要約
目的。 本研究の目的は、異なるパラメータで象牙細管をシールするためのNd：YAPレーザーの有効性を評価することです。 材料および方法。 24虫歯のない人間の知恵に影響を与えた大臼歯が使用されました。 歯冠は象牙質を完全に露出させるために横方向に切断された。 塗抹層を、ＥＤＴＡの１分間の適用によって除去した。 各表面は四つの象限に分割されたが、三つの象限だけが異なる出力電力設定（照射速度：1mm/秒、光ファイバ直径：320μ m、ビームの接線入射および非接触モード）で照射された。 試料をレーザ照射前にグラファイトペーストで塗抹した。 全ての試料をＳＥＭ分析のために送付した。 さらに２ ０本の歯のパルプ温度上昇を熱電対で測定した。 結果。 象牙質表面の形態学的変化は、使用されるエネルギー密度の値に依存する。 より高いエネルギー密度（2W–4W;200-400mJ;脈拍の持続期間: 100m秒;および10Hz）より高い象牙質修飾を誘導する。 Ｎｄ：ＹＡＰレーザ照射は，亀裂や亀裂を引き起こすことなく象牙細管の全または部分閉塞をもたらすことができることを確認した。 パルプ温度の上昇の測定は、Nd：YAPレーザービームは、次の照射条件のためのパルプ活力のために無害と考えることができることを示した：2W（200mJ）から4W（400mJ）1mm/秒の照射速度で;繊維直径：320マイクロメートル;10Hz;パルス持続時間：100m秒;非接触モードと露出象牙質への接線入射で。 露出した象牙質上のレーザービームの垂直入射は、3Wの低出力でもパルプの活力を傷つける可能性がある。 Ｎｄ：ＹＡＰレーザビームは象牙質表面を損傷せず，パルプの活力を損なうことなく象牙質細管をシールすることができた。 Nd:YAPレーザーは有効で、ある特定の条件の下のdentinal hypersensitivityの未来の生体内の処置に安全に使用するかもしれません。
1. はじめに
象牙質過敏症（DH）は、文献に”他の歯の欠陥または疾患から生じるとは説明できない化学的、熱的触覚的、または浸透性刺激に応答して露出した象牙質に由来する疼痛”として記載されている。
象牙質過敏症は非常に一般的な問題です。 Que et al. 2-8％と74％の間で変化する象牙質過敏症の有病率を指摘した。 多くの解決策が提案され、DHを治療するためにテストされていますが、そのうちのいくつかは本当に成功しています。 DHは、生活の質、口腔衛生、および超音波機器による洗浄のような治療に悪影響を及ぼす可能性がある非常に迷惑な病気です。
この病気の病因は不明ですが、最も一般的に受け入れられている理論は、BraennstromとAstroemによって提案された流体運動/流体力学理論であり、これは尿細管の流体 流体のこれらの動きは、熱的、化学的、浸透性、および機械的刺激の直接的な反応である。 象牙芽細胞のプロセスは、実際に象牙質体積の22％を形成するパルプ複合体から来る象牙質液によって丸みを帯びており、いくつかの研究では、敏感な象牙質には敏感ではない歯よりも8倍多くの細管が含まれているが、より広い細管も含まれていることが報告されている。
象牙質過敏症のための理想的な脱感作剤は、パルプを刺激したり危険にさらしたりしてはならず、比較的無痛で、容易に適用され、迅速で恒久的に有効であり、歯を変色させてはならないと考えられている。
使用されている脱感作法は、流体の動きを避けようとするか、神経に影響を与えることによって痛みを抑制します：凝固、タンパク質の沈殿、または不溶性のカルシウム複合体の生成によって尿細管の内容物を変化させることができるコーティング機構で象牙細管を密封します。
カリウム塩（硝酸カリウム）とレーザーのみが神経伝達を妨害することによって神経興奮性に直接影響を与える可能性があります。
レーザー過敏症の治療のためのレーザーの使用に関して、Sgolastra et al. dhの効率的な治療を可能にするレーザーの作用機序は、（1）象牙細管内の流体のタンパク質の凝固、これは流体の動きを減少させる、（2）裸の象牙質の部分的なsubmeltingによる細管の閉塞、（3）内部管状神経の排出であることが報告されている。
パルプの損傷なしで安全に使用されればDHの処置のためのレーザーの臨床使用のためにそれらの興味深い効果は受諾可能かもしれません。
私たちの研究の目的は、Ndの能力を評価することです:Yapレーザー（1340nm）はdentinalの溶けることを引き起こし、dentinal tubulesの閉塞を誘発し、安全な照射の状態を定めるために。
2. 材料および方法
2.1. SEM研究
このin vitro研究で使用された歯は、虫歯のない成人のヒト影響を受けた大臼歯の親知らずを抽出しました。 患者の年齢範囲は18〜25歳です。 抽出の理由は、この研究の目的とは関連していなかった。 44虫歯フリー大人の人間の大臼歯は、4℃でバランスのとれた塩溶液中に保持されました。 24の歯はSEMの調査のために使用され、20は温度の増加の調査のために使用されました。 外部表面をスケーラーを使用して洗浄し、次いで、クラウンを、直ちに、精密切断２ ０ＬＣダイヤモンドブレード（Ｉｓｏｍｅｔ Ｌｏｗ Ｓｐｅｅｄ Ｓａｗ、Ｂｕｅｈｌｅｒ Ｌｔｄ．、レイクブラフ、イリノイ州、米国）象牙質を完全に露出させるために。 解剖学的冠と各根の頂端部を分離した。 3つのmmの厚い象牙質ディスクはこのプロシージャによって得られます。 これらのディスクの露出されたdentinal表面は20秒の12000のrpmのhandpieceの速度を使用してSoft-Lexディスク3つのMのEspe（粗屑ディスクおよび媒体屑）と磨かれました。 次いで、試料を冷たい水ですすぎ、５秒の空気送風で乾燥させた。
各表面は、標準グリットダイヤモンドバー（c4、長さ10mm、標準グリット、Crosstech Diamond Instruments Ltd.、タイ）冷却水の下で。＜４ ４ ８ ８＞＜７ ９ ６ ０＞１ ８％エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）を１分間塗布することにより塗抹層を除去した（Ｕｌｔｒａｄｅｎｔ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｉｎｃ．、アメリカ）。 歯を蒸留水ですすぎ、直ちに異なるエネルギー密度で照射した。
露出した象牙質にNd:YAPレーザー（LOKKI,Lobel Medical,Les Roches de Condrieu,France）をパルスモード、ファイバ直径：320μ m、ビームの接線入射、非接触モード（光ファイバと照射面との距離は1-2mm）で照射した。 供給された出力電力は0.9Wから10Wの範囲であった。 利用できる出力力は製造業者によって前もって決定される、従って器具（LOKKIレーザーモデル）で利用できる9つの出力力だけがある:脈拍ごとの0.9W–5Hzおパルスあたり7.5w30hzおよび0.33m秒、および10w30HZおよび0.33m秒。 各出力密度に八つの歯を使用した。 私達はNdのために照射変数の大きい選択を使用しました:この種のレーザー波長についての文献に情報がないため、YAPレーザー。 標本は平らな表面に置かれ、光ファイバーはおよそ1つのmm/secの速度でオペレータによって接線方向に動き、速度は可能な人的ミスのオペレータによって制御され、評価された。 各歯には、3つの異なる象限しか照射しませんでした。 第四象限は、任意のレーザー照射なしでコントロールとして保持された;それは一分間EDTA18％で処理されただけでした。
レーザー照射前に、蒸留水と微細粒（粒径：5-25μ m）黒鉛粉末（Pressol、Nuremberg、Germany）をエンハンサーとして混合した黒鉛ペーストで三象限の露出象牙質を塗抹した。 粒径は象牙細管の直径平均よりも大きい。 照射の終わりに、残留黒鉛を除去するために、試料を蒸留水で注意深くすすいだ。
Nd:YAPレーザーの最適な照射パラメータを見つけるために、SEM(JSM7500F,JEOL,Tokyo Japan)研究を行った。 選択基準は，亀裂や形態学的象牙質破壊を誘導することなく象牙質融解および／または細管の密封を誘導する能力であった。 すべてのサンプルの金属化の後で、私達はすべてのSEMの検査のために×3000の一定した拡大を使用しました。
2.2. 温度上昇試験
パルプ温度上昇測定に20本の歯を使用しました。 研究のこの部分では、我々は唯一の象牙細管の大部分を閉塞することができたSEM分析から得られる最適な照射パラメータをテストすることにしました。
歯のセメント表面をスケーラーを用いて洗浄した後、セメント層をダイヤモンドバー（約100μ m）（C4、長さ10mm、標準グリット、Crosstech Diamond Instruments Ltd.、タイ）象牙細管を完全に露出させるために。 クラウンを、精密分割２ ０ＬＣダイヤモンド刃（Ｉｓｏｍｅｔ Ｌｏｗ Ｓｐｅｅｄ Ｓａｗ，Ｂｕｅｈｌｅｒ Ｌｔｄ．、湖のはったり、IL、米国）全くエナメルのセメントの差益のレベルの下でcameralパルプの部屋を露出し、開けるため。 パルプ組織を除去し、アクセス空洞を洗浄し、ヒト組織と同じ熱伝導率を有する特別な熱伝導体ペーストによって充填した：0.4cal s−1m−1K−1。 これは、水和に応じて、軟部組織の熱伝導率（0.2–0.5cal s−1m−1K−1）に匹敵する。 Ｋ−タイプ熱電対（Ｋ−タイプ熱電対Ｈ Ｈ８ ０ ６ＡＷＥ Ｏｍｅｇａ，Ｍｅｎｃｈｔｅｒ，ＵＫ）のセンサを、咬合アクセスによる将来の照射ゾーンに関して、歯髄壁に対してパルプ室に入れた。 熱電対の第二のセンサーは、37℃での水温の恒常性を制御するために温浴に入れられました.37℃で歯内温度が安定していることを確認した後、各測定を開始しました.
2mm:5mmの表面上の頚部境界（エナメル/象牙質接合部）以下の外歯面にグラファイトペーストを塗布しました。
グラファイトで覆われた各領域の処理は、接線方向のNd:YAPレーザービームで行われました。1mm/secのおおよその速度の発生。 また、照射された象牙質が熱緩和され、パルプ室が再び37℃で温度を安定させるために十分な時間を待つように注意しました。
照射パラメータごとに6つの測定を行いました。
ZachとCohenの研究によると、トリガー温度が3℃以下の場合、温度上昇は安全であると考えました。
3。 結果
3.1. SEM分析
EDTAのみで処理した対照群の非ベース象牙質は、スミア層のない象牙質表面と広く開いた細管を示した（図1）。
Ndによって照射される象牙質の表面:ＹＡＰレーザビームは供給電力に応じて異なる構造変化を示した。 パワー設定と露出象牙質の細管閉塞との間に直接的な相関を観察した。
0.9Wから1.4Wまでの出力では、尿細管の閉塞は認められませんでした（図2）。
(a)
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(b))
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(b)
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1.8Wから2Wの範囲の出力電力は、細管の狭窄といくつかの総細管の閉塞を誘発した（図3）。
(a)
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(b))
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(b)
(a)
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3Wから4Wの範囲の出力電力のみが尿細管の全閉塞を誘発することができる（図4）。
(a))
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パルス持続時間が減少した5Wから10Wの範囲の高い電力設定は、限られた総閉塞または細管の狭小化を誘発した（図5）。
(a)
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(c))
(a)
(b)(c)
(c)
(b)(c)
(c)
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3.2. 温度上昇
パルプ温度上昇のこの部分では、パルスモードで2W、3W、4W、および5Wの大部分の象牙細管を閉塞することができたSEM研究から得られた最
レーザービームの接線入射で使用された2Wから4Wの出力電力は、歯髄の温度上昇をトリガポイント3°Cより低く誘導し、高い電力設定は3°Cを超えて温度上昇を誘導した（図6）。 興味深いことに、レーザービームの入射を象牙質表面に垂直に使用すると、無害であると考えられる出力パラメータ（3Wおよび4W）が発生する歯髄温度は3°Cよりも高くなることに注意することができます（図6）。
すべての値は正規性検定に合格しました（値はDallal-Wilkinson-Lillieを使用したKolmogorov-Smirnov検定）。 表1は、照射条件ごとの歯髄温度上昇の平均値と標準偏差を示しています。
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4. ディスカッション
私たちは、Nd:YAPレーザーが象牙質を溶融し、広く開いた細管を閉じるための有効性を評価するために、同様の程度の象牙質石灰化を可能な限り同質であったサンプルを得ることを目的として、若い親知らずを選択しました。
エチレンジアミン四酢酸（EDTA）は、象牙質の脱灰および塗抹層の除去を誘導するカルシウムイオンのキレート剤である。 尿細管を完全に開くために，試料のすべての露出した象牙質表面をＥＤＴＡで治療することにした。 このようにして、我々は象牙質過敏症を引き起こす開いた尿細管の同じ臨床状況をシミュレートしたかった。
各レーザー波長の物理的性質は、各組織との吸収および相互作用のレベルに影響を与えます。 Nd：YAPレーザー波長は、パルプの過熱を誘導することなく象牙質の表面を十分に加熱することができるように、硬質歯科組織によって十分に吸収されない。 このため、グラファイトペーストを使用しない場合よりも低出力のレーザーを使用するために、象牙質の表面に塗布されたグラファイトペーストを使用するこ グラファイトによるNd:YAPのレーザ光線の吸収はdentinal tubulesの部分的な閉塞か狭小化をもたらす即時の表面的なdentinal溶けることを誘発できる温度の突然の また，象牙質が熱緩和を持つことを可能にするためにパルスモードを用いた。 グラファイトペーストの加熱による光ファイバの損傷を避けるために非接触モードを選択した。
私たちのレーザービームは、象牙質によるビームの非吸収部分による直接パルプの露出を避けることを目的として、接線方向の角度で象牙質表面を打った。 我々は、3℃以下の歯髄温度上昇を生成する最適な照射条件を選択した。 接線方向モードは、組織表面の屈折角に向かう入射角の減少が、入射ビームのパルプ吸収の重要な減少を伴う真の光反射の可能性を増加させるために示 我々の結果は、この予防措置が正当化されたことを示した。 実際には、いくつかの無害なパラメータ（接線入射で使用される3Wと4W）は、垂直入射で適用されたときにパルプ温度（3℃より高い）の劇的な増加を示した。 しかし、それはパルプ温度の上昇を記録するための潜在的なバイアスのままである。 さらに、垂直入射を使用する場合、1430nmの波長が金属によってよく吸収され、熱電対の金属センサとの電磁干渉を引き起こす可能性があるため、人工パルプ温度上昇を引き起こす可能性があります。
これまでの研究で、著者らは異なる波長を用いて象牙細管を閉塞する可能性を実証した。 Kim et al. CO2レーザーとナノカーボネートアパタイトを用いて細管閉塞の実現可能性を実証したが、Han et al. また、CO2レーザーをEr:YAGレーザーに置き換えることにより、象牙細管を閉塞することに成功しました。
グラファイトペーストと組み合わせたダイオードレーザー（810nmおよび980nm）を用いた象牙細管の閉塞に成功した。 Farmakis et al. バイオグラスとＮ ｄ：ＹＡＧレーザーを併用して尿細管を閉塞する可能性を示した。
象牙質過敏症治療に対するNd:YAPレーザーの臨床効率を評価するためには、さらなる研究を行う必要があります。 また，Ｎｄ：ＹＡＰおよびグラファイトペーストを用いてこの治療の臨床的持続性を評価することも必要である。
5. 結論
この研究の限界の下で、Nd:YAPレーザーとグラファイトペーストの組み合わせは尿細管閉塞を誘発することができ、将来の安全な臨床応用のために推奨される可能性がある。 2W(200mJ)から4W(400mJ)1mm/秒の照射速度;繊維直径:320マイクロメートル;10Hz;パルス持続時間:100m秒;非繊維接触モードと露出象牙質への接線入射で。
利益相反
著者らは、この論文の出版に関して利益相反はないと宣言しています。