牙科二極管激光增強(qiáng)牙本質(zhì)表面力學(xué)性能的研究.pdf

1、牙體折裂是牙體硬組織破壞后果最為嚴(yán)重的疾病，常常導(dǎo)致受累患牙拔除從而喪失咬合功能。有統(tǒng)計(jì)表明因牙體折裂而導(dǎo)致牙拔除的比例高達(dá)62％，而口腔疾病中最為常見(jiàn)的齲病和牙周病所導(dǎo)致的拔牙比例則僅占7％和5％。由此可見(jiàn)，牙體折裂已經(jīng)成為嚴(yán)重危害口腔健康的疾病，如何提高牙體組織的抗折性能已吸引了學(xué)者的廣泛關(guān)注。
　　牙齒中最主要的硬組織結(jié)構(gòu)是牙本質(zhì)，主要由高度分級(jí)礦化的羥基磷灰石(HAP)以及被包裹在其內(nèi)部的Ⅰ型膠原纖維的構(gòu)成，其間有大量自牙

2、髓向外周發(fā)出的牙本質(zhì)小管貫穿，形成高度有序的空間結(jié)構(gòu)。研究表明，通過(guò)改善牙本質(zhì)成分的空間構(gòu)象，可以顯著改善或提高牙本質(zhì)的力學(xué)性能，從而提高牙體組織自身的抗折性能。這為臨床治療中增強(qiáng)牙體組織的抗力形，從而保留既往無(wú)法保留的嚴(yán)重缺損的患牙提示了新的解決途徑和方法。
　　隨著激光技術(shù)迅速發(fā)展，牙科激光也在口腔臨床治療的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛地應(yīng)用。由于激光對(duì)牙齒及口腔特定組織的具有較強(qiáng)的穿透力，在作用于牙齒表面時(shí)，可以通過(guò)熔融、微爆炸等機(jī)制

3、改變牙體硬組織成分以及空間構(gòu)象，從而引發(fā)牙體硬組織力學(xué)性能的發(fā)生相應(yīng)變化。牙科二極管激光(DL)屬近紅外線低能量激光，波長(zhǎng)為800-980nm，又被稱(chēng)為低能量激光或半導(dǎo)體激光，與傳統(tǒng)激光比較具有更安全高效和避免高熱損傷的的可靠性，而且使用簡(jiǎn)單，并克服了激光操作需涂布吸光介質(zhì)，需持續(xù)水冷卻等不足，在牙體牙髓治療領(lǐng)域應(yīng)用漸趨廣泛。研究表明980 nm二極管激光照射可促使牙本質(zhì)中HAP晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，并可促進(jìn)無(wú)機(jī)底物在牙本質(zhì)小管中的滲透，從

4、而達(dá)到封閉牙本質(zhì)小管并改善其力學(xué)性能。
　　基于此，應(yīng)用物理方法改變牙本質(zhì)的空間構(gòu)象并進(jìn)一步改善牙體組織力學(xué)性能為提高牙體組織的力學(xué)性能展示了良好的應(yīng)用前景。本研究中，我們通過(guò)二極管激光作用于牙本質(zhì)表面，促進(jìn)其表面涂布的氟化鈉、氫氧化鎂、氫氧化鈣等無(wú)機(jī)底物在牙本質(zhì)表面的滲透，比較不同能量二極管激光照射對(duì)牙本質(zhì)顯微硬度等力學(xué)性能的影響，并通過(guò)牙本質(zhì)表面形貌分析探討其可能機(jī)制，探索二極管激光改善牙本質(zhì)力學(xué)性能的機(jī)制，從而增強(qiáng)牙本質(zhì)表面

5、力學(xué)性能提供理論依據(jù)，為臨床保留殘冠殘根修復(fù)提供新的解決思路。
　　目的
　　研究不同底物作用于牙本質(zhì)表面后，牙科二極管激光處理對(duì)牙本質(zhì)表面顯微硬度的影響，探索其作用條件及機(jī)制，探討應(yīng)用牙科二極管激光增強(qiáng)牙本質(zhì)表面力學(xué)性能的可行性，為殘根殘冠的保存修復(fù)提供新的臨床策略。
　　方法
　　1.牙本質(zhì)片的制備及實(shí)驗(yàn)分組
　　收集近期拔除的完整人恒磨牙，于牙冠中部垂直于牙體長(zhǎng)軸制備厚約2mm的本質(zhì)片，流水下序列打磨

6、拋光。獲取的牙本質(zhì)片按表面涂布的無(wú)機(jī)底物隨機(jī)分為四組:空白對(duì)照組、氟化鈉組、氫氧化鎂組以及氫氧化鈣組。
　　2、牙本質(zhì)片顯微硬度測(cè)試
　　于每一牙本質(zhì)片中心刻畫(huà)“+”字形標(biāo)記，將牙本質(zhì)片劃分為面積大致相等的四個(gè)象限。按左上、右上、右下、左下順時(shí)針順序依次將各象限標(biāo)記為a，b，c和d四個(gè)分區(qū)。依照分組分別于牙本質(zhì)片表面放置等體積的蒸餾水（空白對(duì)照組）、氟化鈉、氫氧化鎂和氫氧化鈣，橡皮杯低速拋光涂抹均勻。980nm二極管激光分別

7、以0W，1.0W，1.5W，2.0W功率照射牙本質(zhì)表面a，b，c和d區(qū)。HVS-1000型數(shù)顯顯微硬度計(jì)分別測(cè)試并記錄牙本質(zhì)表面各分區(qū)努氏顯微硬度值。所有數(shù)據(jù)以SPSS軟件進(jìn)行雙因素方差分析。
　　3、牙本質(zhì)片表面微觀形貌觀測(cè)
　　將上述試驗(yàn)后的樣本，置入掃面電鏡下進(jìn)行觀察，記錄并對(duì)比空白組、氟化鈉組、氫氧化鎂組以及氫氧化鈣組經(jīng)相同能量二極管激光照射后，牙本質(zhì)表面所發(fā)生微觀形貌變化，探討其發(fā)生機(jī)制。
　　結(jié)果
　

8、　1、通過(guò)HVS-1000型數(shù)顯顯微硬度計(jì)硬力測(cè)試在本研究中出現(xiàn)兩組能有效提高牙本質(zhì)強(qiáng)度的底物，分別為:1、1.5W，980nm二極管激光連續(xù)波模式，照射氫氧化鈣牙本質(zhì)組;2、1.0W，980nm二極管激光連續(xù)波模式，照射氫氧化鎂牙本質(zhì)組。兩組相比較第二組提高牙本質(zhì)強(qiáng)度明顯高于第一組，且氫氧化鎂組各照射區(qū)牙本質(zhì)強(qiáng)度均有所提高。
　　2、結(jié)合SEM鏡下觀察空白組、氟化鈉、氫氧化鎂和氫氧化鈣，可見(jiàn):1）、氟化鈉組主要是覆蓋在牙本質(zhì)上，

9、當(dāng)使用1.0W和1.5W二級(jí)管激光照射后，底物仍然不能進(jìn)入牙本質(zhì)小管內(nèi)，但是當(dāng)激光強(qiáng)度達(dá)到2.0W后，氟化鈉可以明顯滲入到牙本質(zhì)小管內(nèi)填塞牙本質(zhì)小管。2）、氫氧化鎂組在使用1.0W、1.5W、2.0W激光照射時(shí)，氫氧化鎂均可以與牙本質(zhì)發(fā)生大量促進(jìn)牙本質(zhì)熔融或填塞牙本質(zhì)小管的作用，其中作用最明顯小管填塞最為明顯的是1.0W，980nm二極管激光照射組，在SEM鏡下完全填塞了牙本質(zhì)小管。3）、氫氧化鈣組各個(gè)激光照射區(qū)的牙本質(zhì)都出現(xiàn)類(lèi)似牙本質(zhì)

10、小管火山口樣改變，氫氧化鈣也較好的填塞到了牙本質(zhì)小管內(nèi)。證明980nm二極管激光可以聯(lián)合三組無(wú)機(jī)底物有效填塞牙本質(zhì)小管。
　　結(jié)論
　　1、980nm二極管激光聯(lián)合無(wú)機(jī)底物處理作用于牙本質(zhì)時(shí)，可以顯著增強(qiáng)牙本質(zhì)的力學(xué)性能。就本研究而言，氫氧化鎂組各照射區(qū)牙本質(zhì)強(qiáng)度均有提高，其中以1.0W，980nm二極管激光照射氫氧化鎂組最為顯著。
　　2、SEM結(jié)果顯示，在980nm二極管激光作用下，無(wú)機(jī)底物在牙本質(zhì)小管內(nèi)的被熔融封