作者：夏春雨，王心怡，苏 欣，王宏远，内蒙古医科大学第四附属医院口腔科
随着口腔医学的发展，近年来人们对于口腔问题的解决不仅仅局限于功能层面，对口腔美学的重视度也逐渐增加，瓷贴面因其微创、机械强度高、美学性能好等优点深受广大医患的青睐。瓷贴面在基牙预备过程中磨除牙体组织少，没有基本固位形，导致瓷贴面整体就位感不强，瓷贴面能否达到良好的美观与功能效果很大程度上取决于树脂水门汀与瓷贴面之间的粘接界面。
瓷贴面表面的处理方法是影响粘接效果的重要因素，瓷贴面表面常规处理方法主要有：氢氟酸（hydrofluoric acid，HF）酸蚀、喷砂、机械打磨、硅烷化处理等。然而单独应用其中任意一种方法都无法使瓷贴面获得理想的粘接强度，此外不同材质的瓷贴面表面处理方法也有所差异。近年来，激光在口腔领域的应用得到长足发展，激光因其安全、微创、高效等特点逐渐成为一种全新的瓷贴面表面处理方法，其安全性及可行性得到国内外广大学者的认可。本文就Er：YAG 激光在瓷贴面粘接中的应用作一综述，并展望其未来的发展前景。
1. 瓷贴面常见种类
瓷贴面按照不同的制作方法可分为：粉浆涂塑烤瓷贴面（长石质烤瓷贴面）、热压铸造瓷贴面、计算机辅助设计/计算机辅助制作（computer aidedde sign/computer aided manufacture，CAD/CAM）瓷贴面三类。此外，近年来另有通透性堪比氧化硅基瓷贴面的氧化锆切削瓷贴面，其牙体预备量也可以控制在0.4 mm 以内，既提高了机械强度，又保障了美学需求，是临床瓷贴面的制作的全新选择。
2. 瓷贴面常规表面处理方法及研究现状
目前瓷贴面常规表面处理方法主要有表面粗化、硅烷化及硅涂层等技术。
（1）表面粗化：瓷贴面粘接前进行表面粗化的主要目的是在其表面形成更多的微孔，同时有效增加瓷贴面表面的粘接面积、提高表面活化能，从而达到理想的粘接效果。常规表面粗化方法主要有氢氟酸酸蚀、喷砂等。氢氟酸酸蚀主要应用于硅酸盐类玻璃基陶瓷，通过化学反应去除其中的玻璃相，在剩余晶体颗粒间形成微孔，使贴面组织面呈现“蜂窝状”改变，在有效粗化贴面组织面的同时更有利于与树脂水门汀形成良好的的微机械固位；然而氢氟酸属于强酸，临床椅旁操作过程中危险程度较高，存在软组织
喷砂适用于氧化铝或氧化锆基陶瓷，因其结构内不含或仅含微量玻璃相及SiO2相，组织结构致密且化学稳定性强，采用氢氟酸酸蚀并不会粗化其表面，因此使用不同直径的氧化铝颗粒可在一定压力下冲击并蚀刻陶瓷表面，从而达到预期的粗化效果。但在喷砂操作过程中如若功率选择不当或喷砂颗粒直径过大时还会导致瓷贴面表面不可逆性的损伤。
（2）硅烷化处理：对于经过粗化处理的陶瓷表面应用硅烷偶联剂可以有效改善贴面表面湿润性、提高表面活化能。硅烷偶联剂一端的无机基团与贴面表面的硅羟基形成Si-O-Si 共价键，其另一端有机基团可与树脂水门汀中甲基丙烯酸酯基形成化学键，更有利于两者之间产生牢固的化学结合力。
（3）硅涂层技术：氧化锆或氧化铝基陶瓷基本不含玻璃相（无SiO2 成分），化学稳定性强，所以其表面无法直接与硅烷偶联剂形成良好的化学结合力，因此需要在陶瓷表面通过多种方法制备含硅涂层来提高陶瓷表面硅羟基的含量，从而更有利于与硅烷偶联剂之间形成Si-O-Si 共价键，有效提高粘接界面的化学结合力，具体包括摩擦化学硅涂层法、溶胶-凝胶法、热硅化、等离子沉积、选择性渗透等方法。
综上，玻璃基陶瓷常规处理步骤为喷砂、酸蚀、硅烷化处理；氧化铝及氧化锆基陶瓷处理步骤为喷砂、硅涂层、硅烷化处理。然而随着以上常规处理方法的缺陷逐渐显现，Er：YAG 激光逐渐走入国内外学者的研究视线，其在瓷贴面粘接方面的有效作用已得到充分的研究与肯定。
3. Er：YAG激光应用于粗化瓷贴面表面的工作原理
Er：YAG 激光又称铒钇铝石榴石（erbium-doped:yttrium-aluminum-garnet，Er: YAG）激光，Er：YAG 激光因其安全、微创、切割效率高等优点于自1997 年开始逐渐应用于口腔领域，其波长2940 nm,属于中红外激光，是固体激光的一种，位于水和羟基磷灰石吸收峰值附近，目前广泛应用于含水或羟基磷灰石的组织。
然而，瓷贴面材料与牙体组织结构有很大的区别，瓷贴面无羟磷灰石与水等成分，主要成分为基质、晶粒或者氧化锆颗粒。Er：YAG 激光应用于瓷贴面的工作原理与作用于含水或羟基磷灰石表面时直接产生“微爆破”的原理有所不同，Er：YAG 激光照射瓷贴面时配合水雾冷却可在贴面表面形成一层水膜，当激光能量逐渐积累并达到临界时，在局部瞬间形成高温高压环境从而破坏贴面的晶体及基质，在贴面表面形成均匀的“鳞片状”凹陷的同时有效改变瓷贴面的微机械固位，从而为与树脂水门汀形成良好的粘接界面提供可靠保障。
4. Er：YAG 激光对瓷贴面与树脂水门汀粘接界面性能的影响
4.1 Er：YAG 激光对瓷贴面表面粗糙度的影响
瓷贴面材料的多样性及Er：YAG 激光不同的参数设置都会对瓷贴面表面产生不同的表面粗化效果。研究表明，Er：YAG 激光与其他激光相比可在不损伤氧化锆陶瓷表面形貌的同时有效增加其表面粗糙度。应用脉宽为100 mJ、频率10 Hz、脉宽600 us 的Er：YAG 激光可以在氧化锆陶瓷表面仅有少量的体积变化的同时达到类似化学硅涂层处理后表面的粗糙度，从而有效提高粘接剪切强度。
另有侯晔坡等应用能量参数为100-200 mJ、15 Hz的Er：YAG 激光处理可切削二硅酸锂增强型玻璃陶瓷IPS e.max CAD 表面后，通过原子显微镜可见其表面形成的柱状凸起较少且无规律，当激光能量升至300-400 mJ、15 Hz 时，其表面形成的柱状凸起变得均匀且规则，从而有效提高其粘接性能，而激光能量继续升高至500-600 mJ、15 Hz 时，陶瓷表面可见不规则褶皱样结构，这提示陶瓷表面发生结构崩坏，该结果与Cavalcanti 等的研究结果保持一致。
4.2 Er：YAG 激光对瓷贴面与树脂水门汀粘接强度的影响
瓷贴面与树脂水门汀粘接界面的抗剪切粘接强度是评价其能否达到良好远期效果的有效指标。研究表明，不同能量的Er：YAG 激光对白榴石玻璃陶瓷的处理表面与氢氟酸相比虽有一定的差异，但应用能量参数为10 W、500 mJ、20 Hz的Er:YAG 激光可以获得与氢氟酸相似的抗剪切粘接强度。另有学者在采用能量参数为200-300 mJ、10-20 Hz 的Er：YAG 激光处理二硅酸锂增强型玻璃陶瓷IPS empress II 表面后，发现其与树脂水门汀所形成的粘接强度要强于氢氟酸；对于氧化锆基类瓷贴面而言，Er：YAG 激光亦可以作为粘接前的有效处理方式之一，且Er：YAG 激光相较于传统喷砂处理具有更好的粘接效果。
Er：YAG 激光能量参数为300 mJ、10 Hz 处理氧化锆陶瓷表面可以明显提高粘接强度。近年来随着Er：YAG 激光在瓷贴面粘接领域得到广泛应用，为了充分展现其治疗优势，越来越多的学者将Er：YAG 激光与常规处理方式联合应用的方法投入到实验研究当中。喷砂对于较薄的瓷贴面容易引起其表面结构的快速流失进而对瓷贴面自身机械强度产生不利影响，同时还会在其表面形成不规则的尖锐凸起，该凸起结构不仅对贴面自身的强度有所损害，同时对粘接还会产生不利影响，联合Er：YAG 激光处理后可使尖锐的凸起变得平滑且规则，从而有效弥补喷砂处理过程中的不足与缺陷。因此有研究认为，Er：YAG 激光联合喷砂处理长石质玻璃陶瓷Vita VM 9 时相较于单独使用Er：YAG 激光可以到达更理想的粘接效果。
然而另有学者对以上观点持相反态度，认为Er：YAG 激光虽可以改变贴面表面的微观结构，但并不能增加其粘接强度，单纯应用Er：YAG 激光处理长石质玻璃陶瓷并不会增强其粘接强度，联合氢氟酸处理修复体表面后其粘接强度甚至没有单纯使用氢氟酸的粘接强度高。此外对于氧化锆及二硅酸锂基陶瓷，也有学者认为激光处理不会增加粘接强度。该研究结果与国内外诸多学者的研究结果相差较大，其原因与激光的参数、陶瓷种类、照射时间及角度不同等方面有关。
4.3 Er：YAG 激光对瓷贴面粘接界面密合性的影响
现如今Er：YAG 激光对贴面粘接性能的研究多局限于粘接强度，对于界面密合性的研究尚存不足。良好的界面密合性可有效减少粘接界面微渗漏的发生，粘接界面的厚度控制在100 μm以内是符合临床标准的，可降低有机液体及微生物在粘接界面的存留率，从而有效降低修复体边缘继发龋的风险，为贴面远期良好行使功能提供可靠保障。国内外学者认为合适参数的Er：YAG 激光处理陶瓷表面可以有效降低粘接界面微渗漏的深度与水平，从而形成良好的界面密合性。侯晔坡等在瓷与树脂水门汀粘接实验研究中得出，能量参数为400 mJ、15 Hz 的Er：YAG 激光相对于瓷表面无处理组及HF 酸酸蚀组的微渗漏深度更低，且差异均具有统计学意义。
Er：YAG 激光照射后形成的鱼鳞状结构较HF 酸酸蚀后形成的针尖样凸起更有利于与树脂水门汀紧密结合，降低空隙存留率，从而有效提高两者间的边缘密合性，降低微渗漏水平。该研究结果在闫凯旋等的研究中亦得到证实。综合现有研究认为，合适参数的Er：YAG 激光处理瓷贴面表面可形成均匀且规则的粗化表面同时降低微渗漏深度从而达到良好的微机械嵌合的作用，为提高陶瓷修复体界面密合性的提供有效前提。
5. 未来展望
近年来随着前牙美学瓷贴面的应用逐渐广泛，如何获得良好的粘接效果成为国内外广大学者的研究重点。应用合适参数的Er：YAG 激光不仅可以规避常规表面处理方法的各种缺陷，同时还可有效粗化贴面粘接表面、提高抗剪切粘接强度、降低粘接界面微渗漏水平、提高粘接界面密合性，为粘接后瓷贴面达到良好的美学性能及远期效果提供可靠保障。
综上认为，较高能量参数的Er：YAG 激光会对瓷贴面粘接产生不利影响，建议Er：YAG 激光能量参数不超过400 mJ、20 Hz 可在不破坏瓷贴面表面微观结构的同时达到较常规处理方法更理想的粘接效果，为Er：YAG 激光在瓷贴面粘接过程中的合理应用提供理论依据。但目前为止，应用Er：YAG 激光处理不同种类的瓷贴面时其能量参数尚无统一标准，未来的研究可以在体外实验研究的基础上逐渐应用到更多的临床研究当中，为Er：YAG激光在临床中的粘接应用提供更多的理论支持。
来源：夏春雨,王心怡,
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