20世紀(jì)60年代，Maiman發(fā)明了世界上第一臺紅寶石激光器，并在Nature上發(fā)表了研究報告。1965年Goldman等學(xué)者開始將激光應(yīng)用于牙科。最初被美國食品和藥物管理局認(rèn)證的牙科激光主要用于軟組織手術(shù)，包括CO2激光、Nd：YAG激光，半導(dǎo)體激光。波長分別為2870 mm的Er，Cr：YSGG激光和2940 nm的Er：YAG激光，位于中紅外波長段，被水分子和羥基磷灰石吸收率均達(dá)到峰值，因此被應(yīng)用于牙體硬組織，如去腐，備洞，牙本質(zhì)及牙釉質(zhì)蝕刻、牙槽骨的修整等。

牙釉質(zhì)酸蝕是固定矯治器常規(guī)粘接技術(shù)的基礎(chǔ)。目前正畸臨床普遍使用的酸蝕劑法（35%或37%磷酸）能滿足臨床需要的粘接強度，但存在以下兩個問題：①酸蝕劑對牙釉質(zhì)的脫礦作用導(dǎo)致矯治過程中托槽周邊患齲率明顯升高；②托槽脫落后殘留于牙釉質(zhì)中的樹脂突不僅是影響再粘接機械固位力的主要原因，長期存留也可造成牙釉質(zhì)變色。激光蝕刻能否解決這些問題，并替代傳統(tǒng)的磷酸酸蝕將成為學(xué)者們關(guān)注的焦點。本文將針對激光應(yīng)用于牙釉質(zhì)蝕刻與再蝕刻的研究進(jìn)展進(jìn)行系統(tǒng)地綜述。

一、激光蝕刻牙釉質(zhì)表面結(jié)構(gòu)的研究

掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM）是對牙釉質(zhì)表面微結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察的主要手段。Lee等發(fā)現(xiàn)Er：YAG激光蝕刻牙釉質(zhì)后表面結(jié)構(gòu)與磷酸酸蝕法的l型酸蝕模式（結(jié)晶中心優(yōu)先酸蝕）相似，呈現(xiàn)鱗狀外觀及環(huán)狀凹陷。Rodriguez—Vilchis等掃描電鏡觀察到磷酸酸蝕后相對光滑的牙釉質(zhì)表面和Er：YAG激光處理后較粗糙的表面以及明顯的裂隙及火山口樣變化。Kwon等發(fā)現(xiàn)Nd：YAG激光處理后牙釉質(zhì)表面的火山口樣凹陷中伴有牙釉質(zhì)的熔融和凝固，且每個凹陷內(nèi)有大量的微孔存在；但也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)Nd：YAG激光作用后牙釉質(zhì)表層出現(xiàn)廣泛裂隙，可能會導(dǎo)致黏結(jié)力減弱。

Tengrungsun等研究對比了單獨使用38%磷酸酸蝕、Er：YAG激光蝕刻和兩者聯(lián)合應(yīng)用后進(jìn)行粘接的牙釉質(zhì)剖面，觀察發(fā)現(xiàn)激光蝕刻組樹脂突較少，另兩組可見大量樹脂突。Groth等發(fā)現(xiàn)聯(lián)合應(yīng)用Er：YAG激光和磷酸酸蝕，可增加酸蝕深度，而對牙釉質(zhì)表面未造成明顯破壞，可能由于激光使牙釉質(zhì)表面空隙增加，磷酸能滲到更深的部位。Wanderley等研究顯示增加Er：YAG激光能量值會導(dǎo)致牙釉質(zhì)表面的不均勻性和粗糙度增加，與是否聯(lián)合應(yīng)用磷酸酸蝕無關(guān)。 

根據(jù)前述的研究結(jié)果我們可得出：①單獨使用Er：YAG激光蝕刻擴大了粘接面積；②作用的深度、表面粗糙度以及是否出現(xiàn)裂隙與Er：YAG激光的工作能量值設(shè)定有關(guān)。然而，目前關(guān)于Er：YAG激光蝕刻牙釉質(zhì)適宜工作參數(shù)的相關(guān)研究報道較少。原子力顯微鏡是一種能顯示物體表面超微結(jié)構(gòu)的高精密觀測儀，可將物體表面的形態(tài)信息經(jīng)計算機處理成像。

Sgura等學(xué)者應(yīng)用原子力顯微鏡觀測CO2激光作用于瓷貼面后的表面形態(tài)，顯示激光照射后形成狹長的山谷樣裂隙和其周圍山峰樣改變。馬淑媛等應(yīng)用原子力顯微鏡對牙體硬組織進(jìn)行了納米結(jié)構(gòu)分析，納米尺度下牙釉質(zhì)的羥基磷灰石晶體排列致密、有序．平均粗糙度小，是其硬度大、脆性高，表面光滑的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。Rodriguez-Vilchis等對Er：YAG激光蝕刻牙釉質(zhì)后的表面形態(tài)進(jìn)行的研究結(jié)果顯示：原子力顯微鏡不僅可以對牙釉質(zhì)表面粗糙度進(jìn)行定量分析，而且可通過三維成像更直觀地觀測形態(tài)變化；同時揭示隨著Er：YAG激光參數(shù)值的變化牙釉質(zhì)表面粗糙度和形態(tài)可呈現(xiàn)不同的改變；激光蝕刻導(dǎo)致牙釉質(zhì)表面所出現(xiàn)的裂隙主要呈現(xiàn)為倒三角形等等。

黃煒等對比磷酸酸蝕和Nd：YAG激光蝕刻牙釉質(zhì)后表面粗糙度的不同，結(jié)論表明激光蝕刻牙釉質(zhì)增加其表面粗糙度，有利于增加牙釉質(zhì)與粘接劑的粘接力?？梢娫恿︼@微鏡對牙釉質(zhì)激光蝕刻的研究對SEM研究是一個補充，能夠就牙釉質(zhì)表面的粗糙度和裂隙進(jìn)行量化分析。

二、激光蝕刻牙釉質(zhì)表面粘結(jié)強度的研究

關(guān)于牙釉質(zhì)表面粘接強度的比較，國內(nèi)外多采用萬能試驗機測試抗剪切強度（shear bondstrength，SBS）和立體顯微鏡測定粘結(jié)劑殘余指數(shù)（adhesive remnant index，ARI）的方法進(jìn)行評價。關(guān)于激光蝕刻是否可替代磷酸酸蝕存在兩種不同的觀點，分歧明顯。第一種觀點認(rèn)為激光蝕刻不能替代傳統(tǒng)的磷酸酸蝕。如Dunn等研究表明：磷酸酸蝕組抗剪切強度明顯高于Er：YAG激光蝕刻組且后者粘結(jié)劑殘余指數(shù)較磷酸酸蝕組小。該結(jié)論與Contreras—Bulnes R等研究結(jié)論相似，后者的研究證實Er：YAG激光蝕刻后其剪切強度未達(dá)到常規(guī)托槽粘接所需要的剪切強度。但其同時提出不同參數(shù)激光蝕刻效果可能存在差異。Oshagh等的研究結(jié)果也表明Er：YAG激光蝕刻不能達(dá)到與磷酸酸蝕相近的抗剪切強度，粘結(jié)劑殘余指數(shù)也較小。另一種觀點則支持Er：YAG激光能達(dá)到與甚至超過磷酸酸蝕后的抗剪切強度。

Senawongse等學(xué)者應(yīng)用Er：YAG激光蝕刻牙釉質(zhì)后粘接強度增強，其分析可能與釉柱排列方向有關(guān)系。Aleksic等研究Er：YAG激光蝕刻、磷酸酸蝕與兩者結(jié)合應(yīng)用的比較，幾組間抗剪切強度及粘結(jié)劑殘余指數(shù)的測定結(jié)果無統(tǒng)計學(xué)差異，證明激光蝕刻可產(chǎn)生與磷酸酸蝕相同的粘接效果。Lan通過抗剪切強度測試分析表明兩種酸蝕技術(shù)粘接結(jié)果無明顯差異，但聯(lián)合應(yīng)用較單獨使用激光蝕刻或磷酸酸蝕效果更佳。徐宇紅及雷勁研究Nd：YAG激光聯(lián)合酸蝕技術(shù)作用于氟斑牙表面牙釉質(zhì)，結(jié)論是在酸蝕條件和時間相同的情況下，激光預(yù)處理能提高氟斑牙托槽粘結(jié)力；但粘結(jié)強度并未隨著激光能量的改變和蝕刻時間的延長而增加。國內(nèi)徐莎莎及雷成家口可早期研究表明Nd：YAG激光蝕刻可以使牙釉質(zhì)表面粗糙化，達(dá)到類似傳統(tǒng)磷酸酸蝕牙釉質(zhì)的效果。

武峰等對比Er：YAG激光蝕刻牙釉質(zhì)表面與磷酸酸蝕效果，結(jié)果表明Er：YAG激光蝕刻可達(dá)到類似酸蝕的抗剪切強度，而且Er：YAG激光照射后再酸蝕可明顯提高抗剪切強度。Alavi等。研究表明Er：YAG激光在100 MJ參數(shù)條件下蝕刻牙釉質(zhì)可達(dá)到與磷酸酸蝕相近的剪切強度，認(rèn)為激光蝕刻可作為傳統(tǒng)磷酸酸蝕的替代方法。

三、激光處理牙釉質(zhì)表面殘余粘接劑的研究

托槽脫落是臨床中常見問題，且磷酸酸蝕的再粘接效果欠佳。近期有學(xué)者將激光應(yīng)用于再粘接前的牙釉質(zhì)再蝕刻。Pakshir等。比較磷酸再酸蝕和激光再蝕刻后再粘接抗剪切強度，結(jié)果表明后者并沒有使抗剪切強度增加，而粘結(jié)劑殘余指數(shù)卻有所增加。Oshagh等學(xué)者將激光蝕刻和再蝕刻與磷酸酸蝕和再酸蝕后托槽粘接和再粘接抗剪切強度進(jìn)行比較，結(jié)果顯示：初次酸蝕磷酸組抗剪切強度高；再酸蝕后激光組剪切強度高于磷酸組，結(jié)論是激光更適用于牙釉質(zhì)的再酸蝕。Chan等研究應(yīng)用CO2激光去除牙釉質(zhì)表面的復(fù)合樹脂，表明激光可有效去除復(fù)合樹脂且牙釉質(zhì)丟失量也較少。這對激光應(yīng)用于牙釉質(zhì)再酸蝕過程有明確的指導(dǎo)意義。然而目前關(guān)于激光應(yīng)用于再酸蝕過程的研究尚少，需進(jìn)一步深入研究。

四、激光蝕刻牙釉質(zhì)表面抗齲性作用的研究

傳統(tǒng)磷酸酸蝕造成托槽周邊牙釉質(zhì)患齲率增高已作為副作用被提出，各國正畸醫(yī)師也一直在尋求各種解決辦法，包括正畸過程中使用含氟牙膏、氟化泡沫或氟保護(hù)漆防齲，以及對托槽材料進(jìn)行改良或是研究在托槽內(nèi)植入緩釋防齲材料等，但均尚未獲得肯定的效果。針對激光蝕刻牙釉質(zhì)是否能防齲的研究如下：1974年Yamamoto及Ooya探討激光照射牙體硬組織對齲病預(yù)防的潛能，研究表明，激光可能在一定程度上改變牙釉質(zhì)表面形態(tài)，從而減低牙釉質(zhì)表面脫礦。1987年Nelson等研究認(rèn)為，激光照射牙釉質(zhì)后可產(chǎn)生熔融和釉質(zhì)晶體的再結(jié)晶，封閉了牙釉質(zhì)表面，牙釉質(zhì)耐酸性增強。 

2003年Kwon等比較磷酸酸蝕和Nd：YAG激光蝕刻牙釉質(zhì)表面的結(jié)構(gòu)變化，表明激光照射可增強Ca／P比例，在牙釉質(zhì)表面產(chǎn)生B一磷酸三鈣，增強牙釉質(zhì)的抗酸性并防止齲病的進(jìn)程。2010年Correa—Afonso爭F3婦對比研究了Er：YAG激光照射的距離對牙釉質(zhì)耐酸性的影響，結(jié)論是當(dāng)激光工作尖與牙釉質(zhì)表面工作距離為4 mm時，可有效防止牙釉質(zhì)的脫礦，增強牙釉質(zhì)防齲能力。2011年Rodriguez—Vilchis。等的研究結(jié)果顯示Er：YAG激光蝕刻并沒有改變Ca/P含量比重的平均值，Cl、Ca和O元素的比重在牙釉質(zhì)表面火山口樣結(jié)構(gòu)變化的中心及周圍未見明顯差異，說明Er：YAG激光蝕刻只是導(dǎo)致牙釉質(zhì)表面發(fā)生形態(tài)學(xué)改變，未涉及元素結(jié)構(gòu)的變化。

該研究也同時證實：Er：YAG激光照射牙釉質(zhì)后，其表面各元素比重的變化在不同工作參數(shù)組間存在差異，并推測這可能是由于激光的熱熔融效應(yīng)造成的。激光蝕刻對牙釉質(zhì)抗齲性的影響仍需進(jìn)一步深入研究。

綜上所述，Er：YAG激光蝕刻牙釉質(zhì)是否可替代傳統(tǒng)磷酸酸蝕仍存在一定的分歧，關(guān)于Er：YAG激光蝕刻是否可應(yīng)用于正畸托槽粘接前的牙釉質(zhì)處理仍需進(jìn)一步研究。

來源：中華口腔正畸學(xué)雜志