様々なEr:YAGレーザー調整エネルギーが象牙質表面に及ぼす影響：マイクロモルフォロジー的調査および象牙質とレジンのせん断接着強さ試験

Effect of various Er:YAG laser conditioning energies on dentin surface: micromorphological investigation and dentin-resin shear bond strength test.

抄録

本研究の目的は、様々なEr:YAGレーザーエネルギーが象牙質表面のマイクロモルフォロジーおよび象牙質とレジンのせん断接着強さ（SBS）に及ぼす影響を評価することである。80個の象牙質試料を準備し、無作為に10群に分けた：コントロール群（CG）、リン酸エッチング群（AG）、40、60、80、100mJの各種パルスエネルギーで処理した4つのレーザー調整群（L40、L60、L80、L100）、および4つのレーザー調整酸エッチング群（LA40、LA60、LA80、LA100）。各群から2検体を走査型電子顕微鏡で観察し、残りの6検体は象牙質-レジンSBS試験に供した。統計分析には、Welchの分散分析（ANOVA）、それに続くpost hocのTamhaneのT2多重比較検定、Pearsonの相関、Fisherの正確検定が含まれた。パルスエネルギーは60、80、100mJで象牙細管オリフィスを完全に露出させたが、100mJではマイクロクラックが生じた。レーザーコンディショニングした表面は、酸エッチングした表面と比較して細管径が小さく、細管径は象牙質とレジンのSBSと正の相関を示した。レーザーコンディショニング群ではSBS値が低く、レーザーコンディショニング酸エッチング群ではSBS値が高かった。象牙質表面の粗さとSBSの間には有意な関係は認められなかった。象牙質のコンディショニングに使用したレーザーエネルギーの範囲は、SBSや破壊様式に限定的な影響しか及ぼさなかった。40～100mJのエネルギー範囲のレーザーコンディショニングは、象牙質表面からスミア層を効果的に除去する。しかし、象牙質とレジンの接着強さを向上させるには、レーザーコンディショニングした表面をさらに酸エッチングする必要がある。

The aim of this study is to assess the influence of various Er:YAG laser energies on dentin surface micromorphology and dentine-resin shear bond strength (SBS). Eighty dentin specimens were prepared and divided randomly into ten groups: control group (CG), phosphoric acid-etched group (AG), four laser-conditioned groups treated with various pulse energies of 40, 60, 80, and 100 mJ (L40, L60, L80, L100), and four laser-conditioned acid-etched groups (LA40, LA60, LA80, LA100). Two specimens from each group underwent scanning electron microscopy examination, while the remaining six were subjected to the dentin-resin SBS test. Statistical analyses included Welch's analysis of variance (ANOVA), followed by post hoc Tamhane's T2 multiple comparisons test, Pearson's correlation, and Fisher's exact test. Pulse energies of 60, 80, and 100 mJ fully exposed the dentin tubule orifices, although 100 mJ lead to microcracks. Laser-conditioned surfaces exhibited smaller tubule diameters compared to acid-etched surfaces, and tubule diameters positively correlated with dentin-resin SBS. Laser-conditioned groups showed lower SBS values, while laser-conditioned acid-etched groups demonstrated higher SBS values. No significant relationship was observed between dentin surface roughness and SBS. The range of laser energies used for dentin conditioning had limited effects on SBS or failure modes. Laser conditioning with energies ranging from 40 to 100 mJ effectively removes the smear layer from the dentin surface. However, to enhance dentin-resin bond strength, further acid etching of the laser-conditioned surface is necessary.