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铒激光备洞对牙体与充填体间纳米渗漏和粘结强度的影响
宋召龙 李艳萍 张琳
(哈尔滨医科大学附属口腔医学院牙体牙髓科 黑龙江哈尔滨 150000）
摘要
目的 评价铒（Er:YAG）激光和高速涡轮手机备洞对牙体与充填体间纳米渗漏和粘结强度的影响。
方法 选32颗离体前磨牙平均分成两组，对照组：高速涡轮手机备洞;实验组：Er：YAG激光备洞，随后进行树脂充填。分别随机抽取8颗，进行纳米渗漏测试,扫描电镜观察渗漏情况。其余样本，检测微拉伸强度。
结果 扫描电镜显示实验组牙体与充填体间几乎没有纳米渗漏产生，对照组牙体与充填体间产生纳米渗漏带。微拉伸强度：对照组（16.10±4.91）Mpa，实验组（26.53±3.61）Mpa。两组间差别有统计学意义（P＜0.05）。结论 与涡轮手机相比，Er:YAG激光备洞的纳米渗漏程度更低，粘结强度更好。
【关键词】 Er:YAG激光；窝洞制备；纳米渗漏；微拉伸强度
The effects of Er: YAG laser cavities preparation on nanoleakage and bond strength
【Abstract】Objective: The purpose of this study is to compare the effects of cavity preparation between Er:YAG laser and conventional burs on extracted human teeth.
Methods:A total of 32 extracted human premolars were used for this experiment.The teeth were randomly divided into 2 groups for cavity preparation，filling and curing:The control group—Cavity preparation with high speed handpiece;the experimental group—Er: YAG laser.All the samples were fillded with the resin． 8 samples were randomly selected from the control group and the experimental group.Nano-leakage was observed under scanning electron micrographicand statistically analyzed.Independent samples analyze the micro-tensile strength .
Results: Scanning electron microscopy showed that that there was almost no nano-leakage between the dentin and the filling in the experimental group, and a nano-leakage band was formed between the dentin and the filling in the control group.The bond strength( MPa) of experimental and control group was 26.53±3.61 and 16.10±4.91 respectively．
Conclusion: Nanoleakage occurred in all adhesives but it appeared is more serious in the control group.The Er:YAG laser group have higher micro-tensile strength.
Key words:Er:YAG laser;Cavity preparation;Nano-leakage ; Micro-tensile strength.
龋病是临床上的常见病、多发病，复合树脂充填是龋病的主要治疗方法之一，窝洞制备是影响其充填效果的重要因素[1]。窝洞制备是在去尽腐质后，按一定形态要求制备形成的洞型。目前，临床上普遍使用高速涡轮手机备洞。此方法虽然快捷易行，但备洞时噪声大，使患者产生恐惧感；且磨除牙体组织多，易导致患牙酸痛敏感等缺点[2]。1997年掺铒钇铝石榴石(Er:YAG)激光获得美国食品和药品管理局的批准，作为切割牙体硬组织的激光应用于临床[3]。使用Er:YAG激光备洞，能在安全、无痛的基础上清除玷污层及病变组织，还可以避免高速涡轮手机所产生的高温、噪音和组织微裂[4]。
本研究旨在比较Er：YAG激光和高速涡轮手机备洞，树脂充填后，牙体与充填体间的纳米渗漏及微拉伸强度，为医生在临床工作中选择备洞方式提供参考。
1.材料和方法
1.1仪器及试剂 口腔Er:YAG激光治疗系统（Fotona,lighewalker,Germany），低速金刚砂圆锯(650, SBT , American)，体视显微镜（Zeiss, Stemi SV , Germany），扫描电镜（JSM-6460，Japan），LED光固化机（EliparTM2500 , 3M-ESPE , American），Instron万能材料试验机（深圳新三思量具厂，5000N, American），游标卡尺（北京测量仪器厂）。粘结剂 Adeper Easy One（3M ESPE, American），复合树脂 Filtek Z350（3M ESPE,American），硝酸银（广东光华科技股份有限公司），氨水（天津市大茂化学试剂厂），显影液（天津市世纪奥博商贸有限公司），a--氰基丙烯酸乙酯瞬间胶粘剂 （哈尔滨同林胶黏剂厂）。
1.2方法 选择近三个月内因正畸治疗拔除的人前磨牙32颗，要求牙齿完整，无龋坏、裂纹，4℃生理盐水中保存。将32颗牙随机平均分为两组，实验组为Er：YAG激光备洞，对照组为传统涡轮手机备洞。所有实验牙均在面制备长宽高为3mm×3mm×3mm的Ⅰ类洞。实验组备洞时激光器光纤头距离靶组织表面 1-1. 5 mm，光斑直径 1 mm，按 Er∶YAG 激光治疗机使用说明将功率设定为 4 W（65% 气压、55% 水压）。两组按照厂家产品说明书用自酸蚀粘结剂Adper Easy One 在表面均匀涂布10 秒，气枪轻吹5秒，光照20秒 ，用Z350复合树脂分层充填，光照40 秒。所有样本在5℃~55℃冷热循环仪中冷热循环2400次。
1.3纳米渗漏实验 在对照组和实验组中，各随机抽取8颗牙齿制备纳米渗漏实验测试试件。牙齿的表面涂 2层指甲油（充填物表面、洞边缘1mm范围内除外），浸泡于500 g /L的氨化硝酸银 (pH 9.5)中24h，流水冲洗；再浸泡于显影液中8h(同时荧光灯照射)，流水冲洗并吹干。用低速切割机于冷水下在充填物中央顺牙齿长轴沿近远中方向切开牙齿。常规真空干燥、喷金，在扫描电镜下，以背散射电子模式观察充填物粘结界面的渗漏情况。被硝酸银染色的部位会呈现为发亮的白色。
1.4 微拉伸试件的制作及测试 在对照组和实验组中，剩余的16颗牙齿，用石膏包埋所有牙根部，流水冲洗下用低速金刚砂切割机先从每个牙的近远中向切割，再从颊舌向切割，最后从牙颈部断开，使之形成截面为1.0mm×1.0mm，高度为6.0～8.0mm的矩形树脂－牙本质试件，储存于37℃的生理盐水中备用。
将试件用a--氰基丙烯酸乙酯瞬间胶粘剂将牙本质端和树脂端固定于特制的试件夹持固定装置上，通过夹具连接到万能材料试验机上进行微拉伸强度测试。传感器 100 N，拉伸应力的加载速度为 1. 0 mm /min，记录充填材料与牙面拉伸断裂时的最大载荷( N) ，体式显微镜下观察断裂面形式，按微拉伸粘结强度( MPa) = 最大载荷（N）/粘结面积( mm2)，计算每个试件的微拉伸粘结强度。数据通过SPSS20.0，采用独立样本t检验，Ｐ＜0.05时差异具有统计学意义。
结果
2.1纳米渗漏结果
扫描电镜显示实验组牙体与充填体间几乎没有纳米渗漏产生，对照组牙体与充填体间产生纳米渗漏带。（图1），即激光组的纳米渗漏程度明显低于对照组。
激光组 
对 照 组
R：复合树脂；D：牙本质；H：混合层；
剪头所指白色狭窄条带部位为纳米渗漏区（白色发亮部分）
图1 粘结界面的 SEM 图（×200）
2.2微拉伸测试
2.2.1断面类型
体视显微镜下观察，微拉伸强度测试两组样本的断裂类型几乎全部为粘结界面破坏（见图2）。
图2 断裂面的体视显微镜图（×20）
（箭头指断裂面位置）
2.2.2 微拉伸强度
实验组的微拉伸强度为（26.53±3.61）MPa，对照组为（16.10±4.91）MPa，两组之间的差异有统计学意义（Ｐ＜0.05），即使用Er:YAG激光备洞，微拉伸强度明显高于传统涡轮手机备洞（表1和图3）。
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分组 |
处理方法 |
微拉伸粘结强度 |
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对照组 |
传统涡轮手机 |
16.10±4.91 |
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实验组 |
Er:YAG激光 |
26.53±3.61 |
表1 2组不同处理后微拉伸强度比较
图3 2组不同处理后微拉伸强度 （*代表P<0.05）
3.讨论
Er:YAG激光是新一代水动力生物激光系统，属于中红外线激光，可用于治疗龋病、牙本质敏感、牙髓病、牙周炎、血管瘤以及种植体周围炎等[5]。与传统口腔治疗方法相比，Er:YAG激光具有更加适合切除口腔软硬组织的特点，在口腔治疗中可以发挥凝固、烧灼、切割、气化、麻醉、止痛等多种作用[6]。有研究表明，激光发散度小，具有较好的单色性和方向性、较高的能量和密度，照射到生物组织可产生光热、光电磁、光化学以及生物刺激等效应[7]。Er: YAG 激光通过热化学作用，使牙体组织内部压力增加，无机物质发生爆炸样的破坏，达到切割牙体组织的目的[8]。在切割过程中能量瞬间转化，具有无振动、无痛、可以少用或不用麻药的优点。目前，关于激光备洞的相关研究较少，而且研究结论也不尽相同[9]。
本实验主要在扫描电镜下观察Er:YAG激光和传统涡轮手机备洞后牙体与充填体间的纳米渗漏情况，结果显示实验组牙体与充填体间几乎没有纳米渗漏产生，对照组牙体与充填体间产生纳米渗漏带，说明激光组的纳米渗漏程度明显低于对照组，即激光备洞能有效减少纳米渗漏的发生。本实验与Delme等[18]的实验结果相同。激光预备牙体后，牙齿组织表面有时候会覆盖一些烧灼时产生的微小碎片或者残屑样物质，这种残屑样物质相对容易被酸性物质溶解，在激光照射后经过酸蚀，能将这部分不规则组织溶解，产生更好的边缘封闭，因此渗漏程度会显著减少。本实验中，纳米渗漏图中可见断裂部分，产生这种现象，可能是在进行纳米渗漏测试前，切割牙体组织时，震动和发热导致。
本实验微拉伸测试结果显示，使用Er:YAG激光备洞，微拉伸强度明显高于传统涡轮手机备洞。此结果与Mandava等[13]和Ghandehari等[11]的研究结果一致，应用Er：YAG激光在离体牙上备洞，充填体与牙体间的抗剪切强度明显高于传统涡轮手机组[12] 。Mandava等[13]指出Er:YAG 激光备洞，能明显增加牙本质表面的粗糙度，增加牙本质表面的粘结面积，从而可能会增加组织的粘结强度[17]。
然而关于Er:YAG激光备洞后，是否引起牙体的超微形态变化还有待进一步研究。
[参考文献]
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