Er:YAG激光在齲病診療中應(yīng)用的研究進(jìn)展

高志琴，王 蕊，李美華

(吉林大學(xué)第二醫(yī)院口腔科，吉林 長(zhǎng)春130041)

Er:YAG激光是一種新型的應(yīng)用于牙體硬組織的激光，其作為一種口腔疾病的治療措施廣泛地應(yīng)用于齲病的治療，除了高效地切割牙釉質(zhì)和牙本質(zhì)而不損傷牙髓之外，還具有無(wú)痛、舒適、安全和微創(chuàng)等優(yōu)勢(shì)。因其在齲病治療中的研究和應(yīng)用不斷深入，本文對(duì)Er:YAG激光的工作原理及其對(duì)齲病的預(yù)防和治療做一綜述。

1 Er:YAG激光的工作原理

Er:YAG激光是一種波長(zhǎng)為2.94 μm的紅外線激光，與水(3.0 μm)的吸收峰值很接近，也接近羥基磷灰石對(duì)紅外線的吸收峰值，因此牙體硬組織中的水分以及羥基磷灰石中的OH-對(duì)Er:YAG激光有強(qiáng)大的吸收。雖然牙釉質(zhì)和牙本質(zhì)中的含水量分別為10%和20%，但其足夠吸收激光的能量，被吸收的能量導(dǎo)致溫度和壓力急劇升高，發(fā)生汽化，產(chǎn)生“微爆炸”[1],有效地消融病變的牙體硬組織。發(fā)生汽化的水分子隨后凝集成水滴，帶走碎屑的同時(shí)可以降低周圍組織的溫度，不會(huì)導(dǎo)致正常組織及牙髓溫度的過(guò)度升高。同時(shí)，齲壞組織的含水量高于正常牙體組織，激光在去除病變組織的時(shí)候可以最大限度地保留正常組織。另一方面，Er:YAG激光中的能量大部分被水和羥基磷灰石吸收，剩余的能量不會(huì)對(duì)剩余牙體造成危害。因此，Er:YAG激光可以作為切割牙體硬組織的合適工具。

2 Er:YAG激光應(yīng)用于預(yù)防齲齒

氟化物防齲已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于臨床，激光防齲在近年來(lái)的研究中逐漸深入，許多研究肯定了激光在齲病預(yù)防中的作用。Liu Y[2]認(rèn)為，鉺激光照射牙面可以促使釉質(zhì)的羥基磷灰石轉(zhuǎn)化為氟化羥基磷灰石，降低釉質(zhì)的溶解性。激光照射可以增加牙本質(zhì)對(duì)氟的攝取，從而抵抗齲齒的發(fā)展。吳嬰南[3]比較了Er:YAG激光、含氟凝膠以及兩者聯(lián)用對(duì)釉質(zhì)耐酸性的影響，發(fā)現(xiàn)單純使用Er激光與單獨(dú)使用AFP含氟凝膠對(duì)釉質(zhì)的抗酸性沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，Er激光可以協(xié)同AFP凝膠增強(qiáng)釉質(zhì)的抗酸性，降低釉質(zhì)的溶解性。有研究發(fā)現(xiàn)，激光照射增加了氟化物在牙釉質(zhì)中的滲入，激光照射結(jié)合氟化物的施用顯著增強(qiáng)了牙釉質(zhì)的耐酸性[4]。Er:YAG激光照射的牙釉質(zhì)的耐酸性顯著增加，其化學(xué)成分亦有明顯變化，表現(xiàn)為Ca、P、O比例的升高和C比例的下降，而Cl沒(méi)有改變，同時(shí)激光照射后，Ca/P增加[5]。一項(xiàng)體外研究表明，與單獨(dú)使用氟化銀二胺(SDF)治療的組相比，在激光-SDF治療組中觀察到更高的氟攝取，尤其是在再礦化之后，這表明再礦化在氟化物吸收過(guò)程中起著重要作用。在這項(xiàng)研究中，SDF應(yīng)用隨后對(duì)牙本質(zhì)進(jìn)行亞燒蝕低能量Er：YAG激光照射，使牙本質(zhì)表面在化學(xué)和機(jī)械方面更能抵抗齲齒發(fā)展。同時(shí)，在該研究中，在激光處理組中檢測(cè)到更高的Ca和P重量百分比，并且在任何處理組之間未檢測(cè)到顯著的Ca/P差異[6]。

3 Er:YAG激光應(yīng)用于窩溝封閉

窩溝封閉技術(shù)是預(yù)防齲病發(fā)生的有效方法，通過(guò)在點(diǎn)隙裂溝涂布高分子材料即窩溝封閉劑，從而阻止細(xì)菌及其代謝產(chǎn)物的侵蝕。Er:YAG激光能夠氣化雜質(zhì)及齲壞組織，熔融牙體組織使封閉劑滲入窩溝裂縫。Hossain[7]等研究發(fā)現(xiàn)，使用200 mJ(25.5 J/cm2)的低能量密度的激光能夠有效地清除凹坑和裂縫中的有機(jī)碎片，導(dǎo)致釉質(zhì)表面的不規(guī)則性和粗糙度增加，促進(jìn)封閉劑對(duì)牙面的粘附。一項(xiàng)研究中，分別使用磷酸，Er:YAG激光，磷酸+Er:YAG激光處理預(yù)備過(guò)的牙面，比較不同處理對(duì)復(fù)合樹(shù)脂與牙面粘接強(qiáng)度的影響，結(jié)果表明與單獨(dú)使用磷酸和Er:YAG激光相比，磷酸+Er:YAG激光聯(lián)合應(yīng)用使復(fù)合材料的粘接強(qiáng)度更高[8]。Er:YAG激光的應(yīng)用可以增強(qiáng)牙體與封閉劑的機(jī)械固位。在封閉劑的保留方面，Shahabi[9]等的研究表明，激光照射和磷酸酸蝕后窩溝封閉劑的保留率無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但大多數(shù)的兒童表示涂布封閉劑之前，激光照射比磷酸酸蝕更舒適，窩溝封閉時(shí)激光可以代替磷酸進(jìn)行牙面處理。Memarpour[10]等的臨床觀察發(fā)現(xiàn)激光行釉質(zhì)成形術(shù)之后酸蝕，比傳統(tǒng)方法或單獨(dú)使用激光獲得更高的窩溝封閉劑保留率，同時(shí)與傳統(tǒng)的用金剛砂車針進(jìn)行釉質(zhì)成形術(shù)相比，激光更容易被患兒接受。也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)激光對(duì)窩溝封閉的消極影響，認(rèn)為磷酸蝕刻是處理裂縫最有效的方法，不能被激光取代。使用37%磷酸和激光+37%磷酸處理對(duì)窩溝封閉劑的粘合強(qiáng)度無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，相比兩者，單獨(dú)使用激光的粘合強(qiáng)度最低，激光不可以代替酸蝕刻進(jìn)行牙表面處理[11]。

4 Er:YAG激光應(yīng)用于齲病治療

4.1 Er:YAG激光去腐備洞

Hibst和Keller首先通過(guò)Er：YAG激光證明了牙齒硬組織的有效消融，一項(xiàng)研究比較了鉺激光和旋轉(zhuǎn)鉆頭對(duì)腔的制備，與旋轉(zhuǎn)鉆頭相比，激光去除損失的健康牙本質(zhì)更少[12]。鉺激光和鎢鉆、聚合物鉆一樣，可以有效的去除感染的牙本質(zhì)，達(dá)到與常規(guī)機(jī)械治療相同的效果。 Raucci-neto[13]的研究表明，使用不同頻率的激光照射正常牙本質(zhì)和齲齒牙本質(zhì)都無(wú)熱損傷跡象，由于齲齒牙本質(zhì)的含水量比正常牙本質(zhì)多，故齲齒牙本質(zhì)的消融強(qiáng)度和消融量較正常牙本質(zhì)更多。不同頻率和能量的鉺激光對(duì)牙齒硬組織的消融都是有效的，激光消融硬組織無(wú)任何熱損傷或融化的跡象。Trevelin,Lívia Tosi[14]等，用不同脈沖寬度的鉺激光照射牙本質(zhì)，SEM形態(tài)分析顯示牙本質(zhì)表面不規(guī)則，沒(méi)有玷污層，牙本質(zhì)小管開(kāi)放，管周牙本質(zhì)突出，牙本質(zhì)具有消融的特征，較小的脈沖寬度對(duì)牙本質(zhì)的消融更有效。激光預(yù)備優(yōu)于傳統(tǒng)機(jī)械預(yù)備的特點(diǎn)是噪音小、疼痛感輕、無(wú)需麻醉、患者舒適度高。Hjertton[15]等評(píng)估了用高速手機(jī)和激光進(jìn)行腔制備的時(shí)間和青少年的主觀感受，發(fā)現(xiàn)激光消融引起令人不快的氣味并且比使用高速鉆孔制備更耗時(shí)，但是當(dāng)在健康前磨牙的頰表面上進(jìn)行2 mm深的腔時(shí)，大多數(shù)青少年優(yōu)選激光消融。一項(xiàng)薈萃分析的研究結(jié)果表明，與傳統(tǒng)的機(jī)械預(yù)備相比，鉺激光降低了局部麻醉的要求，但需要更多的腔體預(yù)備時(shí)間，二者在牙髓活力與術(shù)后敏感性之間沒(méi)有顯著性差異[16]。

4.2 Er:YAG激光與微滲漏

復(fù)合樹(shù)脂作為口腔中最常見(jiàn)的窩洞充填材料，其充填窩洞后容易發(fā)生繼發(fā)齲，而繼發(fā)齲的發(fā)生歸因于微滲漏的存在。除了與玷污層的清除、材料的性能等因素相關(guān)外，不同的牙面處理與微滲漏的發(fā)生有直接關(guān)系。Er：YAG激光作為一種牙本質(zhì)處理方法，其對(duì)窩洞處理后復(fù)合樹(shù)脂微滲漏的影響有不同的觀點(diǎn)。Lupi-Pégurier[17]等的體外研究表明與單獨(dú)的酸蝕刻、高速手機(jī)+酸蝕刻、激光+酸蝕刻相比，單獨(dú)的激光制備產(chǎn)生更多的微滲漏，將激光用于牙釉質(zhì)的制備時(shí)必須聯(lián)合酸蝕刻。Korkmaz[18]發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)的高速手機(jī)相比，鉺激光制備的V類腔洞形成了更多的微滲漏，研究中鉺激光組采用了自酸蝕粘接系統(tǒng)和納米復(fù)合材料。Zahra Bahrololoomi[19]等對(duì)鉺激光制備的復(fù)合修復(fù)體的微滲漏程度進(jìn)行了一項(xiàng)體外研究，發(fā)現(xiàn)同樣使用酸蝕沖洗粘接系統(tǒng)時(shí)，激光制備的空腔比金剛石鉆孔制備的空腔具有更高的微滲漏，而兩者在自酸蝕粘接系統(tǒng)中無(wú)顯著差異。Tuna[20]等的研究得出，激光制備的V類腔洞比高速手機(jī)制備的腔洞具有更高的微滲漏，用兩種方法制備的腔洞都表現(xiàn)出頸部區(qū)域比咬合面區(qū)域更大的微滲漏。激光參數(shù)對(duì)微滲漏的影響上，Korkmaz[21]等研究不同脈沖寬度的激光制備的V類腔洞用復(fù)合樹(shù)脂充填后的微滲漏，SEM形態(tài)分析顯示，用鉺激光制備腔體時(shí)，不同參數(shù)的設(shè)置對(duì)微滲漏沒(méi)有影響。

4.3 Er:YAG激光表面蝕刻與粘接修復(fù)

牙本質(zhì)的全酸蝕粘接系統(tǒng)是廣泛應(yīng)用于牙體粘接修復(fù)的技術(shù)，隨著激光治療口腔疾病的應(yīng)用，激光照射對(duì)牙本質(zhì)粘結(jié)強(qiáng)度影響的研究也越來(lái)越多，研究的結(jié)果存在爭(zhēng)議。Ceballos[22]提出激光照射不能替代傳統(tǒng)的酸蝕刻，單獨(dú)的酸蝕刻比單獨(dú)的激光照射或激光照射與酸蝕刻的組合具有更強(qiáng)的剪切粘合強(qiáng)度，鉺激光產(chǎn)生的激光改性層不利于牙本質(zhì)的粘附。激光蝕刻具有更低的粘接強(qiáng)度的原因可能是激光酸蝕刻的牙釉質(zhì)和牙本質(zhì)無(wú)表面下裂隙，激光蝕刻的牙釉質(zhì)和牙本質(zhì)在粘合部分觀察到廣泛裂縫， 所以酸蝕刻獲得的粘接強(qiáng)度高于激光蝕刻。也有研究得出不同的結(jié)果 ，Sasaki[8]等發(fā)現(xiàn)用Er:YAG激光處理后用磷酸蝕刻的牙釉質(zhì)相比單獨(dú)用磷酸或激光處理的牙釉質(zhì)具有更大的粘合強(qiáng)度。有學(xué)者研究了激光處理對(duì)牙本質(zhì)表面性能及樹(shù)脂粘結(jié)強(qiáng)度的影響，發(fā)現(xiàn)激光照射的牙本質(zhì)表面清潔。Er:YAG激光處理增加了牙本質(zhì)與樹(shù)脂的剪切粘結(jié)強(qiáng)度，且激光處理組明顯高于單獨(dú)的酸處理以及激光加酸處理[23]。

綜上所述，Er:YAG激光對(duì)牙體窩洞的治療是有效的，相比傳統(tǒng)治療具有安全、舒適、高效、微創(chuàng)等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)能夠明顯減小患者的牙科恐懼感，為齲病的治療帶來(lái)福音。Er:YAG激光照射可以有效地切割牙體組織，增強(qiáng)釉質(zhì)的抗酸性，在齲病的防治和治療之中有廣闊前景。但其對(duì)硬組織的切割效率有待提高，另外，與機(jī)械預(yù)備相比，激光照射對(duì)牙體組織和復(fù)合樹(shù)脂的粘結(jié)強(qiáng)度以及二者之間的微滲漏有待進(jìn)一步研究?？傊嗟目茖W(xué)研究應(yīng)致力于提高激光設(shè)備的安全性、可操作性和適用范圍，以便激光技術(shù)可以更快地推動(dòng)口腔疾病治療的發(fā)展。