牙科二極管激光增強牙本質表面力學性能的研究.pdf

1、牙體折裂是牙體硬組織破壞后果最為嚴重的疾病，常常導致受累患牙拔除從而喪失咬合功能。有統(tǒng)計表明因牙體折裂而導致牙拔除的比例高達62％，而口腔疾病中最為常見的齲病和牙周病所導致的拔牙比例則僅占7％和5％。由此可見，牙體折裂已經(jīng)成為嚴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者的廣泛關注。
　　牙齒中最主要的硬組織結構是牙本質，主要由高度分級礦化的羥基磷灰石(HAP)以及被包裹在其內部的Ⅰ型膠原纖維的構成，其間有大量自牙

2、髓向外周發(fā)出的牙本質小管貫穿，形成高度有序的空間結構。研究表明，通過改善牙本質成分的空間構象，可以顯著改善或提高牙本質的力學性能，從而提高牙體組織自身的抗折性能。這為臨床治療中增強牙體組織的抗力形，從而保留既往無法保留的嚴重缺損的患牙提示了新的解決途徑和方法。
　　隨著激光技術迅速發(fā)展，牙科激光也在口腔臨床治療的各個領域得到了廣泛地應用。由于激光對牙齒及口腔特定組織的具有較強的穿透力，在作用于牙齒表面時，可以通過熔融、微爆炸等機制

3、改變牙體硬組織成分以及空間構象，從而引發(fā)牙體硬組織力學性能的發(fā)生相應變化。牙科二極管激光(DL)屬近紅外線低能量激光，波長為800-980nm，又被稱為低能量激光或半導體激光，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，而且使用簡單，并克服了激光操作需涂布吸光介質，需持續(xù)水冷卻等不足，在牙體牙髓治療領域應用漸趨廣泛。研究表明980 nm二極管激光照射可促使牙本質中HAP晶體結構發(fā)生改變，并可促進無機底物在牙本質小管中的滲透，從

4、而達到封閉牙本質小管并改善其力學性能。
　　基于此，應用物理方法改變牙本質的空間構象并進一步改善牙體組織力學性能為提高牙體組織的力學性能展示了良好的應用前景。本研究中，我們通過二極管激光作用于牙本質表面，促進其表面涂布的氟化鈉、氫氧化鎂、氫氧化鈣等無機底物在牙本質表面的滲透，比較不同能量二極管激光照射對牙本質顯微硬度等力學性能的影響，并通過牙本質表面形貌分析探討其可能機制，探索二極管激光改善牙本質力學性能的機制，從而增強牙本質表面

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

6、拋光。獲取的牙本質片按表面涂布的無機底物隨機分為四組:空白對照組、氟化鈉組、氫氧化鎂組以及氫氧化鈣組。
　　2、牙本質片顯微硬度測試
　　于每一牙本質片中心刻畫“+”字形標記，將牙本質片劃分為面積大致相等的四個象限。按左上、右上、右下、左下順時針順序依次將各象限標記為a，b，c和d四個分區(qū)。依照分組分別于牙本質片表面放置等體積的蒸餾水（空白對照組）、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功率照射牙本質表面a，b，c和d區(qū)。HVS-1000型數(shù)顯顯微硬度計分別測試并記錄牙本質表面各分區(qū)努氏顯微硬度值。所有數(shù)據(jù)以SPSS軟件進行雙因素方差分析。
　　3、牙本質片表面微觀形貌觀測
　　將上述試驗后的樣本，置入掃面電鏡下進行觀察，記錄并對比空白組、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，牙本質表面所發(fā)生微觀形貌變化，探討其發(fā)生機制。
　　結果
　

8、　1、通過HVS-1000型數(shù)顯顯微硬度計硬力測試在本研究中出現(xiàn)兩組能有效提高牙本質強度的底物，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組。兩組相比較第二組提高牙本質強度明顯高于第一組，且氫氧化鎂組各照射區(qū)牙本質強度均有所提高。
　　2、結合SEM鏡下觀察空白組、氟化鈉、氫氧化鎂和氫氧化鈣，可見:1）、氟化鈉組主要是覆蓋在牙本質上，

9、當使用1.0W和1.5W二級管激光照射后，底物仍然不能進入牙本質小管內，但是當激光強度達到2.0W后，氟化鈉可以明顯滲入到牙本質小管內填塞牙本質小管。2）、氫氧化鎂組在使用1.0W、1.5W、2.0W激光照射時，氫氧化鎂均可以與牙本質發(fā)生大量促進牙本質熔融或填塞牙本質小管的作用，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小管。3）、氫氧化鈣組各個激光照射區(qū)的牙本質都出現(xiàn)類似牙本質

10、小管火山口樣改變，氫氧化鈣也較好的填塞到了牙本質小管內。證明980nm二極管激光可以聯(lián)合三組無機底物有效填塞牙本質小管。
　　結論
　　1、980nm二極管激光聯(lián)合無機底物處理作用于牙本質時，可以顯著增強牙本質的力學性能。就本研究而言，氫氧化鎂組各照射區(qū)牙本質強度均有提高，其中以1.0W，980nm二極管激光照射氫氧化鎂組最為顯著。
　　2、SEM結果顯示，在980nm二極管激光作用下，無機底物在牙本質小管內的被熔融封