Er__YAG激光和烧灼法...托槽再粘结抗剪切强度的影响_杨楠.pdf

10 张涵泳，沈红裕，马悦，等可控式转基因骨髓间充质干细胞复合-磷酸三钙促成骨效应的实验研究J 临床口腔医学杂志，2021，37(12):711715 11 Ling T，Zha X，Zhou K，et alA facile strategy toward hierarchically por-ous composite scaffold for osteosarcoma ablation and massive bone de-fect repair J Compos B Eng，2022，234:109660 12 白宇，徐立，张旭然过表达 BMP-4 基因的 BMSCs 复合生物陶瓷骨在同种异体骨缺损模型中的研究J 解剖科学进展，2022，28(2):185188，196 13 Yu F，Lian，Liu L，et alBiomimetic hydroxyapatite nanorods promotebone regeneration via accelerating osteogenesis of BMSCs through TCell-Derived IL-22 JACS Nano，2022，16(1):755770 14 Lui H，Samsonraj M，Vaquette C，et alCombination of BMP2 andEZH2 inhibition to stimulate osteogenesis in a 3D bone reconstructionmodelJTissue Eng Part A，2021，27(1516):10841098 15 Huang J，Wang Y，Zhou YBeneficial roles of the Ah ligand FICZ onthe regenerative potentials of BMSCs and primed cartilage templates JSC Adv，2022，12(18):1150511516 16 马冰心，刘金山，金红光，等股骨粗隆间骨折固定术后感染危险因素及对 TGF-/BMPs 信号通路和骨代谢指标影响J中华医院感染学杂志，2021，31(23):35813585 17 龙国赓，程娇，蒋练BMP9 介导多种干细胞成骨分化的研究进展J医学综述，2020，26(11):20992105 18 成亚琳，赵怡心，张任飞，等 Wnt/-catenin 通路在 FSH 增强BMP9 诱导间充质干细胞成骨分化的作用研究J 中国骨质疏松杂志，2020，26(12):17731778 19 裘吉雨BMP9 转染的 HPDLCS 与 HA-TCP 支架复合体促进牙周骨再生的实验研究 D重庆:重庆医科大学，2020 20 王星骨形态发生蛋白 9(BMP9)促进骨质疏松骨折的创伤愈合 D重庆:重庆医科大学，2017收稿日期:2023-03-22*基金项目:北京市教育委员会科研计划项目(KZ202210025032);首都卫生发展科研专项(2022-2-2012)*通信作者:赵颖，E-mail:zhying19aliyuncomEr:YAG 激光和烧灼法对托槽再粘结抗剪切强度的影响*杨楠，张招弟，赵颖*(首都医科大学宣武医院口腔科北京100053)摘要 目的:比较 Er:YAG 激光和烧灼法对金属托槽再粘结抗剪切强度的影响。方法:选择来自 9 名正畸患者减数的共 27 颗离体前磨牙。每位患者的 3 颗离体前磨牙随机进入 3 个实验组。A 组为新托槽组，B 组为烧灼组，C 组为 Er:YAG 激光组。扫描电镜观察各组托槽底板形貌，测定托槽抗剪切强度并观察牙面残留粘结剂指数(adhe-sive remnant index，AI)。结果:烧灼后托槽底板网格间剩余粘结剂残留较多，粘结剂去除不均匀，网格形态无明显破坏，再粘结后抗剪切强度降低(P0.05)。Er:YAG 激光处理后托槽底板网格处仅少量粘结剂残留，网格形态清晰;托槽重新粘结后抗剪切强度与新托槽组无统计学差异(P0.05)。3 组间 AI 无统计学差异(P0.05)。结论:烧灼后托槽再粘结的抗剪切强度低于新托槽，Er:YAG 激光处理组可达到与新托槽相近的抗剪切强度。关键词 托槽再粘结;抗剪切强度;Er:YAG 激光 中图分类号 7831 文献标识码 Adoi:10.3969/jissn1003-1634.2023.06.003Effect of Er:YAG laser and falming on shear bond strength of rebonded bracketYANG Nan，ZHANG Zhao-di，ZHAO Ying*Department of Stomatology，Xuanwu Hospital，Capital Medical University，Beijing 100053，China Abstract Objective:To compare the shear bond strength(SBS)of rebonded orthodontic metal brackets with differ-ent resin removal methodsMethods:A total of 27 premolars were selected from 9 orthodontic patients，3 premolars of eachpatient were randomly assigned to 3 experimental groupsGroup A was the 37%phosphoric acid etching group，group B wasthe flaming group，group C was the Er:YAG laser groupThe morphology of the bottom plates of the brackets was observed byscanning electron microscope(SEM)，the SBS of the brackets was measured and adhesive residual index(AI)was observedesults:After flaming，there was a lot of residual binder between the grids of the bottom plate of the bracket，the removal ofbinder was uneven，and the mesh shape was not obviously damaged，the SBS was lower than those in the other two groups(P0.05)After Er:YAG laser treatment，only a small amount of adhesive remained in the grids of the bottom plate of the brack-etThere was no statistical difference in SBS between the A，C group after rebonding(P0.05)There was no statistical differ-ence in AI among the 3 groups(P0.05)Conclusion:The SBS of the rebonding of the flamed bracket is lower than that of823临床口腔医学杂志 2023 年 6 月第 39 卷第 6 期J Clin Stomatol，Jun.2023，Vol.39，No.6new bracketThe SBS of the Er:YAG laser group is similar to that of new bracket Key words Bracket rebonding;Shear bond strength;Er:YAG laser固定矫治中托槽容易脱落是困扰正畸临床医生及患者的常见问题，正畸临床工作中常常需要对粘结失败或需调整位置的托槽进行重新粘结1。更换新托槽成本较高，正畸医师常需对脱落托槽底板残余粘结剂进行处理后再利用。然而，托槽脱落后再粘结的粘结强度往往会较初次粘结有所下降。脱落托槽重新粘结后的抗剪切强度受多种因素影响，包括托槽底板微损伤、托槽底板形态、剩余粘结剂的量以及去除底板剩余粘结剂的方式2，3。临床常用处理底板的方法有烧灼法，喷砂法，磨除法，激光处理法等4-6，如何提高脱落托槽再粘结强度国内外学者研究结论并不一致5。本研究通过检测不同方法处理脱落金属托槽底板剩余粘结剂后再粘结的抗剪切强度及 AI，以期为临床工作提供参考。材料和方法1样本采集入组收集 9 名正畸患者减数的 27 颗离体前磨牙。要求冠部牙釉质完整，无龋损、无充填体、无矿化不全等牙体硬组织缺损且未经过根管治疗。将每名患者的 3 颗离体前磨牙随机分入 A(新托槽组)、B(烧灼组)、C(Er:YAG 激光组)3 个实验组，每组9 颗离体牙。置于生理盐水中保存备用，保存时间不超过 6 个月。本研究已通过首都医科大学宣武医院伦理委员会的批准。2样本处理2.1离体牙的保存拔除后的离体牙，为防止细菌积聚，立即浸泡于体积分数l%的麝香草酚溶液中，24 h 后置于 37生理盐水中保存，每周更换生理盐水，保存时间不超过 6 个月。2.2离体牙牙釉质表面处理使用低速手机、橡皮杯及不含氟的抛光膏清洁离体牙颊面20 s，然后分组对每颗离体牙牙冠颊面中 1/3 进行处理。采用37%(质量分数)磷酸酸蚀剂(格鲁玛酸蚀剂，贺利氏古莎，德国)酸蚀 30 s，蒸馏水冲洗。2.3托槽底板处理A 组:未经使用的新前磨牙托槽(Z2 矫治器，奥杰，中国)，底板面积为 9.99 mm2。B、C 组分别从使用 Z2 矫治器且已结束治疗的正畸患者口内，采用去托槽钳拆除前磨牙托槽(Z2 矫治器，奥杰，中国，底板面积为 9.99 mm2)并回收，分别使用如下方法进行托槽底板处理:B 组:将托槽在酒精灯上加热至托槽变红、粘结剂充分融化后，立即用高压水气冲洗至残余灰烬去除干净为止;C 组:采用波长 2940 nm 的 Er:YAG 激光(LiteTouchTM，Syn-eron，以色列)，直径 1.0 mm，长度 19 mm 的光纤工作尖，工作距离 1 mm，工作角度 45，工作参数:能量 200 mJ、频率 30 Hz、水量 6/8，直至肉眼观察残留粘结剂去除完全显露网底为止。2.4离体牙粘结托槽在已处理的牙釉质表面涂布光固化正畸粘结剂前体(Transbond MIP，3M，美国)，气枪吹匀，将备有光固化正畸粘结剂(Transbond XT，3M，美国)的前磨牙托槽置于其上并紧压，使用探针将托槽四周溢出的多余粘结剂去除干净。使用光固化灯(F02616，SATELEC，法国)在托槽的牙合方、龈方和近远中面各照射 10 s，然后将每组 9 个试样放在 37水浴中保存 24 h。3观测方法及观测指标3.1托槽底板形貌应用扫描电子显微镜(EVO18，ZESS，德国)观测去除剩余粘结剂后的底板形貌。3.2抗剪切强度将已粘结托槽的样本包埋于树脂基台中，基台固定于万能试验机(3367，Instron 公司，美国)的试架台上，万能试验机的加载头平行于托槽底板，从冠方向根方以 1 mm/min 的速度对托槽切端持续加载，直至托槽脱落。记录每组离体牙的抗剪切力的最大值，然后根据前磨牙托槽底板面积计算得到抗剪切强度。抗剪切强度(Pa)=抗剪切力(N)/托槽底板面积(m2)。3.3残留粘结剂指数(AI)应用体式显微镜(莱卡，Leica EZ4W)观测托槽脱落后各离体牙釉质表面 AI 并记录。AI 分级标准:1 分，无粘结剂残留于牙体组织表面;2 分，50%的粘结剂残留于牙体组织表面;3分，50%的粘结剂残留于牙体组织表面;4 分，所有的粘结剂均残留于牙体组织表面。4统计学方法使用 SPSS 13.0 进行统计学分析。计量数据抗剪切强度用均数标准差(?xs)表示，满足正态分布且方差齐则应用单因素方差分析进行组间比较，并使用 LSD-t 检验比较任意两组间的差异，不满足正态分布或方差不齐则采用非参数检验。等级资料 AI 用频数表示，组间比较使用非参数检验中的 Kruskal-Wallis 检验。以 P0.05 为差异有统计学意义。结果1托槽底板形貌观察扫描电镜下观察可见，新托槽底板网格形态清晰(图 1A，1B)，烧灼后托槽底板网格间剩余粘结剂残留较多，粘结剂去除不均匀，网格形态无明显破坏(图 1C，1D);Er:YAG 激光蚀刻后粘结剂去除较为彻底，托槽底板网格处仅少量粘结剂残留，网格形态清晰(图 1E，1F)。2抗剪切强度的比较923临床口腔医学杂志 2023 年 6 月第 39 卷第 6 期J Clin Stomatol，Jun.2023，Vol.39，No.6A、B、C 3 组托槽的抗剪切强度最高分别为(15.444.51)MPa、(9.853.25)MPa、(14.074.48)MPa，B 组与 A、C 两组间差异有统计学意义(P005)，而 A、C 两组差异无统计学意义(P0.05)(图 2)。3AI 比较3 组试样表面 AI 计分多为 4 分(A 组共 5 个试样的粘结剂残余指数计分为 4，B 组 9 个，C 组 6 个)，即几乎所有的粘结剂均残留于牙体组织表面。粘结剂残余指数间差异无统计学意义(2=3.000，P0.05)(表 1)。图 1扫描电镜下观察各组托槽底板形貌注:与 B 组相比较，*P005图 2不同处理方法间托槽再粘结抗剪切强度比较表 1不同处理方法牙釉质表面粘结剂残余指数的比较组别样本量AI 计分1 分2 分3 分4 分2值P 值A 组92115B 组900093.0000.223C 组91116讨论固定矫治中托槽脱落是非常普遍的现象，托槽是否容易脱落主要与托槽和牙体硬组织的粘结强度有关。研究表明，正畸托槽所需的最小抗剪切强度应7 MPa7。在满足再粘结抗剪切强度要求的基础上，寻求一种经济高效的托槽底板残留粘结剂的去除方法，值探索。临床正畸医生常用去除脱落金属托槽底板残留粘结剂的方法有机械磨除法，氯仿浸泡以及烧灼法等，以期在脱落托槽重新再粘结时获得足够的粘结强度8。机械磨除法可快速去除底板剩余粘结剂，但其缺点是会破坏底板结构形态，影响矫治效果。氯仿浸泡法不能有效地去除粘接剂，而且浸泡时间长，操作繁琐，且被证实抗剪切强度会明显减弱9，现已很少使用。烧灼法热处理会导致托槽金属颜色变黑，前牙因影响美观而不为患者接受，且有研究证实烧灼后托槽抗剪切强度明显降低4。近年来，随着口腔激光技术在临床应用日益广泛，激光去除托槽底板残余粘结剂方法开始被关注。而作为首个被美国 FDA 批准用于牙科硬组织10 的激光，Er:YAG 激光除了应用于牙釉质初蚀刻与再蚀刻11-13，托槽脱粘14，缓解疼痛15，加速正畸牙齿运动16 等，也开始被用于去除金属或陶瓷托槽底板剩余粘结剂。Yassaei 等17 使用功率 5.5 W，能量 275 mJ，频率 20 Hz的 Er:YAG 激光去除金属托槽残余粘结剂，证实与喷砂法、烧灼法及 CO2激光照射法相比，Er:YAG 激光照射能在不破坏托槽底板形态的前提下，较为彻底地去除剩余粘结剂，获得与喷砂及更换新托槽组无统计学差异的抗剪切强度。而喷砂组在扫描电镜下观察到托槽底板网格结构破坏明显，因此使用 Er:YAG 激光去除托槽底板剩余粘结剂比喷砂法、烧灼法及 CO2激光照射法具有明显优势。韩若乔等18 对比研究 Er:YAG激光和喷砂，烧灼两种方法去除陶瓷托槽底板剩余粘结剂，证实烧灼后陶瓷托槽颜色明显变暗，美观性差;喷砂法能完全去除托槽底板的粘结剂，但陶瓷底板微晶结构受到损伤，再粘结后抗剪切强度明显下降;Er:YAG 激光能将脱落托槽底板的粘结剂去除干净且底板没有损伤，抗剪切强度与新托槽组比差异无统计学意义。有学者19 同样证实使用 250 mJ 和 300 mJ 的 Er:YAG 激光去除陶瓷托槽底板的剩余粘结剂，既能获得良好的再粘结强度，又对托槽底板形貌改变最小。而目前国内使用 Er:YAG 激光去除金属托槽底板的相关研究较少。本研究对比烧灼法与 Er:YAG 激光法去除金属托槽底板剩余粘结剂后托槽再粘结的抗剪切强度，发现Er:YAG 激光照射可以较为彻底地去除金属托槽底板033临床口腔医学杂志 2023 年 6 月第 39 卷第 6 期J Clin Stomatol，Jun.2023，Vol.39，No.6剩余粘结剂，且底板网格形态无明显改变，抗剪切强度(shear bond strength，SBS)检测也表明托槽再粘结后抗剪切强度可达到(14.07 4.48)MPa，与 新 托 槽 组(15.444.51)MPa 抗剪切强度无统计学差异。而烧灼组托槽底板剩余粘结剂残留较多，影响托槽底板网格结构与牙釉质的机械嵌合，再粘结后抗剪切强度仅为(9.853.25)MPa。虽也可以满足正畸托槽所需最小抗剪切强度的要求，但是比新托槽组及 Er:YAG 激光组明显降低(P0.05)，与牛宏等4 研究结果一致。随着研究的不断深入，Er:YAG 激光在去除正畸托槽底板剩余粘结剂中的应用日益广泛，但其依然存在着临床操作时间较长，操作不当易造成激光工作尖磨耗，导致成本增加等问题。未来如何在不破坏托槽底板形态且保证再粘结强度的基础上，更加高效快捷的使用 Er:YAG 激光去除托槽底板剩余粘结剂，缩短临床操作时间，值得进一步探索和研发。综上，烧灼后金属托槽再粘结的抗剪切强度低于新托槽，Er:YAG 激光照射去除托槽底板剩余粘结剂后可达到与新托槽相近的抗剪切强度。Er:YAG 激光处理托槽底板剩余粘结剂可能成为正畸临床上进行托槽回收再利用的一种新方法。参考文献 1Egan F，Alexander SA，Cartwright GEBond strength of rebonded or-thodontic bracketsJ Am J Orthod Dentofacial Orthop，1996，109(1):6470 2Chung CH，Friedman SD，Mante FKShear bond strength of rebondedmechanically retentive ceramic bracketsJ Am J Orthod DentofacialOrthop，2002，122(3):282287 3Basudan AM，Al-Emran SEThe effects of in-office reconditioning onthe morphology of slots and bases of stainless steel brackets and on theshear/peel bond strength JJ Orthod，2001，28(3):231236 4牛宏，金作林，段银钟托槽重复黏结及不同处理方法对抗剪强度的影响J实用口腔医学杂志，2007，23(3):408410 5张秀乾，张小红，严明，等脱落托槽 3 种不同方法处理后粘接强度的对比J实用口腔医学杂志，2009，25(2):170173 6Ishida K，Endo T，Shinkai K，et alShear bond strength of rebondedbrackets after removal of adhesives with Er，Cr:YSGG laserJOdon-tology，2011，99(2):129134 7Evans LJ，Peters C，Flickinger C，et alA comparison of shear bondstrengths of orthodontic brackets using various light sources，lightguides，and cure timesJ Am J Orthod Dentofacial Orthop，2002，121(5):510515 8肖云鹤，原工杰，王妍，等正畸托槽及牙面残余粘接剂的去除方法研究进展 J 临床口腔医学杂志，2013，29(3):185186 9杨力，蔡萍不同方法处理脱落托槽后其抗剪切强度对比研究 J 口腔材料器械，2009，18(1):1114 10 Tracey S，Gracco ALasers in Dentistry-Current ConceptsM1stedSwitzerland:Springer，2017:247 11 Ozer T，Baaran G，Berk N Laser etching of enamel for orthodonticbondingJ Am J Orthod Dentofacial Orthop，2008，134(2):193197 12 郑小婉，秦璐，张冠民，等Er:YAG 激光蚀刻牙釉质黏接效能的实验研究 J 首都医科大学学报，2016，37(3):286293 13 Zheng X，Zhao Y，Tang L，et alA Comparison Between PhosphoricAcid-and Er:YAG Laser-Mediated e-Etching of Enamel for Orthodon-tic Bracket e-BondingJ Photobiomodul Photomed Laser Surg，2021，39(12):789794 14 Hoteit M，Nammour S，Zeinoun TEvaluation of Enamel Topography af-ter Debonding Orthodontic Ceramic Brackets by Different Er，Cr:YSGGand Er:YAG Lasers Settings J Dent J(Basel)，2020，8(1):6 15 Tortamano A，Lenzi DC，Cristina A，et alLow-level laser therapy forpain caused by placement of the first orthodontic archwire:a random-ized clinical trial J Am J Orthod Dentofacial Orthop，2009，136(5):662667 16 Yoshida T，Yamaguchi M，Utsunomiya T，et alLow-energy laser irradia-tion accelerates the velocity of tooth movement via stimulation of thealveolar bone remodeling J Orthod Craniofac es，2009，12(4):289298 17 Yassaei S，Aghili H，KhanPayeh E，et al Comparison of shear bondstrength of rebonded brackets with four methods of adhesive removal J Lasers Med Sci，2014，29(5):15631568 18 韩若乔，杨凯Er:YAG 激光处理陶瓷托槽再利用的研究C 2016 中国国际正畸大会暨第十五次全国口腔正畸学术会议论文汇编，2016 19 臧楠Er:YAG 激光处理脱落氧化锆托槽再粘接强度及微渗漏的研究 D 大连:大连医科大学，2020收稿日期:2023-04-16读编往来2013 年我刊已改为全彩印刷，作者投稿论文中若有彩图，为保证彩图的印刷质量，需单独提供图片的 JPG 格式或 TIF 格式的文件。投稿时图片或照片粘贴在 Word 文件中，应图片层次清楚、图注力求精炼;图片要求提供图号及图题，若为组织切片，还需注明染色方法及放大倍数。临床口腔医学杂志 编辑部133临床口腔医学杂志 2023 年 6 月第 39 卷第 6 期J Clin Stomatol，Jun.2023，Vol.39，No.6