Er:YAG激光与Nd:YAG激光在口腔医学领域中的应用

2018-3-12 11:03 来源:临床口腔医学杂志
作者:黎凯歌 陈颖怡 余程阅读量:6006

    激光,全称为受激辐射的光放大,在生物学领域主要利用其光热效应,当激光照射生物组织时被组织及其表面的水吸收而转化为热能,从而对组织产生加热、凝结、切割、切除等作用。Er:YAG激光波长为2940nm,属中红外激光。它与水的最高吸收峰值一致,能被水和羟基磷灰石高度吸收而产生相应的光热作用。研究者们发现经Er:YAG激光照射的牙齿硬组织表面产生了缺损,提示Er:YAG激光可以作为窝洞预备的辅助措施。

    1997年,Er:YAG激光首次获得FDA(美国食品药物管理局)批准作为切割牙体硬组织的激光而应用于临床。Nd:YAG激光波长为1064mm,属近红外光,水吸收率为0.144,穿透力强。1980年,Yamamoto等发现Nd:YAG激光可作用于口腔临床领域。早在1990年,Nd:YAG激光就获得FDA批准可用于口腔软组织疾病。此后,Nd:YAG激光也逐渐用于口腔医学各领域。Er:YAG激光和Nd:YAG激光同属固体脉冲激光。Er:YAG激光的水吸收率更高,对周围健康组织热损伤更小。Nd:YAG激光穿透力更强,通过光热效应作用于组织,杀菌、凝血效果更好。本文就这两种激光在口腔医学领域应用中的比较作一综述。

    1.牙体牙髓病学

    激光作为一种治疗措施应用于口腔医学领域最早出现在牙体牙髓科,因其光热效应能够熔融牙本质小管,切割牙体硬组织及有效杀菌,可用来治疗牙本质敏感,去除龋坏组织,预备洞形和治疗感染根管。

    1.1牙本质敏感

    牙本质过敏症(dentin hypersensitivity,DH)指牙齿受到机械、温度、化学等生理范围内的刺激时出现短暂、尖锐的疼痛或不适现象,且随着刺激去除迅速消失。目前DH的发病机制尚不清楚,常用的治疗途径为封闭牙本质小管,减少或避免刺激时牙本质内的液体流动以及镇静牙髓神经等。高能量激光如Er:YAG激光与Nd:YAG激光通过热效应可使暴露的牙本质小管熔融、热凝,从而封闭牙本质小管。Ehlers等研究结果显示Er:YAG激光能有效减少牙颈部的牙本质敏感度,且和戊二醛类脱敏剂的疗效相比无统计学差异。Yu等使用Er:YAG激光对20名牙颈部暴露的牙本质敏感患者进行治疗,治疗4周后重新检查评估时发现患者牙本质敏感性明显降低。Nd:YAG激光用于治疗牙本质过敏可追溯至1993年,当时JabbarFA就发现Nd:YAG激光可降低牙齿敏感度。

    近年来,有研究显示Nd:YAG激光与氟保护漆联合应用效果更好。Birang等在将Er:YAG、Nd:YAG两种激光用于治疗牙本质敏感的疗效评估的体内实验中发现两种激光均有显著性的疗效,观察到的疗效看起来至少能持续6个月,而且还发现Nd:YAG激光相比Er:YAG激光疗效更佳。目前,Nd:YAG激光是临床上用于治疗DH应用最广泛的一种激光。

    1.2去除龋坏组织和窝洞预备

    龋齿是口腔领域最常见的疾病之一,如何有效的去净龋坏组织且尽可能的保护正常牙体硬组织和牙髓组织是治疗的关键。早在1964年,Goldman等报道将激光用于切割牙体硬组织,结果发现激光与传统手机相比具有无震动无噪音的优点,可以提高患者的就诊舒适度降低患者的恐惧感,尤其是在儿童口腔领域。此后,由于激光的热效应会较大的损伤周围正常牙体组织,激光在口腔临床中的应用一直停滞不前,直到1989年Hibst等研究发现Er:YAG激光能有效去除牙釉质和牙本质而对周围正常组织损伤较小,激光去龋和备洞才逐渐应用于临床实践中。Er:YAG激光波长为2940nm与水的最高吸收峰值一致。Er:YAG激光去龋备洞时,牙体组织表面的水膜高度吸收激光能量产生微爆破,使牙体组织破裂移除,而又不至于引起深层组织的热损伤。

    Nd:YAG激光虽然也可以用于去除龋坏组织但由于其波长为1064nm,不能有效的被水吸收,去龋备洞时需要较大的强度,容易产生热效应引起损伤牙髓。Mehl等在用各种参数的Er:YAG和Nd:YAG激光切割牙体硬组织后测量硬组织的切除效率和温度变化,结果发现Er:YAG激光在不升高周围组织的温度下可实现有效的3D切割率,而Nd:YAG激光不仅切割率低且会显著升高牙髓温度引起牙髓热损伤。故Er:YAG激光较Nd:YAG激光更适用于去龋备洞。目前,Er:YAG激光也是最适用于去龋备洞的激光。

    1.3根管治疗

    根管治疗的关键在于彻底清除根管内的感染物质并且严密充填防治微渗漏。激光不仅能有效去除碎屑和玷污层,而且相比传统的根管冲洗和消毒药物能更容易穿透牙本质杀灭牙本质深层的细菌。有学者的体外实验显示Er:YAG激光与Nd:YAG激光在根管成形、清洁方面比传统机械预备更有效。黄仙波等比较了Er:YAG激光、Nd:YAG激光、超声冲洗等根管消毒方法的消毒效果,结果显示Er:YAG激光与Nd:YAG激光间虽然杀菌效果和根管治疗的疗效无统计学差异,但两者的杀菌效果均显著高于超声对照组。Yasuda等对比Er:YAG激光与Nd:YAG激光对感染根管的杀菌作用的研究结果显示在同等输出功率下Er:YAG激光的杀菌效果要优于Nd:YAG激光。Cheng等以220颗感染根管的人离体牙为研究对象,比较多种激光的杀菌效果,结果显示Er:YAG激光与Nd:YAG激光实验组均能有效的杀灭感染根管内的细菌,尤其是Er:YAG激光与5.25%NaClO、0.9%生理盐水、蒸馏水联合应用杀菌效果最为理想。目前,两种激光均能用于根管治疗,且与传统根管治疗器械和药物联合应用时效果更佳,但使用时需要严格控制激光的输出能量以免造成热损伤。

    2.牙周病学

    2.1牙周炎

    牙周炎是口腔领域两大类主要疾病之一,传统的治疗方法—龈上洁治术、龈下刮治术和根面平整术等无法有效清除和杀灭所有细菌,而激光能有效杀灭牙周致病菌。脉冲激光还可使血运丰富的肉芽组织的水分沸腾,使其熟化,但由于其不是连续作业,无法达到使正常组织碳化的高温,故能在消除肉芽组织的同时不过度损伤正常上皮组织。GoldI等经临床试验得出,脉冲型Nd:YAG激光能有效去除病变牙周袋内壁上皮组织而不会造成上皮下结缔组织坏死、碳化。

    Schwarz等临床试验结果显示Er:YAG激光联合SPR(洁治+根面平整)和单独使用Er:YAG激光治疗牙周炎都能有效改善PI(菌斑指数)、GI(牙龈指数)、BOP(探诊出血)、PD(探诊深度)、CAL(临床附着水平),此外未发现Er:YAG激光+SPR相比单独使用Er:YAG激光更有效。Lopes等研究结果显示Er:YAG激光联合SPR治疗牙周炎相比SPR疗效有所提升,提示Er:YAG激光可作为牙周炎传统治疗方法的辅助措施。Qadri等研究显示在治疗1周和3个月后,相比单独使用SPR和Nd:YAG激光治疗牙周炎,SPR联合Nd:YAG激光组能显著降低GI、PD、GCF(龈沟液),结果具有统计学差异。目前尚无文献记录直接比较这两种激光治疗牙周炎的疗效,但这两种激光作为牙周非手术治疗的辅助措施均可提高其疗效。

    2.2牙龈美容

    牙龈肥大和牙龈色素沉着影响美观。传统的牙龈外科成形术虽然疗效较好,但患者恐惧感强,体验较差。应用激光切割软组织具有精度高、出血少、视野清晰、操作简便快捷、术后愈合快、无需或仅需局麻等优点。不少学者在临床实践中已证实Er:YAG激光与Nd:YAG激光用于牙龈成形术都能取得良好的疗效。不过在手术中需注意Er:YAG激光凝血作用较弱,Nd:YAG激光穿透力较强。Hegde等在临床随机对照试验中发现Er:YAG激光虽然能够有效去除牙龈色素沉着,取得满意的疗效,但传统的外科手术剥离明显效果更好。Ribeiro等在临床上随机运用Nd:YAG激光和传统手术方法治疗牙龈色素沉着,6个月后,经病人和专业人员评估,结果显示两种治疗方法均能成功的用于牙龈色素沉着的治疗,但Nd:YAG激光的优势在于能减轻患者舒适度和疼痛感以及减少患者在牙椅上的治疗时间。

    目前尚无文献记录直接比较Er:YAG激光与Nd:YAG激光二者用于治疗牙龈色素沉着的疗效,但考虑到Nd:YAG激光的波长主要被黑色素和血红蛋白吸收,其可能更适用于治疗牙龈色素沉着。

    3.口腔颌面外科学-血管瘤

    激光可作用于血管内的氧合血红蛋白,使之吸收光能产生热量,血红蛋白被破坏形成血栓阻塞血管,同时热量传导至周围的血管壁,损伤血管,从而治疗血管性病变。氧合血红蛋白有3个吸收峰:418nm、542nm和577nm。其中418nm是最大的吸收峰,但处于这个波长的激光穿透力很差,难以到达真皮的血管,同时表皮的黑素颗粒对该激光有很强的吸收容易造成表皮的损伤。目前,用于治疗血管瘤的激光有:氩—泵可调染料激光(577nm和585nm)、磷酸钛氧钾激光(532nm)、氪激光(568nm)、铜蒸汽/溴化物激光(578nm)、脉冲染料激光(585-595nm)、Nd:YAG激光(1064nm)、倍频Nd:YAG激光(532nm)。因Er:YAG激光波长为2940nm,能量不易被血红蛋白吸收,且凝固止血作用差,所以不适用于血管瘤的治疗。倍频Nd:YAG激光由于穿透能力较弱,表皮黑素颗粒也竞争性吸收能量,因此适用于表浅血管疾病的治疗,皮肤较黑的患者慎用。

    Nd:YAG激光穿透深度可达4~6mm,能治疗更深部位的血管瘤。Nd:YAG激光可通过非选择性热损伤效应促进巨大血管瘤的消退,但也增加了产生瘢痕的可能。但是与其他几种激光相比,Nd:YAG激光更适合于治疗大型血管瘤或深达2 cm的血管瘤。

    4.口腔修复学-种植体周围炎

    种植体周围炎指发生于种植体周围软硬组织的炎症,若治疗不及时,将导致持续的骨吸收和种植体—骨界面的脱整合,最终使种植体松动、脱落。微生物牙菌斑是种植体周围炎发病的始动因子,种植体周围炎与牙周炎有所相似,因此学者们也曾尝试应用激光治疗种植体周围炎。但Romanos等研究发现在Nd:YAG激光辐射的种植体区域发生了广泛的熔化,即使在最低的功率设置下所有TPS-和HA-涂层都可见损害,孔隙率降低、涂层裂隙和相对光滑的表面也被观察到,因此Nd:YAG激光被认为不宜用于治疗种植体周围炎。

    马净植等随机将20名中重度种植体周围炎患者的32枚种植体分2组处理,一组用Er:YAG激光治疗(160mJ、脉冲型、频率10Hz),另一组用碳纤维头超声洁治后,辅以盐酸二甲胺四环素软膏抗菌治疗,结果显示:两种方法治疗12周后两组的PI、BOP和PD均有显著改善,且在BOP方面,激光治疗效果要优于超声洁治。Yan等对4个研究Er:YAG激光在种植体周围炎治疗中的效果的随机对照实验作Meta分析,结果显示在治疗结束后6个月时相比SMD(龈下机械清创术),Er:YAG激光能显著降低探诊深度,临床附着水平和牙龈退缩则无明显差异;而在12个月时,任何的测量指标均无显著性差异。提示Er:YAG激光作为SMD治疗种植体周围炎的另一选择可提高短期的疗效,但仍需未来长期实验来验证Er:YAG激光的有效性。

    5.总结与展望

    Er:YAG激光与Nd:YAG激光的功能众多,也已成功的在口腔某些临床领域得到应用。Er:YAG激光相比Nd:YAG激光,由于其波长与水的最高吸收峰相近,产生的热损伤更小,安全性更高,在口腔临床领域的应用更具潜力。目前临床上尚缺乏两种激光在具体应用时严格统一规范的参数,其操作性、实用性和安全性仍有待进一步提高。

编辑: 陆美凤

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