掺钕钇铝钙钛晶体激光结合两种再矿化制剂与早期釉质龋的再矿化

doi:10.12307/2023.838

中国组织工程研究 ›› 2024, Vol. 28 ›› Issue (3): 360-365.doi: 10.12307/2023.838

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掺钕钇铝钙钛晶体激光结合两种再矿化制剂与早期釉质龋的再矿化

许颖华1，2，刘婧2，尤权2，文志豪2，高璐2

1上海市浦东新区眼病牙病防治所，上海市 200011；2大连医科大学口腔医学院，辽宁省大连市 116044

收稿日期:2022-10-21 接受日期:2022-12-29 出版日期:2024-01-28 发布日期:2023-07-08
通讯作者: 高璐，博士，副教授，硕士生导师，大连医科大学口腔医学院口腔解剖生理学教研室，辽宁省大连市 116044
作者简介:许颖华，男，1980年生，上海市人，汉族，2007年大连医科大学毕业，硕士，副主任医师，主要从事口腔正畸学临床和基础研究。
基金资助:
浦东新区卫生和计划生育委员会卫生计生科研项目(PW2019A-21)，项目负责人：许颖华；中国高等教育学会专项课题(2020SZYB23)，项目负责人：高璐；辽宁省自然科学基金项目(2021-MS-293)，项目负者人，高璐；辽宁省教育厅教改项目(2021-535)，项目负者人：高璐

Effect of neodymium-doped:yttrium aluminum perovskite laser combined with two kinds of remineralizers on remineralization of early enamel caries

Xu Yinghua1, 2, Liu Jing2, You Quan2, Wen Zhihao2, Gao Lu2

1Pudong New Area Eye Disease and Dental Disease Prevention & Treatment Center, Shanghai 200011, China; 2School of Stomatology, Dalian Medical University, Dalian 116044, Liaoning Province, China

Received:2022-10-21 Accepted:2022-12-29 Online:2024-01-28 Published:2023-07-08
Contact: Gao Lu, MD, Associated professor, Master’s supervisor, School of Stomatology, Dalian Medical University, Dalian 116044, Liaoning Province, China
About author:Xu Yinghua, Master, Associate chief physician, Pudong New Area Eye Disease and Dental Disease Prevention & Treatment Center, Shanghai 200011, China; School of Stomatology, Dalian Medical University, Dalian 116044, Liaoning Province, China
Supported by:
Health and Family Planning Scientific Research Project of Pudong New Area, No. PW2019A-21 (to XYH); Special Project of China Association of Higher Education, No. 2020SZYB23 (to GL); the Natural Science Foundation of Liaoning Province, No. 2021-MS-293 (to GL); Education Reform Project of Department of Education in Liaoning Province, No. 2021-535 (to GL)

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：

掺钕钇铝钙钛晶体激光：波长为1 340 nm，水吸收率为2.700 832，激光的性能比较稳定，输出能量较高；与其他激光比较，组织穿透深度比较浅，临床上各项操作比较安全。在口腔医学临床应用方面，掺钕钇铝钙钛晶体激光可用于牙本质敏感、根管消毒、根尖封闭及种植体周围炎等，具有广阔的口腔医学临床应用前景。
早期牙釉质龋再矿化：牙体表面龋坏的发生和发展是一个动态变化的过程，主要表现为脱矿和再矿化的交替进行。早期牙釉质龋阶段在牙釉质表面脱矿形成白垩色斑块，此阶段如果采取相应治疗手段促进其再矿化可以抑制或者逆转龋病的进一步发展，这个过程称为早期牙釉质龋再矿化。

背景：近年来，多种激光被广泛应用于口腔医学相关的各种疾病，包括龋病的预防及治疗。

目的：探讨掺钕铝酸钇晶体(neodymium-doped: yttrium aluminum perovskite，Nd:YAP)激光联合两种再矿化制剂对早期釉质龋再矿化的作用。
方法：将60颗牙釉质块体外建立人工龋模型后，随机分为6组(n=10)：A组不进行任何处理，行体外pH循环；B组进行护牙素(主要成分为酪蛋白磷酸钙复合体)再矿化处理，行体外pH循环；C组进行舒适达牙膏(主要成分为生物活性玻璃)再矿化处理，行体外pH循环；D组进行Nd:YAP激光照射，行体外pH循环；E组进行Nd:YAP激光照射，然后进行护牙素再矿化处理，行体外pH循环；F组进行Nd:YAP激光照射，然后舒适达牙膏再矿化处理，行体外pH循环；再矿化处理2次/d，实验周期20 d。G 组为正常对照，未致龋，未进行再矿化处理，仅行体外pH循环。实验结束后，检测各组牙釉质表面的显微硬度、形貌与Ca/P比值。

结果与结论：①B、C、D组牙釉质表面的硬度值高于A组(P < 0.000 1)，E、F组牙釉质表面的硬度值明显高于B、C、D组(P < 0.000 1)，F组牙釉质表面的硬度值明显高于E组(P < 0.000 1)；②扫描电镜下可见，A组牙釉质表面存在大量的脱矿孔隙；B组牙釉质表面有矿物质沉积，沉积不均匀且较为疏松；C组牙釉质表面有大量矿物质沉积，且钙化团块间可见脱矿孔隙；D组牙釉质表面较为平整，脱矿孔隙较A组明显变小，釉柱间质有破坏；E组牙釉质表面矿物质沉积较厚，脱矿孔隙明显减少；F组牙釉质表面沉积的矿化物最为致密且均匀，脱矿孔隙细小；③B、C组牙釉质表面Ca/P比值明显高于A组(P < 0.000 1)，E组牙釉质表面Ca/P比值明显高于B、C、D组(P < 0.000 1)，F组牙釉质表面Ca/P比值高于E组(P < 0.001)；③结果显示，生物活性玻璃、酪蛋白磷酸钙复合体、Nd:YAP激光在牙釉质脱矿后均具有促进牙釉质表面再矿化的作用，Nd:YAP激光联合生物活性玻璃或酪蛋白磷酸钙复合体能进一步加强牙釉质龋的再矿化作用，其中Nd:YAP激光和生物活性玻璃的联合使用效果最佳。

https://orcid.org/0000-0003-0698-5245(许颖华)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料；口腔生物材料；纳米材料；缓释材料；材料相容性；组织工程

关键词: 牙釉质龋, 再矿化, 酪蛋白磷酸钙复合体, 生物活性玻璃, 掺钕钇铝钙钛晶体(Nd:YAP)激光, 显微硬度, 钙磷比, 联合治疗

Abstract: BACKGROUND: In recent years, a variety of lasers have been widely used in various diseases related to stomatology, including the prevention and treatment of dental caries.
OBJECTIVE: To investigate the effect of neodymium-doped:yttrium aluminum perovskite (Nd:YAP) laser combined with two remineralizers on early enamel caries in vitro.
METHODS: Early enamel caries models in vitro were artificially established by 60 enamel blocks and randomly divided into 6 groups (n=10). Group A did not undergo any treatment but underwent extracorporeal pH circulation. Group B underwent remineralization of dentin (the main component of casein phosphopeptide-amorphous calcium phosphate composite) and extracorporeal pH circulation. Group C underwent remineralization treatment of Sensodyne toothpaste (the main component of bioactive glass) and then underwent extracorporeal pH circulation. Group D received Nd:YAP laser irradiation and extracorporeal pH circulation. Group E was treated with Nd:YAP laser irradiation, with remineralization of dentin, and then with extracorporeal pH circulation. In group F, Nd:YAP laser irradiation was performed, and then Sensodyne toothpaste was used for remineralization, and the extracorporeal pH circulation was performed; the remineralization treatment was conducted twice a day, and the experimental period was 20 days. Group G was a normal control group, without caries or remineralization, but only underwent extracorporeal pH circulation. After the experiment, the microhardness, morphology and Ca/P ratio of the dental enamel surface were measured in each group.
RESULTS AND CONCLUSION: (1) The surface microhardness value of dental enamel in groups B, C and D was higher than that in group A (P < 0.000 1); the surface microhardness value of dental enamel in groups E and F was significantly higher than that in groups B, C and D (P < 0.000 1), and the surface microhardness value of dental enamel in group F was significantly higher than that in group E (P < 0.000 1). (2) Scanning electron microscopy showed that there were a lot of demineralized pores on the enamel surface of group A. There were mineral deposits on the enamel surface of group B, which were uneven and loose. In group C, there were a lot of mineral deposits on the enamel surface, and demineralized pores were found between the calcified masses. The enamel surface of group D was relatively flat; the demineralized pores were significantly smaller than that of group A, and the enamel column interstitium was damaged. In group E, the mineral deposits on the enamel surface were thicker and the demineralized pores were significantly reduced. The mineralized substances deposited on the enamel surface of group F were most dense and uniform and the demineralized pores were small. (3) The Ca/P ratio on the enamel surface of groups B and C was significantly higher than that of group A (P < 0.000 1); the Ca/P ratio on the enamel surface of group E was significantly higher than that of groups B, C and D (P < 0.000 1), and the Ca/P ratio on the enamel surface of group F was higher than that of group E (P < 0.001). (4) These findings indicate that bioactive glass, casein phosphopeptide-amorphous calcium phosphate composite, and Nd:YAP laser after enamel demineralization can promote the remineralization of early enamel caries. Nd:YAP laser combined with bioactive glass or casein phosphopeptide-amorphous calcium phosphate composite can further strengthen the remineralization of dental enamel caries, and the combination of Nd:YAP laser and bioactive glass has the best effect.

Key words: enamel caries, remineralization, casein phosphopeptide-amorphous calcium phosphate composite, bioactive glass, neodymium-doped:yttrium aluminum perovskite laser, microhardness, calcium-phosphorus ratio, combination therapy

中图分类号:

许颖华, 刘婧, 尤权, 文志豪, 高璐. 掺钕钇铝钙钛晶体激光结合两种再矿化制剂与早期釉质龋的再矿化[J]. 中国组织工程研究, 2024, 28(3): 360-365.

Xu Yinghua, Liu Jing, You Quan, Wen Zhihao, Gao Lu. Effect of neodymium-doped:yttrium aluminum perovskite laser combined with two kinds of remineralizers on remineralization of early enamel caries[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2024, 28(3): 360-365.

图/表（结果） 5

2.1 各组牙釉质样本表面大体变化各组牙釉质表面经过致龋和再矿化处理后的大体观察，见图1所示。A组牙釉质表面粗糙，有较多的白垩色斑块和裂纹；B、C、D组牙釉质表面较光滑，仍有明显的白垩色斑点；E、F组牙釉质表面光滑，较透明，有少量白色斑点，尤其是F组与G组牙釉质表面较相近。
2.2 各组牙釉质样本显微硬度测量结果各组牙釉质块在脱矿处理前的显微硬度值记为SMH1，正常牙釉质表面的显微硬度值应该在(320.0±22.7) kg/mm2范围内；每组样本经过相同方法脱矿后，各组的显微硬度值均明显降低，记为SMH2；各组经过不同方法再矿化处理后显微硬度值均有所回升，记为SMH3。牙釉质脱矿后的再矿化效果可以用?SMH(SMH3-SMH2)表示，如表1所示，各组?SMH比较差异有非常显著性意义(P < 0.000 1)。

通过Tukey法进行两两比较显示，同A组相比，B、C组牙釉质表面的显微硬度值明显升高(P < 0.000 1)，B、C组之间显微硬度值比较差异无显著性意义(P > 0.05)；D组牙釉质表面的显微硬度值显著高于A组(P < 0.000 1)；E、F组牙釉质表面的显微硬度值显著高于B、C、D组(P < 0.000 1)，F组牙釉质表面的显微硬度值高于E组(P < 0.000 1)，见图2。

2.3 各组牙釉质样本扫描电镜观察结果将各组样本每个牙釉质块随机选取3个区域作为观察点，经电镜扫描结果见图3。

A组牙釉质表面不平整，存在大量的脱矿孔隙；B组牙釉质表面有矿物质沉积，多呈现为碎片状，沉积不均匀且较为疏松；C组牙釉质表面粗糙不平整，有大量的矿物质沉积，且钙化团块间可见脱矿孔隙；D组牙釉质表面较为平整，脱矿孔隙较A组明显变小，釉柱间质有破坏，部分区域有溶解消融现象；E组牙釉质表面矿物质沉积较厚，脱矿孔隙明显减少；F组牙釉质表面沉积的矿化物最为致密且均匀，表面平坦，釉柱间质消融，脱矿孔隙细小，与G组牙釉质表面较相近。以上结果说明，生物活性玻璃及酪蛋白磷酸钙复合体均可促进脱矿牙釉质的再矿化，其中Nd:YAP激光联合生物活性玻璃或者酪蛋白磷酸钙复合体处理牙釉质龋可进一步促进牙釉质的再矿化作用，其中Nd:YAP激光联合生物活性玻璃的效果较为显著。
2.4 各组牙釉质样本X射线能谱分析结果将所有70份样本进行X射线能谱仪检测，通过各种元素特有的X射线波长不同检测出釉质表面的元素种类及含量。结果显示，A组和B组的主要元素为Ca、P、O、C等元素，C组主要元素是 Ca、P、O、C、Si，D、E、F组中主要元素种类与B、C组相同，但元素的含量有所不同。
牙釉质主要是由羟基磷灰石晶体以及许多的碳酸钙盐组成，计算Ca/P比值能够相对反映出牙釉质的矿化程度，因此对各组牙釉质表面的Ca/P比值进行了定量分析，结果如表2所示。单因素方差分析显示，各组牙釉质表面的Ca/P比值比较差异有非常显著性意义(P < 0.000 1)；经Tukey法进行组间两两比较，结果见表3，图4。B、C组牙釉质表面的钙磷比值明显高于A组(P < 0.000 1)，但B、C之间牙釉质表面的Ca/P比值比较差异无显著性意义(P > 0.05)；D组牙釉质表面的Ca/P比值与A组比较差异无显著性意义(P > 0.05)；E、F组牙釉质表面的Ca/P比值明显高于B、C、D组(P < 0.000 1)，F组牙釉质表面的Ca/P比值明显高于E组(P < 0.001)，其中F组牙釉质表面的Ca/P比值平均可达到2.167，接近于G组(均值为2.230)。

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引言

在正畸治疗过程中，由于固定矫治器的应用，在患者牙齿表面很容易造成脱矿现象，尤其针对青少年人群。有研究表明，固定矫治器使用1个月左右，约有1/4的患者会出现牙齿表面的牙釉质白斑，发生牙釉质脱矿的患牙数可以达到73%-95%，这对牙齿的健康产生了严重危害[1-2]。正畸过程中牙釉质发生脱矿的程度会随着时间的延长而逐渐加重，当白垩色斑块进展到一定程度时，就会形成不可逆的龋坏[3-4]。
氟化物已经是目前人们公认的牙釉质再矿化制剂，但其存在着慢性氟中毒的可能，浓度较高会导致氟斑牙和氟骨症等[5-7]。因此，现已研发出的非含氟再矿化制剂如酪蛋白磷酸钙复合体和生物活性玻璃，对促进牙釉质的再矿化具有重要的临床应用意义[8-10]。酪蛋白磷酸钙复合体是由酪蛋白磷酸肽和无定形磷酸钙相结合形成的复合体，其内部储存了大量的钙磷离子，可以促进牙釉质表面的再矿化，同时还能够抑制各种致龋菌的存留[11-12]。另一种非含氟再矿化制剂为生物活性玻璃，是由多种无机离子组成的具有成骨活性的生物材料[13-14]。第3代生物活性玻璃(Novamin-45S5)主要是由钙钠磷硅酸组成，在牙釉质表面可以释放钙磷离子，从而形成类羟磷灰石样结构抑制酸性环境下的牙釉质脱矿[15-16]。
近年来，激光在口腔领域的应用备受关注，有研究表明，激光处理牙釉质表面可以提高牙釉质对酸的抵抗作用，牙釉质所含的有机成分被分解，釉柱的方向发生改变，从而提高了牙齿的抗龋性[17-18]。另外，关于早期牙釉质龋的治疗方面，铒，铬：钇钪镓石榴石晶体激光可以去除牙齿表面的龋坏组织，同时牙釉质基质蛋白被暴露，在充满唾液的口腔pH微环境中，暴露的牙釉质基质可以进行再矿化作用 [19-20]。目前关于激光对龋病的治疗效果尚不确定，有学者倾向于认为单独使用激光并不能促进牙釉质的再矿化，而激光与再矿化制剂联合使用可以显著提高牙釉质的再矿化效果[21]。掺钕钇铝钙钛晶体(neodymium-doped: yttrium aluminum perovskite，Nd:YAP)激光由于其水吸收率为2.701，能够被生物组织所吸收，同时产生较强的光热作用，可将根管组织深层的细菌杀灭，并且去除管壁上的玷污层，促进牙本质小管的融合[22-23]，现多用于根管消毒、根管再治疗及牙本质脱敏方面的治疗，但其在早期牙釉质脱矿再矿化方面的研究鲜见报道。
实验拟通过在体外状态下模拟口腔内环境的基础上建立早期釉质龋模型，在Nd:YAP激光处理牙釉质后再使用两种非含氟再矿化制剂成分的牙膏，采用扫描电子显微镜、显微硬度计、X射线荧光能谱仪等检测手段，对牙釉质表面再矿化形成的矿化晶体进行定性和定量分析，为正畸过程中早期釉质脱矿的临床治疗提供更好的治疗方案。中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料；口腔生物材料；纳米材料；缓释材料；材料相容性；组织工程

材料方法

1.1 设计观察性实验，采用ANOVA单因素方差分进行组内比较，通过Tukey-HSD法进行组间两两比较。
1.2 时间及地点实验于 2021 年9月至2022年6月在大连医科大学口腔医学院实验中心完成。
1.3 材料舒适达专业修复牙膏(主要成分生物活性玻璃Novamin-45S5，葛兰素史克，中国)；护牙素(主要成分为酪蛋白磷酸钙复合体，GC，日本)；人工脱矿液配方：硝酸钙(2.2 mmol/L)、磷酸二氢钾(2.2 mmol/L)、冰醋酸(50 mmol/L)，pH =4.5；人工唾液配方按照ISO/TR10271标准：氯化钠 (0.4 g)、氯化钾(0.4 g)、无水氯化钙(0.795 g)、磷酸二氢钠(0.78 g)、硫化钠(0.005 g)、尿素(1 g)，去离子水稀释 1 000 mL，pH=6.8；Nd:YAP激光(LOKKI公司，法国)；电热恒温培养箱(恒一，中国)；扫描电镜(FEI，美国)；X射线能谱仪(帕纳科，荷兰)。
1.4 方法
1.4.1 实验样本制备收集12-18岁口腔正畸科就诊患者因正畸治疗需要拔除的健康前磨牙35颗，清洁牙齿后，对牙齿表面进行抛光处理(不含氟)，抛光完成后放5 mL离心管内，内置去离子水，置于 4 ℃ 冰箱中保存备用，每周更换一次去离子水。患者及家属对实验知情同意。研究方案经大连医科大学口腔医学院伦理委员会审批通过(批准号：2021005)。
牙齿纳入标准：要求无牙体缺损、无牙釉质脱矿、无龋坏、无牙釉质和牙本质发育不全，排除四环素牙、氟斑牙及经牙体牙髓治疗的牙齿。

样本制备方法：用高速手机将牙齿冠根分离，保留牙冠部分，沿近远中向将牙冠切为颊、舌两部分，即70颗牙釉质块。在牙块中1/3处留出大小为3 mm×3 mm的开窗区(如图1)，其余区域用抗酸指甲油封闭，样本保存于去离子水中，37 ℃ 恒温箱备用。

1.4.2 人工龋实验将制备好的60颗牙釉质块放入37 ℃人工脱矿液中72 h，每24 h更换一次脱矿液。当牙釉质表面出现白垩色，即建模成功。洗净后放入去离子水后待用。
1.4.3 实验分组干预将致龋成功的60颗牙釉质样本随机分为6组，每组10个：A组致龋后未进行任何处理，行体外pH循环；B组致龋后进行护牙素再矿化处理，行体外pH循环；C组致龋后进行舒适达牙膏再矿化处理，行体外pH循环；D组致龋后进行Nd:YAP激光照射，行体外pH循环；E组致龋后牙釉质表面使用Nd:YAP激光照射(100 mJ，1 W，10 Hz，照射3次，每次10 s)，照射后抛光，以上操作均由同一人完成；E组致龋后进行Nd:YAP激光照射，然后进行护牙素再矿化处理，行体外pH循环；F组致龋后进行Nd:YAP激光照射，然后进行舒适达牙膏再矿化处理，行体外pH循环。剩余的10颗牙釉质样本为正常对照(G组)，未致龋，未进行再矿化处理，仅行体外pH循环。
体外pH循环：早晨8点将再矿化牙膏涂抹于样本表面3 min，模拟早晚刷牙过程，去离子水洗净后置于人工唾液中。每间隔12 h重复上述操作，其余时间置于37 ℃人工唾液中恒温保存，共20 d。各组人工唾液均每天换液2次。实验结束后，从每组样本中抽取3份进行扫描电镜检测，所有70份样本均进行X射线能谱仪检测。
1.5 主要观察指标
显微硬度测量：对每个牙釉质块的开窗区致龋前后以及再矿化后(20 d再矿化处理后)牙釉质表面的硬度进行测量，压力载荷为 250 g，时间为 20 s。每个样本重复测量 5 次。
扫描电镜和X射线能谱仪检测：在牙釉质块的开窗区随机选取3个部位作为观察点，通过电镜扫描、X射线能谱仪分析得出数据，根据牙釉质表面的元素含量，计算出每组样本的Ca/P比值。
1.6 统计学分析采用SPSS 19.0统计学软件进行统计学分析，采用ANOVA单因素方差分析进行组内比较，并通过Tukey-HSD法进行组间两两比较，P < 0.05时差异有显著性意义。该文统计学方法已经大连医科大学口腔医院生物统计学专家审核。

讨论

牙釉质的脱矿与再矿化作用是一个动态平衡过程。固定矫治器结构复杂，容易造成唾液蛋白的聚集，形成大量菌斑生物膜。菌斑生物膜的产物可以降低牙釉质表面的pH值，从而使钙磷离子部分析出；同时大量菌斑的聚集阻碍了唾液中钙磷离子的沉积，进一步削弱牙釉质表面的再矿化作用。在正畸治疗过程中，找到一种有效的早期牙釉质龋治疗方案对于青少年正畸患者是非常重要的。
目前临床上有多种再矿化试剂，比较常用的防龋试剂为多乐氟，需要在医生的临床操作下进行，而非氟化物的生物活性牙膏更适宜患者在生活中自行使用，经济便利。GC护牙素是由酪蛋白磷酸多肽和无定型磷酸钙组成的复合物，具有丰富的钙磷离子；蛋白磷酸多肽可以竞争性的与牙面和软组织中的菌斑和细菌相结合，从而抑制菌斑的附着；钙离子和磷酸盐离子组成的无定型磷酸钙具备一定生物活性，能够与酪蛋白磷酸多肽结合为具有粘着性的复合体[24-25]，这就减少了牙釉质脱矿的发生，同时也促进了牙釉质表面的再矿化。此次实验利用GC护牙素处理致龋后牙釉质表面，发现牙釉质表面的脱矿孔隙变小，并且有大量的钙磷碎片的沉积，其表面的显微硬度值和钙磷比例也明显升高，这进一步验证了酪蛋白磷酸钙复合体对牙釉质龋的修复作用。生物活性玻璃的主要成分是磷硅酸钙，生物活性玻璃按照不同制作工艺可分为3种类型，其中45S5 是生物活性玻璃中晶体结构缺陷较少、对牙釉质再矿化效果最好的，其采用的制备技术是较为成熟的熔融法，沉积的矿化层比较均匀，生物相容性和安全性均较好[26]。生物活性玻璃中的钙磷盐与唾液相互作用后，钠离子与氢离子置换使唾液中pH值升高，同时钙离子和磷酸根离子被释放，沉积在牙釉质表面最终生成碳酸羟基磷灰石[27-28]。此次实验中使用的舒适达专业修复牙膏的主要成分就是生物活性玻璃(Novamin-45S5)，实验结果显示Novamin-45S5处理牙釉质龋表面后，经体外pH循环，牙釉质表面有大量的矿物质沉积，较为均匀，脱矿孔隙较对照组明显减小，显微硬度值较A组亦显著升高，说明生物活性玻璃对牙釉质龋的再矿化确实具有促进作用。
根据文献报道，Nd:YAP激光于20世纪90年代被应用在临床疾病的治疗中，最早应用的口腔领域是根管消毒和牙本质脱敏，其后又应用于根管再治疗、根尖封闭，牙周组织切除和种植体周围炎等[29-31]。有研究表明激光能够产生一定的热量，从而使牙釉质表面的有机成分降解，促进唾液中的矿物质沉积，并且牙釉质表面原有的羟磷灰石变为较难溶解的磷酸钙或焦磷酸钙，增强牙釉质表面硬度，起到防龋的作用[32]。各种激光在应用于某种疾病的治疗初期，都需要摸索其最适宜的临床使用参数。Nd:YAP激光在用于根管消毒方面，其可以被生物膜吸收后产生较高强度的光化学作用，去除根管壁内深层细菌。国内外文献报道，Nd:YAP激光能量在为1.4 W(280 mJ)时，光纤导入照射10 s清除根管内细菌的有效率达到99.9%；在治疗牙本质敏感方面，其能量可以控制在2 W(200 mJ)-4 W(400 mJ)范围内，并且与氟化物联合使用效果相对较好[33-34]。此次研究在预实验摸索Nd:YAP激光条件的过程中发现，对于促进早期牙釉质龋的再矿化作用，Nd:YAP激光的使用参数可以选择1 W(100 mJ)，10 Hz照射10 s。当激光强度过大时，牙釉质表面的显微硬度值并没有进一步升高趋势，并且过大的激光强度对于牙髓活力会产生一定的激惹作用；而当激光强度过小时，牙釉质表面硬度值没有明显改变。此次实验选择的1 W(100 mJ)，固定频率10 Hz可以显著加强脱矿后牙釉质表面的显微硬度值，并且牙釉质表面脱矿的孔隙和裂纹也明显较A组减少。
目前Nd:YAP激光联合生物活性玻璃45S5或GC护牙素应用于再矿化治疗中的报道较少。此次实验结果显示，Nd:YAP激光处理牙釉质龋后，联合使用生物活性玻璃45S5或GC护牙素处理，再经过体外pH循环，均能进一步增强釉质龋表面的再矿化作用，与未使用激光组相比，牙釉质表面平整，脱矿孔隙相互融合，牙釉质表面的钙磷比和显微硬度值明显增加，这说明Nd:YAP激光不仅促进了牙釉质基质蛋白的再矿化作用，同时可以加强再矿化制剂的钙磷沉积。口腔内pH值较低时，酪蛋白磷酸钙复合体和生物活性玻璃均可以被分解使得复合物中的磷酸盐和钙离子被释放出来，Nd:YAP激光能够被菌斑生物膜所吸收，产生光化学作用降低釉质龋表面的有机物含量，并且促进了牙釉质脱矿孔隙的熔融，同时在牙釉质表面形成微孔隙，进一步促进了钙磷离子的固定和沉积。在两种非含氟再矿化试剂中，其中生物活性玻璃45S5联合Nd:YAP激光使用促牙釉质再矿化效果最为明显，其显微硬度值显著高于酪蛋白磷酸钙复合体联合Nd:YAP激光组，其釉质表面最平坦，脱矿孔隙小，矿物质沉积较均匀，钙磷比与正常对照组亦较为接近。分析其原因可能为生物活性玻璃本身比酪蛋白磷酸钙复合体促钙磷沉积的效果稳定，另一方面，其内含有一种较强的矿化诱导剂硅离子，它能使初始晶核稳定的成长为钙磷的晶体核心，加速周围饱和离子的再沉积，从而有效促进脱矿牙釉质的再矿化，但其具体的分子机制还有待于进一步的探究。
结论：生物活性玻璃45S5和GC护牙素(酪蛋白磷酸钙复合体)在牙釉质脱矿后均具有促进釉质表面再矿化的作用，其中生物活性玻璃的再矿化效果较好；Nd:YAP激光可以提高牙釉质表面的钙磷沉积，促进牙釉质龋的再矿化作用；Nd:YAP激光联合生物活性玻璃或GC护牙素使用均能够进一步加强牙釉质龋的再矿化作用，其中Nd:YAP激光和生物活性玻璃的联合使用效果最佳。在正畸过程中，牙釉质脱矿形成的较早，而在此时并不能终止正畸治疗，以避免牙釉质龋的发生，所以积极采取促进牙釉质表面脱矿后再矿化的临床治疗措施是至关重要的。通过此次实验得出，Nd:YAP激光和生物活性玻璃的联合应用可能成为治疗早期牙釉质龋的有效方法。中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料；口腔生物材料；纳米材料；缓释材料；材料相容性；组织工程

掺钕钇铝钙钛晶体激光结合两种再矿化制剂与早期釉质龋的再矿化

Effect of neodymium-doped:yttrium aluminum perovskite laser combined with two kinds of remineralizers on remineralization of early enamel caries

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