激光在牙周微创治疗中的应用

2020-9-7 14:09  来源:中国实用口腔科杂志
作者:杨如倩 丁一 阅读量:1562

    截至2018年末,我国60周岁及以上人口数达24949万人,占总人口的17.9%,并预计以每年8000多万的速率增长。人口老龄化加剧,意味着口腔医生将越来越频繁地面对老年患者及伴随有多种慢性全身疾病如糖尿病、心血管疾病的患者。在这种形势下,如何安全处理与全身系统疾病密切相关的牙周疾病对牙周医生来说无疑是一个挑战,学者们都在寻找更加安全有效的新方法、新策略。因此,“牙周微创治疗”理念在近年来越来越多地得到了广大医生的关注与重视。

    自1960年第一台激光器问世以来,激光在医学领域的应用已有近60年的历史。1964年,Goldman等将激光应用于龋病治疗中,随着相关技术与理念的发展,激光在口腔疾病治疗中越来越广泛地得到应用。激光是大量粒子在同一相关辐射场激发下产生的受激发射光,根据激发光传递的形式和波长的不同可分为多种类型。不同类型的激光在不同参数下可产生不同的组织效应,主要包括“光热效应”、“光化效应”、“光生物效应”、“光压效应”及“电磁场效应”。这些多潜能效应作用的发挥,使激光辅助或替代一些传统牙周治疗手段变为可能。因此,本文将结合现有相关研究,着重围绕牙周微创治疗对常见激光类型特点及其在具体治疗中的应用现状展开阐述思考,以期为临床工作者在当前形势下进行激光微创临床治疗及相关研究提供参考。

    1.牙周治疗常用激光类型

    目前临床上常用于牙周治疗的激光种类主要有半导体激光、掺钕钇铝石榴石(Nd∶YAG)激光、掺铒钇铝石榴石(Er∶YAG)激光、掺铒铬钇钪镓石榴石(Er,Cr∶YSGG)激光、二氧化碳(CO2)激光等。半导体激光即二极管激光,其波长为810~980nm,主要被血红蛋白与色素吸收,对软组织具有一定的穿透作用,能够高效地切割、凝固、烧灼、气化目标软组织;Nd∶YAG激光波长为1064nm,与半导体激光类似,对牙周致病菌也有较好的抑制和杀灭作用,多用于软组织的切割及抗菌治疗。

    Nd∶YAG激光还可细分为脉冲型和连续型,脉冲型Nd∶YAG因间断发射光源,减少热量积累,从而减少了损伤临近组织的几率。Er∶YAG(2940nm)与Er,Cr∶YSGG(2780nm)激光属铒激光,主要被水与羟基磷灰石吸收,可在高效切割硬组织的同时不对周围组织产生较强的热损伤,在硬组织的使用中具有优势;同时,由于能量吸收主要集中在组织表层,其对周围组织热副作用较小。

    CO2激光波长为10600nm,在牙周治疗中也可达到凝血、杀菌、袋内壁清创的目的。CO2激光主要被水以及羟基磷灰石吸收,多用于软组织治疗,此类激光在软组织中的穿透深度较浅,但其高效的切割效率使之在非接触模式下即可进行软组织切割。值得注意的是,由于CO2激光对水以及羟基磷灰石和磷酸钙有高吸收峰,能量效应高,易造成过度损伤,在临床实践中应注意避免其与硬组织直接接触。

    此外,通过对以上波长激光能量的调整,将剂量参数调整至一定低水平时,激光与组织间的作用效应以光生物学效应为主,被称为低能量激光疗法(low level laser therapy,LLLT)。LLLT可与目标组织通过生物刺激作用产生促进创口愈合的效果。同时,通过加入特殊的光敏剂(如亚甲基蓝、甲苯胺蓝等),在没有温度升高的情况下,低功率激光还可通过与光敏剂在靶组织中产生化学反应,产生高浓度活性氧物质从而在牙周袋中发挥抗菌作用——此方法被称为抗菌光动力疗法(antimicrobial photo dynamic therapy,aPDT)。

    2.激光用于牙周微创治疗的原理特点

    不同波长、能量剂量的激光可通过不同类型的手柄与光纤设计实现在牙周治疗中的多潜能效应,从而成为牙周微创治疗中的有力工具。鉴于口腔解剖特点与复杂结构,用于口腔领域的光纤直径多为200~600μm——操作者可通过精细的光纤尖端执行准确灵活的牙周治疗,从而避免在治疗部位周围造成过多损伤。此外,由于半导体激光与Nd:YAG能被血红蛋白及色素吸收,对组织具有较好的穿透作用,可在牙周治疗中实现凝血、抗菌、封闭创口、减少术后感染等功能,有利于术后创口恢复。

    研究提示,在牙周软组织手术中激光组相较传统刀片组可获得更少的术后水肿与瘢痕形成,实现更快的术后创口愈合。激光的抑菌作用已被广泛报道,Nd∶YAG激光、半导体激光、CO2激光均可有效减少牙周袋内牙龈卟啉单胞菌、伴放线聚集杆菌、中间普雷沃菌等牙周可疑致病菌的数量。有研究指出铒激光也可实现对牙周致病菌的杀灭作用,但由于其作用效应表浅,关于其抑菌的效果仍存在争议。此外,多项研究及病例报道表明激光具有“类麻醉”效果——在软组织激光手术中,部分患者不使用局部注射麻醉亦可顺利完成治疗且无明显疼痛不适。铒激光被报道在参数为110mJ、30Hz条件下不需要麻醉也可进行牙龈切除术。

    视觉模拟评分法(visual analogue scale,VAS)疼痛评分结果提示,与传统刀片组相比,激光治疗组患者术后舒适度更高且疼痛明显减轻。Giovannacci等发现,Nd∶YAG激光可封闭毛细血管和淋巴管,减少术中疼痛出血。但关于激光产生“类麻醉”效果的具体机制尚不清楚,有待进一步研究。综上,激光可精确可控地去除软硬组织,减少周围组织损伤,并获得良好的患者舒适度。这些优势对于激光在牙周微创治疗中的表现至关重要。低

    能量激光方面,LLLT所具有的光生物调节作用有助于增强激光治疗的效果。半导体激光在低能量参数下已被证实可加速创口愈合。有学者发现,半导体激光介导的LLLT对成骨细胞具有促成骨分化的作用;另有研究报道,低能量Er∶YAG激光亦具有刺激小鼠成骨细胞与人牙龈成纤维细胞增殖活动的作用效应,进一步提示LLLT的光生物调节作用可辅助牙周组织的愈合。

    LLLT增强细胞增殖和加速创口愈合的具体机制尚不完全清楚,但或与激光的光生物效应有密切关系——即低能量激光照射可加速细胞新陈代谢,刺激软硬组织的愈合和再生;此外,LLLT还可促进免疫调节,产生一定的抗炎效应,从而利于创口愈合。在aPDT治疗中,特定波长的近红外光可活化相应光敏剂,产生大量的活性氧基团从而发挥抑菌作用。这些活性氧物质具有强氧化作用和高反应活性,可影响细菌新陈代谢,最终造成细胞死亡。PDT对革兰阴性菌和革兰阳性菌均能实现有效杀灭。

    GoulartRde等报道,光固化灯可激发玫瑰红、赤藓红和亚甲基蓝释放活性氧,从而抑制浮游物及菌斑生物膜内的伴放线放线杆菌。Dobson等报道,低水平的氦氖激光照射苯甲胺蓝或亚甲基蓝可有效杀灭牙龈卟啉单胞菌、具核梭杆菌、伴放线放线杆菌和血链球菌。由于现有研究尚未发现针对aPDT治疗的“耐药性”,提示其或可减少或替代牙周治疗中的抗生素使用——对改善现今抗生素滥用导致的耐药困境具有重要意义。

    3.激光在常见牙周微创治疗中的应用

    激光微创治疗旨在利用激光安全、微创、多潜能效应等优势,在实现治疗目的前提下减小创面,减少相关疼痛与感染风险,缩短创口愈合时间。此外,在中重度牙周炎非手术治疗中,激光闭合瓣微创治疗策略或可提高牙周治疗效果,减少后期翻瓣手术的必要性或创伤,在临床实践中具有意义。

    3.1根面菌斑与牙石去除

    作为牙周治疗的核心,根面污染物的去除长久以来都是一项难题。尽管更加精密的器械如超声器械、手用刮治器械、喷砂器械等得到了发展,但牙根表面硬化的牙石仍可能在龈下刮治与根面平整术(scaling and root planing,SRP)后滞留在一些不易达到的区域。此外,传统的SRP对细菌并无直接杀灭作用。对水具有高吸收峰的铒激光对组织作用深度浅,在靶组织可产生“微爆破”作用,对周围及深部组织物无明显影响,因此适用于根面牙石的去除与健康牙骨质的保留。

    Schwarz等通过6个月的随机对照研究发现,单独应用Er∶YAG激光治疗牙周炎可获得与SRP类似的牙周临床指标改善,提示Er∶YAG激光或可作为SRP的替代治疗方式。但部分学者认为,由于激光治疗的标准流程尚未取得共识,对于激光能否替代传统机械治疗在牙周基础治疗中的角色还应当谨慎考虑。值得注意的是,尽管系统评价并未提示单独使用Er∶YAG激光较SRP可获得额外的牙周深袋减少与临床附着增加,但Er∶YAG激光与SRP的联合使用仍被认为可增强SRP去除根面污染物的效果,并显示出减少菌斑生物膜的益处。但由于病例、参数及治疗程序在不同报道中存在差异,现今激光辅助SRP用于根面去污的效果与治疗程序标准仍需要更多随机对照研究证实探讨。

    此外,在激光用于牙周非手术治疗实践中,由于闭合瓣无法观察到激光照射部位,即使铒激光具有高精准度特点,也应注意不当使用引起牙根表面及周围软组织损伤的可能性,尤其是与牙石具有类似水合特性的健康牙骨质在操作过程中应注意不要过多去除。

    3.2牙周炎复杂病例的闭合瓣微创治疗策略

    由于单独使用激光代替SRP在目前还没有足够临床研究证据支持,传统机械治疗仍应作为牙周基础治疗的首选。因此,对于大多经过传统牙周基础治疗程序即可获得炎症控制进入维持治疗期的牙周炎病例,激光的使用或非必要。但对传统的牙周基础治疗、牙周手术治疗后仍余留牙周袋,以及伴有系统疾病等特殊情况的复杂病例,激光辅助牙周基础治疗以及激光闭合瓣微创牙周手术的应用或值得考虑。

    闭合瓣微创治疗策略作为一种辅助牙周基础治疗的牙周袋微创手术在近年来逐渐得到发展。LANAP(laser assisted new attachment procedure)治疗策略作为一种牙周微创手术方式在20世纪90年代被首次提出,是经美国食品药品管理局批准的,具有人体组织学证据支持可形成牙周新附着的激光治疗方案。

    其主要步骤包括Nd∶YAG激光去除深袋病变上皮,杀灭牙周致病菌;使用刮治器对根面进行表面去污;经牙周袋深入牙槽嵴顶修整骨面并从松质骨中释放生长因子;使用Nd∶YAG激光照射术区形成血凝块。此方案无须翻瓣缝合,其中,Nd∶YAG激光在整个过程中通过不同参数调整可达到去除深袋上皮、止血、杀灭牙周致病菌的多重目的。此方法较SRP可获得更多牙周袋深改善与附着增加,在组织学上可观察到新牙骨质的形成,并在部分位点观察到牙周再生。

    近年来Er∶YAG激光闭合瓣微创治疗策略也被提出可实现根面去污、骨修整成形与辅助刮治器进行病变肉芽组织清除等多重作用。此外,LLLT在闭合瓣微创治疗方案中被推荐可常规使用以促进术区愈合,减少术后反应。值得注意的是,当下关于激光辅助闭合瓣微创治疗策略能否作为牙周翻瓣手术替代疗法的证据仍不足,临床工作者应谨慎进行病例选择。

    3.3软组织切除手术

    常用口腔激光类型均已被报道可用于牙周软组织切除手术如牙龈切除术、系带切除成形术、牙龈瘤切除等,与传统手术刀相比具有多项优势,在美学区尤其得到青睐。除激光可准确进行靶组织切割外,半导体激光、Nd∶YAG激光用于牙周软组织手术时可获得术中凝血与消毒杀菌的效果,其术中出血少、视野清晰,术后无需缝合、肿胀瘢痕小、疼痛轻。但由于半导体激光与Nd∶YAG激光可被血红蛋白及色素吸收,为避免热损伤,应注意避免此类激光长时间接触存在色素或血液沉积的根部结构,同时,骨组织周围也应注意避免该类激光的长时间照射。

    CO2激光除了具有与半导体、Nd∶YAG激光类似的优点外,还具有更加出色的切割精度与速度,在软组织微创手术中具有优势。然而由于设备成本较高、尺寸较大,在口腔临床的应用并不广泛。铒激光也可对软组织进行高效精准的切割,相较半导体与Nd∶YAG激光,铒激光对组织切割效率高,处理区域的创口表浅局限,创口恢复快。但铒激光在凝血与更深层次的杀菌作用上不及半导体激光和Nd∶YAG激光,因此术者应根据具体需要选择激光的类型。

    3.4闭合瓣牙冠延长术

    在涉及去骨的牙冠延长术中,传统方法需行翻瓣术后使用高速涡轮机或超声骨刀去骨修整,创伤较大且术后不适感较重,术后愈合时间长。鉴于激光的特点与微创外科的发展,近年来激光参与的闭合瓣牙冠延长术在临床实践中得到了越来越多的应用。激光微创牙冠延长术指在不翻瓣的情况下,将激光光纤头伸入龈沟内进行牙槽骨的切除与修整。

    铒激光可通过表层“微爆破”快速整齐地进行牙槽骨去除与修整,在精准可控去除骨质的前提下不对周围软硬组织与深层组织造成额外损伤,达到微创外科的目的。同时,传统的高速手机产热较多且去除骨量较难准确控制,去骨时震动噪声较大,相比之下,激光更为舒适。

    值得注意的是,由于闭合瓣操作难以直视操作位点,这一技术操作敏感性较高。Lowe等提出闭合瓣激光冠延长适用于去除骨量较少的病例;Eshom建议激光光纤头“缝纫机式”地上下提拉运动后水平方向轻接触骨边缘运动或结合Gracey刮治器修整以获得较为平滑的牙槽骨边缘。多项报道已提示,激光闭合瓣术后可获得更快的组织愈合,或可缩短修复时间。

    vanAs使用Er∶YAG激光(3W、单脉冲能量100mJ、频率30Hz)行闭合瓣牙冠延长术后获得了更好的患者舒适度以及理想的修复效果。在术后3个月至3年不等的随访报道中,学者指出闭合瓣牙冠延长术可达到稳定的术区美学效果,且相较传统方法可获得更高的短期术后舒适度。在冠延长后需行冠修复病例中,传统冠延长术后多需等待1~3个月(非美学区域)或3~6个月(美学区域);在闭合瓣激光冠延长术中,由于创伤小、术后恢复快,有学者指出其修复前等待时间或可缩短至2~3周。不过,由于该术式术后长期随访观察报道仍较少,其远期效果评价尚待进一步补充。

    4.总结

    临床实践中,牙周医生将更多地面对患有心血管系统疾病、服用免疫抑制剂等伴有全身特殊情况的复杂病例,此时,传统治疗方式可能带来较大的麻醉或感染风险。激光微创治疗将为此类患者带来更多牙周疾病治疗可能。半导体激光、Nd∶YAG激光和CO2激光可辅助SRP去除深袋病变上皮并减少牙周致病菌,在软组织手术中实现精准切割的同时可发挥凝血作用,减少术中出血,缓解术中疼痛。

    Er∶YAG激光可辅助传统SRP实现更加全面的根面去污清创,并进行高效安全的硬组织去除及修整。此外,基于光生物效应的LLLT与基于光化效应的aPDT通过促进细胞增殖、组织愈合以及抗菌作用在牙周治疗中还可带来额外益处。

    需指出的是,由于临床实践中仍缺乏关于激光牙周治疗完善的参数与诊疗共识性标准,不同研究存在较高异质性,现有研究对激光在牙周治疗中的效果仍存在争议——如何在满足治疗效果的前提下合理使用激光同时达到微创治疗的目的仍需要大量基础研究与临床实践的讨论。此外,现有研究关于激光在牙周微创治疗中的部分效应机制仍不完全清楚,亟待进一步探索。但随着医疗技术的发展、医学人文理念的深入、治疗需求的多元化,相信激光微创治疗将越来越多地渗透到临床实践及研究领域,成为照亮广大患者的“希望之光”。

编辑: 陆美凤

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