Er: Yag激光拆除3種材質貼面的實驗研究

朱建宇 洪菲菲 何良航 溫瑋 雷賢林 張志升 尹路，3

1.廈門醫學院附屬口腔醫院，廈門市口腔疾病診療重點實驗室，廈門 361000；

2.廈門醫學院口腔醫學系，廈門 361023；

3.口腔生物材料福建省高校工程研究中心，廈門醫學院，廈門 361023

隨著微創、無痛等現代醫療觀念的普及，激光在口腔各學科中的應用也越來越廣泛[1-2]，例如去齲、脫敏等。Er: Yag 激光（摻鉺釔鋁石榴石激光），波長為2.94 μm，其能量可選擇性地被水和羥磷灰石吸收，在組織內部產生“微爆破”，達到切削牙體組織的效果[1]，激光所有的能量都用于汽化局部，升溫不高，羥磷灰石燒蝕過程中不會熔化，對牙體組織熱損傷小[2]，由于持續噴水，激光能量大部分被水吸收，避免餌激光對牙髓組織的刺激[3-4]。因此目前Er: Yag 激光在口腔領域的關注度越來越高。貼面修復后可能因為各種原因需要取下，如敏感或疼痛、食物嵌塞及繼發齲等，傳統方法拆除貼面不僅費時費力，而且容易造成健康牙體組織的損傷[5-6]。本實驗嘗試采用Er:Yag激光體外去除臨床常見材質貼面并研究其與傳統方法的差別，為激光在臨床無創拆除貼面提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 實驗材料和儀器

實驗材料：Vita Mark Ⅱ、Vita 琥珀瓷（Vita公司，德國），潤瓷（深圳愛爾創新材料有限公司），3 種材料的主要成分見表1。RelyXTMUltimate樹脂水門?。?M 公司，美國），激光（Fotona公司，斯洛文尼亞），模型掃描設備（3Shape D700，3Shape 公司，丹麥），CAD 軟件（Exocad 公司，美國），掃描電鏡（scanning electron microscope，SEM）（蔡司公司，德國）。

表1 實驗組中3種材料的主要成分Tab 1 Main components of the three materials in the experimental group

1.2 離體牙的收集

離體牙納入標準：收集廈門醫學院附屬口腔醫院門診拔除的33 顆健康正畸減數牙。樣本來源者既往體健，無系統性疾病，年齡18~30歲；離體牙未行牙髓治療和冠修復，且根尖完全形成，無根管鈣化和吸收；牙根長14~15 mm；表面無齲、色素沉著及牙體缺損，清除牙根周圍殘留組織后儲存于4 ℃的生理鹽水中。本研究經廈門醫學院附屬口腔醫院倫理委員會批準（倫理審批號：20-2012631028）。

1.3 牙體預備

預備體掃描后生成模型，運用CAD 軟件（Exocad 公司，美國）設計貼面（圖1），使用3種不同材質瓷塊（Vita MarkⅡ單層色瓷立方、Vita琥珀瓷、樹脂基陶瓷）制備貼面，此時應共有9種規格貼面，即：1）1.0 mm Vita MarkⅡ單層色瓷立方；2）1.5 mm Vita MarkⅡ單層色瓷立方；3）2.0 mm Vita MarkⅡ單層色瓷立方；4）1.0 mm Vita琥珀瓷；5）1.5 mm Vita 琥珀瓷；6）2.0 mm Vita琥珀瓷；7）1.0 mm 樹脂類陶瓷；8）1.5 mm 樹脂類陶瓷；9）2.0 mm 樹脂類陶瓷，每種規格貼面各6 塊，共54 塊隨機選取27 塊（每種規格各3 塊）作為貼面實驗組，使用RelyXTMUltimate 樹脂水門汀對以上離體牙及貼面進行粘接，粘接后保存1周備用。

圖1 使用計算機輔助軟件設計后的貼面Fig 1 The occlusal veneer designed by computer-aided software

1.5 Er: Yag激光拆除貼面

Er: Yag 激光初始參數[7]：功率2.5 W，頻率20 Hz，脈沖能量125 mJ，水∶氣為5∶4，Er: Yag激光照射路線：從貼面近中舌側開始呈近遠中向照射至遠中頰側，再從遠中頰側呈頰舌向照射至近中舌側，若使用2.5 W 照射超過20 min后無法拆除，增大激光功率至3.5 W，以修復體自行脫落為結束時間（n=27）。在剩余27 塊貼面（每種規格各3 塊）中，取9 種規格貼面各1 塊，不與離體牙粘接，直接使用Er: Yag 激光照射，作為貼面對照組。使用SEM 分別觀察貼面表面和貼面組織面微形態，去貼面后的離體牙釉質表面形態。

2 結果

2.1 不同材質和厚度對激光去除效率的影響

使用功率2.5 W 的Er: Yag 激光去除粘接時間：1.0 mm Vita 琥珀瓷組（96.0 s±16.0 s）與1.0 mm Vita MarkⅡ組（84.5 s±19.5 s）間差異有統計學意義（P＜0.05）；1.5 mm Vita 琥珀瓷組（246.5 s±13.5 s）與1.5 mm Vita MarkⅡ組（170.0 s±14.0 s）間差異有統計學意義（P＜0.05）；使用功率2.5 W的Er: Yag激光去除2.0 mm的琥珀瓷組和Vita MarkⅡ組均超過20 min 無法取下，增加功率至3.5 W時，2.0 mm Vita 琥珀瓷組和2.0 mm Vita MarkⅡ組Er: Yag 激光去除粘接時間分別為（381.0±24.0）s、（341.5±26.5）s；樹脂類陶瓷貼面經兩種功率（2.5、3.5W）激光長時間（>20 min）照射后仍無法取下。

拆除過程中，1.0 mm Vita MarkⅡ組和1.0 mm Vita 琥珀瓷組可以將修復體完整取下來；1.5 mm MarkⅡ組、2.0 mm Vita MarkⅡ組和1.5 mm琥珀瓷組各出現1 組裂紋，2.0 mm 琥珀瓷組出現2 組裂紋；潤瓷組則是出現修復體表面凹坑狀，且功率越大，凹坑深度越深。

2.2 拆除后離體牙和貼面的SEM觀察

拆除后離體牙粘接面SEM 下觀察可見：各個實驗組中均有燒蝕不規則表面。和對照組相比，牙本質小管、鱗片狀和白堊狀表面幾乎看不見，考慮到激光照射作用于粘接樹脂層，使其去粘接，而不是去除所有樹脂粘接面，所以拆除后有殘余材料在離體牙上，其中隨著激光功率的增加，表面粗糙度和凹陷深度增加（圖2）。拆除后修復體組織面SEM 下觀察可見：各個實驗組中均有燒蝕不規則表面。和對照組相比，修復體組織面殘留樹脂粘接劑且呈劃痕狀、凹坑狀外觀，幾乎無法看到對照組中的結構。隨著功率的增加，表面粗糙度和凹陷深度增加。

圖2 離體牙和貼面的SEM觀察 × 500Fig 2 Observation of the isolated teeth and occlusal veneer under SEM × 500

3 討論

學者對陶瓷的激光透光率進行研究，結果表明陶瓷樣品的種類、顏色和厚度對陶瓷的激光透光率有顯著影響[8]，激光穿透瓷塊到達粘接層也可能受到瓷塊材料的物理性質影響[9]。這與實驗中相同厚度下Vita 琥珀瓷拆除時間比Vita MarkⅡ還要長的結果一致。雖然Vita MarkⅡ和Vita 琥珀瓷皆為全瓷材料，但Vita MarkⅡ為長石類玻璃陶瓷類材料，而Vita 琥珀瓷里面除了二硅酸鋰外，也含有10%氧化鋯成分，可能阻射穿透，減少激光作用于粘接劑[10-11]。實驗數據還表明，瓷塊厚度越厚，拆除所需要的時間越長，所需功率越高[9]。在臨床上若需要拆除貼面，可以先參考之前計算機輔助設計時貼面厚度的數據，來制定需要拆除貼面時激光功率的參數，若厚度為1~1.5 mm時，可以使用2.5 W 激光照射，在大部分厚度達2 mm 時，建議直接使用3.5 W 激光照射。但是在臨床上，使用大功率拆除貼面可能導致修復體破損，若是想要保留原貼面修復體，建議從小功率開始進行去粘接，逐步加大功率[9]。

Er: Yag 激光還可用于復合樹脂、玻璃離子等充填材料的去除[13-14]，原理和激光作用于齲壞組織和硬組織的原理相同，都是基于微爆破原理[2,15-16]。激光能量可通過熱軟化、熱燒蝕或光燒蝕來降解樹脂[17]，復合材料也可直接從牙齒表面燒蝕，因此使用激光作用于樹脂類修復體時，激光的能量并非穿過修復體而是直接作用于修復體，造成修復體表面的損傷，以至于無法直接拆除樹脂類貼面。近年來樹脂類陶瓷用于貼面修復逐漸增加，對于如何拆除樹脂類貼面還需其他臨床研究。

綜上所述，同種材質、相同厚度情況下：激光功率越大，拆除時間越短，當功率較小時，可能導致貼面無法拆除。相同厚度、相同功率情況下：激光穿透瓷塊到達粘接層可能對瓷塊結構產生影響。同種材料、相同功率情況下：瓷塊厚度越厚，拆除所需時間越長，所需功率越大。激光無法直接拆除樹脂類貼面。本實驗只考慮到使用激光拆除后牙貼面，在修復體選擇類型上還有所不足，包括嵌體、高嵌體、全冠等。這些修復體有固位型和抗力型，都可能影響激光去粘接，需要后續實驗研究進一步探討。

利益沖突聲明：作者聲明本文無利益沖突。