Nd : YAGレーザーが歯科用エナメル質に及ぼす影響をin vitroで研究した

In vitro studies the influence of Nd: YAG laser on dental enamels.

抄録

本研究では、エネルギー分散型X線分光法（EDS）、原子間力顕微鏡法（AFM）、走査型電子顕微鏡法（SEM）を用いて、歯科用エナメル質のNd：YAGレーザー処理によって引き起こされる化学的、地形的、形態的変化を評価することを目的とした。15個のヒトエナメル質試料を得、そのうち3個の試料は対照として未処理のままとし、他の12個の試料は均等に4つのグループに分け、各グループは処理方法に従って3個の試料を以下のように配置した：G1（未処理）；G2（Nd:YAGレーザー、100mJ/パルス、10Hz/1064nmで処理）；G3（Nd:YAGレーザー、500mJ/パルス、10Hz/1064nmで処理）；G4（Nd:YAGレーザー、1000mJ/パルス、10Hz/1064nmで処理）；そして最後にG5（Nd:YAGレーザー、1000mJ/パルス、10Hz/532nmで処理）である。多くのクレーターやクラックに加え、AFMの結果、すべてのグループにおいてそれぞれ深さ19.23nm、174.7nm、216.9nm、207.4nm、156.5nm、幅559.2nm、833.4nm、1115nm、695.0nm、5142nmの割れが認められた。表面粗さが最も高かったのはG5で111.4nmであったのに対し、表面粗さが最も低かったのはG1で14.3nmであった。亀裂の内面も粗かった。SEM顕微鏡写真からは、モルフォロジーの変化が確認された。EDSを用いて、クレーター部とその周辺に含まれるリン（P）、カルシウム（Ca）、酸素（O）、炭素（C）の含有率を測定したところ、クレーター部とその縁部でCa、P、O、C濃度が大きく変化していることが観察された。しかし、クレーター内の特定の化学的配置を認識することはできなかった。また、1000mJ/10Hz/1064nmのレーザーを歯に照射した場合、より深い深さと特定のエッジが形成されることがわかった。

The present work aimed at assessing chemical, topographical, and morphological changes induced by Nd : YAG laser treatment of dental enamels by means of energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), atomic force microscopy (AFM), and scanning electron microscopy (SEM). Fifteen human enamel specimens were obtained, three of samples were kept untreated as a control while the others twelve samples were equally divided into four groups where each group have a three samples according to treating approach as: G1:(untreated);G2: (treated with Nd:YAG laser, 100 mJ/pulse,10 Hz/1064nm); G3(treated with Nd:YAG laser, 500 mJ/pulse, 10 Hz/1064nm); G4(treated with Nd:YAG laser 1000 mJ/pulse, 10 Hz/1064nm), and finally G5(treated with Nd:YAG laser, 1000 mJ/pulse, 10 Hz/532nm) respectively. Beside many craters and cracks, the AFM results showed fractures with depths of 19.23 nm, 174.7 nm, 216.9 nm, 207.4 nm and 156.5 nm and width of 559.2 nm, 833.4 nm, 1115 nm, 695.0 nm, and 5142 nm for all Groups respectively. The highest surface roughness was found in G5 with 111.4 nm while the lowest surface roughness was found in G1 to be 14.3 nm. The inside surface of the fissures was also rough. The SEM micrographs revealed modifications to the morphology. EDS was used to measure the phosphorous (P), calcium (Ca), oxygen (O), and carbon (C) percentages presented in crater areas and their surroundings, Ca, P, O, and C levels were observed to vary significantly at the crater and its rim, a lower percentage of C wt% were realized corresponding to laser treatment of 1000 mJ/Pulse laser energy. However, it was not feasible to recognize a specific chemical arrangement in the craters. It is also concluded that the higher depth and particular edge of ablated part when teeth were irradiated by laser with 1000 mJ/10Hz/1064nm.