970 nm半导体激光联合多乐氟封闭牙本质小管效果的体外研究

陈曦 黄银雪 佘睿 殷欣桐 韩群超 霍丽珺 雷雅燕

牙本质过敏症(dentin hypersensitivity,DP)是一种常见的临床症状,为暴露的牙本质受到化学、热、触觉或渗透性刺激产生的短促而尖锐的反应,且不能解释为其他特定原因引起的牙体缺损或病变[1]。发生机制目前尚不明确,目前学界较为接受的为流体动力学理论[2]。基于该理论,DP的治疗关键为减小暴露的牙本质小管直径及数目、封闭暴露的牙本质小管减少液体流动,或降低牙髓神经的反应性[3]。临床上常采用氟化物[4-5]、粘接剂[6]和激光[3]等方法脱敏。

研究表明,激光联合脱敏剂(如氟化钠)治疗效果更佳,目前半导体激光联合氟化物研究较多[7-8],但二者联用的顺序对牙本质小管封闭效果的研究尚未有文献报道。本研究旨在通过建立体外牙本质小管开放模型,评价半导体激光和多乐氟(Duraphat)单独应用、二者联合应用及应用顺序对牙本质小管的封闭效果,以期进一步明确脱敏机理,为牙本质过敏症治疗方案的选择提供实验参考。

1 材料与方法

1.1 研究对象

本实验已由昆明医科大学附属口腔医院医学伦理委员会审批通过(批号:KYKQ2021MEC024),所有受试者均知情同意并签知情同意书。选择因正畸需要减数拔除的健康前磨牙28 颗,供者年龄:15～25 岁,供者性别不限。纳入标准:釉质发育完全,牙冠完整无龋洞,无充填体,无裂纹,无牙髓及牙周病变。

1.2 材料及仪器

离体前磨牙(昆明医科大学附属口腔医院口腔颌面外科);17%EDTA根管润滑液(武汉朗力生物医药有限公司);多乐氟(高露洁中国有限公司);半导体激光治疗仪(波长970 nm,光纤直径320 μm,FONA,德国);扫描电子显微镜(SEM)、X线能谱分析仪(FEI Quanta 200,FEI公司,荷兰)。

1.3 实验方法

1.3.1 牙本质小管开放模型的制备 Gracey#7/8刮治器去除牙齿表面的牙结石及软组织,清洁,暴露牙本质,金刚砂片垂直于牙体长轴切割,于髓腔的冠方切取厚2 mm的牙本质片,每牙切取一片,共28 片。所有样本蒸馏水漂洗后,去离子水中超声荡洗2 min,预真空压力蒸气灭菌(134 ℃、206 kPa、保持时间3～4 min),17% EDTA根管润滑液浸泡2 min,蒸馏水漂洗后于4 ℃、0.9%氯化钠溶液中保存备用。

1.3.2 实验分组及处理 模型随机分为4组,每组7片。牙本质小管横断面样本:每组中随机取5 片,颊舌向切为2 个半片,其中1个半片进行SEM观察以确认牙本质小管开放模型的建立,另外1 个半片进行实验处理。A组吸取50 μL多乐氟,小棉棒蘸取后在样本表面加压反复涂2 min(多乐氟组);B组标记2 mm×4 mm范围的牙本质,2B铅笔均匀涂黑,半导体激光非接触式照射,距离为2 mm,呈“Z”形移动扫描式照射30 s,共移动30 个“Z”形。参数设置:1.5 W,CW模式,能量密度值为562.5 J/cm2(半导体激光组);C组先涂多乐氟,再用半导体激光照射(多乐氟→半导体激光组);D组先半导体激光照射,再涂多乐氟(半导体激光→多乐氟组)。实验组样本置于人工唾液中12 h后于去离子水中超声荡洗10 min,于4 ℃、0.9%氯化钠溶液中保存。牙本质小管纵剖面样本:每组中剩余2 片牙本质片,其中1片于SEM下观察牙本质小管纵剖面形态;另外1片分别进行A、B、C、D组实验处理。图片导入Image-pro plus 6.0图像分析软件,计算牙本质小管封闭率和封闭深度。牙本质小管封闭率(plugging rate,PR)=100%×(1-S/S')(S:牙本质小管开放区域的面积,S':牙本质小管总面积,总像素点之和等价于面积和)。高倍镜(×2 000)下随机选取纵剖面样本中的1 个视野,以封闭物表层为起点、末端为终点划线测量视野中牙本质小管的封闭深度。为保证统计学分析的样本量一致,以小管数目最少的一个视野为基准,另外三个视野均选取该数目的封闭深度进行比较。

1.3.3 X射线能谱分析 SEM下观察每组1 例牙本质小管纵剖面样本牙本质小管封闭情况。采用X射线能谱分析(EDS),高倍镜(×2 000)下随机选取1 个视野,选取该视野中牙本质小管封闭物的上、中、下3 层共6 个位点进行扫描,每层测2个位点,测量封闭物中氟水平(重量百分比)并取平均值。

1.4 统计学分析

2 结 果

2.1 SEM观察牙本质小管封闭情况

如图1,SEM下可见17% EDTA处理后牙本质小管口完全打开,小管口呈圆形,边界清晰,牙本质小管内空虚,管壁清晰;A组牙本质小管口部分封闭,封闭物略低于小管口,封闭物与小管口之间存在缝隙,牙本质表面见一薄层均匀封闭物;B组牙本质表面呈弹坑状、熔融蜂窝状外观,小管口周围熔融封闭物略高出牙本质表面,牙本质小管壁可见少量颗粒样杂质;C组牙本质表面较平整,大部分牙本质小管口被封闭,表面均匀覆盖一层熔融状封闭物,牙本质小管中堵塞物呈熔融样、均匀密实;D组大部分牙本质小管口封闭,部分封闭物呈颗粒状,牙本质表面封闭物较厚,小管内堵塞物厚度不一,封闭严密。

图1 各组牙本质小管的SEM观察

2.2 牙本质小管封闭率和封闭深度的比较

各组牙本质小管封闭率的比较见表1。其中,C组、D组分别与A组、B组比较差异均有统计学意义(P<0.05)。A组与B组比较,C组与D组比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。

表1 各实验组牙本质小管封闭率及封闭深度的比较

各组牙本质小管封闭深度的比较见表1。其中,C组、D组分别与A组、B组比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。A组与B组比较,C组与D组比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。

2.3 牙本质小管封闭物中氟水平的比较

各组牙本质小管封闭物中氟水平的比较见表2。其中,C组与A组比较,差异有统计学意义(P<0.05);D组与A组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。B组氟水平过低,EDS无法检测,未行分析。

表2 牙本质小管封闭物中氟水平的比较 (重量百分比,

3 讨 论

半导体激光为低功率激光,主要通过介导与神经传导抑制有关的镇痛作用、光动力生物调控效应及热效应发挥脱敏作用[9],可有效治疗DP[10-12]。多乐氟的脱敏机制为氟离子游离进入并机械堵塞牙本质小管,以减少其直径,并与钙盐结合生成氟磷灰石晶体封闭小管[13]。

本研究的对象为离体牙,牙本质片表面的封闭情况是评价半导体激光与多乐氟脱敏效果的直观指标。A组与B组封闭效果差异无统计学意义,表明在本实验条件下,单独使用多乐氟与单独照射半导体激光的牙本质小管封闭效果无差别,但二者临床效果是否有差异需进一步研究。

多乐氟与半导体激光联合使用的封闭率与封闭深度均高于单独使用半导体激光和多乐氟,表明二者联用能封闭更多的牙本质小管且封闭深度加深。这与之前研究结果相吻合,均证明氟化物与激光联合使用对DP的临床治疗效果优于二者单独使用[7,14]。

研究发现,激光联合药物协同堵塞而增强封闭效果[15-17]。本实验中,为探讨半导体激光与多乐氟联合应用时顺序的不同对牙本质小管的封闭效果的影响,设定了两种使用顺序。结果显示,C组和D组的封闭率和封闭深度差异无统计学意义,表明二者联用时的先后顺序对牙本质小管的封闭效果无影响。本实验通过X射线能谱分析牙本质小管封闭物中氟水平,发现C组(牙本质小管封闭物中氟水平(3.008±0.724)显著高于A组氟水平(2.036±0.367),D组氟水平(2.438±0.863)与A组(多乐氟)相比无明显差异。结果表明,使用多乐氟后照射半导体激光可促进氟渗入牙本质小管,与以往研究结果相似[18-19]。

综上所述,半导体激光和多乐氟联合应用封闭效果优于单独应用,使用顺序的不同对牙本质小管的封闭效果无影响,临床有条件情况下可联合使用。