美白剂对正畸后脱矿着色牙齿的硬度影响

芦 琳，郭志娟，郄 会，李晨曦，张 帆，单丽华

(河北医科大学第二医院口腔正畸科，河北 石家庄 050000)

目前我国牙齿矫正仍然以固定正畸为主，传统正畸在治疗的过程带来一些不可避免的问题，因治疗时间较长，托槽及辅助装置等原因导致口腔卫生差，牙齿脱矿，釉柱间质发生溶解，釉质透明度改变，由于光在脱矿釉质的折射率不同，牙齿表面形成白垩色斑点，其发病率高达50%～80%[1]。使用固定矫治器后，口腔菌群发生重大变化，菌斑中产酸细菌浓度增高，其中最主要的是变形链球菌和乳酸杆菌[2]增多，在治疗开始1个月内，托槽周围尤其是牙龈区开始脱矿，在治疗的前6个月，白垩色斑块的数量急剧增加，直到12个月增加速度变缓[3]。正畸治疗结束后，口腔环境发生改变，唾液发挥其再矿化能力，使得釉质脱矿得到改善，但并不能完全缓解，需要人工干预治疗[4]。漂白这种无创性的治疗技术孕育而生，但漂白剂对牙齿硬度的影响没有统一的定论，本实验对比Opalescence美白剂和Beyond美白剂对牙釉质硬度的影响，为临床选择美白剂提供参考。

1 材料与方法

1.1材料 样本的选择收集因正畸需要拔除的前磨牙120颗，牙齿为健康恒牙，无龋坏、缺损、釉质发育不全等症状，清洁抛光牙面后置于生理盐水中4 ℃冰箱保存备用。

1.2实验设备和仪器 Opalescence PF Tooth Whiten Systems(UUL5384 15%PF 美国皓齿公司)，Beyond冷光美白( 35%HP 南昌普洋科技有限公司)，Beyond冷光美白仪(美国Beyond公司)，Duraphat氟化钠(美国高露洁公司)，维氏硬度仪(北京时代之峰科技有限公司 TMVS-1型)，蔡司金相显微镜(德国 Axiovert.A1型)

1.3方法 模型的制备,每个牙齿除颊面开窗区外，其余牙体组织均涂布抗酸指甲油2遍，放入脱矿液中7 d，放入茶水中浸泡1周，冲洗浮色后，放入人工唾液中备用。分组处理,A组(Opalescence)，B组(Beyond)，C组(氟化钠)，D组(对照)。牙齿处理后，静置于人工唾液中4周。肉眼观察牙齿的颜色及粗糙度变化，使用皓齿比色板测量4个组在不同时间的色阶变化(M值)；分别在处理前、T0、T2、T4四个时间点，用显微硬度仪测出每组牙齿釉质表面显微硬度值(surface microhardness value，SMV),每个样本测5个位点, 求其平均值。

1.4统计学方法 应用 SPSS 17.0 统计软件处理数据，计量资料采用重复测量方差分析结果。P<0.05为差异有统计学意义

2 结 果

2.1观察牙齿表面颜色变化 A、B组牙齿暗红色明显改善；C、D组处理后牙齿颜色无明显变化。

2.2比色板比色 对处理前4组样本的M值进行单因素方差分析，差异无统计学意义(P>0.05)，4组处理前的色阶水平基本一致。

分析结果表明，各组M值随着时间变化呈逐渐降低再升高的趋势，时间对M值的影响有统计学意义(P<0.05)；各组间·时间点比较M值差异有统计学意义(P<0.05)，见表1。

表1 各组色阶在不同时期的比较Table 1 Conparison of color scale in different periods in each group

2.3显微硬度仪测得釉质表面显微硬度 不同时间点A、B、C、D 4组间SMV的方差分析显示，处理前4组样本SMV值差异无统计学意义(P>0.05)，4组处理前的釉质表面硬度基本一致。A组SMV值随时间的变化呈现先升高再降低的趋势，其余3组SMV值随时间变化呈现先增加后趋于平稳的趋势，各组内不同时间点下的SMV值差异有统计学意义(P<0.05)，B组和C组在组间·时点间交互作用方面差异有统计学意义(P<0.05)，A组与C组间在组间.时点间交互作用方面差异无统计学意义(P>0.05),见表2。

表2 不同处理组及时间点的测量釉质表面显微硬度值的比较Table 2 Comparison of the enamel surface microhardness value measured in different treatment groups and at different time points

3 讨 论

牙齿在口腔环境内不断脱矿和再矿化，与酸性化学物质接触后矿物质流失的现象即脱矿，矿物质恢复到牙体结构中的现象被称为再矿化。釉质的脱矿、再矿化循环决定了矿物质的平衡和牙体组织完整性[5-6]。正畸矫治器影响口腔内菌群，产酸细菌增多，有机酸产生增加，使得釉质脱矿速度大于再矿化速度，平衡失调，釉质受损，发生不可逆的改变，牙齿出现白垩色斑块，需要人工干预才能使牙齿恢复。

漂白产品历史悠久，19世纪已经开始了对牙齿漂白的研究，其主要成分为过氧化氢。一百年来美白产品不断的完善，减小其副作用，增加安全性，增加美白效果的持久度。根据美白剂的类型、浓度，使用方法，使用的时间分为诊室美白和家庭美白，本实验使用氧化剂浓度较高的诊室美白系统。临床上常用的漂白剂有：过氧化氢、过硼酸钠、过氧化脲。过氧化氢是一种强氧化剂，可以分解多种分子和化学物，通过产生活化的氧分子美白牙齿，但过氧化氢的美白机制尚不完全清楚，有可能是低分子的过氧化氢扩散至有机基质中，产生自由基与有机物相结合，破坏其双键分解有机色素，反射光线较少，达到美白效果[7-8]。过氧化脲的有效美白成分仍然是过氧化氢，过氧化脲是过氧化氢的载体，其分解为尿素和过氧化氢，尿素迅速分解为二氧化碳和铵离子，使蛋白质分裂成肽键，尿素携带过氧化氢进入更微小的孔隙，渗透整个牙釉质到达釉牙骨质界。过氧化脲浓度越高漂白效果越好。

实验结果显示，A组B组美白剂作用后通过肉眼和色阶的比较牙齿美白可以达到一定效果，但实验为体外实验，无法准确反应实际临床状况。实验采用2种方法观察牙齿颜色变化，目测和比色板测量，这也是现在常用的2种方法，但是这2种方法都存在其局限性。肉眼观察牙齿颜色时受到外界光照条件影响，在相同光照条件下体内观察与体外观察牙齿颜色的变化并不相同，体内牙齿颜色的变化受临近牙周组织和唾液的影响，从而影响牙齿的反射。比色板比色因其方便性、经济性是目前常用的比色方法，但是该方法受主观影响较大，不同观测者因年龄、性别、经验不同产生结果不尽相同。如果需要精确测量色阶的改变，可以使用分光光度计和数字彩色分析仪等设备。本实验结果只能反应牙齿颜色改变的程度和趋势，A组和B组处理因素在即刻既能产生牙齿美白的效果，在2周后美白效果达到最佳，4周后的美白效果并没有持续增加，说明美白效果在2～4周达到稳定趋势；从数值上比较，A组的美白效果略优于B组。

美白的效果取决于多种因素，氧化剂的浓度，pH值，持续的时间，化学添加剂和再矿化剂的使用[9]。Opalescence诊室美白系统有效成分略高于Beyond美白剂，其主要成分为过氧化氢、水和二氧化硅,丙三醇、硝酸钾、氢氧化钾和氟化钠。硝酸钾通过与碳酸钙的结合，形成羟磷灰石晶体，阻塞牙本质小管，来降低美白剂的敏感性[10]。氟离子通过抑制某些酶促过程来改变牙菌斑中的细菌代谢，通过改变细菌菌群的组成和微生物的代谢活性来抑制酸的产生，以及减少脱矿和促进再矿化[11-12]。当氟化物与牙釉质或牙本质结合时，会大大降低其在酸中的溶解度，使得牙体组织抗酸性提高[13]。漂白剂中加入氟化物可以促进再矿化减少釉质脱矿风险[14]。有研究表明硝酸钾与氟化钠结合可以减少美白过程中釉质的改变[15]，同时增加牙齿的光泽度。pH值影响美白剂对釉质硬度的改变,中性或碱性的pH值对釉质硬度影响较小。暴露时间同样重要，有限的暴露时间美白剂对釉质影响甚小[16-17]。Beyond美白剂在美白过程中需要光照，光照的时间会影响美白效果，有实验表明理想光照时间为12 min，随着光照时间的增加，氧化氢分解出大量的游离根，游离根可以直接到达髓腔，使得牙髓充血，出现一过性疼痛，一般疼痛持续一个星期或一个月，考虑光照对牙釉质具有侵略性，临床一般采用8～10 min的光照时间。

釉质的矿化程度越大，釉质的硬度越高，釉质表面的显微硬度与釉质矿物质含量成线性关系[18-19]。本实验测量釉质的硬度，在一定程度上反应釉质的矿化程度。美白剂中的过氧化物是否损害牙体组织，尚无统一定论[20]。本研究结果表明，A组和B组美白剂都可以使正畸脱矿牙硬度有所改善，A组美白剂在短时间内就可以使得牙釉质再矿化，牙齿硬度得到恢复；而B组美白剂需要更长的时间才能实现釉质的再矿化。A组的再矿化时间程度与C组相似，有可能是因为A组中含氟化钠。Opalescence美白剂不会降低釉质硬度，本研究结论与 Oltu等[21]研究结果相似。

Opalescence Boost诊室美白系统和Beyond 冷光美白技术均可以漂白脱矿的牙釉质后，使得牙釉质发生再矿化；Opalescence Boost诊室美白系统矿化时间短，矿化程度高。