激光,全稱為受激輻射的光放大,在生物學領域主要利用其光熱效應,當激光照射生物組織時被組織及其表面的水吸收而轉化為熱能,從而對組織產(chǎn)生加熱、凝結、切割、切除等作用。Er:YAG激光波長為2940nm,屬中紅外激光。它與水的最高吸收峰值一致,能被水和羥基磷灰石高度吸收而產(chǎn)生相應的光熱作用。研究者們發(fā)現(xiàn)經(jīng)Er:YAG激光照射的牙齒硬組織表面產(chǎn)生了缺損,提示Er:YAG激光可以作為窩洞預備的輔助措施。
1997年,Er:YAG激光首次獲得FDA(美國食品藥物管理局)批準作為切割牙體硬組織的激光而應用于臨床。Nd:YAG激光波長為1064mm,屬近紅外光,水吸收率為0.144,穿透力強。1980年,Yamamoto等發(fā)現(xiàn)Nd:YAG激光可作用于口腔臨床領域。早在1990年,Nd:YAG激光就獲得FDA批準可用于口腔軟組織疾病。此后,Nd:YAG激光也逐漸用于口腔醫(yī)學各領域。Er:YAG激光和Nd:YAG激光同屬固體脈沖激光。Er:YAG激光的水吸收率更高,對周圍健康組織熱損傷更小。Nd:YAG激光穿透力更強,通過光熱效應作用于組織,殺菌、凝血效果更好。本文就這兩種激光在口腔醫(yī)學領域應用中的比較作一綜述。
1.牙體牙髓病學
激光作為一種治療措施應用于口腔醫(yī)學領域最早出現(xiàn)在牙體牙髓科,因其光熱效應能夠熔融牙本質(zhì)小管,切割牙體硬組織及有效殺菌,可用來治療牙本質(zhì)敏感,去除齲壞組織,預備洞形和治療感染根管。
1.1牙本質(zhì)敏感
牙本質(zhì)過敏癥(dentin hypersensitivity,DH)指牙齒受到機械、溫度、化學等生理范圍內(nèi)的刺激時出現(xiàn)短暫、尖銳的疼痛或不適現(xiàn)象,且隨著刺激去除迅速消失。目前DH的發(fā)病機制尚不清楚,常用的治療途徑為封閉牙本質(zhì)小管,減少或避免刺激時牙本質(zhì)內(nèi)的液體流動以及鎮(zhèn)靜牙髓神經(jīng)等。高能量激光如Er:YAG激光與Nd:YAG激光通過熱效應可使暴露的牙本質(zhì)小管熔融、熱凝,從而封閉牙本質(zhì)小管。Ehlers等研究結果顯示Er:YAG激光能有效減少牙頸部的牙本質(zhì)敏感度,且和戊二醛類脫敏劑的療效相比無統(tǒng)計學差異。Yu等使用Er:YAG激光對20名牙頸部暴露的牙本質(zhì)敏感患者進行治療,治療4周后重新檢查評估時發(fā)現(xiàn)患者牙本質(zhì)敏感性明顯降低。Nd:YAG激光用于治療牙本質(zhì)過敏可追溯至1993年,當時JabbarFA就發(fā)現(xiàn)Nd:YAG激光可降低牙齒敏感度。
近年來,有研究顯示Nd:YAG激光與氟保護漆聯(lián)合應用效果更好。Birang等在將Er:YAG、Nd:YAG兩種激光用于治療牙本質(zhì)敏感的療效評估的體內(nèi)實驗中發(fā)現(xiàn)兩種激光均有顯著性的療效,觀察到的療效看起來至少能持續(xù)6個月,而且還發(fā)現(xiàn)Nd:YAG激光相比Er:YAG激光療效更佳。目前,Nd:YAG激光是臨床上用于治療DH應用最廣泛的一種激光。
1.2去除齲壞組織和窩洞預備
齲齒是口腔領域最常見的疾病之一,如何有效的去凈齲壞組織且盡可能的保護正常牙體硬組織和牙髓組織是治療的關鍵。早在1964年,Goldman等報道將激光用于切割牙體硬組織,結果發(fā)現(xiàn)激光與傳統(tǒng)手機相比具有無震動無噪音的優(yōu)點,可以提高患者的就診舒適度降低患者的恐懼感,尤其是在兒童口腔領域。此后,由于激光的熱效應會較大的損傷周圍正常牙體組織,激光在口腔臨床中的應用一直停滯不前,直到1989年Hibst等研究發(fā)現(xiàn)Er:YAG激光能有效去除牙釉質(zhì)和牙本質(zhì)而對周圍正常組織損傷較小,激光去齲和備洞才逐漸應用于臨床實踐中。Er:YAG激光波長為2940nm與水的最高吸收峰值一致。Er:YAG激光去齲備洞時,牙體組織表面的水膜高度吸收激光能量產(chǎn)生微爆破,使牙體組織破裂移除,而又不至于引起深層組織的熱損傷。
Nd:YAG激光雖然也可以用于去除齲壞組織但由于其波長為1064nm,不能有效的被水吸收,去齲備洞時需要較大的強度,容易產(chǎn)生熱效應引起損傷牙髓。Mehl等在用各種參數(shù)的Er:YAG和Nd:YAG激光切割牙體硬組織后測量硬組織的切除效率和溫度變化,結果發(fā)現(xiàn)Er:YAG激光在不升高周圍組織的溫度下可實現(xiàn)有效的3D切割率,而Nd:YAG激光不僅切割率低且會顯著升高牙髓溫度引起牙髓熱損傷。故Er:YAG激光較Nd:YAG激光更適用于去齲備洞。目前,Er:YAG激光也是最適用于去齲備洞的激光。
1.3根管治療
根管治療的關鍵在于徹底清除根管內(nèi)的感染物質(zhì)并且嚴密充填防治微滲漏。激光不僅能有效去除碎屑和玷污層,而且相比傳統(tǒng)的根管沖洗和消毒藥物能更容易穿透牙本質(zhì)殺滅牙本質(zhì)深層的細菌。有學者的體外實驗顯示Er:YAG激光與Nd:YAG激光在根管成形、清潔方面比傳統(tǒng)機械預備更有效。黃仙波等比較了Er:YAG激光、Nd:YAG激光、超聲沖洗等根管消毒方法的消毒效果,結果顯示Er:YAG激光與Nd:YAG激光間雖然殺菌效果和根管治療的療效無統(tǒng)計學差異,但兩者的殺菌效果均顯著高于超聲對照組。Yasuda等對比Er:YAG激光與Nd:YAG激光對感染根管的殺菌作用的研究結果顯示在同等輸出功率下Er:YAG激光的殺菌效果要優(yōu)于Nd:YAG激光。Cheng等以220顆感染根管的人離體牙為研究對象,比較多種激光的殺菌效果,結果顯示Er:YAG激光與Nd:YAG激光實驗組均能有效的殺滅感染根管內(nèi)的細菌,尤其是Er:YAG激光與5.25%NaClO、0.9%生理鹽水、蒸餾水聯(lián)合應用殺菌效果最為理想。目前,兩種激光均能用于根管治療,且與傳統(tǒng)根管治療器械和藥物聯(lián)合應用時效果更佳,但使用時需要嚴格控制激光的輸出能量以免造成熱損傷。
2.牙周病學
2.1牙周炎
牙周炎是口腔領域兩大類主要疾病之一,傳統(tǒng)的治療方法—齦上潔治術、齦下刮治術和根面平整術等無法有效清除和殺滅所有細菌,而激光能有效殺滅牙周致病菌。脈沖激光還可使血運豐富的肉芽組織的水分沸騰,使其熟化,但由于其不是連續(xù)作業(yè),無法達到使正常組織碳化的高溫,故能在消除肉芽組織的同時不過度損傷正常上皮組織。GoldI等經(jīng)臨床試驗得出,脈沖型Nd:YAG激光能有效去除病變牙周袋內(nèi)壁上皮組織而不會造成上皮下結締組織壞死、碳化。
Schwarz等臨床試驗結果顯示Er:YAG激光聯(lián)合SPR(潔治+根面平整)和單獨使用Er:YAG激光治療牙周炎都能有效改善PI(菌斑指數(shù))、GI(牙齦指數(shù))、BOP(探診出血)、PD(探診深度)、CAL(臨床附著水平),此外未發(fā)現(xiàn)Er:YAG激光+SPR相比單獨使用Er:YAG激光更有效。Lopes等研究結果顯示Er:YAG激光聯(lián)合SPR治療牙周炎相比SPR療效有所提升,提示Er:YAG激光可作為牙周炎傳統(tǒng)治療方法的輔助措施。Qadri等研究顯示在治療1周和3個月后,相比單獨使用SPR和Nd:YAG激光治療牙周炎,SPR聯(lián)合Nd:YAG激光組能顯著降低GI、PD、GCF(齦溝液),結果具有統(tǒng)計學差異。目前尚無文獻記錄直接比較這兩種激光治療牙周炎的療效,但這兩種激光作為牙周非手術治療的輔助措施均可提高其療效。
2.2牙齦美容
牙齦肥大和牙齦色素沉著影響美觀。傳統(tǒng)的牙齦外科成形術雖然療效較好,但患者恐懼感強,體驗較差。應用激光切割軟組織具有精度高、出血少、視野清晰、操作簡便快捷、術后愈合快、無需或僅需局麻等優(yōu)點。不少學者在臨床實踐中已證實Er:YAG激光與Nd:YAG激光用于牙齦成形術都能取得良好的療效。不過在手術中需注意Er:YAG激光凝血作用較弱,Nd:YAG激光穿透力較強。Hegde等在臨床隨機對照試驗中發(fā)現(xiàn)Er:YAG激光雖然能夠有效去除牙齦色素沉著,取得滿意的療效,但傳統(tǒng)的外科手術剝離明顯效果更好。Ribeiro等在臨床上隨機運用Nd:YAG激光和傳統(tǒng)手術方法治療牙齦色素沉著,6個月后,經(jīng)病人和專業(yè)人員評估,結果顯示兩種治療方法均能成功的用于牙齦色素沉著的治療,但Nd:YAG激光的優(yōu)勢在于能減輕患者舒適度和疼痛感以及減少患者在牙椅上的治療時間。
目前尚無文獻記錄直接比較Er:YAG激光與Nd:YAG激光二者用于治療牙齦色素沉著的療效,但考慮到Nd:YAG激光的波長主要被黑色素和血紅蛋白吸收,其可能更適用于治療牙齦色素沉著。
3.口腔頜面外科學-血管瘤
激光可作用于血管內(nèi)的氧合血紅蛋白,使之吸收光能產(chǎn)生熱量,血紅蛋白被破壞形成血栓阻塞血管,同時熱量傳導至周圍的血管壁,損傷血管,從而治療血管性病變。氧合血紅蛋白有3個吸收峰:418nm、542nm和577nm。其中418nm是最大的吸收峰,但處于這個波長的激光穿透力很差,難以到達真皮的血管,同時表皮的黑素顆粒對該激光有很強的吸收容易造成表皮的損傷。目前,用于治療血管瘤的激光有:氬—泵可調(diào)染料激光(577nm和585nm)、磷酸鈦氧鉀激光(532nm)、氪激光(568nm)、銅蒸汽/溴化物激光(578nm)、脈沖染料激光(585-595nm)、Nd:YAG激光(1064nm)、倍頻Nd:YAG激光(532nm)。因Er:YAG激光波長為2940nm,能量不易被血紅蛋白吸收,且凝固止血作用差,所以不適用于血管瘤的治療。倍頻Nd:YAG激光由于穿透能力較弱,表皮黑素顆粒也競爭性吸收能量,因此適用于表淺血管疾病的治療,皮膚較黑的患者慎用。
Nd:YAG激光穿透深度可達4~6mm,能治療更深部位的血管瘤。Nd:YAG激光可通過非選擇性熱損傷效應促進巨大血管瘤的消退,但也增加了產(chǎn)生瘢痕的可能。但是與其他幾種激光相比,Nd:YAG激光更適合于治療大型血管瘤或深達2 cm的血管瘤。
4.口腔修復學-種植體周圍炎
種植體周圍炎指發(fā)生于種植體周圍軟硬組織的炎癥,若治療不及時,將導致持續(xù)的骨吸收和種植體—骨界面的脫整合,最終使種植體松動、脫落。微生物牙菌斑是種植體周圍炎發(fā)病的始動因子,種植體周圍炎與牙周炎有所相似,因此學者們也曾嘗試應用激光治療種植體周圍炎。但Romanos等研究發(fā)現(xiàn)在Nd:YAG激光輻射的種植體區(qū)域發(fā)生了廣泛的熔化,即使在最低的功率設置下所有TPS-和HA-涂層都可見損害,孔隙率降低、涂層裂隙和相對光滑的表面也被觀察到,因此Nd:YAG激光被認為不宜用于治療種植體周圍炎。
馬凈植等隨機將20名中重度種植體周圍炎患者的32枚種植體分2組處理,一組用Er:YAG激光治療(160mJ、脈沖型、頻率10Hz),另一組用碳纖維頭超聲潔治后,輔以鹽酸二甲胺四環(huán)素軟膏抗菌治療,結果顯示:兩種方法治療12周后兩組的PI、BOP和PD均有顯著改善,且在BOP方面,激光治療效果要優(yōu)于超聲潔治。Yan等對4個研究Er:YAG激光在種植體周圍炎治療中的效果的隨機對照實驗作meta分析,結果顯示在治療結束后6個月時相比SMD(齦下機械清創(chuàng)術),Er:YAG激光能顯著降低探診深度,臨床附著水平和牙齦退縮則無明顯差異;而在12個月時,任何的測量指標均無顯著性差異。提示Er:YAG激光作為SMD治療種植體周圍炎的另一選擇可提高短期的療效,但仍需未來長期實驗來驗證Er:YAG激光的有效性。
5.總結與展望
Er:YAG激光與Nd:YAG激光的功能眾多,也已成功的在口腔某些臨床領域得到應用。Er:YAG激光相比Nd:YAG激光,由于其波長與水的最高吸收峰相近,產(chǎn)生的熱損傷更小,安全性更高,在口腔臨床領域的應用更具潛力。目前臨床上尚缺乏兩種激光在具體應用時嚴格統(tǒng)一規(guī)范的參數(shù),其操作性、實用性和安全性仍有待進一步提高。
來源:黎凱歌,陳穎怡,余程. Er:YAG激光與Nd:YAG激光在口腔醫(yī)學領域中的應用[J]. 臨床口腔醫(yī)學雜志,2017,33(11):688-690.
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