激光治療種植體周圍炎的應用及研究進展

孫力 吉凱 陳明

隨著口腔種植材料、技術的發(fā)展，種植義齒成為臨床治療牙缺失的最主要用修復方式。有研究表明種植體的成功率達到98%[1]。但是，也有研究表明大約7%的種植患者會發(fā)生種植體周圍炎[2]。種植體周圍炎是發(fā)生在種植體周圍軟、硬組織的炎癥性損害，同時導致種植體周圍支持組織的喪失，是種植失敗的主要原因之一。目前其治療方法主要包括非手術治療和手術治療。前者包括機械清創(chuàng)、超聲、藥物治療和激光治療等。其中，激光治療具有安全性高、創(chuàng)傷小、操作簡單、臨床療效肯定等優(yōu)點廣泛在臨床上被使用[3]。本文將對激光治療種植體周圍炎作一綜述。

1.牙科常用激光

激光根據工作物質的種類，牙科常用激光可分為：(1)固體激光：如Nd:YAG激光，Er:YAG激光；Er,Cr:YSGG激光(水激光)等。(2)氣體激光：如二氧化碳激光(CO2激光)等。(3)半導體激光：如GaAlAs激光(砷鋁鎵激光)等。

臨床上用于種植體周圍炎的激光主要是：Nd:YAG激光；Er:YAG激光；Er,Cr:YSGG激光；CO2激光；GaAIAs激光

2.激光治療種植體周圍炎

種植體周圍炎的治療關鍵是通過去除種植體及周圍微生物和感染組織，以達到控制菌斑以及促進種植體與骨再結合以及骨組織再生的目的。種植體周圍炎齦下菌群的微生物主要以G-桿菌(牙齦卟啉單胞菌、中間普氏菌)及螺旋體為主，兼性厭氧球菌的比例較低[4]。激光因具有作業(yè)范圍廣、殺菌能力強同時具有生物刺激性等特點優(yōu)于傳統(tǒng)機械去污方法而成為種植體周圍炎重要的輔助治療方法。

2.1 Nd:YAG激光 工作物質為摻釹釔鋁石榴石晶體，波長1064nm，屬近紅外光。治療種植體周圍炎常用參數(shù)：輸出功率為1-1.4W，20mJ/Pulse,脈沖頻率50-70HZ[3],根據能量輸出方式的不同分為連續(xù)型和脈沖型兩種模式，目前在臨床上通常使用的是脈沖型。

2.1.1 去污、殺菌能力 Nd:YAG激光穿透能力強，有較強的殺菌能力，可有效去除生物膜及清除袋內壁組織，可減少袋內細菌。Goncalves等[4]使用Nd:YAG激光照射，對種植體表面的牙齦卟啉單胞菌和糞腸球菌可以100%的殺滅。Giannelli等[5]發(fā)現(xiàn)，對涂布了細菌內毒素脂多糖的種植體表面使用Nd:YAG激光照射，研究顯示巨噬細胞活化減低、低脂多糖誘導的一氧化氮產生減少、細胞和血管黏附分子表達降低、內皮細胞產生白細胞介素-8減少，從而抑制細菌內毒素脂多糖誘導的炎癥反應。因此認為Nd:YAG激光是治療種植體周圍炎的有效工具。

2.1.2 引導骨再生 Chellini F等[6]研究表明，在口腔內使用Nd:YAG激光照射，堿性磷酸酶、RUNX2、成纖維細胞中膠原蛋白I、內皮細胞中黏著斑蛋白的表達增強，對成骨細胞具有生物刺激效應。Kim等[7]使用低劑量Nd:YAG激光照射種植體，內源性BMP-2表達增強、成骨細胞活力增加，礦物質沉積加速。劉靜波等[8]使用機械去腐、水冷脈沖型Nd:YAG激光、鹽酸米諾環(huán)素軟膏三聯(lián)療法治療早期種植體周圍炎，使用激光照射的臨床效果更佳。Bduljabbar等[9]臨床觀察研究顯示，Nd:YAG激光輔助非手術機械治療與單純機械治療相比較，前者在降低種植體周圍軟組織炎癥指標有明顯優(yōu)勢。

2.1.3 熱效應及安全性 Nd:YAG激光穿透能力強，容損傷易軟、硬組織及種植體表面。Romanos等[10]發(fā)現(xiàn)，Nd:YAG激光可以熔化種植體表面或對鈦種植體的表層損傷，并在鈦的不同表層產生凹坑和裂縫。Giannini等[11]認為，Nd:YAG激光在平均功率為1-4W時,既能達到殺菌效果，又能不破壞種植體表面形態(tài)。

激光照射可引起組織溫度升高。鈦金屬種植體與牙體組織不同，熱傳導速度更快。李倩等[12]應用Nd:YAG激光照射與臨床實際應用種植體相同表面處理的純鈦圓盤試件，設定不同參數(shù)和條件，掃描電鏡觀察鈦盤表面結構變化，熱電偶檢測鈦盤溫度變化范圍和到達骨組織損傷溫度升高閾值(升高10℃)的照射時長。結果顯示Nd:YAG激光直接照射種植體表面可引起表面結構明顯變化和周圍組織熱損傷風險，使用時應注意合理參數(shù)設置、移動照射操作和水冷卻。

2.2 Er:YAG激光(摻鉺釔鋁石榴石激光) 工作物質為摻鉺釔鋁石榴石晶體，波長2940nm，是一種水動力生物激光系統(tǒng)，屬中紅外線激光。治療種植體周圍炎推薦使用參數(shù)是100mJ,頻率10Hz[13]。主要通過水動能效應作用于組織，作用原理如下：Er:YAG激光射線波長為2940nm，與水(3000nm)和羥磷灰石(2800nm)對紅外線的吸收峰值接近，水分子吸收的激光能量，成為攜帶超高能量的水分子，水分子作用于光照處的組織，其體積迅速膨脹產生巨大壓力，同時大量水分子發(fā)生劇烈微爆破，以達到清除軟硬組織的功能。

2.2.1 去污、殺菌能力 Er:YAG激光可以有效去除種植體表面的脂多糖等毒素，去污殺菌的能力很強。Yoshino等[14]利用Er:YAG激光對種植體表面照射處理，同時行GBR(骨再生術)，隨訪觀察2年發(fā)現(xiàn)，種植體周圍沒有發(fā)現(xiàn)牙周致病菌的存在。

2.2.2 引導骨再生 Er:YAG激光爆裂水分子后產生的OH-自由基可刺激纖維母細胞，促進膠原蛋白、細胞外基質的形成、從而引發(fā)膠原蛋白結構的重構。Takasaki AA[15]通過研究病理切片發(fā)現(xiàn)使用Er:YAG激光治療后的種植體周圍炎的患者，較傳統(tǒng)機械治療種植體周圍新骨形成增多，種植體與骨接觸面積增大。

Nevins 等[16]使用 Er:YAG 激光(100mJ/mm2，20Hz)照射炎癥種植體周圍并同期進行GBR與未照射的對照組進行比較發(fā)現(xiàn)，Er:YAG激光組在種植體與骨結合方面表現(xiàn)優(yōu)于對照組，同時有新骨形成。盧海賓等[17]通過對比Er:YAG激光聯(lián)合GBR組與機械刮治聯(lián)合GBR治療種植體周圍炎骨缺損的研究證實，前者取得更好得骨缺損修復。有學者研究得出的結論，Er:YAG激光在60-100mJ、10Hz的參數(shù)下能有效提高種植體鈦表面的生物相容性和成骨細胞的活化能力[18]。

2.2.3 熱效應及安全性 在推薦使用參數(shù)范圍內，種植體升溫問題是研究熱點之一。照射種植體表面時，適當增加水汽可以降低激光對種植體、周圍組織的熱損傷。Yamamoto等[19]用犬做實驗發(fā)現(xiàn)：Er:YAG激光在水霧冷卻下能有效去除種植體表面感染的氧化鈦層，同時又不損傷相鄰骨組織。由于缺少長期的臨床隨訪或者隨訪結果并不令人滿意，因此,亟待有長時間的正面報道和激光技術的改進。

2.3 Er,Cr:YSGG激光又稱水激光 工作物質為鉺，鉻:釔-鈧-鎵-石榴石激光，又稱水激光。激光的波長2780nm,治療種植體周圍炎推薦使用參數(shù)是脈沖能量60-120mJ/10HJ是比較安全的[20]，工作尖有不同作用，主要通過水動能效應作用于組織。

2.3.1 去污、殺菌能力 水激光通過水動能效應作用于組織，去除壞死組織強，能促進種植體-牙齦界面形成生物學封閉，同時促進骨結合[21]。Berk等[22]使用Er,Cr:YSGG激光對10枚植體進行體外照射實驗證實，Er,Cr:YSGG激光可有效清除菌斑生物膜及壞死組織,同時對植體表面未產生不利影響。Schw arz等[23]證實Er,Cr:YSGG激光在能量120mJ時可有效地去除種植體表面的菌斑及生物膜，種植體表面不會溶解或出現(xiàn)孔隙，在去除菌斑、生物膜方面要優(yōu)于對照組的洗必泰溶解和超聲潔治。

2.3.2 引導骨再生 Miller等[24]將Er,Cr:YSGG激光設定在H(硬組織)模式，能量300mJ，頻率20Hz，應用于種植體表面，在清除菌斑生物膜的同時，未測量出形態(tài)變化。同時進行對照分析實驗：分別應用Er,Cr:YSGG激光和檸檬酸+生理鹽水對TPS表面(鈦漿噴涂表面)和HA表面(生物活性物覆蓋表面)進行處理對照，得出結論:Er,Cr:YSGG激光在高能量、低水流下，沒有熱效應；不會改變植體表面結構；沒有組織碎片殘留；無玷污層；為牙槽骨和植體原感染處的骨組織再生及與種植體發(fā)生再次骨結合創(chuàng)造理想環(huán)境。

2.3.3 熱效應及安全性 水激光工作時與組織面保持1-2mm的距離，選擇合適的水汽比輔助，激發(fā)水分子產生高速流動的流體力學作用于軟組織或骨組織，不需要直接接觸硬組織表面[25]，對牙周不產生熱的損傷，也能促進牙周組織的愈合[26]。冀章章等[27]，Er,Cr:YSGG激光能量能暫時阻斷神經傳導，治療過程中無需注射麻醉，患者基本無痛感，止血后不產生焦黑現(xiàn)象，不良反應少，創(chuàng)口愈合快。

2.4 CO2激光 CO2激光是口腔頜面外科最常用的一種激光，屬于氣體激光，以水吸收為主，光斑直徑小，作用深度淺，其與組織作用為激光的熱效應。治療種植體周圍炎推薦使用波長10600nm的CO2激光，持續(xù)時間不應超過30s，而兩次光照間隔應控制在10s,脈沖能量1-4W[28]。

2.4.1 去污、殺菌能力 Romaos等[29]對CO2激光治療種植體周圍炎進行研究表明，低能量CO2激光可有效殺滅牙周病原菌，尤其對于牙齦卟啉單胞菌屬，具有較強的去污染能力，同時不破壞種植體的表面微結構。Deppe等[30]對比研究CO2激光與常規(guī)去污兩種方法的臨床效果，并在兩實驗組中設置了GBR兩個亞組，結果顯示:口內牙周探診深度(probingdepth，PD)的減少四組均有成效；然而臨床附著水平(Clinical attachment level，CAL)只有在GBR的兩個亞組里有明顯改善，CO2激光法優(yōu)于常規(guī)去污法。

2.4.2 引導骨再生 Deppe等[31]通過動物實驗發(fā)現(xiàn)CO2激光照射污染的種植體時，鈦聚集情況少，并能促進骨再生，因此，在種植體周圍齦切除術時可以使用CO2激光照射作為輔助治療；George等[32]研究表明：使用CO2激光對感染種植體表面進行處理并同時GBR(guided bone regeneration,GBR)植骨，長期療效肯定。

2.4.3 熱效應及安全性 Linden E等[33]研究顯示：使用波長10600nm的CO2激光治療種植體周圍炎是最安全的，CO2激光照射牙周袋的持續(xù)時間不應超過30s，兩次光照間隔應控制在10s，平均功率設定在0.4W則有效且安全。

CO2激光在應用時產生的溫度變化會隨功率增大和暴露時間延長呈線性增長。李倩[20]的研究顯示，功率2W時種植體表面溫度即有明顯升高，功率設置大于4W時可觀察CO2激光會造成的種植體表面微結構熔融損傷。目前CO2激光治療儀較少，且在應用臨床治療中因為溫度變化而存在的風險，需更進一步研究。

2.5 半導體激光 如砷鋁鎵(GaAlAs)激光、二極管激光 治療種植體周圍炎常用810、980nm半導體激光，單個治療區(qū)域持續(xù)治療時間不宜超過10秒。

2.5.1 去污、殺菌能力 有學者研究發(fā)現(xiàn)810、980nm半導體激光具有殺菌效果，其殺菌能力隨照射劑量增加而增強,1.0-2.5W可使袋內病原菌減少99.9%[34]。Zanetti等[35]研究表明，980nm的二極管激光對種植體表面的糞腸球菌和牙齦卟啉單胞菌有良好的抑菌效果。

2.5.2 引導骨再生 Mettraux等[36]對15例種植體周圍炎的患者進行3次半導體激光(810nm,2.5W，50Hz,10ms)照射。進行2年跟蹤發(fā)現(xiàn)，PD明顯減低,牙周化膿癥狀消失，至少1個位點的探診出血(bleeding on probing，BOP)從100%降到43%。Papadopoulos等[37]對翻瓣刮治輔助半導體激光治療與單獨翻瓣刮治治療種植體周圍炎進行對照研究，發(fā)現(xiàn)在治療后3個月和6個月兩種療法臨床療效相似，前者在3個月口內臨床附著水平(CAL)改善優(yōu)于后者。

2.5.3 熱效應及安全性 Alessandro等[38]研究810nm與980nm兩種波長的半導體激光在種植體表面的溫度變化，結果表明：兩種激光在10s內就會產生10℃的升高。有學者研究使用半導體激光照射種植體，對于種植體周圍的骨組織，若產生10℃以上的溫度增加，則會導致骨的活性喪失[39]。

對半導體激光而言，雖然其對于種植體表面結構不產生影響，一定程度上確保了治療的安全性，然而其療效缺乏充足的研究驗證，且其在種植體表面產生的溫度變化對于周圍組織的可能風險，需加以研究。

3.總結

激光在種植體周圍炎治療中優(yōu)勢，主要表現(xiàn)為:①創(chuàng)傷小，術中出血少，術野清晰；②激光的工作面大，可以到達普通器械達不到的部位，尤其是種植體表面螺紋的細微結構；③可有效去除壞死的牙周組織、種植體表面的菌斑、牙石，在限定參數(shù)的條件下對種植體表面結構無損傷；④生物刺激有利于新骨形成。本文對臨床常用不同類型激光治療種植體周圍炎進行綜述，在掌握適應癥的前提下，非手術治療仍是種植體周圍炎的第一步治療，激光輔助手術治療可提高種植體周圍炎治療效果。治療中激光參數(shù)設置非常重要，同時要注意激光與種植體表面的相互作用以及水冷卻，以免損傷種植體表面和周圍組織。不同類型的激光與種植體周圍炎之間存在“多對一”的關系，在實際臨床工作中使用不同激光系統(tǒng)，不僅需要醫(yī)師掌握激光相關物理學知識，而且要通過長期臨床應用進行經驗總結，以指導臨床。

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