半導(dǎo)體激光在口腔臨床醫(yī)療中的應(yīng)用和研究進(jìn)展

楊相笛，陳　悅，李　丹，王浩宇，張江琳（西安交通大學(xué)口腔醫(yī)院牙周粘膜科，陜西西安710004）

半導(dǎo)體激光在口腔臨床醫(yī)療中的應(yīng)用和研究進(jìn)展

楊相笛，陳悅*，李丹，王浩宇，張江琳
（西安交通大學(xué)口腔醫(yī)院牙周粘膜科，陜西西安710004）

激光在口腔領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越多。半導(dǎo)體激光以其諸多的優(yōu)點(diǎn)，在口腔領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛，現(xiàn)就半導(dǎo)體激光在口腔內(nèi)科、口腔正畸學(xué)、口腔修復(fù)學(xué)、口腔種植學(xué)以及頜面外科等領(lǐng)域的臨床應(yīng)用現(xiàn)狀及目前的研究進(jìn)展加以綜述。

醫(yī)用光學(xué)；半導(dǎo)體激光；口腔；臨床應(yīng)用

0 引言

激光被譽(yù)為“生命之光”，激光治療做為臨床治療中一個新的治療方法，它操作簡單、快捷、創(chuàng)傷小，具有傳統(tǒng)治療方法無法比擬的優(yōu)越性。國內(nèi)外激光醫(yī)療技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)有40多年的歷程。激光與口腔治療的結(jié)合始于1964年，隨著激光技術(shù)的發(fā)展，其在口腔醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛。激光在口腔領(lǐng)域的實(shí)用性和安全性已得到多方面的認(rèn)證，并已獲得美國食品及藥品管理局（OP.）批準(zhǔn)。用于口腔臨床的激光種類主要有半導(dǎo)體激光、CO2激光、氬離子激光、Nd：YAG激光、Er：YAG激光和Er：YSG激光。

激光口腔疾病治療原理主要是產(chǎn)生調(diào)理作用，從而能夠消炎止痛，抗感染，改善血液循環(huán)，增強(qiáng)機(jī)體免疫功能。改善微循環(huán)系統(tǒng)，抑制平滑肌緊張，增加毛細(xì)血管血流量，增強(qiáng)抗凝血酶活性系數(shù)，增加組織滲透性，減少水腫和血腫，抑制創(chuàng)傷組織，增加了RNA和DNA產(chǎn)量，產(chǎn)生單分子氧，對細(xì)胞再生起重要作用，恢復(fù)由神經(jīng)損傷造成的病理學(xué)退化，增強(qiáng)血細(xì)胞殺菌作用，消炎止痛，基本上杜絕感染，促進(jìn)滲出物的吸收，加快傷口的愈合［1］。

當(dāng)激光束照射至生物組織可以產(chǎn)生光電磁效應(yīng)、光熱效應(yīng)、生物刺激效應(yīng)、光化學(xué)效應(yīng)等［4］。激光可以利用這些特性和效應(yīng)，進(jìn)行凝固、切割、燒灼、氣化、針灸、止痛、麻醉等多種功能。激光按能量高低不同可分為高能量激光和低能量激光。高能量激光指功率為數(shù)瓦之上的激光，對機(jī)體可能產(chǎn)生不可逆的作用，常用于對病灶進(jìn)行汽化、切割等；低能量激光通常指功率為毫瓦級別的激光，主要通過發(fā)揮其生物刺激效應(yīng)發(fā)揮功能。低能量激光可以直接照射生物組織，不會產(chǎn)生不可逆損傷，因此更廣泛的應(yīng)用于無創(chuàng)傷醫(yī)療。

半導(dǎo)體激光又稱為二極管激光、近紅外激光、弱激光，是波長800～980 nm的低能量激光。低能量激光照射不僅對局部有治療效果，而且還發(fā)現(xiàn)有“系統(tǒng)效應(yīng)”，即在離照射點(diǎn)有一定距離處也有效應(yīng)（正效應(yīng)）［2］。半導(dǎo)體激光器具有體積小、重量輕、成本低、壽命長、波長可選擇、輸出功率穩(wěn)定、電源驅(qū)動系統(tǒng)簡單等優(yōu)點(diǎn)，其臨床應(yīng)用幾乎覆蓋了所有其他類型激光的應(yīng)用范圍。自被FDA批準(zhǔn)應(yīng)用以來，在腫瘤科、血管外科、泌尿外科、口腔科、美容領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用。近年來光動力療法在腫瘤治療中逐漸興起，而半導(dǎo)體激光在該療法中也起到了不可或缺的作用。

20世紀(jì)90年代中期以來，半導(dǎo)體激光治療系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于牙周病、牙髓炎、口腔潰瘍等口腔疾病治療?，F(xiàn)就半導(dǎo)體激光在口腔各學(xué)科的臨床應(yīng)用和研究進(jìn)展進(jìn)行簡介。

1　口腔內(nèi)科的應(yīng)用

半導(dǎo)體激光在口腔內(nèi)科領(lǐng)域的應(yīng)用幾乎涵蓋了口腔內(nèi)科治療的各個方面。除了在牙體牙髓病學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用于齲病預(yù)防、根管治療、牙本質(zhì)過敏癥治療、牙齒外漂白外，在兒童牙病和牙周病、粘膜病的治療領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。

諸多研究認(rèn)為半導(dǎo)體激光有助于氟化物防齲過程，并且可通過協(xié)助殺滅變異鏈球菌防齲。Vitale等［3］對成年人牙冠進(jìn)行酸蝕后進(jìn)行涂氟處理和半導(dǎo)體激光照射，證實(shí)半導(dǎo)體激光可以加強(qiáng)牙釉質(zhì)對氟的攝取。也有學(xué)者通過建立大鼠齲齒模型并應(yīng)用半導(dǎo)體激光器和光敏劑血卟啉單甲醚進(jìn)行光動力實(shí)驗，證實(shí)半導(dǎo)體激光器和光敏劑血卟啉單甲醚對變形鏈球菌有明顯殺滅作用，對大鼠齲齒有明顯的預(yù)防作用，且其預(yù)防效果與能量密度關(guān)系密切［4，5］。由此可見，半導(dǎo)體激光有望成為防齲的新工具，但是，有關(guān)其應(yīng)用于防齲的最適功率及能量，以及是否會在照射過程中對牙齒及周圍組織帶來損傷，尚需進(jìn)一步探索。

半導(dǎo)體激光應(yīng)用于根管治療，安全有效，且可以增加根管充填的封閉性，有助于提高根管治療的成功率。Siddiqui等［6］對17篇研究半導(dǎo)體激光對離體牙糞腸球菌的殺滅作用的文獻(xiàn)內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)分析，認(rèn)為半導(dǎo)體激光殺滅來自感染根管的糞腸球菌是有效的［7］。研究發(fā)現(xiàn)，半導(dǎo)體激光清除玷污層能力好，且處理后的根管比未經(jīng)處理的封閉性有所提高等［8-10］。臨床報道，在根管治療過程中，對常規(guī)根管預(yù)備后的患牙輔以半導(dǎo)體激光根管內(nèi)照射，可有效控制炎癥，止痛，縮短療程，明顯提高根管治療效果［11］。由此可見半導(dǎo)體激光在根管治療中的應(yīng)用具有一定的前景。

半導(dǎo)體激光治療牙本質(zhì)過敏癥是近年來較熱門的一種新方法。在臨床上應(yīng)用既可以單獨(dú)應(yīng)用，也可以結(jié)合藥物進(jìn)行。Umana等［12］體外研究半導(dǎo)體激光對封閉牙本質(zhì)小管的作用，證實(shí)半導(dǎo)體激光（810和980 nm，0.8和1W）連續(xù)照射10 s，能夠封閉牙本質(zhì)小管，有效治療牙本質(zhì)過敏癥。Lund等［13］將13個病人117顆牙分為3組進(jìn)行研究，比較半導(dǎo)體激光和2%氟化鈉凝膠、卡波姆940凝膠治療牙本質(zhì)過敏癥效果，證實(shí)半導(dǎo)體激光治療牙本質(zhì)過敏癥是有效的。對比單獨(dú)應(yīng)用半導(dǎo)體激光和結(jié)合藥物治療牙本質(zhì)過敏癥的療效，結(jié)合NaF凝膠時效果更好［14］。雖然半導(dǎo)體激光照射可產(chǎn)生牙髓充血，不過此反應(yīng)是極輕微的，一般不會產(chǎn)生臨床癥狀，可以安全使用［15，16］。在實(shí)際治療中，操作者仍需控制合適的照射功率及照射時間，以防止并發(fā)癥的出現(xiàn)。

近年來使用半導(dǎo)體激光進(jìn)行牙齒漂白術(shù)，在臨床應(yīng)用中有較好療效，可以顯著提高漂白效果，而且較其它的漂白方法有一定的優(yōu)點(diǎn)。Son等［17］體外使用牛牙齒進(jìn)行試驗，證實(shí)半導(dǎo)體激光和35%過氧化氫結(jié)合不僅提高漂白效果而且保護(hù)牙釉質(zhì)結(jié)構(gòu)。田立華等［18］使用半導(dǎo)體激光漂白四環(huán)素牙，短期漂白效果明顯。關(guān)于激光漂白是否有損傷牙髓的可能性，仍存在爭議。有臨床比較半導(dǎo)體激光與其他牙齒美白方法，認(rèn)為激光牙齒美白的效果明顯，牙齒、牙髓、牙齦不適感最?。?9］，但也有報道發(fā)現(xiàn)，由于激光的熱效應(yīng)，半導(dǎo)體激光輔助活髓牙漂白時誘導(dǎo)髓室溫度上升，可能引起牙髓組織損壞［20］。關(guān)于半導(dǎo)體激光漂白是否損傷牙髓或者在什么參數(shù)情況下最為安全有效，有待進(jìn)一步研究。

半導(dǎo)體激光已成功應(yīng)用于牙周病系統(tǒng)治療的各個方面，甚至有望成為牙周組織再生的新希望。半導(dǎo)體激光可以降低牙周促炎因子表達(dá)和RANKL/ OPG比值［21］，且可以促進(jìn)牙周膜成纖維細(xì)胞的增殖和分化［22］。臨床研究認(rèn)為齦上潔治術(shù)前應(yīng)用半導(dǎo)體激光照射患牙，可在超聲齦上潔治術(shù)中起到明顯的鎮(zhèn)痛作用［23］。在中度牙周炎癥（探診深度為4～6 mm），半導(dǎo)體激光（980 nm波長）結(jié)合齦下刮治，與單純齦下刮治相比，效果更好［24］。系統(tǒng)治療結(jié)束后仍預(yù)留的牙周袋是牙周治療中的挑戰(zhàn)，半導(dǎo)體激光輔助基礎(chǔ)治療處理單根牙余留牙周袋，證實(shí)是有效的，有望成為牙周治療維護(hù)期的一種選擇［25］。半導(dǎo)體激光也被應(yīng)用于牙周手術(shù)中，810 nm半導(dǎo)體激光輔助改良widman翻瓣術(shù)可減少術(shù)后腫脹和疼痛［26］。

半導(dǎo)體激光能有效改善組織血液循環(huán)，促進(jìn)粘膜潰瘍愈合，減輕神經(jīng)組織水腫，從而快速緩解疼痛，減輕炎癥反應(yīng)，因此臨床上被應(yīng)用于治療復(fù)發(fā)性口腔潰瘍、糜爛性扁平苔蘚、三叉神經(jīng)帶狀皰疹等。半導(dǎo)體激光促進(jìn)創(chuàng)口愈合的機(jī)制可能是促進(jìn)上皮細(xì)胞增殖，半導(dǎo)體激光可以增加表皮角質(zhì)細(xì)胞的活動性［27］。

半導(dǎo)體激光是治療復(fù)發(fā)性口腔潰瘍有效的辦法，可以減少愈合時間，減輕疼痛感覺［28］。邱宏亮等［29］臨床研究認(rèn)為半導(dǎo)體激光照射治療糜爛型OLP患者具有顯著療效，優(yōu)于常規(guī)藥物治療，而且在激光治療過程中患者無明顯不適感，同時還避免了因藥物治療所導(dǎo)致的副作用。半導(dǎo)體激光也能有效的治療放射性口炎［30］。半導(dǎo)體激光介導(dǎo)的光動力療法治療口腔紅斑和口腔疣狀增生也是非常有效的［31］。

激光治療的安全性和有效性的允許兒科牙醫(yī)提供理想的治療不用擔(dān)心傳統(tǒng)牙科技術(shù)伴隨的很多問題激光在去齲，去骨，軟組織手術(shù)中的應(yīng)用可以減少術(shù)后不適、感染，并且使醫(yī)生的操作更為安全、簡單［32］。De等［33］研究認(rèn)為2%含氟藥劑涂抹離體乳牙牙釉質(zhì)和紅外線半導(dǎo)體激光照射，形成涂層，可貯存礦物質(zhì)，有助于防齲。沈國榮等［34］觀察激光照射結(jié)合樹脂封閉在防治乳牙齲壞中的臨床效果。半導(dǎo)體治療組128顆乳牙，經(jīng)6個月后，其齲壞率僅為7.0%，與對照組有顯著差異。證實(shí)半導(dǎo)體激光照射結(jié)臺樹脂封閉，是一種安全有效、便捷的防治乳牙齲壞的方法，易于臨床推廣并被兒童接受。Pinheiro等［35］使用半導(dǎo)體激光對牙髓壞死乳牙進(jìn)行根管消毒，細(xì)菌滅活率比傳統(tǒng)方法高，證實(shí)在牙髓壞死的乳牙根管治療中，半導(dǎo)體激光進(jìn)行根管消毒是一種良好的方法。

2　口腔正畸學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用

激光技術(shù)在現(xiàn)代牙科中作用越來越重要，正畸科也越來越多地使用激光裝置。正畸科應(yīng)用半導(dǎo)體激光主要在硬組織和軟組織兩個方面來提高正畸治療。

在軟組織手術(shù)中，如唇舌系帶修整術(shù)等，使用半導(dǎo)體激光可以減少甚至消除局部麻醉，可以不用縫合［36］。半導(dǎo)體激光在硬組織中的應(yīng)用是目前研究的熱點(diǎn)。低能量激光已經(jīng)被證實(shí)促進(jìn)成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞的分化，影響骨重建過程。Cossetin等［37］動物實(shí)驗證實(shí)，在牙齒移動初期，半導(dǎo)體激光可增加破骨，但不增加成骨，并且破骨活動是能量依賴的。在矯正張力刺激下，半導(dǎo)體激光增加牙周膜細(xì)胞增殖，降低牙周膜細(xì)胞炎性，增加牙周膜中骨鈣素的表達(dá)［38］。動物實(shí)驗表明，半導(dǎo)體激光可促進(jìn)I型膠原和纖連蛋白形成，從而促進(jìn)結(jié)締組織再生［39］。Shira-zi等［40］研究波長660 nm GaAlP半導(dǎo)體激光，對Wistar大鼠牙齒移動和組織狀態(tài)的影響，認(rèn)為其可以刺激骨重建過程，但是對人體組織的照射量有待進(jìn)一步研究。貴林等［41］通過半導(dǎo)體激光對狗的上頜骨快速擴(kuò)弓后進(jìn)行一定劑量的照射，探討半導(dǎo)體激光對狗的上頜骨腭中縫處新骨形成的促進(jìn)效果，半導(dǎo)體激光對腭中縫處擴(kuò)弓后新骨形成有一定的促進(jìn)作用，成骨面積平均增加。半導(dǎo)體激光照射被分牙齒根尖區(qū)域，照射量2 J/cm（2），830 nm波長，有效控制分牙圈帶來的疼痛［42］。臨床試驗證明，半導(dǎo)體激光可以減少治療療程和治療疼痛［43］。

3　口腔修復(fù)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用

半導(dǎo)體激光屬于低能量激光，在殺菌和軟組織手術(shù)方面應(yīng)用較多，在修復(fù)科的應(yīng)用主要局限于全冠、樁粘結(jié)過程。半導(dǎo)體激光也被應(yīng)用在排齦過程中。前牙冠修復(fù)位于齦下，若得到合適的排齦距離則可以減少冠對牙周的損傷。有學(xué)者對20顆做過根管治療，計劃行冠修復(fù)的病人進(jìn)行半導(dǎo)體激光照射，以期得到合適的排齦距離，定量測量處理前后冠邊緣與齦邊緣的距離，獲得了理想效果［44］。

4　口腔種植學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用

半導(dǎo)體激光在種植科的研究和應(yīng)用相對較少，在此做以簡單介紹。El-Kholey等［45］在二期種植中應(yīng)用半導(dǎo)體激光非局麻情況下暴露種植體，比較其與傳統(tǒng)手術(shù)刀的差別，證實(shí)該辦法是有效可行的，而且無需麻醉，具有極大的優(yōu)勢。種植體表面消毒也在種植科得到應(yīng)用，其優(yōu)勢和最佳照射參數(shù)仍沒有定論［46］。掃描電鏡研究半導(dǎo)體激光對種植體表面的影響，表明GalAsP（980 nm）半導(dǎo)體激光不破壞鈦種植體表面，對治療種植體周圍炎是安全有效的［47］。

5　口腔頜面外科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用

半導(dǎo)體激光在口腔頜面外科學(xué)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，已經(jīng)參與到了牙槽外科、腫瘤外科、唾液腺疾病、顳下頜關(guān)節(jié)功能紊亂癥及頜面部神經(jīng)性疾患的治療中。

半導(dǎo)體激光可以促進(jìn)拔牙創(chuàng)愈合［48］。有學(xué)者對58拔牙病人，兩個齦瓣切口中的一個使用氦氖半導(dǎo)體激光（1.4 mW，670 nm，0.34 J/cm2）照射30 s。半導(dǎo)體組69%的創(chuàng)口愈合快于對照組［49］。

激光在腫瘤外科的應(yīng)用主要集中在手術(shù)和光動力療法領(lǐng)域。半導(dǎo)體激光可協(xié)助口腔鱗癌的化療，良性腫瘤的手術(shù)切除等，半導(dǎo)體激光應(yīng)用于手術(shù)接觸式纖細(xì)光纖切割較為精準(zhǔn)，周圍組織熱損傷較小。半導(dǎo)體激光參與的光動力療法可以有效殺滅口腔鱗癌細(xì)胞，且半導(dǎo)體激光明顯增強(qiáng)殺滅作用［50］。邱海霞等［51］應(yīng)用半導(dǎo)體激光參與的光動力療法治療臨床及病理確診的口腔黏膜扁平苔蘚和鱗癌患者累計治療18處病灶，認(rèn)為半導(dǎo)體激光參與的光動力療法是一種安全、值得推廣的治療口腔黏膜癌前病變和口腔癌的高效療法。

半導(dǎo)體激光還應(yīng)用在唾液腺疾病，顳下頜關(guān)節(jié)功能紊亂癥，和頜面部神經(jīng)性疾患的治療。曹軍等［52］研究認(rèn)為半導(dǎo)體激光穴位照射聯(lián)合局部封閉治療原發(fā)性三叉神經(jīng)痛，有較好的療效且可反復(fù)多次治療。張寶震等［53］應(yīng)用半導(dǎo)體激光（630-850 nm）穴位照射聯(lián)合蒲地藍(lán)口服液治療成人流行性腮腺炎，效果顯著，并發(fā)癥少，且使病程明顯縮短。半導(dǎo)體激光治療顳下頜關(guān)節(jié)功能紊亂癥也有很好的效果［54］。有研究認(rèn)為，急性期采用半導(dǎo)體激光穴位照射作為輔助性治療手段有利于縮短Bell麻痹的病程提高早期治愈率［55］。也有動物實(shí)驗表明半導(dǎo)體激光照射可以減少延遲的再植牙的牙根外吸收［56］。

綜上所述，半導(dǎo)體激光在口腔領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用，其生物效應(yīng)良好，臨床效果優(yōu)勢明顯。但是，有關(guān)文獻(xiàn)大多為體外實(shí)驗研究，臨床上術(shù)者使用過程中的不確定影響因素還有很多，如光纖的角度、照射的距離，能量大小，位置等。一些臨床應(yīng)用報道無論是在樣本數(shù)量還是觀察周期上都還不夠理想。因此，半導(dǎo)體激光在口腔領(lǐng)域中的臨床研究還有待進(jìn)一步深入，還有很大的空間。隨著激光技術(shù)的日益發(fā)展和逐漸完善，半導(dǎo)體激光在口腔科的應(yīng)用一定會越來越廣泛。

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C linical App lication and Research Progress of Sem iconductor Laser in Stom atology

YANG Xiangdi，CHEN Yue*，LIDan，WANG Haoyu，ZHANG Jianglin
（Departmentof Periodontitis and OralMedicine，Xi'an Jiaotong University Stomatology Hospital，Xi'an 710004，Shaanxi，China）

App lication of laser in stomatology is becoming increasingly wider.Semiconductor Laser，for its variousmer-its，has an extensive app lication in stomatology.This article reviewed clinical application of semiconductor laser in each department of stomatology and its progress.

medical optics；semiconductor laser；stomatology；clinical application

R78

A

1007-7146（2015）03-0226-06

10.3969/j.issn.1007-7146.2015.03.003

2015-03-04；

2015-04-10

楊相笛（1989-），女，漢族，河南洛陽人，碩士研究生，現(xiàn)主要從事牙周病治療的研究。（電話）13468830491；（電子郵箱）yangxiangdi925@gmail.com

（電子郵箱）dentistcy@126.com