走査型電子顕微鏡によるEr:YAGレーザーの歯根セメント質への影響に関する研究

Scanning electron microscopic study of the effects of Er:YAG laser on root cementum.

抄録

歯周病に罹患した歯に存在する微生物沈着物や歯石を除去するために、Er:YAGレーザーの使用が提案されている。しかし、Er:YAGレーザー照射が歯根表面に及ぼす影響については、まだ十分に検討されていない。本研究の目的は、Er:YAGレーザー照射が歯根のセメント質に及ぼす影響を走査型電子顕微鏡（SEM）で評価することである。ヒトの歯周病で抜去した歯から、水冷高速バーを用いて試料を採取した。Er:YAGレーザービームを25から100mJ/パルス/秒の範囲で照射した。レーザー照射は水による灌流下で行い、コンタクトモードで先端を歯根表面に垂直に保持した。レーザー照射後、試料を固定、脱水し、液体CO2中で臨界点で乾燥させた。SEMプレートにマウントし、金でスパッタコーティングした後、セメント質表面をSEMで観察した。歯根表面を観察した結果、対照試料では比較的平坦な表面であった。Er:YAGを照射した試料では、レーザービームが根に円形で切り欠きのあるクレーター状の欠損を形成した。病変部の底面は不規則で鋭く尖った表面であった。その後、試験片を鋭利なメスで表面に対して垂直に破断した。これらの標本をSEMで観察したところ、レーザー照射したセメント質内に15マイクロメートルの損傷組織の層が認められた。この組織は非晶質の外観を呈し、シャーペイ繊維束とマトリックス繊維束は明確に区別できなかった。これらの観察結果は、セメント質組織がEr:YAGレーザー照射によって損傷を受ける可能性があることを示している。

Use of Er:YAG laser has been proposed for the removal of microbial deposits and calculus present on teeth affected by periodontal disease. However, the influence of Er:YAG laser irradiation on root surfaces has not yet been fully investigated. The aim of the present study was to evaluate the effects of Er:YAG laser irradiation on root cementum by scanning electron microscopy (SEM). Specimens were obtained from extracted human periodontally-diseased teeth using a water-cooled high-speed bur. An Er:YAG laser beam was then applied at various powers ranging from 25 to 100 mJ/ pulse/sec. The laser irradiation was performed under water irrigation, with the tip held perpendicular to the root surface in the contact mode. Following laser exposure, specimens were fixed, dehydrated, and dried at critical-point in liquid CO2. After mounting on SEM plates and sputter-coating with gold, the cementum surface was examined by SEM. Observations of the root surface showed a relatively flat surface in control specimens. In Er:YAG exposed specimens, the laser beam created a circular, notched-edge, crater-like defect on the root. The bottom of the lesion showed an irregular and sharp-pointed surface. Subsequently, the specimens were fractured with a sharp scalpel perpendicularly to the surface. SEM observations of these specimens showed a 15 microm layer of damaged tissue within the laser-irradiated cementum. The tissue presented an amorphous appearance and the Sharpey's and matrix fiber bundles were not clearly distinguishable. These observations indicate that cementum tissue could be damaged by Er:YAG laser irradiation.