作者：何文喜　劉寧寧　王曉麗　何欣遙

本文發表于:中華口腔醫學雜志, 2016,51(8): 470-474

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

20世紀60年代，隨著紅寶石激光的問世，激光照射對口腔內組織的影響引起口腔學者的極大興趣。1971年，激光被Weichman和Johnson應用于牙體牙髓病的診療，自此關于激光在口腔醫療領域的研究和應用拉開了帷幕。隨著光纖的改進，激光在牙體牙髓病診療中的應用更是突飛猛進。激光具有方向性好、單色性好、密度高、能量高、發散度小，以及光束照射到生物組織可產生光熱效應、光化學效應、光電磁效應、生物刺激效應等特點，在口腔疾病治療中可以充分發揮切割、氣化、凝固、燒灼、光敏、止痛等多種功能。

一、激光的種類

目前用于口腔臨床的激光種類主要有摻鉺鉻釔鈧鎵石榴石激光（Er,Cr:YSGG）、摻鉺釔鋁石榴石激光（Er:YAG）、半導體激光、脈沖式摻釹釔鋁石榴石激光（Nd:YAG）、二氧化碳（CO2）激光等。激光在口腔醫學領域中的研究和應用日益廣泛、深入，已逐漸趨向成熟。

1，Nd:YAG激光：

是一種波長為1.064 μm的近紅外光，輸出功率達100 W，具有較高的吸收系數及較強的穿透性。由于脈沖型Nd:YAG激光可間斷性地發射光源，大大減少了熱量積累，從而避免溫度過高，減少了損傷鄰近組織的幾率。因此，脈沖型Nd:YAG激光較連續型Nd:YAG激光得到了更廣泛的應用。

2，Er:YAG激光：

是一種波長為2.94 μm的近紅外激光，波長處于水的一個吸收峰值（2.95 μm）。因此，當其作用于組織時，激光照射處組織所含水分可吸收大量熱，局部升溫不高，對組織的熱損傷很小。

3，CO2激光：

CO2激光器自1964年問世以來，由于其具有高信號增益，光電轉換效率可達20%，以及約10.6 μm的特定中紅外激光波長，已廣泛應用于臨床。

4，Er,Cr:YSGG 激光：

又名水激光，是由美國 Biolase 公司研發的口腔科治療系統，于2002年9月通過美國食品藥品管理局認證，現眾多學者將其應用于口腔科。Er,Cr:YSGG激光的特性是低痛、微創、出血少，近年來已成為口腔臨床治療中的重要工具。Er,Cr:YSGG激光波長2.78 μm，與水的吸收峰值（3.0 μm）接近，因此，當激光能量傳遞給同軸的空氣-水混合體時，可激活水霧和組織中的羥基產生“微爆”現象，Er,Cr:YSGG激光的工作原理是在治療手柄前端的霧化區產生水霧顆粒，這些水霧顆粒被激光賦予能量，成為具有超強能力的工作物質，其所攜帶的能量在距光纖頂端1～2 mm內的反應區釋放，使其體積急劇膨脹，以達到對靶組織切割、瓦解的作用，從而有效去除軟硬組織。

5，半導體激光：

又稱二極管激光、近紅外激光。近年來，半導體激光儀器體積不斷縮小，傳送更加靈活，細光纖可完全適應較小尺寸及彎曲的根管，購買和維修成本也較低，因而發展迅速。半導體激光器體積小、重量輕、成本低、波長可選擇，其臨床應用覆蓋了其他類型激光的應用范圍，主要應用于測量儀器、條碼閱讀器、臨床標本或組織的檢測診斷及臨床治療。

將激光應用于口腔治療，在無痛的基礎上可以徹底清除玷污層及病變組織，且不會導致牙鉆產生的高溫、噪音和微裂，使醫師和患者都倍感舒適。

二、激光在牙本質過敏治療中的應用

牙本質過敏，是由于暴露于口腔的牙本質對冷、熱、酸、甜等刺激產生的短時間劇烈疼痛，且不能歸因于任何其他形式的牙齒缺損或病理學疾病。酸蝕、生理性及病理性磨損、牙齦退縮、牙周治療和解剖因素等都可能是牙本質過敏的危險因素。有關牙本質過敏的原因，目前主要有3種學說：①神經終末傳導學說；②牙本質細胞傳導學說；③流體動力學說。其共同點是牙本質小管外露，因此，封閉暴露的牙本質小管口是治療牙本質過敏的一個重要方法。目前，治療牙本質過敏癥的激光有以下幾類。

1，Nd:YAG激光：

有研究證實，用低能量（30 mJ）的Nd:YAG激光處理牙本質可顯著縮小牙本質小管徑，適宜能量的Nd:YAG激光可在牙本質表面形成完整的熔融層并達到一定深度，完全封閉牙本質小管，降低其滲透性。胡方興的研究顯示，Nd:YAG激光照射（0.75 W，2 min）后涂擦氟化鈉甘油治療牙本質過敏癥，可增加牙本質對氟的吸收，提高療效。激光照射牙本質后再用氟化鈉脫敏，除牙本質表面小管幾乎全部封閉外，還有密集的顆粒沉積，牙本質中氟峰值水平增加明顯。說明激光可以促進牙本質對氟的吸收，處理后的牙本質對氟有更高的親和力，這不僅可以提高近期療效，還能有效延長療效，是一種安全有效的治療方法。

2，Er:YAG激光：

Yu和Chang研究顯示，應用Er:YAG激光處理牙本質表面（60 mJ，2 Hz，2 min），可產生有效的牙本質小管封閉作用，其效果可以維持4周。李鑫等[15]研究測定Er：YAG 激光聯合ESPE Adper Easy-one自酸蝕樹脂粘接劑堵塞牙本質小管的效果，結果顯示聯合組（Er:YAG激光聯合3M ESPE Adper Easy-one粘接劑）的樹脂突深度顯著大于粘接劑組，表明相對低劑量的Er：YAG 激光（60 mJ，2 Hz，10 s）減次照射后，確實有利于樹脂滲透粘接和樹脂突的形成，堵塞牙本質小管效果良好。

3，Er,Cr：YSGG 激光：

Gholami等應用Er,Cr:YSGG激光進行體外牙本質脫敏實驗，結果顯示Er,Cr:YSGG激光在0.25 W、20 Hz時可有效熔融牙本質小管，產生牙本質小管封閉作用。袁會誠和李巖應用Er,Cr:YSGG 激光治療牙齒楔狀缺損，Er,Cr:YSGG激光制洞后形成粗糙面（深度0.2～0.5 mm），無需倒凹，不酸蝕，結果顯示Er,Cr:YSGG激光對因磨耗引起的牙本質過敏有脫敏作用，且Er,Cr:YSGG激光組充填成功率顯著優于傳統組。由于光纖反應區治療能量高度集中，使切割安全、高效；激光能量、水和空氣同時作用于靶組織，并由空氣加壓、水珠噴灑，阻止了激光的熱量產生，起到冷卻作用，達到無痛治療；且切削面呈粗糙顆粒表面，不會產生玷污層，不必酸蝕，利于粘接，有利于填補物的保留。Lee等關于Er,Cr:YSGG 激光的隨機臨床試驗研究顯示，Er,Cr:YSGG 激光在合適的功率下對牙本質過敏有一定的脫敏效果，且在最初階段的作用優于常規臨床對照組，n-CAP（一種含納米級碳酸鹽牙膏）配合一起應用臨床效果更好，脫敏效果持續時間更長。Yilmaz等也曾3次研究Er,Cr:YSGG激光對牙本質過敏癥的作用效果，其臨床隨機對照試驗及體外研究均證明：Er,Cr:YSGG激光可以有效封閉牙本質小管，對牙本質過敏有一定治療作用。

劉寧寧也研究了Er,Cr:YSGG 激光與不同脫敏劑對牙本質過敏的治療效果，應用不同功率Er,Cr:YSGG 激光以及3種不同脫敏劑進行牙本質過敏模型的表面脫敏，掃描電鏡觀察牙本質小管表面的封閉情況及封閉深度。電鏡結果顯示，Er,Cr:YSGG激光對牙本質小管表面的封閉效果優于其他幾種脫敏劑，且在深度上也優于脫敏劑組。

上述研究結果均認為，由于激光的熱效應作用于暴露的牙本質小管，使外露的小管口瞬間發生熱凝固而被封閉，對牙髓組織幾乎無影響，從而可以在一定程度上治療牙本質過敏，且其治療效果優于傳統的脫敏劑。

三、激光在去齲及牙體預備中的應用

Takamori等報道，應用Er:YAG激光備洞時，牙齒平均振動速度為（166±28）μm/s，而渦輪機的振動速度為（65±48） mm/s，比前者高100倍。如果牙髓溫度變化高于5.5 ℃ 1 min，將導致牙髓的不可逆損傷。相關研究也報道，鉺激光與普通牙科渦輪機進行牙體預備對比，激光具有無振動、無痛制備、無需麻藥或可減量應用等優勢，這些可以減輕患者的痛苦，尤其適用于兒童口腔科的治療。Beloica等[24]和Al-Batayneh等[25]在體外實驗中應用掃描電鏡及溫度測定儀記錄鉺激光的備洞情況，結果顯示激光可有效去除牙齒表面玷污層，大大減少裂紋，且牙齒表面溫度上升不超過5.5 ℃。Al Bukhary等研究顯示，在牙體預備前應用Er,Cr:YSGG激光預處理不影響牙髓活力及牙髓電活力測試，也不會導致任何疼痛及牙齒和口腔軟組織的明顯不適。

本課題組根據相關文獻，做了鉺激光及Er,Cr:YSGG 激光與傳統渦輪手機預備牙本質及牙釉質的微觀形態變化比較，在電子顯微鏡下可見，在釉質層激光相對于高速渦輪手機能減少甚至不產生裂紋，能增大釉質表面粘接面積；在牙本質層，激光相對于高速渦輪手機能減少玷污層，打開牙本質小管，使預備過的牙本質表面更清潔且更適于粘接。

以上研究結果均證明，激光對牙體硬組織的預備具有一定的安全性及有效性，其在這方面的應用也將逐步普及。

四、激光在根管治療術中的應用

根管治療術是通過機械、化學藥物的方法去除根管內感染物，消毒根管并使根管通暢，最后用充填劑填塞根管以封閉根尖孔。細菌及其產物在牙髓根尖周病的發生及發展過程中起重要作用，根管治療術的目的即清除根管內的病原因素，促進根尖周病損的愈合。有報道顯示根管治療總的成功率為85％～90％，其主要失敗原因是根管內存在持續感染，主要由糞腸球菌等頑固性致病菌引起。應用激光輔助根管治療可以去除根管內的玷污層，激光的細光纖可深入根管甚至根尖部位，借助激光的高溫可徹底清除根管內的殘留物，達到干燥、殺菌、清潔的作用。

研究表明，Er:YAG激光及Er，Cr:YSGG 激光均可以有效去除玷污層，顯著增強乙二胺四乙酸（ethylenediaminetetraacetic acid，EDTA）去除玷污層的效果。Licata等和Zhu等關于Er,Cr:YSGG激光的相關研究證實，選擇合適能量的Er, Cr: YSGG激光作用一定時間，可有效去除根尖部的玷污層，打開側支根管，從而減少根管內的細菌，提高療效。

程小剛等對Er:YAG激光進行根管消毒方面的對比研究，分別比較Er:YAG激光配合不同根管沖洗劑對感染根管內糞腸球菌的殺滅效果，對2個實驗組（A組：Er:YAG激光+52.5 g/L次氯酸鈉+生理鹽水+蒸餾水組；B組：Er:YAG激光+生理鹽水+蒸餾水組）和2個對照組（C組：52.5 g/L次氯酸鈉組；D組：生理鹽水組）進行比較，結果顯示A 組的殺菌效果最好，在根管壁表面、牙本質小管內100 μm和200 μm深度的細菌減少率均達100％。盡管A組與C組相比，在牙本質小管內各深度的細菌減少率差異均無統計學意義，但A組的細菌減少率在各層均略高于C組，這可能與A組中Er:YAG激光的作用模式有關，激光照射可以通過攪動次氯酸鈉促進其向牙本質小管深層滲入，從而殺死深層細菌。田甜甜等實驗表明，光子引導的光聲流效應（photon induced photoacoustic streaming，PIPS）-Er:YAG激光可以促進次氯酸鈉的殺菌效果，增加Er:YAG激光照射時間可增強其殺菌效果，如將根管預備至30號/0.04后再用PIPS-Er:YAG激光和次氯酸鈉處理可有效殺滅根管壁深層的糞腸球菌，其細菌減少率可達99%。

Gutknecht等實驗表明，810 nm及980 nm 半導體激光照射500 μm厚度感染糞腸球菌的牙本質30 s，可使細菌數量分別減少74%和86%，其照射深度同時可對側支根管進行有效殺菌。 de Souza等實驗表明，830 nm半導體激光結合17％的EDTA可以達到100％的消毒效果。李萬紅等實驗結果顯示，半導體激光照射根管內壁5 min，對不同的細菌滅菌率分別為黑色素桿菌90.65％、消化鏈球菌90.69％、核梭桿菌90.23％。

本課題組根據文獻進行Er:YAG激光、Er,Cr:YSGG 激光的根管蕩洗消毒實驗，結果表明Er:YAG激光聯合次氯酸鈉進行PIPS根管蕩洗，可有效去除根管內玷污層且可以打開牙本質小管，為下一步的根管充填奠定了良好的基礎。

根管填充是根管消毒后的后續步驟，其嚴密性是評判根管治療的重要指標。Varella和Pileggi應用Er,Cr:YSGG 激光（1.50 W, 20 Hz，30% 水, 50%氣）進行根管蕩洗，激光處理組與17%EDTA組及對照組相比，根充效果更好，能充到更多的側支根管與根管峽部。?zer和Basaran應用Er,Cr:YSGG 激光照射根管，然后側方加壓根管充填，進行根管微滲漏檢測發現，Er,Cr:YSGG 激光在1 W和2 W、50%水及48%氣體的作用下，根充效果較理想，微滲漏程度最小。

劉寧寧應用Er,Cr:YSGG 激光（1.0 W、15 Hz、20%空氣、30%水）蕩洗根管60 s，聯合52.5 g/L次氯酸鈉、17% EDTA與NaCl沖洗，與對照組、EDTA+次氯酸鈉+NaCl組及單純Er,Cr:YSGG 激光組相比，根充效果較好，根充糊劑進入牙本質小管的深度可達600 μm，為有效的臨床根管消毒蕩洗及充填提供了依據。

此外，還有許多學者研究激光在根管預備及再治療方面的作用，Samiei等對Nd:YAG與傳統的根管預備方式進行比較得出，激光與NiTi器械結合組去除玷污層及保護根管程度優于激光組與NiTi器械組，且均優于逐步后退法。Kokuzawa等對Er:YAG激光根管預備的研究也證明了Er:YAG激光去除玷污層的有效性及對牙本質小管的打開程度。由此可見，激光在根管預備方面具有一定優勢，可有效去除玷污層，為下一步的治療奠定基礎。Tachinami和 Katsuumi以及Anjo等研究顯示，Er:YAG激光與Nd:YAG激光均有助于去除根充物，有利于根管再治療。

五、激光在蓋髓術和牙髓切斷術中的應用

Toomarian等應用Er,Cr:YSGG 激光與甲醛甲酚進行動物實驗，結果顯示Er,Cr:YSGG 激光組較甲醛甲酚組活髓切斷術后組織學恢復明顯。Olivi等臨床研究表明，激光可有效改善蓋髓術后牙髓受到的深齲的病理學影響，較常規保守治療效果顯著。Yazdanfar等臨床試驗證明，808 nm的半導體激光應用于直接蓋髓術效果理想，其1年后的回訪率仍為100%。Cengiz和Yilmaz的隨機臨床試驗表明，Er, Cr: YSGG激光在輸出功率為0.5 W、無水情況下結合蓋髓劑用于直接蓋髓，其成功率顯著高于單獨使用蓋髓劑組。

De Coster等對激光輔助乳牙活髓切斷的綜述表明，有關激光輔助活髓切斷的高質量臨床研究論文數量有限，迄今僅有微弱的證據表明，激光應用可以提高活髓切斷術的治療效果，因此，在廣泛臨床應用前需要進一步的研究證明其有效性。

本課題組研究發現，將Er,Cr:YSGG激光應用于臨床活髓保存和牙髓切斷術較常規的治療手段有更顯著的效果，且患者術中感覺舒適，術后反應更輕。

綜上所述，激光由于其應用時微創舒適，疼痛少，在去除硬組織時可以減少麻醉或不麻醉，同時不損傷牙髓；激光去除硬組織基本無震動感，產生微裂少，粗燥面有利于粘接，因此可以作為一種理想的口腔科硬組織去除工具。激光由于其光動力效應和熱效應，可以更有效地清理根管和殺滅根管內的細菌，在牙髓治療中是一種理想的輔助工具。隨著激光光導纖維的不斷改進，激光在臨床中的應用愈來愈常見，未來凡是可以用鉆頭和手術刀的地方，均可以由激光替代，激光在牙體牙髓疾病治療中的應用將更加廣泛。

來源：原創  中華口腔醫學雜志