激光在直接盖髓术中应用的研究进展

来源:中国实用口腔科杂志    关键词:激光, 盖髓术, 激光应用,    发布时间:2019-04-10

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作者:张英,崔丹,中国医科大学口腔医学院·附属口腔医院口腔急诊·黏膜病科

 

在龋病及牙外伤的治疗中,当牙髓暴露时,无论乳牙还是恒牙(特别是年轻恒牙),出于对生物力学及美学的考虑,保髓治疗常优于根管治疗。由于适应证的限制和传统操作的高要求,直接盖髓术的成功率尚不尽人意。自20世纪60年代红宝石激光器问世后,Stern等于1965年首次报道了CO2激光对牙体硬组织产生的影响,此后世界各国科学家都相继开展了激光在口腔中的作用研究。

 

随着口腔常用激光器的发展,科学家们发现其具有独特的优势,对提升直接盖髓术等治疗的成功率发挥着重要的作用。本文就激光应用于直接盖髓术的理论基础、优势、临床治疗程序以及应用前景做一概述。

 

1.激光应用于直接盖髓术的理论基础

 

1.1激光与生物组织的相互作用

 

当激光作用于组织时,主要发生吸收、透射和反射3种效应。在病变组织的治疗中,激光主要发生吸收效应,其影响因素有激光的波长、组织的特性等,激光的波长是决定其在特殊治疗中成功的关键。各种类型的激光对组织的穿透能力不同,穿透力弱者在组织浅层发挥作用,反之亦然。

 

1.2激光的生物效应

 

1.2.1热作用及其效应

 

激光热作用引起的细胞反应主要是蛋白质及酶的变性或失活,可用于消毒杀菌。低能量激光照射生物组织时,可使照射部位的生物组织直接产热,可促进产热区组织的代谢,改善其血供和营养。

 

1.2.2光化作用及其效应

 

生物分子吸收激光光子能量后将光能转换为化学能,这种作用称为光化作用。光动力疗法是指在光敏剂参与下,机体的细胞或生物分子经激光作用发生功能及形态的变化,进而导致其损伤或坏死。

 

1.2.3压强作用及其效应

 

当激光照射物体时,光子会把动量传递给吸收体,其中对受照射处施以的压力称为光压。激光照射产生的压强效应有2种:一种是激光本身的辐射压力所形成的压强,常称为一次压强;另一种是激光照射生物组织后形成的气流反冲压和组织汽化时产生的内部汽化压、热致膨胀压及电致伸缩压等,这种压强常称为二次压强。生物组织吸收激光能量后将光能转换成机械能的现象称为光致压强效应。弱激光的光子能量小,功率密度也很小,因此可忽略其压强效应。

 

1.2.4电磁场作用及其效应

 

激光是一种电磁波,激光与生物组织作用实质上是电磁场与生物组织的作用。生物组织吸收激光能量时,若场强超过105V/cm2可导致生物物质电离;若场强超过106V/cm2可破坏原子之间的结合力而引起组织损伤。

 

1.2.5生物刺激作用

 

当低能量激光照射生物组织时,不会直接引起生物组织发生不可逆性损伤,其生物刺激效应直接产生于辐射而不是热效应。激光能量密度的大小决定生物组织的兴奋或抑制,能量密度小时表现为兴奋作用,反之为抑制作用。小剂量激光在生物组织中的作用是可累积的,其最终效应依赖于激光的总能量,但激光的照射次数是有阈值的,其产生的效应不会随照射次数的增加而无限增大。有报道指出,低能量激光可激活机体单核巨噬细胞系统,照射过程中以增强体液免疫为主,停止照射后以增强细胞免疫为主;这可降低机体血液的高凝状态,提高多种酶活性,包括糖代谢及线粒体呼吸链中的重要酶,其可促进糖的利用及ATP的生成,进而纠正代谢性酸中毒和电解质紊乱。

 

2.激光应用于直接盖髓术的优势

 

目前,临床上治疗牙髓暴露的方法有直接盖髓术、活髓切断术和根管治疗术。一些临床医生认为直接盖髓术是治疗的首选,若治疗失败,可再去选择其他治疗方法。直接盖髓术是一种将生物相容性良好的材料放置于因治疗深龋过程中意外穿髓或牙外伤等原因而暴露的牙髓上,通过阻断细菌渗漏和促进牙本质桥形成而保存活髓的治疗方法。在直接盖髓术的治疗中有诸多因素影响第三期牙本质的分泌,如牙髓的损伤程度、牙髓暴露环境中是否存在碎屑、盖髓材料的性质、治疗前期牙髓是否存在炎症和污染等,进而影响治疗的成功率。

 

回顾以往的研究表明,直接盖髓术在外伤造成牙髓暴露的治疗中成功率很高,而在有细菌污染的龋病造成牙髓暴露的治疗中成功率很低。近年来研究发现,将激光应用于牙髓暴露的治疗中可提高成功率,其作为直接盖髓术或活髓切断术的辅助治疗具有以下优势。

 

(1)杀菌功能:在整个窝洞制备过程中,激光可起到杀菌作用,对暴露的牙髓及其周围环境均有杀菌作用。

 

(2)止血功能:传统的牙髓止血和去污方法是次氯酸钠大量冲洗,若出血量少,冲洗后直接局部覆盖Ca(OH)2;若出血量大,局部应用硫酸铁止血后,在出血部位使用醛制剂处理的小棉球压迫治疗。然而,传统的治疗方法耗时且效果不佳。

 

(3)协助封闭牙本质小管功能:激光可去除牙本质的玷污层,使盖髓材料紧密封闭牙本质小管,保证了结合界面的严密性,防止细菌的进入;激光可能造成牙本质表面的熔融,形成的熔融颗粒可封闭牙本质小管,降低牙髓的敏感性,从而减轻盖髓材料对牙髓的刺激,也可阻止细菌进入牙本质小管。

 

(4)处理牙髓组织断面时对牙髓的损伤小。在传统的活髓切断术中,挖器、小球钻很可能会导致牙髓组织的牵张和扭搅,进而导致继发炎症。

 

(5)处理暴露牙髓时不受穿髓孔大小的限制。传统治疗需扩大穿髓孔以满足器械操作的要求。研究表明,当穿髓孔的直径为0.1~1.5mm时,激光处理效果会更好。

 

(6)在牙髓表面污染较重的外伤牙治疗中,激光可控制碳化深度,同时具有止血功能,其有助于断冠粘接前的处理。

 

(7)低能量激光具有生物刺激作用,可应用于直接盖髓术,其可减轻牙髓的炎症反应、促进细胞增殖以及控制活髓的局部钙化。

 

3.口腔治疗中常用激光器的特性

 

口腔治疗中常用的激光器包括CO2激光、Nd∶YAG激光、Er,Cr∶YSGG激光、Er∶YAG激光、二极管激光等,激光在直接盖髓术中应用的研究,主要为体外实验或动物实验,其研究所得的数据和激光参数不建议直接用于临床研究,可观察其结果的趋势,具有一定的参考价值,临床研究中激光参数应保守,以期获得较好的疗效。

 

3.1CO2激光

 

1985年Melcer等应用CO2激光照射比格犬和猴子的牙齿窝洞时发现,其牙髓组织无细胞改变,但窝洞内有新的矿化牙本质形成。2年后,他们应用CO2激光治疗比格犬和猴子暴露的牙髓组织,发现激光可起到止血的作用。Anic等认为,CO2激光照射牙髓组织时,应在麻醉和空气冷却的情况下进行,CO2激光功率一般应小于1W,且照射持续时间应小于1s。Moritz等进行临床试验,比较使用CO2激光照射后氢氧化钙盖髓和氢氧化钙直接盖髓的成功率,结果发现前者成功率高于后者,证明了激光应用于直接盖髓术的必要性。

 

3.2Nd∶YAG激光

 

Santucci通过比较Nd∶YAG激光(1.75W、20pps、20s)辅助树脂改性玻璃离子水门汀(Vitrebond)行直接盖髓术与传统使用氢氧化钙行直接盖髓术的成功率,来检测激光应用于直接盖髓术的效果,研究表明激光辅助Vitrebond行直接盖髓组术后6个月的牙髓反应以及术后9~54个月的牙齿存活率均显著优于传统氢氧化钙组。推测激光辅助直接盖髓术的成功不仅基于上述优势,还包括其能够以更快的速度均匀形成修复性牙本质。临床医生对激光照射时间的把控是十分重要的。

 

Serebro等认为,缩短激光照射时长对于减轻牙髓组织热积累损伤的效果要优于降低激光输出功率。李若兰等将Nd∶YAG激光应用于犬牙活髓切断术中,当条件为40Hz、60mJ(2.4W)照射5s时,术后牙髓组织炎性反应小,牙本质桥形成良好;而当条件为40Hz、40mJ(1.6W)照射10s时,却产生了不可逆的损伤;说明激光对牙髓组织的损伤程度更多取决于照射时长,并非输出功率。

 

3.3Er∶YAG激光

 

Jayawardena等使用Er∶YAG激光(150mJ/脉冲、10次脉冲)照射大鼠牙髓,发现有牙本质桥形成,证实了激光具有促牙髓愈合能力。Olivi等用Er∶YAG激光(25mJ/脉冲、20pps、10s)治疗恒牙龋坏的患者,经过为期4年的随访,发现激光可有效改善直接盖髓术的预后。将Er∶YAG激光应用于牙体备洞过程中,可减少牙髓产生的疼痛,使患儿易于接受及配合。Er∶YAG激光联合使用盖髓材料进行直接盖髓术的临床效果优于传统直接盖髓术。

 

3.4Er,Cr∶YSGG激光

 

Olivi等将2780nm的Er,Cr∶YSGG激光(0.5W、20pps、10s)与自制氢氧化钙结合应用于患者的直接盖髓术,研究发现术后4年的成功率高达80%。3.5二极管激光Yilmaz等报道使用二极管激光照射(输出功率为0.7W)人离体第一磨牙的髓腔,其产热作用不会引起牙髓的损伤。Yazdan⁃far等比较了使用常规Vitrebond行直接盖髓术和增加二极管激光(808nm、5W、连续波2s/mm)辅助治疗的效果,研究表明二极管激光辅助治疗术后1年的成功率明显高于常规治疗。

 

4.激光应用于直接盖髓术的临床治疗程序

 

激光应用于直接盖髓术的临床治疗程序为:(1)正确诊断,把控适应证。(2)局部麻醉并安置橡皮障隔离。(3)制备龋洞。可应用高速或低速机用器械及手动器械结合制备龋洞;接近牙髓时建议同时应用铒激光,以达到止血、杀菌的作用。(4)处理暴露牙髓。此步骤最为关键,推荐应用非接触式处理。(5)放置盖髓材料。盖髓材料包括矿物三氧化物凝聚体(MTA)、光固化硅酸钙制剂(TheraCalLC)、氢氧化钙制剂(Dycal等)及玻璃离子粘固粉等。(6)充填。在盖髓材料上面常规应用牙色材料充填。(7)形成牙本质桥。

 

5.展望

 

显微镜与激光技术结合的临床研究尚需进一步开展。将显微镜与激光技术结合,可使操作更加精准,盖髓材料放置部位更加精确,可能扩大直接盖髓术的适应证(如放宽穿髓孔大小的要求),增加了治疗的成功率。另外,激光应用于直接盖髓术可能发生不良反应,如在不适宜的能量、过长的操作时间及技术不佳的情况下,可导致牙体组织吸收过多的激光能量,牙髓过热变性,甚至可发生深部牙髓的凝固和坏死以及继发炎性反应。因此,激光器的种类及其参数的临床应用需进行更深入的研究。目前,许多学者认为低能量激光在口腔治疗中的应用可能会有广阔的前景。

 

来源:张英,崔丹.激光在直接盖髓术中应用的研究进展[J].中国实用口腔科杂志,2018(11):645-649.