牙体折裂是牙体硬组织破坏后果最为严重的疾病,常常导致受累患牙拔除从而丧失咬合功能。有统计表明因牙体折裂而导致牙拔除的比例高达62%,而口腔疾病中最为常见的龋病和牙周病所导致的拔牙比例则仅占7%和5%。由此可见,牙体折裂已经成为严重危害口腔健康的疾病,如何提高牙体组织的抗折性能已吸引了学者的广泛关注。牙齿中最主要的硬组织结构是牙本质,主要由高度分级矿化的羟基磷灰石(HAP)以及被包裹在其内部的I型胶原纤维的构成,其间有大量自牙髓向外周发出的牙本质小管贯穿,形成高度有序的空间结构。研究表明,通过改善牙本质成分的空间构象,可以显著改善或提高牙本质的力学性能,从而提高牙体组织自身的抗折性能。这为临床治疗中增强牙体组织的抗力形,从而保留既往无法保留的严重缺损的患牙提示了新的解决途径和方法。随着激光技术迅速发展,牙科激光也在口腔临床治疗的各个领域得到了广泛地应用。由于激光对牙齿及口腔特定组织的具有较强的穿透力,在作用于牙齿表面时,可以通过熔融、微爆炸等机制改变牙体硬组织成分以及空间构象,从而引发牙体硬组织力学性能的发生相应变化。牙科二极管激光(DL)属近红外线低能量激光,波长为800-980nm,又被称为低能量激光或半导体激光,与传统激光比较具有更安全高效和避免高热损伤的的可靠性,而且使用简单,并克服了激光操作需涂布吸光介质,需持续水冷却等不足,在牙体牙髓治疗领域应用渐趋广泛。研究表明980 nm二极管激光照射可促使牙本质中HAP晶体结构发生改变,并可促进无机底物在牙本质小管中的渗透,从而达到封闭牙本质小管并改善其力学性能。基于此,应用物理方法改变牙本质的空间构象并进一步改善牙体组织力学性能为提高牙体组织的力学性能展示了良好的应用前景。本研究中,我们通过二极管激光作用于牙本质表面,促进其表面涂布的氟化钠、氢氧化镁、氢氧化钙等无机底物在牙本质表面的渗透,比较不同能量二极管激光照射对牙本质显微硬度等力学性能的影响,并通过牙本质表面形貌分析探讨其可能机制,探索二极管激光改善牙本质力学性能的机制,从而增强牙本质表面力学性能提供理论依据,为临床保留残冠残根修复提供新的解决思路。目的研究不同底物作用于牙本质表面后,牙科二极管激光处理对牙本质表面显微硬度的影响,探索其作用条件及机制,探讨应用牙科二极管激光增强牙本质表面力学性能的可行性,为残根残冠的保存修复提供新的临床策略。方法1.牙本质片的制备及实验分组收集近期拔除的完整人恒磨牙,于牙冠中部垂直于牙体长轴制备厚约2mm的本质片,流水下序列打磨抛光。获取的牙本质片按表面涂布的无机底物随机分为四组:空白对照组、氟化钠组、氢氧化镁组以及氢氧化钙组。2、牙本质片显微硬度测试于每一牙本质片中心刻画“+”字形标记,将牙本质片划分为面积大致相等的四个象限。按左上、右上、右下、左下顺时针顺序依次将各象限标记为a,b,c和d四个分区。依照分组分别于牙本质片表面放置等体积的蒸馏水(空白对照组)、氟化钠、氢氧化镁和氢氧化钙,橡皮杯低速抛光涂抹均匀。980nm二极管激光分别以0W,1.0W,1.5W,2.0W功率照射牙本质表面a,b,c和d区。HVS-1000型数显显微硬度计分别测试并记录牙本质表面各分区努氏显微硬度值。所有数据以SPSS软件进行双因素方差分析。3、牙本质片表面微观形貌观测将上述试验后的样本,置入扫面电镜下进行观察,记录并对比空白组、氟化钠组、氢氧化镁组以及氢氧化钙组经相同能量二极管激光照射后,牙本质表面所发生微观形貌变化,探讨其发生机制。结果1、通过HVS-1000型数显显微硬度计硬力测试在本研究中出现两组能有效提高牙本质强度的底物,分别为:1、1.5W,980nm二极管激光连续波模式,照射氢氧化钙牙本质组;2、1.0W,980nm二极管激光连续波模式,照射氢氧化镁牙本质组。两组相比较第二组提高牙本质强度明显高于第一组,且氢氧化镁组各照射区牙本质强度均有所提高。2、结合SEM镜下观察空白组、氟化钠、氢氧化镁和氢氧化钙,可见:1)、氟化钠组主要是覆盖在牙本质上,当使用1.0W和1.5W二级管激光照射后,底物仍然不能进入牙本质小管内,但是当激光强度达到2.0W后,氟化钠可以明显渗入到牙本质小管内填塞牙本质小管。2)、氢氧化镁组在使用1.0W、1.5W、2.0W激光照射时,氢氧化镁均可以与牙本质发生大量促进牙本质熔融或填塞牙本质小管的作用,其中作用最明显小管填塞最为明显的是1.0W,980nm二极管激光照射组,在SEM镜下完全填塞了牙本质小管。3)、氢氧化钙组各个激光照射区的牙本质都出现类似牙本质小管火山口样改变,氢氧化钙也较好的填塞到了牙本质小管内。证明980nm二极管激光可以联合三组无机底物有效填塞牙本质小管。结论1、980nm二极管激光联合无机底物处理作用于牙本质时,可以显著增强牙本质的力学性能。就本研究而言,氢氧化镁组各照射区牙本质强度均有提高,其中以1.0W,980nm二极管激光照射氢氧化镁组最为显著。2、SEM结果显示,在980nm二极管激光作用下,无机底物在牙本质小管内的被熔融封闭形成的“微观形貌均质化”与其在管间牙本质表面熔融沉积形成的“力学性能均质化”,可能是导致牙本质硬度增加的机制。3、通过研究得知980nm二极管激光联合无机底物作用于牙本质时,主要是通过改变牙本质小管的通透性致牙本质表面力学性能增加,故可以为临床增加牙体折裂的保存患牙提供可靠的增强牙本质力学性能理论支持,为残根残冠的保存修复提供了新的选择。