激光聯合氟鉀酚醛樹脂對牙本質小管封閉作用的實驗研究

王 芳，孫慧斌，李澤雨，孫莉青

本研究擬通過掃描電鏡觀察激光聯合氟鉀酚醛樹脂脫敏劑對牙本質小管的封閉效果,是否具有更好的封閉性能及抗洗刷能力，為臨床激光聯合氟鉀酚醛樹脂脫敏劑的推廣應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 主要材料與儀器

氟鉀酚醛樹脂脫敏劑(自制)[4]，95%乙醇(利爾康，中國山東)，100%脫水乙醇(利爾康，中國山東)，單面金剛砂片(MANI，日本)；低速手機(NSK EX-203C，日本 )、超聲波清洗機(寧波藍野)、Oral-B3757 電動牙刷、激光治療儀(Fotona，德國)、 VEGA3 TESCAN 掃描電鏡(德國)、EM-DSC30真空干燥器(JEOL，日本)、高真空離子濺射鍍膜儀(Eiko，IB-3,EIKO公司，日本)。

1.2 牙本質模型制備

收集新鮮拔除的無齲壞、無缺損第三磨牙48顆， 去凈根周附著物，超聲震蕩清洗2 min,蒸餾水沖洗后用于制備牙本質敏感模型[17]。用低速金剛砂磨片垂直于牙體長軸方向、于釉牙本質界下1～4 mm處切取2.5 mm厚的牙本質片，制備成3.0 mm×3.0 mm×2.5 mm大小的標準牙本質塊，水磨砂紙磨平拋光遠髓斷面。 60 g/L 檸檬酸處理 2 min，去離子水反復沖洗，超聲震蕩清洗5 min 去除牙本質表面的碎屑等玷污層，存放在37 ℃的生理鹽水中。

1.3 樣本處理

實驗分為 4組:A組為空白對照組，不做任何處理；B組為氟鉀酚醛樹脂組(FR)，用無菌小棉球蘸取氟鉀酚醛樹脂脫敏劑于牙本質片上反復涂抹30 s，將65 ℃～70 ℃的金屬楔熱器械末端置于小棉球上加熱2 s，重復操作3次，靜置20 min后擦干; C組為激光處理組，手持 XD-2激光(Fotona，德國)手機垂直標本脫敏面保持1 mm距離均勻掃照標本30 s，參數設定為：1.0 W,20 Hz,占空比為1/4;D組為激光聯合氟鉀酚醛樹脂脫敏劑組，先用氟鉀酚醛樹脂脫敏劑處理牙本質片表面(方法同B組),再用激光照射(方法同C組)。 后3組樣本每組隨機選擇6個作為即刻組,其余6個作為磨損組，進行刷牙實驗[18-19]磨損組標本固定于硅橡膠中，脫敏面朝上，使用 Oral-B電動牙刷對牙本質標本脫敏面進行刷牙磨耗試驗，每次2 min，每天2次，持續8 d(相當于手動刷牙平均120 次/min，每次3 min， 2 次/d，連續使用約3年)，隨后用去離子水沖洗30 s。每次操作完成后將標本浸泡于37 ℃ 生理鹽水中，生理鹽水每天更換1次。

每組隨機選擇3個標本，沿牙體長軸方向劈開，用于觀察縱剖面。

1.4 掃描電鏡觀察

將所有標本依次放置于25%、50%、75%、95%、100%乙醇中浸泡15 min，自然干燥2 d;真空干燥器中抽真空、干燥，高真空鍍膜儀噴鍍金膜;掃描電鏡觀察所有樣本牙本質小管表面的封閉情況及縱剖面的封閉深度。

1.5 圖像分析

分別于2 000 、5 000倍掃描電鏡下獲取圖像，使用Image-Pro Plus 6.0 圖像分析軟件測量分析牙本質小管口表面的封閉情況及縱剖面封閉劑的滲透情況。該軟件可通過圖片顏色變化自動分辨牙本質小管邊界，選中小管開放區域，測量開放的總面積，從而計算開放牙本質小管口的相對面積，分析牙本質小管口的封閉情況。對于縱剖面，根據比例尺矯正軟件標尺，可直接劃線測量牙本質小管內封閉的深度。

1.6 統計學方法

采用 SPSS 24.0 統計軟件對數據進行ANOVA方差分析， LSD法進行兩兩比較。每組組內比較采用t檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 各組標本表面形態

A組空白對照組:牙本質表面光滑，形態清晰，小管口完全開放(圖1a) 。B組FR處理組：牙本質小管口大部分被堵塞，表面有部分凹坑狀和凝固的脫敏液堆積 (圖1b)，磨損后牙本質小管口大部分仍處于封閉狀態，部分小管口呈凹坑狀(圖2a)。C組激光處理組:牙本質表面封閉均勻致密，個別小管口未完全封閉(圖1c),磨損后部分原來封閉的區域重新開放，堵塞物變薄(圖2b) 。D組聯合組:牙本質表面致密均勻，牙本質小管全部被堵塞(圖1d)，磨損后牙本質表面致密均勻，幾乎無小管開放(圖2c) 。

a:空白組;b:氟鉀酚醛樹脂組;c:激光組;d:聯合組

a:氟鉀酚醛樹脂組;b:激光組;c:聯合組

2.2 各組標本縱斷面牙本質小管的封閉深度

A組:牙本質小管完全開放，形態清晰，小管內表面光滑清潔(圖3a) 。B組:脫敏液滲入牙本質小管深度較深((15.68 ±0.98)μm)，部分與小管壁結合，部分呈顆粒狀或片狀散落在牙本質小管內 (圖3b) 。磨損后與磨損前無差異(P>0.05,圖4a) 。C組:表面牙本質熔融，呈晶體狀，無小管結構，熔融深度為(8.19 ±0.56)μm(圖 3c) 。磨損后表面牙本質熔融層變薄，封閉深度與磨損前有差異(P<0.05，圖4b) 。D組:牙本質表面呈熔融狀，深層有脫敏液滲入的顆?；蚱瑺钗?，且深度較深((15.45±1.17) μm，圖3d)。磨損后熔融堵塞的深度變小,深層仍有脫敏液滲入， 與磨損前無差異(P>0.05,圖4c)。

a:空白組;b:氟鉀酚醛樹脂組;c:激光組;d:聯合組

a:氟鉀酚醛樹脂組;b:激光組;c:聯合組

2.3 各即刻組封閉效果的比較

開放的牙本質小管口的相對面積比較(表1)：B、C、D 3組與空白組比較均有統計學差異(P<0.05)。B組與C組相比無顯著差異(P>0.05)，D組表面完全封閉，與B、C組比較均有統計學差異(P<0.05)?？v剖面牙本質小管封閉深度的比較(表2)：B組脫敏液滲透深度大于C組牙本質熔融深度(P<0.05)，D組封閉深度大于C組，與B組之間無差異(P>0.05)。

表1 即刻組表面開放牙本質小管口相對面積的比較Tab.1 Comparison of the relative area of surface open dentin tubules in the immediate group

表2 即刻組縱剖面牙本質小管封閉深度的比較Tab.2 Comparison of closure depth of dentin tubules in longitudinal section of immediate group μm

2.6 刷牙磨損后各組封閉效果的比較

磨損后表面開放的牙本質小管的相對面積比較見表3：B組開放牙本質小管的相對面積少于C組，因此封閉性優于C組；D組開放的牙本質小管口的相對面積小于B組和C組，封閉性最好，三者之間均有統計學差異。磨損后縱斷面牙本質小管的封閉深度的比較見表4：B組磨損后脫敏液滲入牙本質小管深度大于C組熔融封閉深度(P<0.05)，D組封閉深度為大于C組封閉深度，D組與B組之間無統計學差異(P>0.05)。

表3 磨損組表面開放牙本質小管口相對面積的比較Tab.3 Comparison of the relative area of surface open dentin tubules in the wear group

表4 磨損組縱剖面牙本質小管封閉深度的比較Tab.4 Comparison of closure depth of longitudinal section dentin tubules in wear group μm

2.7 刷牙磨損后各組組內封閉效果的比較

刷牙磨損前后組內比較，C組磨損前后，表面開放的小管相對面積和封閉深度均有統計學差異(P<0.05)，B、D兩組磨損前后開放小管的相對面積和封閉深度均無統計學差異(P>0.05)。

3 討 論

目前對于牙本質敏感的治療，主要基于封閉牙本質小管和降低神經興奮性兩個方面[20]。相應的方法很多，其中藥物脫敏和激光治療一直是口腔醫生比較關注的兩種方法。應用于脫敏的藥物大都是通過堵塞或封閉牙本質小管達到脫敏的目的，但很多藥物脫敏都不能持久，可能是藥物脫敏劑只在牙本質小管淺層形成沉淀，這些沉淀并不能深入牙本質小管深部，并且在受到刷牙等機械性磨損后，易被磨除，導致牙本質小管重新開放。本研究FR組應用氟鉀酚醛樹脂脫敏劑封閉牙本質小管，酚醛樹脂聚合后能形成塑料保護層，并滲入牙本質小管深處，以封閉牙本質小管。氟鉀酚醛樹脂脫敏劑，是在酚醛樹脂基礎上加入了氟化鉀， 臨床研究表明其耐磨性強，是治療牙本質過敏癥的有效方法[4]。

在本研究中，使用氟鉀酚醛樹脂脫敏劑后，表面觀察牙本質小管大部分封閉，開放小管的相對面積只有 0.16±0.03，與空白組比較差異有統計學意義(P<0.05)， 表面未完全封閉的牙本質小管呈凹坑狀，脫敏劑滲透不均勻。同時，縱剖面觀察，脫敏劑滲入牙本質小管內，部分與小管壁緊密結合，降低牙本質小管的通透性，大部分呈顆粒狀或片狀散在分布于牙本質小管內，這些顆粒狀和塊狀物應為氟離子與鈣鹽結合形成的氟磷灰石、氟化鈣或類似氟化鈣晶體的沉積物[21]。堵塞物與根管壁并不十分緊密結合的原因可能與劈裂牙本質標本時，凝固的氟鉀酚醛樹脂碎裂有關。通過Image-proplus 6.0 圖像軟件測量分析，氟鉀酚醛樹脂滲入牙本質小管的深度大于激光組表面牙本質熔融深度。脫敏劑滲入牙本質小管內的深度與脫敏劑的耐磨性有關，經過刷牙實驗后，FR組的封閉深度與激光組相比，也有統計學差異，由此可見，氟鉀酚醛樹脂脫敏劑組，具有較好的耐磨性。原因是氟鉀酚醛樹脂脫敏是藥物滲入，并沒有改變正常牙本質結構。

目前用于牙本質脫敏的激光種類繁多，本研究所使用的是半導體激光。有學者認為半導體激光的脫敏機制應該是該類激光可在對牙體組織最小熱損害的前提下，通過產生的熱效應使牙本質表面瞬間熔融、再結晶，封閉牙本質小管[22]。本研究激光組的牙本質表面熔融層類似混合層，無正常牙本質結構，熔融厚度約8 μm。 小管幾乎全部被堵塞，開放小管相對面積約0.11±0.04，這與臨床上觀察到的3個月內較好的脫敏效果一致[23]?？v剖面看近表面牙本質熔融堵塞深度較FR組小(P<0.05)。磨損組顯示部分封閉的牙本質小管呈針孔樣開放，堵塞物變薄，堵塞物有部分塌陷，開放小管口相對面積2.5±0.03，與磨損前對比有顯著性差異；縱剖面顯示，牙本質熔融層變薄，熔融深度與磨損前比較有統計學差異(P<0.05)，進一步說明其耐磨性欠佳。

近年來，激光聯合藥物進行脫敏的方法備受關注。激光與藥物聯合應用，一方面能使牙本質小管熔融和封閉，另一方面又能增加藥物的滲入深度，產生協同堵塞作用，形成互補優勢，能起到雙重脫敏的作用。Lee 等[24]研究證實:Nd:YAP 激光與生物玻璃聯合應用可以產生疊加效應，能更好地封閉牙本質小管。褚備[25]應用半導體激光聯合75%氟化鈉甘油脫敏劑脫敏，其即刻、1個月、3個月的有效率明顯高于對照組。

在本實驗中，激光聯合氟鉀酚醛樹脂脫敏組如圖1d所示，電鏡下可觀察到全部牙本質小管都被均勻封閉，牙本質小管全部被堵塞，牙本質表面的熔融狀封閉的形態與激光組類似，但開放的牙本質小管的相對面積均小于B組和C組，證實聯合組封閉效果更佳,產生協同堵塞作用，克服了脫敏劑表面堵塞不均勻的缺點；縱剖面看，近表面約8 μm厚牙本質呈熔融狀，無小管結構，深層有塑化液滲入的顆?；蚱瑺钗?，且深度較長((15.45±1.17)μm)， 克服了激光組封閉深度較小的缺點，與FR組相比差異并不顯著(P>0.05)，二者均明顯深于激光組(P<0.05)，并且在牙本質表面散在有晶體結構，我們認為這些晶體是脫敏劑被激光產生的高溫并與熔融的牙本質相結合而產生。刷牙磨損后，仍保持良好的封閉狀態，僅有極小部分牙本質小管開放，呈針尖樣或縮窄，開放小管相對面積為0.04±0.01，與磨損前相比無差異，組間比較顯示，D組與B、C組均有統計學差異，顯示出了更好的耐磨性；縱剖面觀察表面牙本質呈熔融狀，無小管結構，熔融的深度較磨損前變小，深層仍有脫敏液滲入的顆?；蚱瑺钗?，且深度較深((13.83±0.55)μm)， 與磨損前比較無統計學差異，保持了氟鉀酚醛樹脂組耐磨性較好的優勢；組間比較顯示，D組與C組有統計學差異，提示聯合組耐磨性更好，激光組耐磨性差的原因一方面是激光熔融的深度較淺，另一方面可能是激光照射脫敏使牙本質表面熔融再結晶，破壞了正常牙本質的結構。Camerlingo 等通過拉曼光譜和掃描電鏡觀察發現，激光作用后牙本質表面的物理和化學結構均有一定程度的改變[26]。而B組是氟鉀酚醛樹脂脫敏的滲入，并沒有改變正常牙本質結構，且滲入較深，具有較好的耐磨性。二者聯合應用，既保留了激光熔融封閉均勻的優勢，克服了脫敏液不能均勻封閉的缺點，又保留了脫敏劑滲入較深，具有較好耐磨性的優勢，克服了激光熔融封閉較淺、耐磨性差的的缺點，因此，先用脫敏劑處理牙體表面，再用激光照射，對牙本質小管的封閉作用要優于單用脫敏劑或單用激光，且更持久耐磨。

本實驗參考黃燕華等[18]、董鑫等[19]的實驗設計，空白組未做刷牙磨損試驗，主要是本研究的目的是通過掃描電鏡觀察刷牙實驗前后氟鉀酚醛樹脂脫敏劑(fluorine potassium phenolic resin desensitizer，FR)、激光、激光聯合氟鉀酚醛樹脂脫敏劑對牙本質小管的封閉情況。實驗中空白組未做任何脫敏處理，牙本質小管是完全開放的，沒有任何封閉或堵塞，故刷牙磨損前后表面形態和縱剖面的零封閉狀態都沒有變化，所以未做刷牙磨損實驗。即刻組設有空白組的原因是為了說明在統一的牙本質敏感模型下空白對照組牙本質小管完全開放，管內空洞無物，符合牙本質過敏癥的形態學特征，適合掃描電鏡用于觀察樣本微細結構。

綜上，激光與藥物的聯合應用是治療牙本質敏感的較好選擇，它克服了單一脫敏方法的不足，通過協同作用獲得了更好、更為持久的療效，可在臨床上推廣使用。