铒：钇铝石榴石激光照射后牙釉质直径和深度变化的探讨

王金川，周 霞

（第三军医大学大坪医院野战外科研究所口腔科，重庆400042）

龋病在口腔各种疾病中较常见，发病率高，大部分由釉质龋坏开始。牙釉质龋治疗多是经过高速涡轮机去除龋坏组织，但去除硬组织量的多少不易控制，且涡轮机的振动及噪音增加了患者的恐惧，切割牙齿时易产生酸痛，同时也增加了患者间及医患间的交叉感染概率。铒：钇铝石榴石（Er：YAG）激光具有入射能量无残留、对周围组织无高温损害、有效去除目的组织等优点，越来越多的应用到了口腔疾病的治疗中，尤其是龋坏备洞等［1－3］。本实验利用Er：YAG激光在不同时间及功率下照射牙釉质，观察并测量照射后凹坑的直径和深度改变，为其临床上去龋备洞奠基基础。

1 材料与方法

1.1 材料 收集本科离体前磨牙牙釉质样本80个，依据照射时间（10、20s）平分为2大组（每组40例），每大组依据照射能量（0.5W、1.0W、1.5W、2.0W 及2.5W）随机分为5小组（每组8例）。采用240、400、600、800目砂纸，Er：YAG 激光（DEKA，意大利），扫描电子显微镜（AMRAY－1000B，美国）。

1.2 方法 将因正畸减数拔除的完整离体前磨牙，去除表面附带牙龈组织及牙石，分别用240、400、600、800目砂纸依次打磨光滑牙釉质，使其表面光滑无附着物，4℃生理盐水储存。分别采用Er：YAG激光以不同时间及不同能量对牙尖处牙釉质进行照射。照射后扫描电镜下观察照射后牙釉质表面形态改变，并测量各组处理后牙釉质凹坑的直径及深度改变。

1.3 统计学处理 采用SPSS18.0统计软件进行分析，计量资料以表示，进行单样本方差分析，组间两两比较用t检验。检验水准为α＝0.05，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 超微结构观察 Er：YAG激光照射后的牙釉质表面与传统涡轮机预备的牙釉质表面在超微结构上是有差异的。传统涡轮机制备的洞型牙釉质表面会出现中央的微裂，而Er：YAG激光照射后，牙釉质边缘锐利，表面呈现粗糙的不规则的点坑，无熔融和炭化的现象，激光照射的时间越短、能量越低，在牙釉质表面产生的凹坑越浅［4－5］。

2.2 不同时间不同能量Er：YAG激光照射下牙釉质直径改变 在相同照射时间下，随着照射功率的增加，牙釉质上出现的凹坑直径增加；在相同照射功率下，随着照射时间的延长，牙釉质上出现的凹坑直径也增加。不同Er：YAG激光能量照射牙釉质10s后，0.5W和1.0W、0.5W和1.5W、0.5W和2.0W、0.5W和2.5W 间牙釉质凹坑直径比较，差异均有统计学意义（P＜0.05）；其余组间牙釉质直径比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。不同Er：YAG激光能量照射牙釉质20s后：0.5W和1.0W、1.0W和2.0W、1.0W和2.5W间牙釉质凹坑直径比较，差异有统计学意义（P＜0.05），其余组间牙釉质直径比较，差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。

表1 不同能量下直径的变化s，mm）

表1 不同能量下直径的变化s，mm）

0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 10 0.19±0.01 0.43±0.10 0.39±0.10 0.43±0.06 0时间（s） 功率（W）.43±0.10 20 0.56±0.04 0.47±0.07 0.60±0.12 0.60±0.08 0.60±0.10

2.3 不同时间不同能量Er：YAG激光照射下牙釉质深度改变 在相同照射时间下，随着照射功率的增加，牙釉质上出现的凹坑深度增加；在相同照射功率下，随着照射时间的延长，牙釉质上出现的凹坑深度也增加。Er：YAG激光不同能量照射牙釉质10s后，1.5W和2.0W间牙釉质凹坑深度比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；其余组间牙釉质深度比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。Er：YAG激光不同能量照射牙釉质20s后，1.5W和2.0W间牙釉质凹坑深度比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；其余组间牙釉质深度比较，差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 不同能量下深度的变化±s，mm）

表2 不同能量下深度的变化±s，mm）

0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 10 0.02±0.00 0.06±0.03 0.12±0.02 0.14±0.03 0时间（s） 功率（W）.19±0.02 20 0.07±0.02 0.14±0.04 0.23±0.03 0.24±0.03 0.29±0.02

3 讨 论

目前，临床上去除龋坏应用较多的是掺钕钇铝石榴石激光（Nd：YAG），此类激光在去除龋坏时产生的强烈光热效应会导致牙髓的不可逆性坏死。Er：YAG激光的出现，极大地避免了机械去除龋坏以及Nd：YAG激光去龋的缺点。Er：YAG激光是一种硬组织激光，波长2.94μm，接近水及羟基磷灰石吸收红外峰值，激光工作时其手柄前端雾化区产生的水雾迅速吸收脉冲激光能量后，形成超高能量水分子，同时脱矿牙釉质里的水及羟基磷灰石吸收相当的能量共同在目的组织处形成可控制的微爆裂［6－8］，达到整齐地机械分离病损组织的目的，并再次凝结成小水珠，带走多余热量及组织的碎屑，具有对组织切割、冷却和清洁的功能。由于此过程中Er：YAG激光能量大部分被转化为动能，故不会对深层组织造成热损伤。

Ahrari等［9］在研究Er：YAG激光蚀刻牙釉质黏接正畸托槽过程中发现，Er：YAG激光对牙釉质的脱矿有抑制作用，可以预防龋齿的发生及阻止龋齿的进一步发展。在牙釉质防龋方面，传统的药物氟化物可以起到一定作用，但是涂氟后再经过Er：YAG激光照射后，可以将牙釉质的羟基磷灰石转化为含氟的羟基磷灰石，提高了牙釉质的耐酸性，抗腐蚀能力增强，Er：YAG激光可作为牙釉质脱矿的预防性治疗［10－12］。国内叶丽君等［13－14］利用一定能量的Er：YAG激光照射牙釉质，其结构形态、成分及髓腔温度产生一定的变化，但是未出现熔融和碳化现象，为临床龋齿的治疗提供了一定依据。

在利用激光去尽龋坏前，首先要选择合适的激光照射参数，以既要去尽龋坏组织，又不伤及邻近组织为原则。本研究统计Er：YAG激光不同照射时间及能量下，牙釉质深度及直径的改变情况，为去除不同龋坏范围的牙釉质龋筛选合适的激光参数。实验结果显示，随着照射时间的延长，照射功率的增加，牙釉质表面凹坑的直径及深度均增加，为临床上Er：YAG激光去除不同范围大小的牙釉质龋坏提供一定的实验数据参考。但是，气压、水流速率、脉冲频率、探头与牙釉质的距离均与Er：YAG激光的去除牙釉质的速率及表面形态有关［15－16］，具体的影响有待进一步研究。

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