20世纪60年代，Maiman发明了世界上第一台红宝石激光器，并在Nature上发表了研究报告。1965年Goldman等学者开始将激光应用于牙科。最初被美国食品和药物管理局认证的牙科激光主要用于软组织手术，包括CO2激光、Nd：YAG激光，半导体激光。波长分别为2870 mm的Er，Cr：YSGG激光和2940 nm的Er：YAG激光，位于中红外波长段，被水分子和羟基磷灰石吸收率均达到峰值，因此被应用于牙体硬组织，如去腐，备洞，牙本质及牙釉质蚀刻、牙槽骨的修整等。

牙釉质酸蚀是固定矫治器常规粘接技术的基础。目前正畸临床普遍使用的酸蚀剂法（35%或37%磷酸）能满足临床需要的粘接强度，但存在以下两个问题：①酸蚀剂对牙釉质的脱矿作用导致矫治过程中托槽周边患龋率明显升高；②托槽脱落后残留于牙釉质中的树脂突不仅是影响再粘接机械固位力的主要原因，长期存留也可造成牙釉质变色。激光蚀刻能否解决这些问题，并替代传统的磷酸酸蚀将成为学者们关注的焦点。本文将针对激光应用于牙釉质蚀刻与再蚀刻的研究进展进行系统地综述。

一、激光蚀刻牙釉质表面结构的研究

扫描电子显微镜（scanning electron microscope，SEM）是对牙釉质表面微结构进行观察的主要手段。Lee等发现Er：YAG激光蚀刻牙釉质后表面结构与磷酸酸蚀法的l型酸蚀模式（结晶中心优先酸蚀）相似，呈现鳞状外观及环状凹陷。Rodriguez—Vilchis等扫描电镜观察到磷酸酸蚀后相对光滑的牙釉质表面和Er：YAG激光处理后较粗糙的表面以及明显的裂隙及火山口样变化。Kwon等发现Nd：YAG激光处理后牙釉质表面的火山口样凹陷中伴有牙釉质的熔融和凝固，且每个凹陷内有大量的微孔存在；但也有学者发现Nd：YAG激光作用后牙釉质表层出现广泛裂隙，可能会导致黏结力减弱。

Tengrungsun等研究对比了单独使用38%磷酸酸蚀、Er：YAG激光蚀刻和两者联合应用后进行粘接的牙釉质剖面，观察发现激光蚀刻组树脂突较少，另两组可见大量树脂突。Groth等发现联合应用Er：YAG激光和磷酸酸蚀，可增加酸蚀深度，而对牙釉质表面未造成明显破坏，可能由于激光使牙釉质表面空隙增加，磷酸能渗到更深的部位。Wanderley等研究显示增加Er：YAG激光能量值会导致牙釉质表面的不均匀性和粗糙度增加，与是否联合应用磷酸酸蚀无关。

根据前述的研究结果我们可得出：①单独使用Er：YAG激光蚀刻扩大了粘接面积；②作用的深度、表面粗糙度以及是否出现裂隙与Er：YAG激光的工作能量值设定有关。然而，目前关于Er：YAG激光蚀刻牙釉质适宜工作参数的相关研究报道较少。原子力显微镜是一种能显示物体表面超微结构的高精密观测仪，可将物体表面的形态信息经计算机处理成像。

Sgura等学者应用原子力显微镜观测CO2激光作用于瓷贴面后的表面形态，显示激光照射后形成狭长的山谷样裂隙和其周围山峰样改变。马淑媛等应用原子力显微镜对牙体硬组织进行了纳米结构分析，纳米尺度下牙釉质的羟基磷灰石晶体排列致密、有序．平均粗糙度小，是其硬度大、脆性高，表面光滑的结构基础。Rodriguez-Vilchis等对Er：YAG激光蚀刻牙釉质后的表面形态进行的研究结果显示：原子力显微镜不仅可以对牙釉质表面粗糙度进行定量分析，而且可通过三维成像更直观地观测形态变化；同时揭示随着Er：YAG激光参数值的变化牙釉质表面粗糙度和形态可呈现不同的改变；激光蚀刻导致牙釉质表面所出现的裂隙主要呈现为倒三角形等等。

黄炜等对比磷酸酸蚀和Nd：YAG激光蚀刻牙釉质后表面粗糙度的不同，结论表明激光蚀刻牙釉质增加其表面粗糙度，有利于增加牙釉质与粘接剂的粘接力。可见原子力显微镜对牙釉质激光蚀刻的研究对SEM研究是一个补充，能够就牙釉质表面的粗糙度和裂隙进行量化分析。

二、激光蚀刻牙釉质表面粘结强度的研究

关于牙釉质表面粘接强度的比较，国内外多采用万能试验机测试抗剪切强度（shear bondstrength，SBS）和立体显微镜测定粘结剂残余指数（adhesive remnant index，ARI）的方法进行评价。关于激光蚀刻是否可替代磷酸酸蚀存在两种不同的观点，分歧明显。第一种观点认为激光蚀刻不能替代传统的磷酸酸蚀。如Dunn等研究表明：磷酸酸蚀组抗剪切强度明显高于Er：YAG激光蚀刻组且后者粘结剂残余指数较磷酸酸蚀组小。该结论与Contreras—Bulnes R等研究结论相似，后者的研究证实Er：YAG激光蚀刻后其剪切强度未达到常规托槽粘接所需要的剪切强度。但其同时提出不同参数激光蚀刻效果可能存在差异。Oshagh等的研究结果也表明Er：YAG激光蚀刻不能达到与磷酸酸蚀相近的抗剪切强度，粘结剂残余指数也较小。另一种观点则支持Er：YAG激光能达到与甚至超过磷酸酸蚀后的抗剪切强度。

Senawongse等学者应用Er：YAG激光蚀刻牙釉质后粘接强度增强，其分析可能与釉柱排列方向有关系。Aleksic等研究Er：YAG激光蚀刻、磷酸酸蚀与两者结合应用的比较，几组间抗剪切强度及粘结剂残余指数的测定结果无统计学差异，证明激光蚀刻可产生与磷酸酸蚀相同的粘接效果。Lan通过抗剪切强度测试分析表明两种酸蚀技术粘接结果无明显差异，但联合应用较单独使用激光蚀刻或磷酸酸蚀效果更佳。徐宇红及雷劲研究Nd：YAG激光联合酸蚀技术作用于氟斑牙表面牙釉质，结论是在酸蚀条件和时间相同的情况下，激光预处理能提高氟斑牙托槽粘结力；但粘结强度并未随着激光能量的改变和蚀刻时间的延长而增加。国内徐莎莎及雷成家口可早期研究表明Nd：YAG激光蚀刻可以使牙釉质表面粗糙化，达到类似传统磷酸酸蚀牙釉质的效果。

武峰等对比Er：YAG激光蚀刻牙釉质表面与磷酸酸蚀效果，结果表明Er：YAG激光蚀刻可达到类似酸蚀的抗剪切强度，而且Er：YAG激光照射后再酸蚀可明显提高抗剪切强度。Alavi等。研究表明Er：YAG激光在100 MJ参数条件下蚀刻牙釉质可达到与磷酸酸蚀相近的剪切强度，认为激光蚀刻可作为传统磷酸酸蚀的替代方法。

三、激光处理牙釉质表面残余粘接剂的研究

托槽脱落是临床中常见问题，且磷酸酸蚀的再粘接效果欠佳。近期有学者将激光应用于再粘接前的牙釉质再蚀刻。Pakshir等。比较磷酸再酸蚀和激光再蚀刻后再粘接抗剪切强度，结果表明后者并没有使抗剪切强度增加，而粘结剂残余指数却有所增加。Oshagh等学者将激光蚀刻和再蚀刻与磷酸酸蚀和再酸蚀后托槽粘接和再粘接抗剪切强度进行比较，结果显示：初次酸蚀磷酸组抗剪切强度高；再酸蚀后激光组剪切强度高于磷酸组，结论是激光更适用于牙釉质的再酸蚀。Chan等研究应用CO2激光去除牙釉质表面的复合树脂，表明激光可有效去除复合树脂且牙釉质丢失量也较少。这对激光应用于牙釉质再酸蚀过程有明确的指导意义。然而目前关于激光应用于再酸蚀过程的研究尚少，需进一步深入研究。

四、激光蚀刻牙釉质表面抗龋性作用的研究

传统磷酸酸蚀造成托槽周边牙釉质患龋率增高已作为副作用被提出，各国正畸医师也一直在寻求各种解决办法，包括正畸过程中使用含氟牙膏、氟化泡沫或氟保护漆防龋，以及对托槽材料进行改良或是研究在托槽内植入缓释防龋材料等，但均尚未获得肯定的效果。针对激光蚀刻牙釉质是否能防龋的研究如下：1974年Yamamoto及Ooya探讨激光照射牙体硬组织对龋病预防的潜能，研究表明，激光可能在一定程度上改变牙釉质表面形态，从而减低牙釉质表面脱矿。1987年Nelson等研究认为，激光照射牙釉质后可产生熔融和釉质晶体的再结晶，封闭了牙釉质表面，牙釉质耐酸性增强。

2003年Kwon等比较磷酸酸蚀和Nd：YAG激光蚀刻牙釉质表面的结构变化，表明激光照射可增强Ca／P比例，在牙釉质表面产生B一磷酸三钙，增强牙釉质的抗酸性并防止龋病的进程。2010年Correa—Afonso争F3妇对比研究了Er：YAG激光照射的距离对牙釉质耐酸性的影响，结论是当激光工作尖与牙釉质表面工作距离为4 mm时，可有效防止牙釉质的脱矿，增强牙釉质防龋能力。2011年Rodriguez—Vilchis。等的研究结果显示Er：YAG激光蚀刻并没有改变Ca/P含量比重的平均值，Cl、Ca和O元素的比重在牙釉质表面火山口样结构变化的中心及周围未见明显差异，说明Er：YAG激光蚀刻只是导致牙釉质表面发生形态学改变，未涉及元素结构的变化。

该研究也同时证实：Er：YAG激光照射牙釉质后，其表面各元素比重的变化在不同工作参数组间存在差异，并推测这可能是由于激光的热熔融效应造成的。激光蚀刻对牙釉质抗龋性的影响仍需进一步深入研究。

综上所述，Er：YAG激光蚀刻牙釉质是否可替代传统磷酸酸蚀仍存在一定的分歧，关于Er：YAG激光蚀刻是否可应用于正畸托槽粘接前的牙釉质处理仍需进一步研究。

来源：中华口腔正畸学杂志