光固化树脂表面处理剂对牙齿美白后反色效应的影响

何建亚，邵苗苗，许 诺，李晓杰，王君玲，胡书海

(1.大连医科大学 口腔医学院，辽宁 大连116044；2.大连医科大学 中山学院，辽宁 大连116000)



论 著

光固化树脂表面处理剂对牙齿美白后反色效应的影响

何建亚1，邵苗苗1，许 诺2，李晓杰1，王君玲1，胡书海1

(1.大连医科大学 口腔医学院，辽宁 大连116044；2.大连医科大学 中山学院，辽宁 大连116000)

目的 研究光固化树脂表面处理剂是否对牙齿美白后反色效应有所影响。方法 将24颗完整的离体磨牙或前磨牙于美白前以分光测色仪SCM-104记录CIE (L*, a*, b*)值作为基准值。在各样本颊侧涂35%浓度的过氧化氢，波长 (810±10)nm二极体激光照射完成漂白。以分光比色仪记录美白后釉质表面的ΔE。将24颗样本随机均分为L+B组(表面涂布Adper Single Bond 2 Adhesive光固化树脂表面处理剂)与L组(不涂布Adper Single Bond 2 Adhesive光固化树脂表面处理剂)，n=12。记录涂布表面处理剂后的釉质表面色差ΔE1，所有样本保存在蒸馏水中1 h避免脱水，1 h后记录釉质表面色差ΔE2。将L+B组与L组随机各自均分为两小组,其中(L+B)W与LW组浸泡于37 ℃蒸馏水及(L+B)T与LT组浸泡于37 ℃茶水中，n=6，完成老化测试。记录各小组各时间点的颜色变化CIE (L1*, a1*, b1*)。对涂布处理剂前后和老化试验后的实验数据进行单因素方差分析和样本均数的t检验。扫描电子显微镜观察各处理样本4周时间点的牙釉质表面微观结构。结果 ΔE(8.46±3.7)与ΔE1(8.32±3.97)及ΔE2(7.82±2.74)之间没有显著差异(P>0.05)。老化实验LW与(L+B)W组按各个时间点测定色差值之间均没有统计学差异 (P>0.05) ，LT与(L+B)T组以各时间点比较各组间色差的变化，结果差异均有统计学意义(P<0.05)。扫描电镜显示样本美白处理后的釉质表面存在破坏，空洞。而涂布表面处理剂后的样本釉质可变得光滑。老化实验蒸馏水组样本均只见少量块状染色层、孔洞。茶水(L+B)T组样本表光滑，有部分裂痕,片状染色层颜色分解不明显。而LT组样本表面是有孔洞的粗糙面及清晰的茶水染色层。结论 涂布Adper Single Bond 2 Adhesive光固化树脂表面处理剂能够使激光美白后的牙釉质表面变得平滑，降低色层的黏附，从而起到牙齿美白后降低反色效应的作用。

牙齿美白反色效应；二极体激光；树脂表面处理剂

齿美白有百年以上历史，与瓷贴面、树脂贴面、乃至与全瓷冠相比，用美白剂美容牙齿对牙齿的破坏最小[1],关于漂白剂对牙齿结构的影响,以往的研究大多局限于对牙齿的漂白程度，对牙髓、牙本质、牙釉质本身的改变等。漂白后牙齿出现如牙齿敏感、牙本质黏着力降低、复合树脂不易附着等问题在临床上都可以加以预防或有效解决[2]。但对于牙齿美白后会降低疗效的反色现象，虽早已被观察到，但相关方面的研究仍缺乏。牙齿漂白完成后，颜色表现常不稳定，尤其在美白完成后2～6 周，牙齿常快速变成棕色或褐色，为牙齿美白后的反色效应[3-4]。如何缓解反色效应，增加牙齿美白的临床疗效和保持时间，是一项具有临床意义的研究，有必要进一步探讨。

1 材料和方法

1.1 材料与仪器

24颗完整的离体磨牙或前磨牙；光固化树脂表面处理剂(Adper Single Bond 2 Adhesive)；超声波洁牙机(BOCAT pro, Dentsply International Inc., USA)；37%磷酸；二极体激光[OPUS 10, Lumemis Co., Israel 波长(810±10)nm]；牙科低速手机；橡皮杯；硅胶模；35%过氧化氢；指甲油(nail varnish, Shiseido Co., Ltd, Osaka, Japan)；Sulieman M 实验法泡制的茶水；比色仪(SCM-104, Laiko Co., Ltd, Japan)。

1.2 实验方法

1.2.1 样本制备：收集24颗临床上因正畸、牙周病而近期拔除的完好、无龋坏、无隐裂、无充填和修复体的磨牙与前磨牙。用超声波洁牙机清除所有离体牙表面的牙石，浸泡于生理盐水中，4 ℃储存。实验前，使用低速手机在釉牙骨质界根方2 mm 处切除牙根，清除牙髓，留牙冠作为实验样本。牙冠的切断面牙本质用37%的磷酸酸蚀15 s，流水冲洗10 s，吹干，涂光固化树脂粘接剂20 s，卤素灯光照20 s，切断面填上2 mm厚的光固化树脂，光照40 s。除实验所需的牙冠颊面外，各个面涂一层指甲油并干燥，此指甲油层的作用是避免实验中各试剂由除颊面外的牙面渗入，而影响实验结果。每个样本均包埋于硅胶模中，颊面暴露，硅胶模以比色仪支撑架为基座，确保测色均为同一定点。

1.2.2 实验分组：将24颗样本随机均分为L+B组(涂布光固化树脂表面处理剂Pdper Single Bond 2 Adhesive)与L组(不涂布光固化树脂处理剂)，n=12。美白处理后将L+B组与L组随机各自均分为两小组(L+B)W与(L+B)T组及LW与LT组，n=6。LW、(L+B)W组浸泡于37 ℃蒸馏水中，LT、(L+B)T组浸泡于37 ℃茶水中进行老化测试。

1.2.3 样本漂白与测色：样本均以低速手机加橡皮杯打磨 10 s，冲洗。以分光比色仪记录每颗样本颊侧的 CIE (L*, a*, b*) 值作为基准值。分光比色仪光源设定为 C 光源，视野角设为10°。漂白处理所有样本，用 35%浓度过氧化氢均匀涂满样本颊侧，2 mm厚。使用二极体激光(波长 810±10 nm)4 W 照射 30 s静置10 min，按上述漂白操作循环4次，共40 min[5]。漂白后样本蒸馏水冲洗10 s, 分光比色仪记录颜色的变化ΔE值。对L+B组所有样本颊侧均匀涂布光固化树脂表面处理剂一层,卤素光照射30 s，用分光比色仪记录涂布后样本颊侧的颜色变化ΔE1值。所有24颗样本储存在蒸馏水中 1 h避免脱水,再用分光比色仪记录所有样本漂白后 1 h的颜色变化ΔE2值。LW、(L+B)W组和LT、(L+B)T组分别浸泡于每天更新的37 ℃的蒸馏水和茶水溶液，进行老化测试[6-7]。茶水泡制为每100 mL蒸馏水煮沸 2 g茶 5 min，过滤后，冷却至室温37 ℃时使用。所有样本维持在 100%湿度，37 ℃温度下，在老化实验的第1、3、5、7、14、21、28、35、42天分别用分光比色仪测色并记录色差的变化[8]。

1.3 扫描电子显微镜观察

将样本固定后脱水，依次浸泡于不同浓度酒精溶液中，浓度为依顺序为 30%，50%，70%，85%，95%和无水酒精。之后进行干燥，维持临界点干燥(CPD)约 1.5 h。样本经镀膜后上机观察。考虑样本备制耗时较长，SEM观察的时间点设计在漂白前、漂白后即刻、漂白后涂布树脂保护剂、漂白后老化实验的第4周进行观察各样本表面微观结构改变[9]。

1.4 统计学方法

采用Spss for windows release 22 standard version统计软件对实验数据进行单因素方差分析和t检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

激光照射美白后ΔE色差均数为(8.46±3.7)，涂表面处理剂后的ΔE1色差均值(8.32±3.97)以及蒸馏水静置1 h后ΔE2的色差值(7.82±2.74)之间均没有显著差异(P> 0.05)(表1)。浸泡在蒸馏水的两组LW与(L+B)W按各个时间点测定值之间均没有统计学差异 (P> 0.05) (表2)，浸泡茶水的两组LT与(L+B)T以是否涂布Adper Single Bond 2 Adhesive光固化树脂表面处理剂并按各时间点比较各组间色差的变化,结果均有统计学意义(P<0.05)(表2)。老化实验中ΔE 色差会随老化时间的增加而增加,且不涂布Adper Single Bond 2 Adhesive光固化树脂表面处理剂的LT组增加的幅度明显大于涂抹组。

表1 美白后涂布Adper Single Bond 2 Adhesive树脂表面处理剂前后及蒸馏水保存1 h后样本的色差值

色差ΔE8.46±3.7ΔE18.32±3.97ΔE27.82±2.74

各组间比较，P均>0.05

表2 不同时间点浸泡蒸馏水组和茶水组的涂布或不涂布Adper Single Bond 2 Adhesive树脂表面处理剂色差值

组别第1天第3天第5天第7天第2周第3周第4周第5周第6周(L+B)W9.31±3.031)12.25±2.541)11.92±0.711)11.60±0.241)11.36±0.501)11.24±0.581)11.53±0.631)10.48±0.881)11.07±0.021)LW9.24±2.4113.35±1.4312.11±1.8810.82±1.5810.89±0.6010.28±1.0610.05±1.7410.84±0.5310.25±1.15(L+B)T13.98±2.292)9.95±2.022)8.84±4.112)12.12±3.202)14.95±2.232)13.45±4.862)15.13±2.712)20.74±3.102)25.64±4.892)LT6.41±2.457.80±1.9411.92±2.0017.46±2.4118.29±1.3225.13±3.8225.81±5.6326.51±4.3729.45±1.78

1) 与LW组比较，P均>0.05；2)与LT组比较，P均<0.05

扫描电子显微镜(SEMSU-3500)分别于100 (μm)与10(μm)倍率漂白前、漂白后、漂白涂布树脂保护剂后、漂白后老化实验的第4周的4小组分别取样进行样本表面微观结构的观察。图1A为牙齿漂白前釉质表面呈现粗糙状，并有重叠细纹布满。图1B为激光漂白后釉质表面微观结构，其表面形成细小孔洞，部分面积成光滑状，整体表面呈现高低起伏。图2为牙齿试片接受激光漂白后涂抹树脂表面处理剂后，其釉质表面由于树脂表面处理剂流动性较佳，大部分的表面积已被树脂表面处理剂填满呈均匀状，纹路与孔洞几乎消失。图3A为LT组表面微观结构，由于没有树脂表面处理剂的保护，可见釉质表面是极度不平滑且有孔洞形成粗糙面，不规则细纹大面积涵盖，清楚可见浸泡茶水所留下的斑驳染色层。图3B为LW组表面微观结构，可见釉质表面有明显不规则细纹与孔洞，试片表面有少量块状可视染色层。图3C为(L+B)T组表面微观结构，可见釉质表面呈现渐层平滑表面，另外有部分裂痕，有片状染色层颜色分解不明显。图3D为(L+B)W组表面微观结构，牙釉质表面略粗糙，但粗糙程度较LW组轻微，几乎不见状染色层。

图1 牙釉质表面微观结构Fig 1 Tooth enamel surface microstructure

图2 漂白后并涂布树脂表面处理剂的牙釉质表面微观结构Fig 2 Bleached and coated with a resin surface treatment agent on the enamel surface microstructure

A：漂白后浸泡茶水组；B：漂白后浸泡蒸馏水组；C：漂白后涂抹树脂表面处理剂浸泡茶水组；D：漂白后涂抹树脂表面处理剂浸泡蒸馏水组图3 牙釉质表面微观结构Fig 3 The enamel surface microstructure

3 讨 论

自1884年Harlan使用过氢化氢 (hydrogen peroxide)漂白牙齿以来，牙齿美白已有百年以上历史。目前口腔临床漂白治疗主要分为诊室漂白和家庭漂白两种，诊室漂白使用浓度为35%的过氧化氢，且配合加热或光照来加速药剂反应。家庭漂白使用浓度由10%～22%的过氧化脲(Carbamide peroxide)[10]。过氧化氢与过氧化脲这两种试剂的漂白原理极为相似[11-12]，主要作用机制在于氧化还原反应释放出自由基，自由基与牙齿的有机色素分子作用，打断色素的碳环结构，使之变成分子量较小且颜色较浅的化学物质，牙齿颜色因此变淡，达到美白的效果[13]。本研究选用过氧化氢诊室漂白方式，是考虑到诊室漂白疗程短、见效快，符合本研究的时程与疗效需求[14]。现代临床牙齿漂白通常会配合使用高能量光源照射，来增加脱色的效果。研究发现使用二极体激光所做的临床报告，漂白后的牙齿均无牙髓病变或坏死现象[15]，因此本研究选此光源作为实验的辅助漂白手段。

牙齿漂白完成后，牙齿存在短暂性的脱水状态，牙齿颜色会在短时间内，一般约为漂白后2～6周，快速变回棕色，或更深的褐色，这种现象叫做牙齿漂白后反色效应(initial color relapse)。牙齿漂白后快速变色，其ΔE值快速下降，在初期的反色现象结束之后牙齿颜色会逐渐趋于稳定。但是在临床上初期的反色效应会造成漂白效果的降低，还会造成漂白后重新充填比色上的困扰。Haywood[16]指出，初期反色会在漂白完成后2周内产生。在牙齿漂白后6个月内，其ΔE*丧失高达45%。所有初期反色在漂白后即产生，6周后颜色才稳定下来，而其中尖牙颜色稳定需要12周之久[17]。所以不管采用何种漂白方法，初期反色现象在牙齿漂白后是不可避免的，并需要将近6个月的时间，来达到牙齿颜色的稳定。本实验利用Adper Single Bond 2 Adhesive树脂表面处理剂作为漂白后牙齿的表面保护剂，以减轻漂白后初期反色，增加漂白效果。Russel曾报告，牙齿在干燥环境下，颜色会变的较白，在其实验中，比较上中切牙戴上橡皮障前后的CIE (L*, a*, b*)值，发现当牙齿被橡皮障隔离后，变的干燥，其L*值会随之有统计学意义的增加，a*b*值亦有小的改变，使受测牙变的较白，而移除橡皮障后，等待至少30 min，让牙齿有水分浸润，颜色才会恢复正常。有些学者认为漂白后，不应马上测色，必须等待一段时间，以避免所测的颜色失真。本实验为体外实验，漂白后涂布树脂表面处理剂的样本即放入蒸馏水1 h才进行测量色差值，目的就是为了避免样本的脱水现象妨碍颜色的评估[8-9]。

本实验中，浸泡蒸馏水的两组，颜色评估显示各组间没有统计学意义上的差异(P>0.05)。浸泡蒸馏水的牙齿漂白样本，6周内ΔE值并无低于漂白完成后的ΔE值，表明无论是否涂抹Adper Single Bond 2 Adhesive树脂表面处理剂，皆没有反色现象产生。原因为实验中，创造了一个无色素的环境，不论牙齿样本表面平滑与否，皆无初期反色的产生。虽然在SEM的观察中，能明显看出激光漂白牙齿表面凹陷增加，但没有反色现象的原因可能为牙齿浸泡在蒸馏水中。牙齿周围环境没有外来染色源的介入，未产生因外来色素沾黏造成的初期反色现象。因此推测美白后其反色大多来于外来色素的粘黏，且漂白后牙表面性状的改变也是反色效应的诱因。浸泡茶水溶液的样本在各个时间点涂不涂Adper Single Bond 2 Adhesive树脂表面处理剂的组间均有统学差异(P<0.05)。ΔE会随老化时间增加而增加，且不涂Adper Single Bond 2 Adhesive 树脂表面处理剂组，其ΔE增加幅度远大于涂抹组。此结果意谓着Adper Single Bond 2 Adhesive树脂表面处理剂对漂白后牙齿色层的粘黏有保护、减缓的作用。

有实验证实茶水的染色可经由外层进入牙本质或树脂填补物内部,且茶水的浸泡有实验模型可遵循，较易标准化故本实验采用茶水为染色源[18]。牙齿漂白后粗糙的表面,色素容易粘附,形成快速的反色，但当涂上Adper Single Bond 2 Adhesive树脂表面处理剂后，产生较为平滑的表面，使色层沾附能力降低，所以既使在充满染色源(茶水)的环境下,其染色速度也远低于没有涂抹组。对于实际漂白效果的评估，需考虑实验方法的影响。本实验为离体牙实验，离体牙脱水，缺乏牙髓压力，漂白剂比在口内条件下容易渗入，且口外实验没有过口内的氧化氢晦的干扰，其漂白效果应该优于临床实际口内操作，因此本实验结论的可靠性，需进一步进行临床验证与评估。

牙齿漂白后，牙釉质表面SEM微观变化，因研究材料、浓度、方法不同，呈现结果也互异。Haywood (1990)报告以10% 过氧化氢脲美白，对牙釉质表面构造没有改变[16]。但在口外及口内实验中，观察到10%过氧化氢脲会造成牙釉质构造上的改变。本实验以扫描式电子显微镜比较、观察后得知，浸泡茶水溶液4周后，所有样本皆有茶垢的沾附，涂一层Adper Single Bond 2 Adhesive表面处理剂者，皆比没涂抹的粘附茶垢要明显少。在未经漂白的牙齿表面可见，其牙釉质表面只是有部分微孔的存在。SEM观察漂白后的样本，其表面皆会有孔洞产生，这就说明漂白确实会对釉质表面造成破坏。激光漂白后的牙齿样本涂上Adper Single Bond 2 Adhesive树脂表面处理剂，发现表面处理剂可以盖住美白后牙齿的粗糙表面，创造一个较为平滑的釉质表面。Adper Single Bond 2 Adhesive树脂表面处理剂的流动性非常好因此得到证明，一层Adper Single Bond 2 Adhesive 树脂表面处理剂就可以流入漂白后粗糙的孔洞，使釉质表面平滑，不容易粘附着色物质，进而达到降低漂白后反色现象的目的。

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本刊关于统计学处理的要求

关于资料的统计学处理：应根据实验或调查设计的条件，选用合适的统计学分析方法。对于定量资料，应正确选用t检验、q检验或方差分析；对于定性资料应选用卡方检验等。

统计结果的解释和表达：用概率P表达时，对比组之间的差异应叙述为：具有显著性(或非常显著性)意义。如差异具有显著性意义，P<0.05；差异具有非常显著性意义，P<0.01。而不应说“对比组之间具有显著性的(或非常显著性)的差异”。必要时，应写明所用统计分析方法的具体名称(如成组设计资料的t检验、两因素析因设计资料的方差分析、多个均数之间两两比较的q检验等)。统计量的具体值(如t=3.45,χ2=4.68,F=6.79等)应尽可能列出，当涉及到总体参数时最好给出95%置信区间。

Effect of dental adhesive bonding agent on tooth whitening color relapse

HE Jianya1, SHAO Miaomiao1, XU Nuo2, LI Xiaojie1, WANG Junling1, HU Shuhai1

(1.StomatologyMedicalCollege,DalianMedicalUniversity,Dalian116044,China; 2.TheZhongshanCollegeofDalianMedicalUniversity,Dalian116000,China)

Objective To study the efficacy of light-cured resin surface treatment agent on color relapse phenomenon after dental bleaching treatment. Methods 24 intact molar and premolar in vitro Spectra-colorimeter (SCM-104) was performed to detect and record the color variations CIE (L*,a*,b*) as a benchmark before whitening procedures. 35% concentration of hydrogen peroxide was coated on the buccal tooth enamel surface with diode laser irradiation (810±10) nm wavelength to complete the teeth whitening treatment. The colorimeter measures the color differences ΔE which provided comparative values for statistical analysis with diode laser irradiation . 24 samples were randomly divided into Adper Single Bond 2 Adhesive resin treating group (L+B,n=12) and comparison group (L,n=12). All samples needed to be stored in distilled water for 1 hour to avoid dehydration, and colorimeter was conducted to record color change of the enamel surface ΔE1 and color change ΔE2 after one -hour lighting. L+B group was further randomly divided into two groups (L+B) W and (L+B) T and L group was randomly divided into two groups LW and LT with 6 cases in each subgroup. LW group and (L+B) W group were soaked in 37 ℃ distilled water, whereas LT group and (L+B) T group were soaked in 37 ℃ tea for aging test. The colorimeter was performed to record the color variations CIE (L1*, a1*, b1*) at each time point after whitening procedures. All experimental data were analyzed through single factor analysis of variance and sample mean T after aging test before and after the coating treatment. Scanning electron microscope was conducted to observe the enamel surface microstructure of processing samples at any points of each four weeks. Results There was no significant difference between laser whitening ΔE(8.46±3.7) and the coating ΔE1(8.32±3.97), so was it with samples of buccal chromatism ΔE2(7.82±2.74) after soaking in distilled water for one hour (P>0.05). Also, there was no statistical difference (P>0.05) between two groups of LW and (L+B) W at each point soaked in distilled water. However, the results show statistically significant differences (P<0.05) when comparing the change of the color difference between each group of LT and (L+B)T soaking in the tea. The result from scanning electron microscope observation also show the resin created a smooth enamel surface after whitening procedures. Whether the resin was coated or not in distilled water group had only a small amount of block dyeing layer, holes, weaker roughness than in tea group. Gradual layer of smooth surface, some crack, in conspicuous flake dyeing color layer decomposition could be seen in the Tea group (L+B). Rough surface holes and mottled dyeing layer was clearly visible in LT group. Conclusion Through colorimeter on enamel surface color changes and observation on microstructures with scanning electron microscopy, the measurements support the Adper Single Bond 2 Adhesive to be an effective enamel surface resin agent which can weaken color relapse phenomenon after teeth whitening effect by achieving a relatively smooth enamel surface and reducing the surface adhesiveness of stainable layer.

color relapse; diode laser irradiation; enamel surface resin agent

10.11724/jdmu.2017.02.07

国家自然科学基金项目(51575078); 辽宁省自然科学基金面上项目(201602230)

何建亚(1993-)，男，硕士研究生。E-mail：1922191611@qq.com

胡书海，教授。E-mail：shuhaihu4141@aliyun.com

R783.1

A

1671-7295(2017)02-0137-06

何建亚，邵苗苗，许诺，等.光固化树脂表面处理剂对牙齿美白后反色效应的影响[J].大连医科大学学报，2017,39(2)：137-142.

2017-01-06；

2017-03-21)