于林彤 宋光泰

口腔基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)省部共建國家重點實驗室培育基地和口腔生物醫(yī)學(xué)教育部重點實驗室武漢大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院 武漢 430079

激光，源于愛因斯坦提出的“l(fā)ight amplification by stimulated emission of radiation”理論，即“受激輻射的光放大”，按其首字母縮寫為“LASER”。1960年，梅曼發(fā)明出第一臺紅寶石激光器[1]，此后，激光在醫(yī)學(xué)各領(lǐng)域逐漸得以廣泛應(yīng)用。目前，用于牙科治療的激光主要包括半導(dǎo)體激光（波長803、810、940、980 nm等），釹激光（波長1 064、1 340 nm），鉺激光（波長2 780、2 940 nm）及二氧化碳激光（波長9 300、9 600、10 600 nm）。鉺激光可同時應(yīng)用于口腔內(nèi)硬組織及軟組織相關(guān)疾病的治療，具有輔助止血、簡化療程、提高治療成功率等優(yōu)點。鉺激光包括波長2 780 nm的Er,Cr:YSGG和2 940 nm的Er:YAG，二者都顯示出良好的水和羥磷灰石吸收效應(yīng)，但在不同的臨床治療中各有優(yōu)勢[2]。

兒童口腔醫(yī)學(xué)是以年齡劃分的口腔分支學(xué)科，涉及的疾病治療范圍廣泛，主要包括兒童齲病、兒童牙髓病和根尖周病、兒童牙周組織疾病及黏膜病、兒童口腔外科疾病等。鉺激光的應(yīng)用與兒童口腔疾病治療所涉及的范疇相契合，符合微創(chuàng)及舒適化治療的原則。本文就鉺激光在兒童口腔疾病治療中的應(yīng)用作一綜述。

1 鉺激光的基本參數(shù)及其意義

鉺激光的基本參數(shù)包括波長、能量、頻率、功率、光斑直徑和脈寬等，了解這些基本參數(shù)可以在臨床更好地應(yīng)用鉺激光。1）波長。激光具有單色性，即每種激光只有一種波長。Er:YAG的波長為2 940 nm，Er,Cr:YSGG的波長為2 780 nm。鉺激光主要與組織內(nèi)的水和羥磷灰石發(fā)生反應(yīng)，Er:YAG對釉質(zhì)的吸收系數(shù)為800 cm-1，是Er,Cr:YSGG（400 cm-1）的2倍[3]，吸收系數(shù)越大，激光穿透距離越淺。2）能量、頻率和平均功率。能量的單位為焦耳（J），在實際應(yīng)用中，激光器頁面顯示的是激光器釋放的總能量或每個脈沖的能量；頻率單位為赫茲（Hz），即每秒內(nèi)發(fā)射激光的次數(shù)；每個脈沖的能量與頻率的乘積為平均功率，表示單位時間內(nèi)所做的功，單位是焦耳每秒（J·s-1），即瓦特（W）。3）光斑直徑。光斑直徑常常由光纖尖的直徑或光斑的大小決定，光斑直徑越小，能量密度或功率密度越大。4）脈寬。脈沖激光器傳遞一次能量所用的時間，其單位常為微秒（μs）。每個脈沖的能量除以脈寬即峰值功率，相同的能量下，脈寬越短，峰值功率越高。鉺激光去除牙體硬組織時，峰值功率可達(dá)數(shù)千瓦（kW）。

2 鉺激光在兒童口腔硬組織疾病治療中的應(yīng)用

2.1 去齲

臨床上傳統(tǒng)的去齲方法為機械去齲，治療過程中所伴隨的噪音極易造成患兒恐懼而不能配合治療。鉺激光去齲有其優(yōu)勢：1）安全性好，不會對牙髓產(chǎn)生多余的熱損傷[4]；2）選擇性高，激光會將含水量多的齲壞組織優(yōu)先去除[5]；3）可控性強，鉺激光能量的穿透深度約5 μm[6]；4）舒適性好，患者普遍認(rèn)為激光去齲是一種可行而方便的選擇[7]。Er:YAG與Er,Cr:YSGG均能減少界面的微滲漏，可能是由于激光作用后，牙齒表面的牙本質(zhì)小管呈開放狀態(tài)，同時玷污層減少所致[2]。鉺激光去齲是利用“微爆破”的原理來去除表層硬組織[8]，當(dāng)牙體硬組織的水分吸收了激光的能量后，極短時間內(nèi)蒸發(fā)，導(dǎo)致組織內(nèi)壓瞬間急劇升高，將外層的牙體硬組織“爆破”開。組織中水分含量的差異導(dǎo)致鉺激光磨削效率不同，相同的能量參數(shù)下，水分含量越高，磨削速度越快，即鉺激光磨削牙本質(zhì)要快于釉質(zhì)，磨削齲壞組織要快于正常的牙體硬組織，磨削乳牙要快于恒牙。研究[9]發(fā)現(xiàn)，鉺激光去除乳牙齲損的速度是去除恒牙齲損的1.5倍，可見激光去齲更適用于兒童，對于配合不佳的兒童使用激光也會提高兒童的配合程度。在其他參數(shù)相同的條件下，Er,Cr:YSGG的磨削閾值較Er:YAG更高[3]，Er:YAG的磨削閾值為9～11 J·cm-2，而Er,Cr:YSGG為10～14 J·cm-2，這意味著在牙體硬組織治療中，若想達(dá)到相同的磨除效果，Er:YAG能量要求較低[8]。治療的過程中建議外加水進(jìn)行冷卻，可配合使用車針及挖匙進(jìn)行間斷式操作。

激光去齲雖有很多優(yōu)勢，但在兒童口腔治療中并未普及，其原因可能與下列因素有關(guān)：機器的價格，醫(yī)生的操作熟練程度，激光在去除暗色的慢性齲壞時效率較低[10]；還有一些患兒無法接受治療過程中“爆破”的聲音，另外需加水的激光去齲治療也會引起一部分患兒的不適。

2.2 牙體表面處理

表面處理也稱激光酸蝕或激光刻蝕。在釉質(zhì)和牙本質(zhì)的處理中，低能量的鉺激光可能會增強硬組織的粘接強度，從而取代傳統(tǒng)的酸蝕[11]。牙本質(zhì)粘接表面的處理要難于釉質(zhì)，但是Er:YAG處理后的牙本質(zhì)表面呈現(xiàn)出微觀的粗糙面，同時牙本質(zhì)小管開放，可能會增強牙本質(zhì)的粘接效果[11]。目前對鉺激光進(jìn)行表面處理效果的爭議較大，可能是由于激光種類不同、參數(shù)不同、激光照射方式不同、激光處理表面不同，如釉質(zhì)表面、牙本質(zhì)表面或瓷表面等[12]，導(dǎo)致處理結(jié)果有較大差異。Er:YAG表面處理后的粘接強度可能較常規(guī)酸蝕高，但用Er,Cr:YSGG進(jìn)行表面處理后的粘接強度不一定較常規(guī)酸蝕高[11,13-14]。在兒童口腔疾病的治療中，鉺激光可用于刻蝕窩洞預(yù)備后的表面、粘接托槽的牙面、兒童牙外傷冠折的牙齒斷面等。在臨床應(yīng)用中，建議在處理釉質(zhì)表面時，可以將激光與常規(guī)酸蝕聯(lián)合應(yīng)用；而在處理牙本質(zhì)表面時，選擇常規(guī)酸蝕或者激光二者之一即可[12]。此外，鉺激光可以用于窩溝封閉中的表面處理，主要有3點優(yōu)勢：1）增加釉質(zhì)表面的粗糙程度[13]；2）可以有效清潔窩溝中的有機碎屑[15]；3）明顯減少微滲漏[16]。在臨床操作中，建議激光與常規(guī)酸蝕結(jié)合使用，并選用流動性好的封閉劑來進(jìn)行窩溝封閉[15]。

2.3 牙齒脫敏治療

牙齒敏感常發(fā)生于成年人，但兒童中存在磨牙切牙礦化不足（molar-incisor-hypomineralization，MIH）的患者會伴隨牙齒敏感癥狀，兒童牙外傷的患者也常會因牙本質(zhì)暴露引起敏感不適。牙齒敏感的治療方式包括氟化物及激光的應(yīng)用等。使用鉺激光的目的是通過蛋白質(zhì)沉淀、凝固或形成不溶性鈣復(fù)合物來封閉牙本質(zhì)小管或改變小管的內(nèi)容物[17]。Aranha等[17]的研究表明，無論是1個月還是6個月，Er:YAG與Er,Cr:YSGG都顯示出良好的脫敏效果，后者的脫敏效果可能較相同能量參數(shù)下的Er:YAG的脫敏效果更好。脫敏治療過程常伴隨著不適感，但低能量的激光不會對牙髓活力造成損傷。臨床使用時，建議選擇0.25 W的低功率參數(shù)，同時配合使用納米碳磷灰石牙膏以提高脫敏效果[17]。

2.4 輔助去骨

兒童口腔治療中，牙齒助萌術(shù)、牙冠延長術(shù)、牙瘤切除術(shù)及多生牙拔除術(shù)等都可能會涉及到骨組織修整，利用鉺激光不僅可以實現(xiàn)精準(zhǔn)去骨，并且無熱效應(yīng)，無軟組織損傷，無骨組織碳化現(xiàn)象，臨床愈合效果較好[18]。在去骨過程中，為了控制熱量，建議外加水進(jìn)行冷卻，同時選用短脈寬的工作模式。

3 鉺激光在兒童口腔軟組織處理中的應(yīng)用

兒童口腔的疾病治療，常會涉及到一些軟組織處理，如唇舌系帶的修整，各類牙齦增生的切除，暴露未萌牙時涉及的軟組織切割，兒童牙外傷冠折至齦下時的牙齦修整，以及一些黏液腺囊腫的摘除等。Er:YAG和Er,Cr:YSGG均可以減少麻醉藥物使用量，甚至可以在不麻醉的情況下進(jìn)行系帶修整，可能的原因是激光進(jìn)行軟組織手術(shù)減少了組胺的釋放[19-20]，使疼痛減輕。鉺激光進(jìn)行軟組織修整有良好的止血效果，并可減少或避免術(shù)后縫合，大大地減少了臨床操作的時間[21]，這在兒童口腔的治療中尤為重要。在預(yù)后方面，鉺激光減少了組織分泌的白三烯、前列腺素等炎癥介質(zhì)，在術(shù)后舒適度及術(shù)后愈合效果方面有較強的優(yōu)越性[21]。鉺激光具有良好的切割優(yōu)勢，使用時需選擇特定的參數(shù)。為了達(dá)到良好的止血效果，Cengiz等[22]建議減少水量，選用長脈寬和非聚焦的切割方式。在控制出血的同時，臨床醫(yī)生不能忽略潛在的熱損傷問題，因為熱量過多易導(dǎo)致術(shù)后反應(yīng)不良，創(chuàng)口恢復(fù)時間延長。

4 鉺激光在兒童牙髓病治療中的應(yīng)用

乳牙和年輕恒牙常因齲病或外傷造成牙髓暴露并繼發(fā)炎癥。由于乳牙及年輕恒牙的特殊解剖特點及生理替換特征，在牙髓治療方面常用的方法是直接蓋髓術(shù)和活髓切斷術(shù)等活髓保存治療[19]。

4.1 直接蓋髓術(shù)

直接蓋髓術(shù)中應(yīng)用鉺激光可輔助止血，對露髓點進(jìn)行消毒，同時對牙髓的熱損傷很小[20]。Komabayashi等[23]在動物實驗中發(fā)現(xiàn)，Er:YAG行直接蓋髓術(shù)可能促進(jìn)細(xì)胞鈣化及修復(fù)性牙本質(zhì)的形成，而體外試驗中，使用Er,Cr:YSGG的蓋髓術(shù)并未觀察到相似的結(jié)果。Olivi等[20]于2007年發(fā)表了一篇歷時4年的臨床研究，結(jié)果表明：在對低于18歲的兒童青少年行直接蓋髓術(shù)時，Er,Cr:YSGG成功率為80%，Er:YAG的成功率為75%，都高于傳統(tǒng)方式的成功率（63%）。臨床進(jìn)行激光直接蓋髓術(shù)時，推薦使用低能量激光，不加水，并結(jié)合常規(guī)蓋髓劑進(jìn)行操作[22]。

4.2 活髓切斷術(shù)

實驗研究[24]發(fā)現(xiàn)，活髓切斷術(shù)中Er:YAG和Er,Cr:YSGG的穿透力較弱，穿透深度表淺，僅能與表層的牙髓斷面相作用，對其下方正常的活髓組織無明顯影響；如果牙髓組織無明顯炎癥，激光進(jìn)行活髓切斷術(shù)后根尖區(qū)的成牙本質(zhì)細(xì)胞層保存較好，同時激光組進(jìn)行活髓切斷2周后的牙本質(zhì)橋生成情況明顯優(yōu)于機械去髓組。在臨床成功率方面，Huth等[25]于2013年發(fā)表的臨床隨機對照試驗證實，觀察12個月和24個月，Er:YAG對47例乳牙的活髓切斷術(shù)成功率為93%～100%，高于其他144例使用甲醛甲酚或硫酸鐵進(jìn)行活髓切斷術(shù)的成功率。使用鉺激光進(jìn)行活髓切斷術(shù)時，正確判斷牙髓狀態(tài)以及控制出血是關(guān)鍵[24]。目前，鉺激光用于活髓切斷術(shù)時，可僅用激光進(jìn)行斷髓面處理以輔助止血，其操作類似于直接蓋髓術(shù)[25]；也可以選用激光摘除冠髓，其操作類似于軟組織切割。

4.3 根管蕩洗

與成人根管治療類似，兒童的根管治療如清潔不徹底同樣會導(dǎo)致治療失敗，發(fā)生根尖炎癥及竇道，因此徹底的根管清潔有重要意義。糞腸球菌感染常與乳牙根管治療后根尖周骨質(zhì)吸收和疼痛有著密切的關(guān)系。在兒童根管治療過程中，常選用低濃度的次氯酸鈉（NaClO）進(jìn)行沖洗，但0.5%次氯酸鈉不能有效地清除糞腸球菌生物膜，而輔助Er,Cr:YSGG激光后，0.5%次氯酸鈉的沖洗效果接近于5%次氯酸鈉[26]。Er:YAG和Er,Cr:YSGG在根管蕩洗中的應(yīng)用屬于激光輔助蕩洗（laseractivated irrigation，LAI）的范疇，而Er:YAG的PIPS（photon initiated photoacoustic streaming）蕩洗技術(shù)僅需把工作尖放置在髓腔內(nèi)即可，其原理是利用光聲效應(yīng)產(chǎn)生的氣泡內(nèi)爆，繼發(fā)蕩洗液的空穴效應(yīng)引起震蕩來進(jìn)行根管清潔。體外研究[27]證實，Er:YAG的PIPS蕩洗技術(shù)能更有效地清除乳牙根管中的微生物，包括糞腸球菌生物膜及沾污層。Ca(OH)2是乳牙和恒牙根管治療中最常見的根管消毒藥物，在年輕恒牙的根尖誘導(dǎo)成形術(shù)中也常選用Ca(OH)2進(jìn)行根尖誘導(dǎo)，有效地清除Ca(OH)2可保證根管治療的成功率，PIPS技術(shù)可徹底地清除Ca(OH)2，其效率要高于超聲和常規(guī)沖洗[28]。使用Er:YAG與Er,Cr:YSGG進(jìn)行根管蕩洗時，都有可能發(fā)生沖洗液超出根尖的問題[27]，因此在臨床操作中，建議選用10～20 mJ的低能量，并配合使用次氯酸鈉以及乙二胺四乙酸進(jìn)行沖洗[26]。

5 結(jié)語

理論上鉺激光可廣泛應(yīng)用于兒童口腔疾病的治療，但在實際應(yīng)用中，其使用受到一些限制：一方面，激光儀器的價格相對較高；另一方面，鉺激光的使用方式與傳統(tǒng)的車針及手術(shù)刀不同，醫(yī)生需要花費一定的時間來改變操作方式。2017年，美國兒童牙科協(xié)會（American academy of pediatric dentistry，AAPD）指出[29]：在使用激光的過程中，專業(yè)的培訓(xùn)教育必不可少，醫(yī)生在熟識激光應(yīng)用參數(shù)的同時，需做好必要的防護(hù)措施。另外，AAPD也肯定了激光的優(yōu)勢：激光去齲精準(zhǔn)，能夠減輕疼痛和振動，緩解焦慮，有舒適化的效果；激光在輔助兒童軟組織切割時具有止血作用，傷口愈合較快，鎮(zhèn)痛需求少，術(shù)后抗生素的使用需求減少。由此可見，正確使用激光是一種嬰兒、兒童和青少年（包括有特殊衛(wèi)生保健需要的人）牙齒修復(fù)和軟組織治療的有益工具。在工作中，醫(yī)生及護(hù)士應(yīng)了解激光儀器的基本工作原理，保證機器在最佳狀態(tài)下工作，正確把握鉺激光的臨床適應(yīng)證，選擇合適的參數(shù)，掌握正確的使用方法，這樣才能發(fā)揮出鉺激光的優(yōu)勢，簡化臨床治療程序，提高臨床治療成功率。