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【综述】激光在牙体牙髓疾病治疗中的应用及展望 科贸嘉友收录

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人气:-发表时间:2017-08-19 10:12【

作者:何文喜 刘宁宁 王晓丽 何欣遥

本文发表于:中华口腔医学杂志, 2016,51(8): 470-474

DOI:10.3760/cma.j.issn.1002-0098.2016.08.007


20世纪60年代,随着红宝石激光的问世,激光照射对口腔内组织的影响引起口腔学者的极大兴趣。1971年,激光被Weichman和Johnson应用于牙体牙髓病的诊疗,自此关于激光在口腔医疗领域的研究和应用拉开了帷幕。随着光纤的改进,激光在牙体牙髓病诊疗中的应用更是突飞猛进。激光具有方向性好、单色性好、密度高、能量高、发散度小,以及光束照射到生物组织可产生光热效应、光化学效应、光电磁效应、生物刺激效应等特点,在口腔疾病治疗中可以充分发挥切割、气化、凝固、烧灼、光敏、止痛等多种功能。


一、激光的种类

目前用于口腔临床的激光种类主要有掺铒铬钇钪镓石榴石激光(Er,Cr:YSGG)、掺铒钇铝石榴石激光(Er:YAG)、半导体激光、脉冲式掺钕钇铝石榴石激光(Nd:YAG)、二氧化碳(CO2)激光等。激光在口腔医学领域中的研究和应用日益广泛、深入,已逐渐趋向成熟。


1,Nd:YAG激光:

是一种波长为1.064 μm的近红外光,输出功率达100 W,具有较高的吸收系数及较强的穿透性。由于脉冲型Nd:YAG激光可间断性地发射光源,大大减少了热量积累,从而避免温度过高,减少了损伤邻近组织的几率。因此,脉冲型Nd:YAG激光较连续型Nd:YAG激光得到了更广泛的应用。

2,Er:YAG激光:

是一种波长为2.94 μm的近红外激光,波长处于水的一个吸收峰值(2.95 μm)。因此,当其作用于组织时,激光照射处组织所含水分可吸收大量热,局部升温不高,对组织的热损伤很小。

3,CO2激光:

CO2激光器自1964年问世以来,由于其具有高信号增益,光电转换效率可达20%,以及约10.6 μm的特定中红外激光波长,已广泛应用于临床。

4,Er,Cr:YSGG 激光:

又名水激光,是由美国 Biolase 公司研发的口腔科治疗系统,于2002年9月通过美国食品药品管理局认证,现众多学者将其应用于口腔科。Er,Cr:YSGG激光的特性是低痛、微创、出血少,近年来已成为口腔临床治疗中的重要工具。Er,Cr:YSGG激光波长2.78 μm,与水的吸收峰值(3.0 μm)接近,因此,当激光能量传递给同轴的空气-水混合体时,可激活水雾和组织中的羟基产生“微爆”现象,Er,Cr:YSGG激光的工作原理是在治疗手柄前端的雾化区产生水雾颗粒,这些水雾颗粒被激光赋予能量,成为具有超强能力的工作物质,其所携带的能量在距光纤顶端1~2 mm内的反应区释放,使其体积急剧膨胀,以达到对靶组织切割、瓦解的作用,从而有效去除软硬组织。

5,半导体激光

又称二极管激光、近红外激光。近年来,半导体激光仪器体积不断缩小,传送更加灵活,细光纤可完全适应较小尺寸及弯曲的根管,购买和维修成本也较低,因而发展迅速。半导体激光器体积小、重量轻、成本低、波长可选择,其临床应用覆盖了其他类型激光的应用范围,主要应用于测量仪器、条码阅读器、临床标本或组织的检测诊断及临床治疗。

将激光应用于口腔治疗,在无痛的基础上可以彻底清除玷污层及病变组织,且不会导致牙钻产生的高温、噪音和微裂,使医师和患者都倍感舒适。


二、激光在牙本质过敏治疗中的应用

牙本质过敏,是由于暴露于口腔的牙本质对冷、热、酸、甜等刺激产生的短时间剧烈疼痛,且不能归因于任何其他形式的牙齿缺损或病理学疾病。酸蚀、生理性及病理性磨损、牙龈退缩、牙周治疗和解剖因素等都可能是牙本质过敏的危险因素。有关牙本质过敏的原因,目前主要有3种学说:①神经终末传导学说;②牙本质细胞传导学说;③流体动力学说。其共同点是牙本质小管外露,因此,封闭暴露的牙本质小管口是治疗牙本质过敏的一个重要方法。目前,治疗牙本质过敏症的激光有以下几类。


1,Nd:YAG激光:

有研究证实,用低能量(30 mJ)的Nd:YAG激光处理牙本质可显著缩小牙本质小管径,适宜能量的Nd:YAG激光可在牙本质表面形成完整的熔融层并达到一定深度,完全封闭牙本质小管,降低其渗透性。胡方兴的研究显示,Nd:YAG激光照射(0.75 W,2 min)后涂擦氟化钠甘油治疗牙本质过敏症,可增加牙本质对氟的吸收,提高疗效。激光照射牙本质后再用氟化钠脱敏,除牙本质表面小管几乎全部封闭外,还有密集的颗粒沉积,牙本质中氟峰值水平增加明显。说明激光可以促进牙本质对氟的吸收,处理后的牙本质对氟有更高的亲和力,这不仅可以提高近期疗效,还能有效延长疗效,是一种安全有效的治疗方法。

2,Er:YAG激光:

Yu和Chang研究显示,应用Er:YAG激光处理牙本质表面(60 mJ,2 Hz,2 min),可产生有效的牙本质小管封闭作用,其效果可以维持4周。李鑫等[15]研究测定Er:YAG 激光联合ESPE Adper Easy-one自酸蚀树脂粘接剂堵塞牙本质小管的效果,结果显示联合组(Er:YAG激光联合3M ESPE Adper Easy-one粘接剂)的树脂突深度显著大于粘接剂组,表明相对低剂量的Er:YAG 激光(60 mJ,2 Hz,10 s)减次照射后,确实有利于树脂渗透粘接和树脂突的形成,堵塞牙本质小管效果良好。

3,Er,Cr:YSGG 激光:

Gholami等应用Er,Cr:YSGG激光进行体外牙本质脱敏实验,结果显示Er,Cr:YSGG激光在0.25 W、20 Hz时可有效熔融牙本质小管,产生牙本质小管封闭作用。袁会诚和李岩应用Er,Cr:YSGG 激光治疗牙齿楔状缺损,Er,Cr:YSGG激光制洞后形成粗糙面(深度0.2~0.5 mm),无需倒凹,不酸蚀,结果显示Er,Cr:YSGG激光对因磨耗引起的牙本质过敏有脱敏作用,且Er,Cr:YSGG激光组充填成功率显著优于传统组。由于光纤反应区治疗能量高度集中,使切割安全、高效;激光能量、水和空气同时作用于靶组织,并由空气加压、水珠喷洒,阻止了激光的热量产生,起到冷却作用,达到无痛治疗;且切削面呈粗糙颗粒表面,不会产生玷污层,不必酸蚀,利于粘接,有利于填补物的保留。Lee等关于Er,Cr:YSGG 激光的随机临床试验研究显示,Er,Cr:YSGG 激光在合适的功率下对牙本质过敏有一定的脱敏效果,且在最初阶段的作用优于常规临床对照组,n-CAP(一种含纳米级碳酸盐牙膏)配合一起应用临床效果更好,脱敏效果持续时间更长。Yilmaz等也曾3次研究Er,Cr:YSGG激光对牙本质过敏症的作用效果,其临床随机对照试验及体外研究均证明:Er,Cr:YSGG激光可以有效封闭牙本质小管,对牙本质过敏有一定治疗作用。

刘宁宁也研究了Er,Cr:YSGG 激光与不同脱敏剂对牙本质过敏的治疗效果,应用不同功率Er,Cr:YSGG 激光以及3种不同脱敏剂进行牙本质过敏模型的表面脱敏,扫描电镜观察牙本质小管表面的封闭情况及封闭深度。电镜结果显示,Er,Cr:YSGG激光对牙本质小管表面的封闭效果优于其他几种脱敏剂,且在深度上也优于脱敏剂组。

上述研究结果均认为,由于激光的热效应作用于暴露的牙本质小管,使外露的小管口瞬间发生热凝固而被封闭,对牙髓组织几乎无影响,从而可以在一定程度上治疗牙本质过敏,且其治疗效果优于传统的脱敏剂。


三、激光在去龋及牙体预备中的应用

Takamori等报道,应用Er:YAG激光备洞时,牙齿平均振动速度为(166±28)μm/s,而涡轮机的振动速度为(65±48) mm/s,比前者高100倍。如果牙髓温度变化高于5.5 ℃ 1 min,将导致牙髓的不可逆损伤。相关研究也报道,铒激光与普通牙科涡轮机进行牙体预备对比,激光具有无振动、无痛制备、无需麻药或可减量应用等优势,这些可以减轻患者的痛苦,尤其适用于儿童口腔科的治疗。Beloica等[24]和Al-Batayneh等[25]在体外实验中应用扫描电镜及温度测定仪记录铒激光的备洞情况,结果显示激光可有效去除牙齿表面玷污层,大大减少裂纹,且牙齿表面温度上升不超过5.5 ℃。Al Bukhary等研究显示,在牙体预备前应用Er,Cr:YSGG激光预处理不影响牙髓活力及牙髓电活力测试,也不会导致任何疼痛及牙齿和口腔软组织的明显不适。

本课题组根据相关文献,做了铒激光及Er,Cr:YSGG 激光与传统涡轮手机预备牙本质及牙釉质的微观形态变化比较,在电子显微镜下可见,在釉质层激光相对于高速涡轮手机能减少甚至不产生裂纹,能增大釉质表面粘接面积;在牙本质层,激光相对于高速涡轮手机能减少玷污层,打开牙本质小管,使预备过的牙本质表面更清洁且更适于粘接。

以上研究结果均证明,激光对牙体硬组织的预备具有一定的安全性及有效性,其在这方面的应用也将逐步普及。


四、激光在根管治疗术中的应用

根管治疗术是通过机械、化学药物的方法去除根管内感染物,消毒根管并使根管通畅,最后用充填剂填塞根管以封闭根尖孔。细菌及其产物在牙髓根尖周病的发生及发展过程中起重要作用,根管治疗术的目的即清除根管内的病原因素,促进根尖周病损的愈合。有报道显示根管治疗总的成功率为85%~90%,其主要失败原因是根管内存在持续感染,主要由粪肠球菌等顽固性致病菌引起。应用激光辅助根管治疗可以去除根管内的玷污层,激光的细光纤可深入根管甚至根尖部位,借助激光的高温可彻底清除根管内的残留物,达到干燥、杀菌、清洁的作用。

研究表明,Er:YAG激光及Er,Cr:YSGG 激光均可以有效去除玷污层,显著增强乙二胺四乙酸(ethylenediaminetetraacetic acid,EDTA)去除玷污层的效果。Licata等和Zhu等关于Er,Cr:YSGG激光的相关研究证实,选择合适能量的Er, Cr: YSGG激光作用一定时间,可有效去除根尖部的玷污层,打开侧支根管,从而减少根管内的细菌,提高疗效。

程小刚等对Er:YAG激光进行根管消毒方面的对比研究,分别比较Er:YAG激光配合不同根管冲洗剂对感染根管内粪肠球菌的杀灭效果,对2个实验组(A组:Er:YAG激光+52.5 g/L次氯酸钠+生理盐水+蒸馏水组;B组:Er:YAG激光+生理盐水+蒸馏水组)和2个对照组(C组:52.5 g/L次氯酸钠组;D组:生理盐水组)进行比较,结果显示A 组的杀菌效果最好,在根管壁表面、牙本质小管内100 μm和200 μm深度的细菌减少率均达100%。尽管A组与C组相比,在牙本质小管内各深度的细菌减少率差异均无统计学意义,但A组的细菌减少率在各层均略高于C组,这可能与A组中Er:YAG激光的作用模式有关,激光照射可以通过搅动次氯酸钠促进其向牙本质小管深层渗入,从而杀死深层细菌。田甜甜等实验表明,光子引导的光声流效应(photon induced photoacoustic streaming,PIPS)-Er:YAG激光可以促进次氯酸钠的杀菌效果,增加Er:YAG激光照射时间可增强其杀菌效果,如将根管预备至30号/0.04后再用PIPS-Er:YAG激光和次氯酸钠处理可有效杀灭根管壁深层的粪肠球菌,其细菌减少率可达99%。

Gutknecht等实验表明,810 nm及980 nm 半导体激光照射500 μm厚度感染粪肠球菌的牙本质30 s,可使细菌数量分别减少74%和86%,其照射深度同时可对侧支根管进行有效杀菌。 de Souza等实验表明,830 nm半导体激光结合17%的EDTA可以达到100%的消毒效果。李万红等实验结果显示,半导体激光照射根管内壁5 min,对不同的细菌灭菌率分别为黑色素杆菌90.65%、消化链球菌90.69%、核梭杆菌90.23%。

本课题组根据文献进行Er:YAG激光、Er,Cr:YSGG 激光的根管荡洗消毒实验,结果表明Er:YAG激光联合次氯酸钠进行PIPS根管荡洗,可有效去除根管内玷污层且可以打开牙本质小管,为下一步的根管充填奠定了良好的基础。

根管填充是根管消毒后的后续步骤,其严密性是评判根管治疗的重要指标。Varella和Pileggi应用Er,Cr:YSGG 激光(1.50 W, 20 Hz,30% 水, 50%气)进行根管荡洗,激光处理组与17%EDTA组及对照组相比,根充效果更好,能充到更多的侧支根管与根管峡部。?zer和Basaran应用Er,Cr:YSGG 激光照射根管,然后侧方加压根管充填,进行根管微渗漏检测发现,Er,Cr:YSGG 激光在1 W和2 W、50%水及48%气体的作用下,根充效果较理想,微渗漏程度最小。

刘宁宁应用Er,Cr:YSGG 激光(1.0 W、15 Hz、20%空气、30%水)荡洗根管60 s,联合52.5 g/L次氯酸钠、17% EDTA与NaCl冲洗,与对照组、EDTA+次氯酸钠+NaCl组及单纯Er,Cr:YSGG 激光组相比,根充效果较好,根充糊剂进入牙本质小管的深度可达600 μm,为有效的临床根管消毒荡洗及充填提供了依据。

此外,还有许多学者研究激光在根管预备及再治疗方面的作用,Samiei等对Nd:YAG与传统的根管预备方式进行比较得出,激光与NiTi器械结合组去除玷污层及保护根管程度优于激光组与NiTi器械组,且均优于逐步后退法。Kokuzawa等对Er:YAG激光根管预备的研究也证明了Er:YAG激光去除玷污层的有效性及对牙本质小管的打开程度。由此可见,激光在根管预备方面具有一定优势,可有效去除玷污层,为下一步的治疗奠定基础。Tachinami和 Katsuumi以及Anjo等研究显示,Er:YAG激光与Nd:YAG激光均有助于去除根充物,有利于根管再治疗。


五、激光在盖髓术和牙髓切断术中的应用

Toomarian等应用Er,Cr:YSGG 激光与甲醛甲酚进行动物实验,结果显示Er,Cr:YSGG 激光组较甲醛甲酚组活髓切断术后组织学恢复明显。Olivi等临床研究表明,激光可有效改善盖髓术后牙髓受到的深龋的病理学影响,较常规保守治疗效果显著。Yazdanfar等临床试验证明,808 nm的半导体激光应用于直接盖髓术效果理想,其1年后的回访率仍为100%。Cengiz和Yilmaz的随机临床试验表明,Er, Cr: YSGG激光在输出功率为0.5 W、无水情况下结合盖髓剂用于直接盖髓,其成功率显著高于单独使用盖髓剂组。

De Coster等对激光辅助乳牙活髓切断的综述表明,有关激光辅助活髓切断的高质量临床研究论文数量有限,迄今仅有微弱的证据表明,激光应用可以提高活髓切断术的治疗效果,因此,在广泛临床应用前需要进一步的研究证明其有效性。

本课题组研究发现,将Er,Cr:YSGG激光应用于临床活髓保存和牙髓切断术较常规的治疗手段有更显著的效果,且患者术中感觉舒适,术后反应更轻。

综上所述,激光由于其应用时微创舒适,疼痛少,在去除硬组织时可以减少麻醉或不麻醉,同时不损伤牙髓;激光去除硬组织基本无震动感,产生微裂少,粗燥面有利于粘接,因此可以作为一种理想的口腔科硬组织去除工具。激光由于其光动力效应和热效应,可以更有效地清理根管和杀灭根管内的细菌,在牙髓治疗中是一种理想的辅助工具。随着激光光导纤维的不断改进,激光在临床中的应用愈来愈常见,未来凡是可以用钻头和手术刀的地方,均可以由激光替代,激光在牙体牙髓疾病治疗中的应用将更加广泛。


来源:原创  中华口腔医学杂志

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