Nd: YAG激光在口腔醫學中的應用

丁一 肖詩夢 楊恒 孟姝

口腔疾病研究國家重點實驗室 華西口腔醫院牙周病科（四川大學），成都 610041

自1960年Maiman[1]研發出第一臺激光設備以來，激光在醫學領域的應用已有50多年的歷史。Goldman等[2]在1964年將激光應用于齲病治療中，而后隨著科技的進步，激光設備不斷更新，激光作為一種輔助治療手段也被廣泛應用于口腔疾病的治療當中，同時也開創了牙周疾病“非手術治療”新領域。

1 Nd: YAG激光簡介

激光是大量粒子在同一相關輻射場激發下產生的受激發射光。根據激發光傳遞的形式和波長不同可分為多種類型，包括CO2激光、Nd: YAG激光、Ho: YAG激光、Er: YAG激光、Er,Cr: YSGG激光、二極管激光、氬激光等。

Nd: YAG激光波長為1 064 nm，平均功率12 W，峰值功率1 200 W，能選擇性吸收黑色素和血紅蛋白。新型Nd: YAG激光又稱為水冷激光，采用水/汽噴霧冷卻系統，具有無噪音、無異味、無碳化的特點，同時還具備自動保護設置，即每60 s自動切斷光源發射，使用安全。

2 Nd: YAG激光在口腔臨床治療中的應用

2.1 口腔硬組織治療中的應用

2.1.1 窩洞預備及防齲 Nd: YAG激光可快速輕柔地去除牙體齲壞組織，避免了傳統牙鉆對牙體組織產生的微裂，降低繼發齲的發生概率；同時避免了高速牙鉆產生的熱能對牙髓的刺激，減少患者的酸痛感覺，降低了牙髓炎的發生率，更沒有使患者恐懼的噪音，提升就診舒適度。此外，Nd: YAG激光還可用于乳牙防齲。Raucci-Neto等[3]通過臨床對照實驗發現，采用Nd: YAG激光處理兒童磨牙面的點隙溝裂，能有效預防齲壞。Wen等[4]為了研究Nd: YAG激光作用于牙體組織時的拉伸粘接強度（tensile bond strength，TBS）和防齲效果，選取了201顆人體前磨牙進行體外研究，其中21顆作為形態學研究，100顆進行TBS研究，80顆用于抗酸性研究，每組內再分為多個亞組，均包含不同參數設置的激光組以及35%磷酸組。實驗結果顯示：Nd: YAG激光在以上3個方面的作用效果均受激光設置參數的影響。掃描電子顯微鏡觀察結果顯示，設置參數為1.5 W、20 Hz和2.0 W、20 Hz能夠獲得更好的牙體組織酸蝕樣表面形態；1.5 W、15 Hz和1.5 W、20 Hz時TBS值更高（高于不作處理組，但低于經35%磷酸酸蝕組）；Nd: YAG激光與酸蝕劑（35%磷酸）聯合使用，可以獲得最高的TBS值。抗酸性研究顯示，Nd: YAG激光能有效地防止牙體組織脫礦，適用于齲易患人群及近期牙齒表面脫礦的患者。

2.1.2 酸蝕 Nd: YAG激光去除齲壞組織后，不會形成玷污層，同時加深了組織表面的蜂窩狀結構，增加了粘接范圍，粘接強度較傳統方法約增加50%。Marimoto等[5]學者將釉質和牙本質經傳統自酸蝕系統處理后，實驗組采用Nd: YAG激光照射處理面，對照組不作處理，然后采用粘接劑將其與樹脂粘接，結果顯示，實驗組抗剪切強度更強，粘接強度更高。

2.1.3 根管預備和消毒 Moritz等[6]采用臨床試驗方法，選用30個受試對象，用Nd: YAG激光以標準功率（1.5 W、40 s）和標準模式照射感染根管，微生物學檢驗顯示，激光首次照射后，葡萄球菌和鏈球菌較照射前明顯減少，顯示出明顯的抑菌作用。Folwaczny等[7]的研究采用114個根管（來源于人體拔除的單根管牙），經根管預備、殺菌后分成2個組，分別接種大腸埃希菌和金黃色葡萄球菌，每個組再分成5個亞組，每個亞組采用不同能量的激光進行照射，經檢測，激光照射后的實驗組表現出明顯的抑菌作用，但激光照射同時造成的根管內溫度升高也不容忽視，激光能量越高，照射時間越長，溫度升高越明顯。

2.1.4 牙本質脫敏治療 激光作用于牙體組織可造成瞬間的熔融與再結晶，從而封閉牙本質小管。Liu等[8]發現，Nd: YAG激光照射牙本質小管，牙體組織熔融再結晶后，在激光照射中央牙本質小管的封閉深度約4 μm，在激光照射邊緣約3 μm。Lopes等[9]比較了Nd: YAG激光和脫敏劑治療牙本質敏感的效果，在為期6個月的研究中發現，兩種方法均可以減少牙本質敏感癥狀，若聯合使用可以立即起效并且持續較長時間[9]。

2.1.5 骨組織修整 利用Nd: YAG激光進行骨修整可避免傳統方法修整骨組織時產生熱量、震動以及殘屑等問題。Luomanen等[10]報道了1例采用Nd: YAG激光治療雙磷酸鹽導致的頜骨壞死的病例，在6個月的治療過程中，死骨從瘺道排出，瘺道關閉，黏膜發生再上皮化；隨訪12個月，沒有再出現瘺道或其他病變。Nicholson等[11]報道了16例種植體周圍炎采用LAPIP（laser assisted peri-implantitis procedure）方案的治療效果。LAPIP方案由LANAP（laser assisted new attachment procedure）修改而來，后者是經美國食品藥品管理局批準的能使牙周感染的天然牙獲得新附著和骨再生的方案。LAPIP由激光、超聲、手用器械和牙科手機完成而不使用手術刀、縫線或植骨材料，16例患者治療后感染得以控制，牙周探診深度（probing depth，PD）減少，X線片顯示圍繞種植體的牙槽嵴頂骨量增加，骨喪失逆轉，現有種植體得到保留。

2.2 口腔軟組織治療中的應用

2.2.1 輔助牙周基礎治療 Nd: YAG激光具備光化效應和電磁場效應，具有殺菌作用。使用Nd: YAG激光照射牙周袋，可凝固及氣化上皮襯里及部分炎癥浸潤的病理性肉芽組織，從而殺滅細菌，并對治療后組織的愈合具有促進作用。同時，新型的水冷Nd: YAG激光儀溫和的水流能將激光去除的肉芽組織沖出齦袋，有效控制炎癥且不損傷牙周膜。Kranendonk等[12]應用Nd: YAG激光（6 W、50 Hz）照射5 s，即能有效減少伴放線菌嗜血菌、牙齦卟啉單胞菌、中間普雷沃菌、福賽斯坦納菌、具核梭桿菌和微小微單胞菌等6種牙周可疑致病菌的數量，照射15 s后可以將其全部滅活。Qadri等[13-14]進行了一項口內分區單盲隨機臨床試驗，對22例牙周炎患者行口內分區治療，試驗組采用齦下刮治和根面平整術（scaling and root planning，SRP）聯合Nd: YAG激光治療，對照組單獨使用SRP治療，術后隨訪12～39個月，中位隨訪時間為20個月，試驗組的遠期療效好于對照組，試驗組的菌斑指數（plaque index，PI）、牙齦指數（gingival index，GI）、PD、骨喪失、齦溝液（gingival cervix fluid，GCF）量均顯著低于對照組。在Ting等[15]學者進行的體內試驗中，通過組織學和掃描電子顯微鏡觀察Nd: YAG激光照射后消除牙周袋上皮的可行性以及臨床炎癥對激光介導的上皮消除程度的影響，結果表明：PD≤3 mm且探診出血（bleeding of probing，BOP）為陰性的位點經激光照射后，牙周袋內上皮無明顯改變，或有一薄層組織消失；PD≥4 mm的位點經激光照射后，有大塊組織消失，炎癥部位牙周袋上皮被除去，而無炎癥的牙周袋上皮則保留下來。Strakas等[16]的研究結果表明，180 μs和320 μs脈沖時間的Nd: YAG激光（1.5 W，15 Hz，光纖直徑200 μm）輻照造成的牙表面溫度上升很少（不超過9 ℃），不足以造成骨和牙周組織的損傷；為了使根尖區的溫度更低，180 μs脈沖時間的Nd: YAG激光較320 μs更好。圖1顯示了1例診斷為廣泛性侵襲性牙周炎的24歲男性患者，在四川大學華西口腔醫院牙周科接受了牙周基礎治療并輔以Nd: YAG水冷激光牙周袋內壁刮治治療，治療6個月后，患者的臨床指標（GI、PD、BOP）得到明顯改善，全口曲面斷層片顯示，治療后后牙區角形吸收的牙槽骨亦得以重建。

2.2.2 牙齦美學的治療應用 目前Nd: YAG激光在牙齦美學方面主要是用于牙齦漂白和牙齦成形。Nd:YAG激光發射的能量可以選擇性吸收黑色素和血紅蛋白，因此可以治療牙齦的色素沉著。Ribeiro等[17]進行的一項口內分區雙盲隨機臨床對照試驗表明，Nd: YAG激光和手術方式都可以成功治療牙齦黑色素過度沉著，但是用Nd: YAG激光造成的術后不適或疼痛更少，患者在牙椅上治療的時間更短。Atsawasuwan等[18]報道了4例牙齦黑色素過度沉著的病例采用Nd: YAG激光治療的效果，治療后去色素區域未發生出血或明顯的術后疼痛，術后3～4周，牙齦恢復健康，顏色粉紅，質地堅實，隨訪11～13個月未見復發。Ko等[19]報道了3例用Nd: YAG激光（下頜）和高速金剛鉆（上頜）治療牙齦黑色素過度沉著的病例，患者對兩種方法去色素的效果均表示滿意，且無嚴重不適或疼痛；兩種方法對牙齦黑色素過度沉著的治療都有效，而采用激光治療的患者舒適度更高。圖2、3展示了2例牙齦色素沉著患者在四川大學華西口腔醫院牙周科接受激光治療的效果。圖2為1例19歲女性患者，上頜前牙區牙齦色素沉著（圖2A），經Nd: YAG水冷激光去除色素治療后，美學效果明顯改善（圖2B）。圖3為1例28歲的女性患者，11近中牙間乳頭處黑色素沉著（圖3A箭頭示），經Nd: YAG水冷激光去除色素治療后，效果良好（圖3B）。2例患者去除色素的療效穩定，患者滿意度高。

2.2.3 軟組織切除手術 Kocaman等[20]報道了1例采用Nd: YAG激光外科治療口腔化膿性肉芽腫的病例，沒有發生大出血、術后瘢痕形成等并發癥，且術中出血少，術后止血快，手術時間短，患者接受度高。Giovannacci等[21]研究發現，采用Nd: YAG激光進行口腔軟組織手術與傳統手術方法（手術刀）相比，術后疼痛程度更輕，健康相關生存質量得分更好。這是因為Nd: YAG激光可同時封閉毛細血管和毛細淋巴管，因此激光手術較傳統手術出血量少，術后反應輕，愈合快；Nd: YAG激光的脈沖頻率為每次150 μs，明顯低于神經反應，可能產生類似麻醉的效果；此外，激光可能存在生物調節效應；這些因素綜合作用使Nd: YAG激光手術較傳統手術的術后反應輕微，患者舒適度更高。

圖3 11近中牙間乳頭（箭頭所示）色素沉著的治療前后對比Fig 3 Comparison of 11 mesio-gingival papilla (indicated by the arrows) gum pigmentation before and after treatment

牙齦瘤是牙齦特別是牙間乳頭處局限生長的炎癥反應性瘤樣增生物。牙齦瘤來源于牙周膜及牙齦的結締組織，因其無腫瘤的生物學特征和結構，故為非真性腫瘤。其中妊娠性牙齦瘤發生于女性妊娠期，瘤體組織血管豐富，質地松軟，易出血。傳統手術切除過程中出血多，影響手術視野，而使用激光切除具有止血快，手術視野清晰，預后快的優勢，手術更加安全；更重要的是，Nd: YAG 激光自有的麻醉作用避免了藥物麻醉對妊娠婦女的潛在風險（圖4）。另外，Nd: YAG激光也可用于正畸過程中輔助暴露埋伏牙（圖5），暴露Ⅲ度根分叉病變患牙的根分叉處（圖6），唇系帶修整（圖7）等。

圖4 1例妊娠8個月的24歲女性患者的妊娠性牙齦瘤激光切除術效果Fig 4 The result of laser ectomy treating one 24-year-old female patient being into 8 month pregnantcy suffering from gestational epulis

圖5 正畸過程中，Nd: YAG激光輔助暴露埋伏牙后行即刻牽引Fig 5 In the process of orthodontic, immediate traction after Nd: YAG laser assisted exposing embedded teeth

圖6 Nd: YAG激光手術暴露Ⅲ度根分叉病變患牙的根分叉處，便于菌斑控制Fig 6 Nd: YAG laser surgery exposing furcation area of the teeth with Ⅲ level furcation involvement, and easy to plaque control

圖7 激光修整下頜唇系帶Fig 7 Laser trimming lower lip lace-up

2.2.4 潰瘍、皰疹治療 Nd: YAG激光可以通過快速封閉潰瘍面周圍的神經末梢，起到消炎止痛的作用，時間僅需10 s左右，并形成凝結層，愈合期縮短。Tezel等[22]采用隨機對照臨床試驗，對比了Nd: YAG激光與藥物治療復發性阿弗他潰瘍的效果，結果顯示，激光治療能立即緩解疼痛，組織愈合更快，激光組術后疼痛更輕微，并發癥更少，治療時間更短，患者更易接受。Itai等[23]進行了Nd: YAG激光治療帶狀皰疹后神經痛的臨床研究，采用視覺模擬評分（visual analogue scale，VAS）法評估患者的疼痛程度，經過2～3次治療（每次治療間隔2周），患者的疼痛明顯好轉，而治療本身未給患者帶來疼痛不適。

3 小結

新型Nd: YAG水冷激光可以安全有效地應用于口腔硬組織的治療，但由于波長不同，其能量和切割硬組織的能力不及Er: YAG激光，因此在臨床應用過程中應精確掌握其輸出功率并控制照射時間，以保護周圍組織。就牙周病治療而言，牙周基礎治療（齦上潔治術、齦下刮治術和根面平整術）是炎癥控制的核心和治療的關鍵。目前為止，由于設備參數、實驗設計等的差異，尚沒有更具說服力的研究報告指出激光輔助治療與單純潔刮治術二者治療牙周疾病的顯著差異；然而，激光作為牙周治療的輔助手段，提供了多樣化選擇，其治療過程、術后恢復以及患者舒適度都顯示出一定的優勢。與傳統的口腔治療相比較，Nd: YAG激光，特別是新型水冷Nd: YAG激光作為一種極具潛能的輔助治療工具，能更好地應用于口腔臨床治療，為患者提供更優質的醫療服務。

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