半導(dǎo)體激光與ND:YAP激光在牙齒美白中的應(yīng)用效果分析

李雯，周偉，湯旭娜，禹怡君，鄭成，張瞬初，苗雷英

(南京大學(xué)附屬口腔醫(yī)院，南京市口腔醫(yī)院1.牙體牙髓病科，2.牙周病科，江蘇 南京　210008)

正常牙齒的牙色為有光澤的黃白色，然而，四環(huán)素?cái)z入過多、齲病、牙髓根尖周病、牙外傷等內(nèi)源性或外源性因素常會(huì)導(dǎo)致牙齒變色，影響美觀。因此，牙齒的美白在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域受到越來越多的關(guān)注。傳統(tǒng)的牙齒美白技術(shù)主要包括家庭美白技術(shù)、Beyond冷光美白技術(shù)等，但臨床常用的單純美白技術(shù)都因?yàn)椴豢杀苊饣蚨嗷蛏俚膿p壞自然牙體結(jié)構(gòu)及刺激牙髓而產(chǎn)生一系列的并發(fā)癥。因此，探尋一種簡便、有效，安全的牙齒美白方法是口腔臨床的迫切需要。近幾年來，新興的激光美白技術(shù)已證實(shí)[1]采用適當(dāng)功率的激光照射牙齒表面對(duì)牙髓產(chǎn)生的熱效應(yīng)和損害較小，具有一定的安全性，在短時(shí)間內(nèi)可以達(dá)到很好的美白效果。本研究利用半導(dǎo)體激光、ND:YAP激光和Beyond冷光美白分別催化過氧化物美白劑進(jìn)行牙齒美白，通過掃描電鏡觀察幾種實(shí)驗(yàn)組美白后的釉質(zhì)表面微結(jié)構(gòu)變化及色階變化情況。

1　資料與方法

1.1　離體牙的收集

收集在南京市口腔醫(yī)院口腔頜面外科因正畸拔除的新鮮前磨牙40個(gè)，去凈牙齒周圍的牙結(jié)石及牙周膜等軟組織，4 ℃生理鹽水保存?zhèn)溆谩＜{入標(biāo)準(zhǔn)：牙齒發(fā)育完好，根尖孔已閉合，牙體無齲壞，無根尖周病，無缺損，未進(jìn)行任何治療；顯微鏡下觀察未發(fā)現(xiàn)有隱裂。排除標(biāo)準(zhǔn)：牙釉質(zhì)表面有隱裂或缺損等情況。

1.2　分組

將實(shí)驗(yàn)牙隨機(jī)分為4組，正常組，冷光美白組，半導(dǎo)體激光組，ND:YAP激光組。

1.3　藥物和儀器

半導(dǎo)體激光治療儀(Fotona，斯洛文尼亞)，冷光美白治療儀(Beyond公司，美國)，ND:YAP激光治療儀(LOKKI法國)，35%過氧化氫美白凝膠(皓齒有限公司)。

1.4　方法

冷光美白：(1) 拋光砂拋光牙面;(2) 自然光下，Vita比色板比色，照相，記錄術(shù)前牙齒色澤情況；(3) 在牙面均勻涂布35%過氧化氫美白凝膠，厚度約1 mm，并檢查是否涂布均勻；(4) 開始使用冷光美白工作頭，距離牙面2 mm，照射牙面15 min，用強(qiáng)吸頭吸掉牙面上的漂白凝膠，再涂布美白凝膠、照射，共3個(gè)循環(huán)。

半導(dǎo)體激光牙齒美白：步驟與冷光美白(1)、(2)、(3)相同，(4)使用半導(dǎo)體激光美白端頭(牙面大小)，選擇功率1.5 W，頻率20 Hz，波形1/2間斷，距離牙面2 mm，照射時(shí)間15 s，用強(qiáng)吸頭吸掉牙面上的漂白凝膠，可重復(fù)3～4次；(5)自然光下，Vita比色板比色，照相，記錄術(shù)后牙齒色澤情況。

ND：YAP激光美白組：步驟與冷光美白(1)、(2)、(3)相同，(4)使用ND：YAP激光，牙齦模式(G模式，功率5 W，頻率30 Hz)，連續(xù)激光照射，距離牙面2 mm，照 射牙時(shí)間15 s，用強(qiáng)吸頭吸掉牙面上的漂白凝膠，可重復(fù)3～4次。調(diào)整激光器角度,探頭與牙齒表面呈90度垂直；(5)自然光下，Vita比色板比色，照相，記錄術(shù)后牙齒色澤情況。

實(shí)驗(yàn)操作原則：冷光美白和激光美白操作流程和時(shí)間均依據(jù)所屬公司操作指南所述，三種激光美白的美白劑建議采用35%的過氧化氫美白凝膠。

樣品比色原則：所有樣品比較為同一操作者在自然光下比色，由另一操作者在同樣條件下雙盲比色復(fù)核，兩者比色無差異為最終比色結(jié)果。

1.5　掃描電鏡觀察

將四組樣品沿牙頸部截?cái)?，留取牙體頰面，超聲清洗，2.5%戊二醛固定，清洗，梯度乙醇脫水(50%、70%、80%、90%、100%)，75%、100%叔丁醇浸泡2次，置冰箱10分鐘，真空干燥，離子鍍膜儀鍍金，掃描電子顯微鏡觀察各組樣本表面微結(jié)構(gòu)變化情況，照相。

1.6　統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2　結(jié)　　果

2.1　牙齒顏色色階的變化

美白前色階美白后色階色階變化冷光美白組5．17±1．333．41±0．221．76±0．14a半導(dǎo)體激光組5．56±1．213．89±0．141．67±0．32bND：YAP激光組6．09±1．273．78±0．182．31±0．25c

avsbvsc:P>0.05

2.2　釉質(zhì)表面粗糙度的變化

掃描電鏡結(jié)果顯示：正常牙釉質(zhì)表面光滑無凹陷(圖1)；半導(dǎo)體激光組牙釉質(zhì)表面可見不規(guī)則裂縫及再礦化結(jié)晶，但牙本質(zhì)小管未達(dá)到熔融狀態(tài)(圖2,3)；ND:YAP激光美白組牙釉質(zhì)表面粗糙度明顯增加，牙本質(zhì)小管被侵蝕呈熔融狀態(tài)，局部有彈坑樣深凹陷形成(圖4,5)。冷光美白組牙齒表面有不同程度大小的微孔凹陷，呈蝕刻樣改變(圖6,7)。

圖1正常組掃描電鏡(×1000)

圖2半導(dǎo)體激光美白掃描電鏡(×1000)

圖3半導(dǎo)體激光美白掃描電鏡(×5000)

圖4ND:YAP激光美白掃描電鏡(×1000)

圖5ND:YAP激光美白掃描電鏡(×5000)

圖6Beyond冷光美白掃描電鏡(×1000)

圖7Beyond冷光美白掃描電鏡(×10000)

3　討　　論

本研究采用波長480 nm～520 nm的冷光，波長810 nm，功率1.5 W，頻率20 Hz紅外半導(dǎo)體激光和波長532 nm，功率5 W，頻率30 Hz的ND：YAP激光為實(shí)驗(yàn)組，上述結(jié)果顯示半導(dǎo)體激光和ND：YAP激光美白時(shí)間遠(yuǎn)小于冷光美白組，但三組美白術(shù)后色階變化無顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。與正常組光滑的牙釉質(zhì)結(jié)構(gòu)相比，半導(dǎo)體激光實(shí)驗(yàn)組牙釉質(zhì)表面可見不規(guī)則裂縫及再礦化結(jié)晶(黑色箭頭所示)，但未使牙本質(zhì)小管達(dá)到熔融狀態(tài)，損傷較小。激光美白對(duì)于牙釉質(zhì)產(chǎn)生副作用的原因主要是漂白劑對(duì)牙齒中有機(jī)和無機(jī)成分的氧化作用[7]。研究表明用于口腔治療的半導(dǎo)體激光波長為810 nm，與其他種類的激光相比，效率較高，可以更好的作用于H2O2上產(chǎn)生光化學(xué)作用，美白劑可以在短時(shí)間內(nèi)迅速吸收激光能量，在避免牙髓組織因高溫而受損傷的同時(shí)，大量的特定發(fā)色基團(tuán)與美白劑快速反應(yīng)，既安全又高效[8]。國外學(xué)者研究表明半導(dǎo)體激光之所以對(duì)牙釉質(zhì)表面破壞較小，還與其短時(shí)間內(nèi)使漂白劑更深的滲透進(jìn)牙齒硬組織有一定的聯(lián)系[9]。

ND:YAP激光20世紀(jì)90年代開始用于臨床，是一種新興的激光治療儀，工作物質(zhì)為摻欽鋁酸釔晶體，水吸收率為2.700 832，是ND：YAG水吸收率的20倍[10]。臨床研究表明ND:YAP可以被黑色物質(zhì)和金屬材料很好的吸收并且產(chǎn)生瞬間高溫，對(duì)組織造成不可避免的損傷[11]。因此，目前很少有關(guān)于ND:YAP激光用于牙齒美白的報(bào)道，其安全性能還有待研究。從以上結(jié)果可以看出，ND:YAP激光實(shí)驗(yàn)組術(shù)后牙釉質(zhì)表面粗糙度較半導(dǎo)體激光組明顯增加，牙本質(zhì)小管被侵蝕呈熔融狀態(tài)，局部有彈坑樣深凹陷形成。說明當(dāng)ND:YAP照射于牙釉質(zhì)時(shí)，牙齒表面的黑色素可能導(dǎo)致局部溫度較高，破壞牙釉質(zhì)表面結(jié)構(gòu)，至于是否會(huì)導(dǎo)致牙釉質(zhì)脫礦,還有待進(jìn)一步研究，因此，使用ND:YAP激光進(jìn)行牙治療時(shí)，應(yīng)做好相應(yīng)的防護(hù)措施。

以上結(jié)果表明，半導(dǎo)體激光進(jìn)行牙齒美白，不僅可以縮短美白時(shí)間，提高患者滿意度，重要的是其對(duì)牙釉質(zhì)表面高效的處理方式減小了對(duì)釉質(zhì)表面微結(jié)構(gòu)的損壞。隨著研究的不斷深入及光導(dǎo)纖維的進(jìn)一步發(fā)展，激光對(duì)牙齒美白方面的作用將會(huì)更加完善。

[參考文獻(xiàn)]

[3] 撒悅，蔣滔，李碧瑩，等.三種家用牙齒漂白劑對(duì)牙釉質(zhì)結(jié)構(gòu)及其相關(guān)力學(xué)性能的影響[J].中華口腔醫(yī)學(xué)雜志，2012,47(5):281-286.

[5] MOOR R J G D,VERHEYEN J,VERHEYEN P,et al.Laser teeth bleaching:evaluation of eventual side effects on enamel and the pulp and the efficiencyinvitroandinvivo[J].Scientific World J,2015,835405.

[8] MORITZ A F,BEER F,GOHARKHAY K,et al.Oral laser appl.Hanover Park,USA:Quintessence; 2006.

[11] NAMOUR A,GEERTS S,ZEINOUN T,et al.Safety irradiation parameters of Nd:YAP laser beam for endodontic treatments:Aninvitrostudy[J].Biomed Res Int,2016,2016(4):1-5.