Er: Yag激光拆除3種材質(zhì)貼面的實(shí)驗(yàn)研究

朱建宇 洪菲菲 何良航 溫瑋 雷賢林 張志升 尹路，3

1.廈門醫(yī)學(xué)院附屬口腔醫(yī)院，廈門市口腔疾病診療重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廈門 361000；

2.廈門醫(yī)學(xué)院口腔醫(yī)學(xué)系，廈門 361023；

3.口腔生物材料福建省高校工程研究中心，廈門醫(yī)學(xué)院，廈門 361023

隨著微創(chuàng)、無痛等現(xiàn)代醫(yī)療觀念的普及，激光在口腔各學(xué)科中的應(yīng)用也越來越廣泛[1-2]，例如去齲、脫敏等。Er: Yag 激光（摻鉺釔鋁石榴石激光），波長(zhǎng)為2.94 μm，其能量可選擇性地被水和羥磷灰石吸收，在組織內(nèi)部產(chǎn)生“微爆破”，達(dá)到切削牙體組織的效果[1]，激光所有的能量都用于汽化局部，升溫不高，羥磷灰石燒蝕過程中不會(huì)熔化，對(duì)牙體組織熱損傷小[2]，由于持續(xù)噴水，激光能量大部分被水吸收，避免餌激光對(duì)牙髓組織的刺激[3-4]。因此目前Er: Yag 激光在口腔領(lǐng)域的關(guān)注度越來越高。貼面修復(fù)后可能因?yàn)楦鞣N原因需要取下，如敏感或疼痛、食物嵌塞及繼發(fā)齲等，傳統(tǒng)方法拆除貼面不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且容易造成健康牙體組織的損傷[5-6]。本實(shí)驗(yàn)嘗試采用Er:Yag激光體外去除臨床常見材質(zhì)貼面并研究其與傳統(tǒng)方法的差別，為激光在臨床無創(chuàng)拆除貼面提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料和儀器

實(shí)驗(yàn)材料：Vita Mark Ⅱ、Vita 琥珀瓷（Vita公司，德國），潤瓷（深圳愛爾創(chuàng)新材料有限公司），3 種材料的主要成分見表1。RelyXTMUltimate樹脂水門汀（3M 公司，美國），激光（Fotona公司，斯洛文尼亞），模型掃描設(shè)備（3Shape D700，3Shape 公司，丹麥），CAD 軟件（Exocad 公司，美國），掃描電鏡（scanning electron microscope，SEM）（蔡司公司，德國）。

表1 實(shí)驗(yàn)組中3種材料的主要成分Tab 1 Main components of the three materials in the experimental group

1.2 離體牙的收集

離體牙納入標(biāo)準(zhǔn)：收集廈門醫(yī)學(xué)院附屬口腔醫(yī)院門診拔除的33 顆健康正畸減數(shù)牙。樣本來源者既往體健，無系統(tǒng)性疾病，年齡18~30歲；離體牙未行牙髓治療和冠修復(fù)，且根尖完全形成，無根管鈣化和吸收；牙根長(zhǎng)14~15 mm；表面無齲、色素沉著及牙體缺損，清除牙根周圍殘留組織后儲(chǔ)存于4 ℃的生理鹽水中。本研究經(jīng)廈門醫(yī)學(xué)院附屬口腔醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)（倫理審批號(hào)：20-2012631028）。

1.3 牙體預(yù)備

預(yù)備體掃描后生成模型，運(yùn)用CAD 軟件（Exocad 公司，美國）設(shè)計(jì)貼面（圖1），使用3種不同材質(zhì)瓷塊（Vita MarkⅡ單層色瓷立方、Vita琥珀瓷、樹脂基陶瓷）制備貼面，此時(shí)應(yīng)共有9種規(guī)格貼面，即：1）1.0 mm Vita MarkⅡ單層色瓷立方；2）1.5 mm Vita MarkⅡ單層色瓷立方；3）2.0 mm Vita MarkⅡ單層色瓷立方；4）1.0 mm Vita琥珀瓷；5）1.5 mm Vita 琥珀瓷；6）2.0 mm Vita琥珀瓷；7）1.0 mm 樹脂類陶瓷；8）1.5 mm 樹脂類陶瓷；9）2.0 mm 樹脂類陶瓷，每種規(guī)格貼面各6 塊，共54 塊隨機(jī)選取27 塊（每種規(guī)格各3 塊）作為貼面實(shí)驗(yàn)組，使用RelyXTMUltimate 樹脂水門汀對(duì)以上離體牙及貼面進(jìn)行粘接，粘接后保存1周備用。

圖1 使用計(jì)算機(jī)輔助軟件設(shè)計(jì)后的貼面Fig 1 The occlusal veneer designed by computer-aided software

1.5 Er: Yag激光拆除貼面

Er: Yag 激光初始參數(shù)[7]：功率2.5 W，頻率20 Hz，脈沖能量125 mJ，水∶氣為5∶4，Er: Yag激光照射路線：從貼面近中舌側(cè)開始呈近遠(yuǎn)中向照射至遠(yuǎn)中頰側(cè)，再從遠(yuǎn)中頰側(cè)呈頰舌向照射至近中舌側(cè)，若使用2.5 W 照射超過20 min后無法拆除，增大激光功率至3.5 W，以修復(fù)體自行脫落為結(jié)束時(shí)間（n=27）。在剩余27 塊貼面（每種規(guī)格各3 塊）中，取9 種規(guī)格貼面各1 塊，不與離體牙粘接，直接使用Er: Yag 激光照射，作為貼面對(duì)照組。使用SEM 分別觀察貼面表面和貼面組織面微形態(tài)，去貼面后的離體牙釉質(zhì)表面形態(tài)。

2 結(jié)果

2.1 不同材質(zhì)和厚度對(duì)激光去除效率的影響

使用功率2.5 W 的Er: Yag 激光去除粘接時(shí)間：1.0 mm Vita 琥珀瓷組（96.0 s±16.0 s）與1.0 mm Vita MarkⅡ組（84.5 s±19.5 s）間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；1.5 mm Vita 琥珀瓷組（246.5 s±13.5 s）與1.5 mm Vita MarkⅡ組（170.0 s±14.0 s）間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；使用功率2.5 W的Er: Yag激光去除2.0 mm的琥珀瓷組和Vita MarkⅡ組均超過20 min 無法取下，增加功率至3.5 W時(shí)，2.0 mm Vita 琥珀瓷組和2.0 mm Vita MarkⅡ組Er: Yag 激光去除粘接時(shí)間分別為（381.0±24.0）s、（341.5±26.5）s；樹脂類陶瓷貼面經(jīng)兩種功率（2.5、3.5W）激光長(zhǎng)時(shí)間（>20 min）照射后仍無法取下。

拆除過程中，1.0 mm Vita MarkⅡ組和1.0 mm Vita 琥珀瓷組可以將修復(fù)體完整取下來；1.5 mm MarkⅡ組、2.0 mm Vita MarkⅡ組和1.5 mm琥珀瓷組各出現(xiàn)1 組裂紋，2.0 mm 琥珀瓷組出現(xiàn)2 組裂紋；潤瓷組則是出現(xiàn)修復(fù)體表面凹坑狀，且功率越大，凹坑深度越深。

2.2 拆除后離體牙和貼面的SEM觀察

拆除后離體牙粘接面SEM 下觀察可見：各個(gè)實(shí)驗(yàn)組中均有燒蝕不規(guī)則表面。和對(duì)照組相比，牙本質(zhì)小管、鱗片狀和白堊狀表面幾乎看不見，考慮到激光照射作用于粘接樹脂層，使其去粘接，而不是去除所有樹脂粘接面，所以拆除后有殘余材料在離體牙上，其中隨著激光功率的增加，表面粗糙度和凹陷深度增加（圖2）。拆除后修復(fù)體組織面SEM 下觀察可見：各個(gè)實(shí)驗(yàn)組中均有燒蝕不規(guī)則表面。和對(duì)照組相比，修復(fù)體組織面殘留樹脂粘接劑且呈劃痕狀、凹坑狀外觀，幾乎無法看到對(duì)照組中的結(jié)構(gòu)。隨著功率的增加，表面粗糙度和凹陷深度增加。

圖2 離體牙和貼面的SEM觀察 × 500Fig 2 Observation of the isolated teeth and occlusal veneer under SEM × 500

3 討論

學(xué)者對(duì)陶瓷的激光透光率進(jìn)行研究，結(jié)果表明陶瓷樣品的種類、顏色和厚度對(duì)陶瓷的激光透光率有顯著影響[8]，激光穿透瓷塊到達(dá)粘接層也可能受到瓷塊材料的物理性質(zhì)影響[9]。這與實(shí)驗(yàn)中相同厚度下Vita 琥珀瓷拆除時(shí)間比Vita MarkⅡ還要長(zhǎng)的結(jié)果一致。雖然Vita MarkⅡ和Vita 琥珀瓷皆為全瓷材料，但Vita MarkⅡ?yàn)殚L(zhǎng)石類玻璃陶瓷類材料，而Vita 琥珀瓷里面除了二硅酸鋰外，也含有10%氧化鋯成分，可能阻射穿透，減少激光作用于粘接劑[10-11]。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)還表明，瓷塊厚度越厚，拆除所需要的時(shí)間越長(zhǎng)，所需功率越高[9]。在臨床上若需要拆除貼面，可以先參考之前計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)時(shí)貼面厚度的數(shù)據(jù)，來制定需要拆除貼面時(shí)激光功率的參數(shù)，若厚度為1~1.5 mm時(shí)，可以使用2.5 W 激光照射，在大部分厚度達(dá)2 mm 時(shí)，建議直接使用3.5 W 激光照射。但是在臨床上，使用大功率拆除貼面可能導(dǎo)致修復(fù)體破損，若是想要保留原貼面修復(fù)體，建議從小功率開始進(jìn)行去粘接，逐步加大功率[9]。

Er: Yag 激光還可用于復(fù)合樹脂、玻璃離子等充填材料的去除[13-14]，原理和激光作用于齲壞組織和硬組織的原理相同，都是基于微爆破原理[2,15-16]。激光能量可通過熱軟化、熱燒蝕或光燒蝕來降解樹脂[17]，復(fù)合材料也可直接從牙齒表面燒蝕，因此使用激光作用于樹脂類修復(fù)體時(shí)，激光的能量并非穿過修復(fù)體而是直接作用于修復(fù)體，造成修復(fù)體表面的損傷，以至于無法直接拆除樹脂類貼面。近年來樹脂類陶瓷用于貼面修復(fù)逐漸增加，對(duì)于如何拆除樹脂類貼面還需其他臨床研究。

綜上所述，同種材質(zhì)、相同厚度情況下：激光功率越大，拆除時(shí)間越短，當(dāng)功率較小時(shí)，可能導(dǎo)致貼面無法拆除。相同厚度、相同功率情況下：激光穿透瓷塊到達(dá)粘接層可能對(duì)瓷塊結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。同種材料、相同功率情況下：瓷塊厚度越厚，拆除所需時(shí)間越長(zhǎng)，所需功率越大。激光無法直接拆除樹脂類貼面。本實(shí)驗(yàn)只考慮到使用激光拆除后牙貼面，在修復(fù)體選擇類型上還有所不足，包括嵌體、高嵌體、全冠等。這些修復(fù)體有固位型和抗力型，都可能影響激光去粘接，需要后續(xù)實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)一步探討。

利益沖突聲明：作者聲明本文無利益沖突。