Er:YAG激光联合生物活性玻璃对封闭牙本质小管效果的研究

陈世照 刘江华 刘 欣 何 颖

牙本质过敏症（dentin hypersensitivity，DH）是指牙齿受到生理范围内的刺激，如温度（冷热），化学（酸甜），机械（磨擦或咬硬物）等出现的一种异常酸痛症状[1]。有关其病因机制的学说很多，其中以Brannstorm 提出的流体动力学说最为普遍接受，根据该学说，治疗DH 的关键是减少牙本质小管内的液体流动，或者阻断牙髓神经传导[2]。现已证实含有生物活性玻璃的脱敏剂具备封闭牙本质小管和再矿化牙本质的能力[3，4]；Er:YAG 激光照射牙本质盘后，能在牙本质盘表面形成一薄层熔融物覆盖牙本质小管[5]，使用Er:YAG 激光进行长期脱敏治疗时，还能刺激牙本质细胞产生防御反应，促进修复性牙本质形成[6]。这两种方法都能够封闭牙本质小管从而改善牙本质过敏症状，但两者单一使用均不能达到理想的脱敏效果[7]。近年，有研究发现生物活性玻璃和Er:YAG 激光联合应用对牙本质小管的封闭效果优于单独使用[8]。但对于生物活性玻璃和Er:YAG 激光两者联合应用时的先后顺序对疗效和抗老化效果影响的研究并不多。本实验拟构建离体敏感牙本质模型，在对模型进行不同处理后，观察冷热循环老化处理前后各组牙本质小管的暴露情况，从而找到两者联合使用时的最佳顺序和方法，以寻找显效快、疗效持久的治疗DH 的方法，为牙本质敏感的临床治疗提供一定的理论依据和实践参考。

资料和方法

一、材料

1.一般材料:收集选取河北省口腔医院志愿者拔除的第三磨牙45 颗，均征得患者同意。纳入标准:牙冠无缺损、无隐裂、无龋坏、无氟斑、无牙釉质发育不全等。

2.仪器:Er:YAG 激光（美国Fotona 公司，型号:M021-5AF/1），切割机，纳米生物活性玻璃脱敏剂（贝哥仕牙齿脱敏剂，粤械注准20172631409），Image-pro plus6.0，IBM SPSS Statistics 22。

二、方法

1.敏感牙本质模型的建立:离体牙本质盘制备:收集河北省口腔医院志愿者拔除的第三磨牙45 颗，将离体磨牙清洁后放置在0.1M 的二甲胂酸钠缓冲液中保存，将牙体于牙釉质界上1.0mm 处垂直牙体长轴切成1.0mm 厚的牙本质盘，大小4mm×4mm，切片表面依次用600、800 目的碳化硅砂纸打磨至表面光滑平整，去离子水中超声清洗10min。备用。

敏感牙本质模型制备:样本以6%的柠檬酸溶液酸蚀形成敏感牙本质模型，以蒸馏水漂洗30 秒后隔湿、干燥。

2.牙本质过敏样本的分组:将样本随机分成A、B、C、D、E 共计五组，前四组平均每组10 个牙本质盘，最后E 组5 个牙本质盘并设为空白组。用3%过氧化氢和生理盐水拭子交替擦拭，以暴露敏感牙本质的表面。干燥后备用。

3.Er:YGA 激光（A 组）:使用Fotona Er:YAG 激光（SP，40mJ，10Hz，0.4W，水0，气0）与牙本质盘表面成90°，均匀扫描20s。探头顶端距离牙面约1mm。

4.生物活性玻璃（B 组）:小毛刷涂布生物活性玻璃于牙本质盘，涂布2min，静置3min，重复涂布2min，处理完样本后浸入生理盐水中保存，每天1次，连做2 天。

5.生物活性玻璃联合Er:YGA 激光（C 组和D组） ①C 组:先用Fotona Er:YAG 激光处理牙本质盘，步骤同上，间隔1min 后再用生物活性玻璃涂布样本，方法同上。②D 组:先用生物活性玻璃涂布牙本质盘，步骤同上，间隔1min，再用Fotona Er:YAG激光处理样本，方法同上。

6.空白对照组（E 组）不予处理。

7.随机选取A-D 组的一半样本和全部空白组（E 组）进行扫描电镜观察牙本质小管的暴露情况。

8.冷热循环老化处理:将A-D 组剩余一半样本置于37℃水中1 周后在冷热循环仪中循环4000次，水温5℃至55℃，水中停顿30s 离开水面2s。扫描电镜观察牙本质小管暴露情况。

图1

图2

三、样品检测

样本处理完成后，干燥、喷金，扫描各组电镜牙片观察牙本质盘的表面形态。将电镜图片导入图像面积计算软件（Image-pro plus6.0）中，计算牙本质小管暴露率。

四、统计分析

应用IBM SPSS Statistics 22，采取单因素方差分析方法进行统计分析（S-N-K 法，P＜0.05 为差异有统计学意义）。

图3

图4

结 果

一、未经老化实验的各组牙本质盘结果

1.扫描电镜下牙本质盘表面牙本质小管观察:图一A 组大多数牙本质小管被熔融的牙本质覆盖，少数牙本质小管呈半封闭状态，表面有少许玷污层，部分可见裂纹和突起。B 组大部分牙本质小管封闭均匀，部分牙本质小管呈点隙样开口。C 组玷污层开裂明显，颗粒物微凸于表面，开裂缝显著影响牙本质小管的封闭。D 组大部分牙本质小管封闭均匀，但个别的牙本质小管明显开放，表面可见散在的熔融状牙本质。E 组牙本质小管分布均匀，周围有清晰的白色管周牙本质，表面可见少许颗粒物。

2.牙本质小管暴露率数据:A、B、C、D 的牙本质小管暴露率分别为4.09%±0.27%、3.02%±0.43%、3.58%±0.33%、1.31%±0.12%，根据单因素方差分析显示D＜B＜C＜A，A 和C、B 和C 的差异没有显著意义（P＞0.05）。其余组间差异具有显著意义（P＜0.05）。

二、经老化实验的各组牙本质盘结果

1.扫描电镜下牙本质盘表面牙本质小管观察:图二A 组牙本质小管全部被侵蚀扩大开放。B 组大多数牙本质小管被破坏，部分仍保持封闭。C 组少数牙本质小管开放且管径扩大。D 组少数牙本质小管开放但依然有较大面积的封闭，牙本质小管大小无明显增大。

2.牙本质小管暴露率数据:老化实验A、B、C、D的牙本质小管暴露率分别为18.70%±1.25%、12.20%±0.38%、3.93%±0.09%、1.49%±0.08%。D＜C＜B＜A，A 和B 组的差异无显著意义（P＞0.05）。剩余组间差异具有显著意义（P＜0.05）。

讨 论

牙本质过敏症的发病速度快，疼痛感呈短暂性，但患者通常难以忍受[9]。生物活性玻璃具有良好的生物相容性及生物安全性，它的主要成分为Na2O、CaO、SiO2和P2O5，当其浸入水或唾液中时，迅速吸水，释放钠离子，在局部形成碱性环境。这样既可以起到杀菌消炎的作用，又可以在一定程度上麻痹神经，减轻过敏症状[8]。有研究表明生物活性玻璃BioMinF 对牙本质小管有明显封闭效果，且能对抗正常刷牙磨损和酸蚀[10]。国内报导生物玻璃喷砂粉中的钙磷硅等成分能与牙面硬组织发生反应，形成牙面的一部分，在1 周后显现出缓解牙本质敏感的效果，具有短期内缓解牙本质敏感的趋势[11]。Er:YAG激光治疗DH 的机制有:①通过激光照射产热，使牙本质小管熔融- 再结晶，封闭牙本质小管；②激光照射牙本质引起其照射区域牙本质小管内的神经生理变化，使神经纤维反应变得迟钝[12]。由于单一使用脱敏剂短期内治疗牙本质过敏症效果欠佳，于是人们开始尝试联合应用多种治疗手段[8]。

激光治疗存在角度限制、激光光斑的直径较小等局限性，使激光脱敏存在照射盲区，导致牙面能量接收不均匀，所以在激光照射后A 组仍遗留少量半封闭或开放的小管[13]，激光产生的能量也不能完全融化玷污层和表层牙本质，导致表面存在很多较细颗粒物[14]。B 组生物活性玻璃中的Biomins 颗粒作用于牙本质后，迅速释放修复因子，快速封闭牙本质小管，开始诱导牙本质表面及深层牙本质小管发生生物再矿化修复，从而形成一层坚固的生物修复层。D组生物活性玻璃+Er:YGA 激光，先在牙本质表层涂布一层生物玻璃，使不稳定的玷污层与生物玻璃相融合，更好的封堵牙本质小管的管口，再使用激光照射[14]，激光的能量将会被表层吸收，慢慢融化生物活性玻璃、玷污层和牙本质表层，形成一层慢慢流动的均匀、致密的封闭物，从而更有效的封堵牙本质小管口，形成更好的牙本质-玷污层-生物玻璃交互层，且激光辐照过的牙本质表面能增强对物理和化学刺激的抵抗力[15，16]。而激光+ 生物玻璃组在激光辐照后先形成了玷污层-牙本质的组分，改变了牙本质小管的表面性状，使牙本质小管末端管腔厚薄不一致，缩小面呈现热凝后熔融状，表面粗糙不平，脱敏药物在其表面更容易附着渗透[17]；再涂布生物玻璃，使未经熔融的生物玻璃直接粘附于玷污层- 牙本质封闭层的表面或堵塞于已变小的小管口，达到脱敏的效果，但C 组表面不平整，容易受到摩擦等外界刺激[14]。其在小管封闭的数量和外观上都不及D组。所以两者联合应用对牙本质小管的封闭情况比分开单独使用更好，且D 组效果优于C 组。

冷热循环老化实验（5～55℃老化实验）后A 组牙本质小管的开放较为严重，可能是因为熔融层对牙本质小管封闭厚度较浅，容易造成牙本质小管的再次暴露[18]。B 组单独使用生物活性玻璃，脱敏药物在光滑牙面上会很容易脱落，经老化后，牙本质小管也会大部分开放。

激光和脱敏药物联合应用对阻塞牙本质小管起到了协同作用，还能使效果保持时间更长，因为两者联合应用后，牙本质小管的封闭深度增大，渗透性降低，牙本质表面变粗糙为脱敏药物提供了更大的附着力。所以两者联合应用能够达到更好、更持久的效果[9，19]。D 组形成的牙本质- 玷污层- 生物玻璃均匀致密，C 组未经熔融的生物玻璃颗粒与玷污层-牙本质层均匀混合，有颗粒物微凸于表面，外观不平整，使封闭物在接受磨擦等外界刺激时更易脱落[14]。所以先应用生物活性玻璃再应用Er:YGA 激光在抗老化效果更明显。

综上所述，Er:YAG 激光联合生物活性玻璃可有效封闭牙本质小管，而且先用生物活性玻璃再用Er:YGA 激光对牙本质小管的封闭和抗老化效果更佳。