陳曦 董青 王琳

自1884年Harlan首次發(fā)表了將過氧化氫(H2O2)用于牙齒漂白的實例報告［1］后，臨床上陸續(xù)出現(xiàn)了多種利用過氧化物漂白牙齒的方法和技術，如：加熱漂白、激光漂白、牙齒漂白條、漂白凝膠等，大大推動了漂白技術的發(fā)展。冷光漂白技術是近年來應用于臨床治療變色牙齒最常見的漂白方法，其在光源和藥劑上都作了改進，能夠隔除一切有害的紫外線與紅外線，將過氧化氫和直徑20 nm的二氧化硅等為主體的漂白劑，透過牙釉質(zhì)和牙本質(zhì)小管與沉積在牙齒表面及深層的色素產(chǎn)生氧化還原反應，從而達到牙齒漂白的目的，其漂白療效得到了廣泛的認可［2-4］。隨著冷光漂白技術在臨床上應用的逐漸增多，關于漂白劑是否會造成牙釉質(zhì)表面形態(tài)改變的問題受到了學者們的廣泛關注。盡管有很多關于各種濃度的過氧化氫和過氧化脲在漂白方面的研究，如漂白效果［5，6］、漂白后牙齒表面顯微硬度［7，8］、牙表面粗糙度［9］、對修復體的形態(tài)色澤及微滲漏等的影響［10-12］的研究，但目前關于冷光漂白技術對牙釉質(zhì)表面的形態(tài)、成分、性能影響的深入研究罕見報道。本研究以離體牙為研究對象，采用冷光漂白技術，通過掃描電子顯微鏡和能譜分析檢測方法，觀察牙釉質(zhì)表面形態(tài)變化、定量檢測牙釉質(zhì)表面礦物質(zhì)成分，為臨床應用提供實驗依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗材料與儀器 冷光美白劑套裝(Beyond Tech公司，美國，主要有效成分為35%過氧化氫)，Beyond冷光美白儀(美國普洋科技公司)，掃描電鏡(KYKY2800，中國科學院科學儀器廠)，能譜分析儀(Vantage 4.0 thermo noran公司)，噴鍍儀(ID-3型，日本，EIKO公司 )

1.2 實驗標本與分組 選擇近期因正畸治療需要拔除的前磨牙，經(jīng)體視顯微鏡(10×)觀察挑選出無齲壞、無明顯釉質(zhì)裂紋及牙釉質(zhì)發(fā)育缺陷［8］的前磨牙10顆，去除牙齒表面軟組織和牙石，在室溫下置于蒸餾水中備用［13］。每周更換蒸餾水以防細菌滋生繁殖。實驗前水冷卻下用低速渦輪機、橡皮杯、拋光砂將牙釉質(zhì)表面拋光，達到無菌斑及其它外源性色素附著，用高速渦輪機和金剛砂片去除牙根，將牙冠縱向分成2份。其中近中頰側(cè)為空白對照組(A組)、遠中頰側(cè)為冷光漂白組(B組)，每組10個樣本。

1.3 實驗方法和步驟 A組置于蒸餾水中，不做任何處理;B組用指甲油將實驗用牙的牙本質(zhì)面以及邊緣封閉，待其自然干燥。將調(diào)拌好的硬石膏置放于玻璃板上，即刻將實驗牙平放入硬石膏中，封閉牙本質(zhì)面和邊緣(包括指甲油封閉區(qū))，暴露實驗用的釉質(zhì)面。待硬石膏凝固后(約30 min)，將漂白凝膠均勻地涂布于實驗牙齒表面，涂抹厚度約為2～3 mm。調(diào)整冷光美白儀角度，盡量靠近實驗牙，并使燈頭與牙齒表面呈90度垂直，按下開始鍵，開始第一個8 min的療程，結束后機器自動停止，用強吸管吸掉牙齒表面的漂白劑。第二次涂抹漂白凝膠，繼續(xù)下一個8 min的療程，總共3個療程，最后用流動的蒸餾水將殘余漂白劑徹底清洗干凈，壓縮空氣吹干牙面，從硬石膏中取出樣本，獨立分裝在包埋盒中。

1.4 掃描電鏡、能譜分析標本制備 2組樣本置于包埋盒中，70%、80%、95%、100%的梯度乙醇脫水，各15 min后取出，自然風干。噴鍍金膜，常規(guī)方法制作SEM觀察標本，在500倍和2 000倍下觀察釉質(zhì)表面形態(tài);采用能譜分析儀檢測2組樣本牙釉質(zhì)表面鈣、磷元素含量，定量分析其鈣、磷元素含量，并計算鈣/磷值。

2 結果

2.1 不同處理組釉質(zhì)表面超微結構掃描電鏡觀察結果 掃描電鏡觀察：A組樣本見牙釉質(zhì)表面較光滑，具有正常牙釉質(zhì)形態(tài)結構(圖1①、②)，①和②分別為500倍和2 000倍掃描電鏡下觀察的照片，從圖片中可見牙釉質(zhì)表面較光滑，無脫礦溶解現(xiàn)象，具有正常牙釉質(zhì)表面的形態(tài)和結構;B組牙釉質(zhì)表面出現(xiàn)不規(guī)則脫礦溶融，形成大小不均的孔隙，呈粗糙蜂窩狀(圖1③、④);圖1③、④分別為500倍和2 000倍掃描電鏡下觀察的照片，該組牙釉質(zhì)表面形態(tài)與A組相差較大，釉質(zhì)表面出現(xiàn)不規(guī)則的脫礦溶融現(xiàn)象，部分區(qū)域形成了大小不均的孔隙，釉質(zhì)表面粗糙，呈蜂窩狀。見圖1。

圖1 不同處理釉質(zhì)表面超微結構掃描電鏡觀察結果

2.2 牙釉質(zhì)表面礦物質(zhì)含量的能譜分析 A組鈣元素含量(摩爾百分比)為63.7±1.8，B組鈣元素含量(摩爾百分比)為62.1±1.7，2組鈣元素含量比較差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05);A組磷元素含量(摩爾百分比)為31.1±1.7，B組磷元素含量(摩爾百分比)為31.1±0.8，2組磷元素含量比較差異無統(tǒng)計學意義(P ＞0.05);A組鈣/磷值為2.05±0.16，B組鈣/磷值為2.00±0.96，2組鈣/磷值比較差異無統(tǒng)計學意義(P ＞0.05)。見表1。

表1 牙釉質(zhì)表面礦物質(zhì)含量的能譜分析±s

表1 牙釉質(zhì)表面礦物質(zhì)含量的能譜分析±s

注：與C組比較，*P ＜0.05

B組 62.1±1.7 31.1±0.8 2.00±0.96*C組66.1±3.2 31.2±0.7 2.12±0.07

3 討論

正常牙齒為有光澤的黃白色。日常生活中，由于全身或局部因素的影響，常常導致牙齒顏色或色澤發(fā)生改變，不同程度影響了牙齒的美觀。牙齒變色分為外源性著色和內(nèi)源性著色，外源性著色是牙齒外表著色，主要指由于藥物、食物、飲料中的色素沉積在牙齒或修復體表面引起的著色。對于外源性著色牙的治療方法相對簡單，一般通過潔治等方法消除外部因素后，都能使牙齒顏色還原。內(nèi)源性著色主要是由牙齒本身的內(nèi)部因素引起的，如牙髓壞死、四環(huán)素牙、氟斑牙等，這些常常和全身性疾病相關，牙齒在胚胎時期變色就開始發(fā)生，且在牙本質(zhì)層，因此治療較外源性著色牙復雜，而且目前臨床上的治療主要是針對內(nèi)源性著色的牙列。

冷光漂白是近年來新興的一種診室漂白方法，它以治療時間短、漂白效果好、不良反應小等優(yōu)勢，受到醫(yī)生與患者的青睞。Beyond冷光牙齒漂白系統(tǒng)包括冷光美白儀和美白劑套裝。漂白劑的主要成分為過氧化氫、直徑在20 nm以內(nèi)的二氧化硅、氟、氧化鈣、過氧化錳、氧化鎂、三氧化二鐵及甲基纖維等。其原理是將波長介于480～520 nm的高強度藍光，經(jīng)由12 000多根總長超過1 km的光纖傳導，再通過兩片經(jīng)30多次鍍膜處理的光學鏡片，隔除一切有害的紫外線與紅外線，將漂白藥物在最短的時間內(nèi)使之通過牙釉質(zhì)和牙本質(zhì)小管與沉積在牙齒表面及深層的色素產(chǎn)生氧化還原作用來實現(xiàn)的。過氧化氫是一種強氧化劑，發(fā)生反應后釋放出新生態(tài)氧或漂白效果更佳的超氧化物自由基，它可將包含色原體的長鏈分子分解為短鏈分子，將深色的碳環(huán)或雙碳環(huán)化合物轉(zhuǎn)換成簡單的化合物，一般長鏈分子呈現(xiàn)深色調(diào)，而短鏈的化合物呈現(xiàn)淺色調(diào)，故而可以使著色牙齒顏色變淺，達到脫色效果［14］。

雖然漂白治療能對牙釉質(zhì)和牙本質(zhì)中的有色物質(zhì)進行置換從而達到脫色漂白的效果，但強氧化劑對牙體硬組織的其他影響也不容忽視。Faunce等［15，16］研究發(fā)現(xiàn)高濃度的漂白劑，漂白后釉質(zhì)表面脫礦、孔隙率增加、粗糙度增加，鈣磷比值降低。另有研究表明，用濃度為30%～35%的過氧化氫漂白牙齒后在SEM下觀察到釉質(zhì)表面呈多孔狀，向下約30～40μm晶體失去緊密排列結構，釉柱及柱鞘結構消失。Spalding等［17］亦通過研究發(fā)現(xiàn)，冷光漂白后的牙釉質(zhì)表面出現(xiàn)不規(guī)則的脫礦溶融，拋光劃痕消失，形成大小不均的孔隙，釉面表面剝脫、高低不平，呈粗糙風化巖狀。

牙釉質(zhì)是一類由羥基磷灰石、水和少量有機物組成的多孔性固體，按重量計算，無機物占96% ～97%。釉質(zhì)的無機物成分幾乎全部由含鈣、磷離子的磷灰石晶體和少量的其他磷酸鹽晶體等組成。有文獻指出正常恒牙釉質(zhì)的鈣、磷濃度與釉質(zhì)的硬度呈正相關。牙本質(zhì)發(fā)育不全牙的羥磷灰石晶體大小正常，而鈣含量明顯低于正常牙。牙體硬組織鈣的含量與其礦化度密切相關，故鈣的含量可被認為是牙體硬組織礦化程度的標志之一，鈣/磷比值的測定是目前確定牙體硬組織是否脫礦的常用方法［18］。因此本次實驗采用掃描電鏡觀察漂白前后牙釉質(zhì)表面形態(tài)的變化，并采用能譜分析的測定方法定量檢測漂白前后牙釉質(zhì)礦物質(zhì)含量的變化。

本研究掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)冷光漂白治療后部分標本牙釉質(zhì)表面出現(xiàn)不規(guī)則的脫礦溶融，形成大小不均的孔隙，呈粗糙蜂窩狀，為進一步探究其脫礦程度我們采用能譜分析儀檢測礦物質(zhì)含量情況，發(fā)現(xiàn)牙釉質(zhì)表面鈣、磷元素含量及鈣/磷比值雖有輕度下降，但同空白對照組比較差異無統(tǒng)計學意義，因此冷光漂白治療法雖可造成牙釉質(zhì)的輕度脫礦，仍為一種較安全的漂白方法。這一研究結果與其他學者研究結果一致。

1 Goldstein RE.In-office bleaching：where we came from，where we are today.Journal of the American Dental Association，1997，128：11-15.

2 Yap AU，Wattanapayungkul P.Effects of in-office tooth whiteners on hardness of tooth-colored restoratives.Operative Dentistry，2002，27：137-141.

3 Canay S，Cehreli MC，Bilgic S.In vitro evaluation of the effect of a current bleaching agent on the electrochemical corrosion of dental alloys.Journal of Oral Rehabilitation，2002，29：1014-1019.

4 Türker SB，Biskin T.The effect of bleaching agents on the microhardness of dental aesthetic restorative materials.Journal of Oral Rehebilitation，2002，29：657-661.

5 趙麗娟，管慶華，程秀慧.Beyond冷光美白漂白有色牙療效觀察.大連大學學報，2007，28：107-108.

6 韓克難，李樞安，范春榮.Beyond冷光美白內(nèi)源性著色牙52例療效觀察.中國實用口腔科雜志，2008，1：171.

7 王蓓，梁景平.Beyond冷光牙齒美白儀漂白療效觀察.牙體牙髓牙周病學雜志，2006，16：337-339.

8 AL Shethri S，Matis BA，Cochran MA，et al.A clinical evaluation of two in-office bleaching products.Operative Dentistry，2003，28：488-495.

9 Zekonis R，Matis BA，Cochran MA，et al.Clinical evaluation of in-office and at-home bleaching treatments.Operative Dentistry，2003，28：114-121.

10 Araujo EM，Baratieri LN，Vieira LC，et al.In situ effect of 10%carbamide perxide on microhardness of human enamel：function of time.Journal of Esthetic and Restorative Dentistry，2003，15：166-173.

11 Hosoya N，Honda K，Iino F，et al.Changes in enamel surface roughness and adhesion of Streptococcus mutans to enamel after vital bleaching.Journal of Dentistry，2003，31：543-548.

12 Unlü N，Cobankara FK，Altinoz C，et al.Effect of home bleaching agents on the microhardness of human enamel and dentin.Journal of Oral Rehabilitation，2004，31：57-61.

13 Sulieman M，Addy M，Rees JS.Development and evaluation of a method in vitro to study the effectiveness of tooth bleaching.Journal of Dentistry，2003，31：415-422.

14 Cavalli V，Arrais CA，Giannini M，et al.High-concentrated carbamide peroxide bleaching agents effects on enamel surface.Journal of Oral Rehabilitation，2004，31：155-159.

15 Faunce F.Management of discolored teeth.Dental Clinics of North A-merica，1983，27：657-670.

16 Hazelrigg CO，Dean JA，F(xiàn)ontana H.Flouride varnish concentration gradient and its effect on enamel demineralization.Pediatric Dentistry，2003，25：119-126.

17 Spalding M，Taveira LA，de Assis GF.Scanning electron microscopy study of dental enamel surface exposed to 35%hydrogen peroxide：alone，with saliva，and with 10%carbamide peroxide.Journal of Esthetic and Restorative Dentistry，2003，15：154-164.

18 卞金有主編.預防口腔醫(yī)學.第4版.北京：人民衛(wèi)生出版社，2003.118.