Er,Cr:YSGG激光照射对乳牙硬组织粘接强度影响的研究

摘要

目的： 牙体硬组织表面的预处理对粘接修复的成功与否起着重要作用，目前，磷酸酸蚀技术是牙体表面预处理最常规的技术方法。但由于酸蚀技术不易控制酸蚀面积和深度，可能会造成对牙髓的不良刺激，减弱牙体长期的抗酸性和抗龋性，尤其是对于配合性差和患牙科恐惧症比率高的儿童患者，因此一种改善粘接效果的表面处理技术是目前的需求。 铒铬铱钪镓石榴石（Erbium,Chromium:Yttrium Scandium Gallium Garnet,Er,Cr:YSGG）激光由于对牙体组织有着优异的处理效果因而在口腔医学中备受关注。其通过水动力学系统工作，照射时大部分激光能量被牙体硬组织中的水分子吸收转化成动能产生“微爆破”，最大限度地减少了热积聚，避免了对牙体和牙髓的损害。操作过程制造的噪音震动少，给儿童患者造成的痛苦和敏感更少，提供给病人一个更舒适的治疗环境。更重要的是，Er,Cr:YSGG激光蚀刻牙体粘接界面可产生类似磷酸酸蚀的效果。 粘接强度是测量牙体表面处理方式对粘接效果影响的主要指标，其中剪切粘接强度（Shear Bond Strength,SBS）测试试件制作方法容易掌握，制备后粘接面稳定性得以保持，因而被广泛应用。目前国内外已有学者对Er,Cr:YSGG激光照射后恒牙硬组织的粘接效果展开相关研究。但是，Er,Cr:YSGG激光处理乳牙表面的相关研究少之甚少。乳牙和恒牙的结构组成、形态特征、理化性质等各方面都存在一定差异，由研究恒牙所得结果不能直接应用于乳牙，因此本课题通过比较35%磷酸酸蚀、4种不同功率Er,Cr:YSGG激光蚀刻以及两者联合应用对离体乳牙硬组织（牙釉质、牙本质）与复合树脂间粘接强度的影响，获得最佳的Er,Cr:YSGG激光照射能量及处理方法，为临床选择乳牙牙体粘接前处理方式以及为Er,Cr:YSGG激光的临床应用与推广提供理论依据。 方法： 选取240颗因乳牙滞留拔除的乳切牙，随机均分成牙釉质（E组）、牙本质（D组）2大组，每大组分成4亚组（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组），10个小组，E组（E1-E10）为牙釉质组，D组（D1-D10）为牙本质组。牙体表面处理如下：Ⅰ组：E1、D1（空白对照）；Ⅱ组：E2、D2（磷酸酸蚀）；Ⅲ组：E3-E6，D3-D6（1-4W Er,Cr:YSGG激光酸蚀）；Ⅳ组：E7-E10、D7-D10（磷酸酸蚀+1-4W Er,Cr:YSGG激光酸蚀）。Er,Cr:YSGG激光的参数为频率20Hz，脉冲140μs，功率分别是1W、2W、3W、4W。运用万能材料试验机从宏观力学角度，对不同预处理方法后乳牙牙釉质及牙本质的SBS进行测试，SPSS13.0统计软件对各小组SBS进行单因素方差分析并用最小显著法（Least Significant Difference,LSD）检验进行两两比较分析。SBS值越大，乳牙硬组织与复合树脂间的粘接强度越强，粘接效果越好。通过扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscopy,SEM），观察不同预处理方法后乳牙牙釉质及牙本质表面的微观形态，结合SBS测试与SEM观察结果，得出粘接效果最理想的处理方法。 结果： E组的各小组SBS值从6.40±1.70MPa到15.24±2.74MPa，LSD分析结果：E1组SBS小于其他任何一组（p＜0.05）；当处理方式从2W激光蚀刻（E4）变成3W蚀刻（E5）时，SBS值显著升高（p＜0.05），并且在3W时达到了最高值；然而，当激光酸蚀参数升高至4W（E6）时，SBS显著下降（p＜0.05）。SEM显示Er,Cr:YSGG激光照射乳牙牙釉质后，表面呈白垩色改变，高倍镜下可见粗糙不规则，鳞片状、蜂窝状、峭壁状的表面。功率越低的Er,Cr:YSGG激光照射后产生越浅的坑沟，随着频率增高，牙釉质表面越发粗糙不规则，并可看到表面微裂纹。 D组的各小组SBS值从4.03±1.80MPa到14.12±3.23MPa，LSD分析结果：D1组SBS小于其他任何一组（p＜0.05）；当处理方式从1W激光蚀刻（E2）变成2W蚀刻（E3）时，SBS值显著升高（p＜0.05），并且在2W时达到了最高值；然而，当激光酸蚀参数升高至3W（D5）和4W（D6）时，SBS显著下降（p＜0.05）。SEM显示Er,Cr:YSGG激光处理后的牙本质呈现干净、粗糙不规则的表面，扫描电镜下牙本质表面高低不平，呈鱼鳞片状，牙本质小管口开放，清晰可见，管周牙本质突出于管间牙本质呈“袖口状”，表面无玷污层，随着激光照射能量的提高，牙本质小管出现管栓，表面出现一些裂隙和断裂。 结论： 本实验条件下对于乳牙牙釉质，Er,Cr:YSGG激光最佳的酸蚀参数是3W，20Hz，150mJ；而对于乳牙牙本质，最佳的酸蚀参数是2W，20Hz，100mJ，所获得的粘接强度高于磷酸酸蚀，但无显著性差异。应用Single Bond2全酸蚀粘接系统时，使用合适参数的Er,Cr:YSGG激光蚀刻可替代传统酸蚀剂在粘接前处理乳牙牙面。

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