Er,Cr:YSGG激光应用于牙周治疗的研究进展

2019-3-8 10:03  来源:牙体牙髓牙周病学杂志
作者:张瑞清 吴晓楠 吴迎涛 阅读量:10947

    牙周病是口腔两大类疾病之一,在我国,其患病率居于龋病之上,是导致成人失牙的主要原因。牙周病治疗过程包括:牙周基础治疗、手术治疗、修复及正畸治疗和维护期治疗。在基础治疗阶段,以菌斑控制为主要目的的龈上洁治、龈下刮治和根面平整术(scaling and root planning,SRP),是目前最常用、最有效的治疗方法。该方法多依赖超声波或手工器械,然而在深牙周袋及牙龈组织内、根分叉区、根面凹陷等部位,器械往往难以有效操作,存在局限性。而在手术治疗阶段,传统的手术器械会造成术区出血量多、术后肿胀及疼痛等并发症,进而影响手术效果。

    近年来,激光在口腔医学中的应用日趋广泛,利用激光进行牙周治疗越来越受到学者们的关注。目前,常用的激光主要有CO2激光、Nd:YAG激光、Ho:YAG激光、Er:YAG激光、Er,Cr:YSGG激光、Nd:YAP激光、二极管激光和氩激光等。其中Er,Cr:YSGG(铒和铬、钇、钪、镓、石榴石)激光又称水激光,是利用Er,Cr:YSGG晶体释放波长为2780nm的激光以激发水分子,使之形成具有高速动能的粒子,可作为组织切割媒介,诱发靶物质的物理分离并形成组织的微爆破。

    与其他激光类型相比,Er,Cr:YSGG激光可降低热量对牙体、牙髓和牙槽骨的损伤,近年来,其逐渐成为牙周领域中极具潜力的微创疗法。本文就Er,Cr:YSGG激光的工作原理及其在牙周治疗中的应用作一综述。

    1.Er,Cr:YSGG激光的工作原理和特性

    Er,Cr:YSGG激光经光导纤维传输,其波长与水的吸收峰值相近,因此其激光能量主要被水吸收。Er,Cr:YSGG激光是利用流体动力学原理将激光的能量传递到同轴的空气-水混合物上,而雾化的水分子吸收激光能量并进一步扩张和加速,使已吸收激光能量的水微粒转化成高速动能粒子,进而形成具有高动能、高能量的水流束。作用于软组织时,Er,Cr:YSGG激光能量可被水分子和含水的有机成分选择性吸收,进而引起水分子和有机质的蒸发,该过程产生的高温能够引发热效应,可用于软组织切开、消融和切除;作用于硬组织时,Er,Cr:YSGG激光的能量可与羟基磷灰石中的羟基自由基及靶区组织中的水分子结合,使矿物基质中的水分蒸发并引发水分子最大体积膨胀,进而引起周围组织的微爆破,导致靶区组织的“热机械”或“光机械”消融,以达到对靶区组织的切削、瓦解。

    水分子受激光能量激发后的高能运动距离为2mm,这与Er,Cr:YSGG激光最佳的作用距离相同;超过该距离后水分子会释放能量,形成水滴后可对靶区组织进行冷却降温,避免组织损伤。

    2001年,美国食品药品监督管理局(FDA)批准Er,Cr:YSGG激光可用于软组织的切开、切除和消融,因激光焦点能精准破坏靶组织,并有止血效果且不损伤邻近组织,能最大程度的防止热损伤。Er,Cr:YSGG激光还可应用于骨切除、骨修整和骨成形等硬组织手术。在硬组织模式下,Er,Cr:YSGG激光可针对性的去除龋损组织、龈下牙结石、病变牙骨质等,并在不产生任何炭化或熔融的情况下进行釉质、牙本质切割和骨组织处理。

    2.Er,Cr:YSGG激光在牙周非手术治疗的应用

    2.1根面清洁和消毒

    在牙周炎的发生发展过程中,菌斑细菌及其产物是引发牙周病的始动因子,直接或间接参与了牙周病的全过程。因此,菌斑控制是治疗牙周炎的必要手段。但有研究指出,常规的洁治术和SRP通常难以彻底清除菌斑,其主要原因包括:器械不易进入根分叉或根面凹陷等部位,对清除病原微生物的效果不理想,进而导致根面玷污层残留。

    大量研究认为,Er,Cr:YSGG激光可有效对根面进行清洁和消毒,且不会造成根面损伤。孙淑萍等用Er,Cr:YSGG激光照射经SRP后的患牙周炎的离体牙根面,发现Er,Cr:YSGG激光在去除根面玷污层和病变牙骨质时未对其造成明显的结构破坏,利于牙周细胞再附着。Kimura等的实验也得出类似结论,认为Er,Cr:YSGG激光具有良好的根面平整作用,且不会导致照射区域的烧灼或熔融现象。但不同的功率设置和照射角度可能会对根面造成不同的影响。

    Ting等研究表明,Er,Cr:YSGG激光功率为1W时可有效清除牙结石,且此时形成的根面形态更利于牙周细胞附着;但激光功率≥1.5W时,则会造成根面粗糙,并出现熔融现象。deOliveira等在牛牙脱矿标本上观察了Er,Cr:YSGG激光不同照射角度对根面的形态、粗糙程度、磨损情况以及血液中纤维蛋白和血细胞附着力的影响,结果显示:激光与根面的照射角度为15°~30°时,根面的粗糙度最小,激光照射角度越大则对根面的损伤也就越大;但照射角度为45°~60°时,上述血液成分与根面的粘附效果更佳。对于Er,Cr:YSGG照射后的根面形态,也有研究取得不同结果。

    Noori等用Er,Cr:YSGG激光和超声器械分别进行SRP后,对比分析了两组的根面形态,结果显示:激光组有95%的标本存在弹坑状凹陷,而超声组只有40%的标本存在此情况;激光组根面裂纹的发生率为65%,超声组所有标本根面均可见裂纹。提示,相对于超声器械,Er,Cr:YSGG激光可能会导致根面形成更多的凹陷,但其造成根面裂纹的几率较小。此外,Er,Cr:YSGG激光在清除根面牙结石和玷污层的同时,也有一定的杀菌、抑菌效果。

    Gutknecht等的临床研究表明,与治疗前相比,Er,Cr:YSGG激光辅助SRP治疗后3、6个月,患者龈沟液中牙龈卟啉单胞菌、福赛坦氏菌、齿垢密螺旋体、聚合梭杆菌、中间普氏菌及伴放线聚集杆菌等牙周致病菌的数量均显著减少。

    2.2促进牙周附着形成和骨再生

    Er,Cr:YSGG激光可促进牙周炎患牙的牙周附着再形成,这可能与其促进成纤维细胞生长、牙周结缔组织细胞与牙根面附着的作用有关。Hakki等在体外实验中分别使用Gracey刮治器、短脉冲和长脉冲Er,Cr:YSGG激光处理根面标本,结果发现:短脉冲激光照射对促进牙周成纤维细胞的附着、生长及定向增殖的作用效果更佳。Fekrazad等用Er,Cr:YSGG激光和EDTA处理根面后,电镜下观察成纤维细胞的附着情况,结果显示:Er,Cr:YSGG激光促进成纤维细胞的附着能力更强。此外,也有学者证实Er,Cr:YSGG激光可在一定程度上促进新骨形成。

    Pavone等在构建的大鼠牙周炎模型上进行随机对照实验,结果表明:相对于手工刮治器械,Er,Cr:YSGG激光可在短期内促进根分叉区的新骨形成。Perio使用Er,Cr:YSGG激光治疗难治性深牙周袋患者1例,1年后病损区的探诊深度由8mm减少至2mm,影像学检查骨量增加明显。

    Alfalaki等报道了在不翻瓣情况下应用Er,Cr:YSGG激光治疗伴骨内缺损的慢性牙周炎患者46例,共有79个位点为角形骨内缺损,治疗后5~8个月进行影像学检查结果显示:所有缺损区均有骨量增加;在超过12个月随访时,有15个位点可见进一步的骨增量,其中9个位点的骨量增加≥50%。

    2.3改善牙周临床指标

    在评价牙周炎治疗效果时常用的临床指标包括探诊深度(Probing depth,PD)、临床附着丧失(Clinical attachment level,CAL)、探诊出血指数(Bleeding on probing,BOP)、菌斑指数(Plaque index,PI)、牙龈指数(Gingival index,GI)和改良龈沟出血指数(modified sulcular bleeding index,mSBI)等,多数研究均表明Er,Cr:YSGG激光对改善牙周临床指标具有积极作用。

    Dyer等对Er,Cr:YSGG激光辅助SRP治疗中、重度牙周炎患者16例进行了回顾性研究,2年随访时,患者的PD和CAL均较基线明显改善。Kelbauskiene等研究显示,单纯SRP和Er,Cr:YSGG激光辅助SRP对于改善轻、中度牙周炎患者的PI和BOP无显著差异(P>0.05),但激光辅助治疗组的PD减少更显著,术后引起的牙龈退缩量也更少,且差异均有统计学意义(P<0.05);表明,对于中、重度牙周炎患者采用Er,Cr:YSGG激光辅助非手术治疗更有优势。

    Gupta等采用Er,Cr:YSGG激光辅助SRP治疗PD为5~8mm的牙周袋,与单纯翻瓣手术相比,激光组在治疗后3、6个月时的PD、GI和mSBI均明显改善(P<0.05);提示,Er,Cr:YSGG激光可作为SRP的辅助手段代替翻瓣手术。陈美华等分别用Er,Cr:YSGG激光和SRP进行牙周基础治疗,与基线时相比,术后1、3个月两组的PD、CAL和BOP均显著降低(P<0.05),但两组间相比则无显著差异(P>0.05)。

    3.Er,Cr:YSGG激光在牙周手术治疗的应用

    3.1软组织手术

    对比传统的手术方法,Er,Cr:YSGG激光用于牙龈增生或牙龈瘤切除术、牙龈成形术、唇系带修整术、去除牙龈黑色素等治疗时,其所产生的激光能量具有良好的止血效果,且对组织创伤小,并能有效减少术后疼痛。Cercadillo-lbarguren等比较了CO2激光、二极管激光和Er,Cr:YSGG激光在切割时对软组织损伤的程度,发现Er,Cr:YSGG激光对软组织造成的热损伤最小。

    有研究报道,采用Er,Cr:YSGG激光在切除牙龈瘤时,具有减少术中出血、缩短创面愈合期、降低术后不适等优点,可替代传统刀片。Er,Cr:YSGG激光同样可作为一种安全、微创的治疗方法用于儿童牙龈切除手术。在系带修整和去除牙龈色素的手术中,应用Er,Cr:YSGG激光也可达到止血、减轻疼痛和促进组织愈合的效果。

    3.2骨切除手术

    陈峰等采用Er,Cr:YSGG激光行前牙牙冠延长术时,在不翻瓣的情况下进行去骨,与常规的翻瓣冠延长术相比简化了手术步骤,并能较快获得龈缘的稳定性及正常的牙周附着。Kimura等通过体外实验证实,Er,Cr:YSGG激光在进行骨切除的同时不会造成骨坏死、炭化或邻近组织的热损伤,同时激光照射区域骨组织的Ca/P比值无显著差异;提示激光在切割过程中并未对周围骨组织的化学结构产生影响。

    4.Er,Cr:YSGG激光在种植体周围炎治疗的应用

    随着种植手术的广泛开展,种植体周围炎逐渐成为学者们的研究热点。有研究表明,微生物的繁殖与种植体周围炎的发病机理相关,因此,种植体周围炎治疗的首要措施就是去除植体表面的细菌生物膜。目前,临床上治疗种植体周围炎的方法主要有手工或超声洁治术,局部应用药物及化学处理剂如抗生素冲洗液或糊剂、400g/L柠檬酸、EDTA等。但以上方法各有缺点,如机械清创易损伤种植体表面,造成骨愈合的延迟或阻滞;化学清创常常不够彻底,残留的细菌和毒素易导致再感染的发生,且酸性物质可灼伤软、硬组织并形成玷污层,进而影响组织愈合。

    有研究表明,Er,Cr:YSGG激光不仅具有杀菌效果,也能在去除种植体表面感染物的同时不会造成种植体自身和周围正常组织的损伤,为骨再生和重新形成骨结合提供良好环境,缩短愈合周期。Romanos等通过体外实验证实,分别用CO2激光和Er,Cr:YSGG激光照射纯钛种植体表面后,结果发现,激光照射后在种植体表面均能促进成骨细胞附着,进而促进周围新骨生成。

    Gómez-Santos等研究了Er,Cr:YSGG激光能量产生的温度对种植体表面的影响,认为Er,Cr:YSGG激光在有水模式下不会过多产热,也不会影响种植体表面的骨结合。Azzeh在翻瓣术后用Er,Cr:YSGG激光照射种植体周围炎术区,彻底清创后植骨、盖膜,18个月后发现种植体牙周袋深度由7mm降至2mm,松动度由Ⅰ°恢复至正常,出血、溢脓消失,疗效满意。综上所述,Er,Cr:YSGG激光具有根面清洁、杀菌、消毒、促进组织愈合、减少出血等优点,丰富了牙周治疗手段,提高临床疗效,在牙周领域中的应用前景广阔。

    相比于传统治疗方法,Er,Cr:YSGG激光在牙周基础治疗、手术治疗及种植体周围炎的治疗中均能取得更好的生物学效应和良好的临床疗效,但此类研究整体样本量较少,观察期较短,仍需要进一步的临床试验进行深入探索。

编辑: 陆美凤

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