激光在儿童口腔疾病治疗和预防中应用的研究进展

王 瑢，赵月萍

(暨南大学医学院口腔医学系，广东 广州 510000)

激光在儿童口腔疾病治疗和预防中应用的研究进展

Progressresearchonapplicationoflaserintreatmentandpreventionofpedodonticdisease

王 瑢，赵月萍

(暨南大学医学院口腔医学系，广东 广州 510000)

激光技术具有无痛和微创的特点，不同类型的激光又有其各自的优势。由于儿童心理和生理的特殊性，使得激光在儿童口腔疾病的治疗和预防方面备受瞩目。本文作者就目前应用于儿童口腔疾病领域的激光种类及特点、不同类型激光在儿童口腔疾病治疗和预防中的具体应用及其安全性和优势等方面做一综述。

激光；儿童；口腔疾病；龋齿；根管预备

自1965年Sognaes 和 Stern首次将激光用于龋病的治疗以来，激光被越来越广泛的应用于口腔领域,深刻地影响并改变口腔疾病的诊断与治疗[1]。激光治疗技术可以缩短治疗时间，为患者提供更舒适的治疗体验。目前，激光已被应用于包括牙体牙髓、牙周组织、口腔修复、正畸和口腔颌面外科手术等在内的口腔领域的各个方面，可用于口腔软、硬组织疾病的治疗[2]。口腔治疗的宗旨是更好地促进牙齿和口腔的健康，使牙齿和口腔处于最佳状态，以利于社交活动[3]。由于龋病和未治疗的口腔疾病会对儿童的生长发育和心理健康产生很大影响，儿童的口腔保健和治疗显得尤其重要[4]。儿童口腔医学是口腔科学的一个较为年轻的分支学科，目前大多数针对激光的研究都集中在牙周疾病以及修复体粘结中的作用及效果，针对激光应用于儿童口腔疾病的研究较少。由于儿童患者的特殊性以及乳牙、年轻恒牙与恒牙理化性质不同，激光在儿童口腔领域有很大的发展空间，故本文作者对国内外不同种类激光技术在儿童口腔疾病治疗和预防中的应用进行综述。

1 应用于儿童口腔疾病的治疗和预防的激光种类及特点

激光即由受激发射的光放大产生的辐射。区别激光的重要特征主要是波长、强度(即功率)和脉冲的发射方式。不同类型的激光有不同的性能，使得其在口腔领域有不同的适用范围[5]。穿透性强的激光可以穿透至牙体组织较深的部位，如Nd:YAG激光；穿透性弱的激光仅能穿透约0.01 mm的牙体组织，如Er:YAG激光和CO2激光。不同强度的激光对组织作用也不同，强激光可以使生物组织发生不可逆性的损伤，主要用于凝固、气化和切割组织；弱激光主要用于调整和恢复机能，促进组织修复。激光对组织的作用还取决于激光脉冲的发射方式，以短脉冲发射的激光包括Er:YAG激光和Nd:YAG激光等；以连续脉冲发射的激光包括CO2激光等。目前应用于口腔领域的激光主要有以下几种类型。

1.1 CO2激光

CO2激光波长为10.6 μm，目前被广泛应用于临床及口腔领域的软组织手术。在儿童口腔领域，CO2激光同样主要用于一些软组织手术，如口腔溃疡、系带切除术和牙龈切除术等。除了作为一种“光手术刀”被应用于临床外，最近的研究[6]表明：低强度的CO2激光还可以用来减轻口腔溃疡的疼痛。应用CO2激光来治疗口腔溃疡，不但定位准确，不出血，术野清晰，而且对病灶周围组织几乎没有影响，不引起生物副反应，术后无疼痛或疼痛轻微。但CO2激光在使用过程中，会产生大量的热,使得组织迅速碳化。尽管新型的CO2激光设备通过采用超脉冲模式以减少碳化，但仍会使伤口愈合延迟[6-7]。

1.2 Nd:YAG激光

Nd:YAG激光波长为1.06 μm，可用于软组织手术、预防龋齿、根管消毒以及牙齿漂白等[8]。在牙体牙髓病治疗方面，Nd：YAG激光被视为首选，其在穿透性和杀灭细菌方面的测试表现了最好的效果。研究[9]表明：在穿透深度超过1 000 μm时，Nd：YAG激光仍然可以杀灭85%的细菌。同时，Nd：YAG激光应用于手术时杀菌和止血效果很好，创面干净呈痂状，大部分门诊手术无需麻醉和缝合，手术时间短，术后反应轻，特别适合儿童口腔内的手术。值得一提的是，Nd:YAG激光独特的工作端能够弯曲，能够插入根管至根尖区，在根管治疗方面具有独特优势。Nd:YAG激光的缺点是产热较明显，但新型的脉冲Nd:YAG牙科激光机由于采用脉冲的方式，大大减少了产热。同时，Sulieman等[10]研究也表明：Nd:YAG激光在使用过程中用水或气枪冷却效果较好，对牙髓影响较小。

1.3 Er:YAG 激光和 Er,Cr:YSGG激光

Er:YAG激光波长为2.94 μm，Er,Cr:YSGG激光波长为2.98 μm。Er激光在口腔领域有非常广泛的应用，可同时用于软组织和硬组织疾病的治疗，具有明显的优越性。Er：YAG激光系统具有非常长的脉冲持续时间，在软组织手术方面是一个很好的选择。Er激光的热效应更高，在手术过程中可以封闭一些小血管，从而减少出血，而非完全止血，这种情况可以诱导伤口的快速愈合[9]。Er激光可用于切断釉质、牙本质、牙骨质和骨组织，也可用于软组织手术；在牙体预备过程中可提供洁净清晰的边缘，因为Er激光透热深度很小，在牙体预备过程中不需要担心对牙髓产生刺激[11]；手术过程中产热很少，减轻了组织的热损伤。与传统方法比较，Er激光在口腔手术过程中不需要进行局麻或仅需少量局麻即可，伤口愈合快，无术后反应和疼痛或反应轻微[12]。目前在儿童口腔领域Er激光主要用于酸蚀釉质、去除龋坏组织、窝洞预备和牙髓治疗等。

2 激光在儿童口腔疾病的预防、诊断和治疗中的应用

2.1 激光在儿童口腔硬组织疾病治疗中的应用

2.1.1 预防龋齿 激光预防龋齿的相关研究始于1972年，Stern和Sognnaes等用激光照射牙齿，发现激光照射部位的牙釉质等发生了理化性质变化，提高了釉质的抗酸性，提示激光可用于预防龋齿。激光预防龋齿的可能机制包括：①激光使釉质表层的温度骤然升高，使釉质表层均匀地熔融，封闭了釉质的微小孔道。同时激光可促进釉质对钙、磷和氟的吸收，促进再矿化。红宝石、CO2、Nd:YAG、Er:YAG等激光照射釉质都能提高其抗酸性并降低其溶解性[13-14]；②激光有杀菌作用；③激光照射后，产生粗糙的釉质表面，但激光照射后仍需进行酸蚀处理[15]；④激光与传统的防龋方法如涂布含氟凝胶、流动复合树脂窝沟封闭术联合使用时，具有明显的协同作用[16]。

2.1.2 龋病诊断 目前已有一系列激光仪器用于牙体疾病和畸形的早期诊断，如Diagnodent(波长为655 nm的二极管激光)照射牙体表面，病变的牙体组织比健康的牙体组织表现出更强的荧光反应，从而检测病变的位点及范围，提高了窝沟龋、隐匿性龋和余留龋的检出率[17]。

2.1.3 治疗龋齿 激光对水有较高的亲和力，通过使硬组织内的水分气化，产生“微爆”作用，进而去除牙体硬组织。由于龋坏组织含水量比健康的牙本质及牙釉质高，使得激光可以选择性地清除病变组织，从而保存了健康牙体组织。研究[18]表明：用激光治疗儿童早期龋齿时，能够选择性地去除龋坏组织，而对健康组织无明显影响，并且经激光预备的窝洞在电镜下观察没有玷污层形成[19]。Er:YAG激光和Er,Cr:YSGG激光等都可用于去除腐质以及牙体预备。同时，这2种激光都可以提供一定程度的麻醉效果[20]。 其中，Er:YAG激光是所有已知硬组织激光中切割牙体硬组织最有效率的，其波长为2.94 μm，此波段激光较波长为10.6 μm的CO2激光更易被水、钙、磷等所吸收，性能大大优于CO2激光。与传统方法比较，激光治疗能减少或消除震动，很少甚至不会感到疼痛，可以不进行局麻，简化了治疗步骤，大大减轻了患者的恐惧。窝洞预备时，可先选用较低档位的激光以起到镇痛效果，然后选择较高档位的激光来去除腐坏的釉质并暴露感染的牙本质，随后再选用低档位的激光来去除腐坏的牙本质[21]。

2.1.4 根管治疗 目前对根管治疗的激光研究主要集中在Nd:YAG激光。Nd:YAG激光波长为1.064 μm，其工作端能够弯曲，可以插入根管至根尖区，在根管治疗方面具有独特的优势：①Nd:YAG激光的光热效应能使根管壁内残存的牙本质碎屑、玷污层以及残存的牙髓组织气化，使无机物成分熔融、再结晶，封闭牙本质小管，阻塞侧支根管。刘南等[22]用不同剂量的Nd:YAG激光照射机械预备后的根管，采用电镜扫描观察跟管壁的清洁情况，结果显示：当剂量为1 W、20 Hz时，根管壁表面仍有残留碎屑和玷污层；当剂量调整为2 W、20 Hz时，根管壁清洁，玷污层蒸发，牙本质小管口闭合。结果表明：达到一定剂量参数后，Nd:YAG激光可有效去除玷污层。Kaitsas等[23]用1.5 W、15 Hz Nd:YAG激光照射根管壁5 s后用扫描电镜观察发现：激光照射后，部分牙本质小管口开放和部分表面出现裂痕，提示不恰当的剂量参数和照射时间有可能会导致一定程度的热损伤和牙本质结构形态学的改变。②Nd:YAG激光在根管消毒方面也有很好的效果。Wang等[24]研究不同剂量Nd:YAG激光对根管内粪肠球菌的杀菌效果，发现1 W时Nd:YAG激光的杀菌率为97%，1.5 W时杀菌率为98%。 需要注意的是，乳牙与恒牙的解剖形态和组织结构都存在一定差别。在化学性质方面，乳牙釉质中水、有机质的百分比明显高于恒牙釉质，且乳牙釉质的化学反应性比恒牙活泼，比恒牙易受脱钙剂的作用而脱钙，也易受氟化物的作用而增强抗酸性；在物理性质方面，乳牙釉质的厚度与恒牙相比约为恒牙釉质厚度的1/2，其矿化程度也较恒牙低，易发生磨耗[25]。由于存在上述差异，使得在使用激光治疗儿童口腔硬组织疾病时，在激光种类、剂量和频率等的选择上应考虑是否与恒牙有所区别。具体的参数设置和临床治疗方案目前尚缺乏研究[26]。

2.2 激光在儿童口腔软组织疾病治疗中的应用

2.2.1 牙髓治疗 ①活髓切断术：Liu[27]的实验选用Nd:YAD激光对68颗牙齿进行活髓切断术，有66颗牙治愈(成功率为97%)，高于应用甲醛甲酚的对照组(成功率为85.5%)。对乳牙和牙根未发育完成的年轻恒牙，用激光进行活髓切断术的治疗效果与传统方法比较无明显差异，但使用激光进行牙体制备发生意外露髓时没有引起牙髓炎症，表现出较好的修复能力，可形成修复性牙本质[28]。还有学者用Nd:YAG激光照射活髓切断术后断面的牙髓组织变化，发现适当剂量的Nd:YAG激光照射具有一定的促进创伤愈合作用[29]。其原理可能是由于乳牙及年轻恒牙根管粗大，牙髓血运丰富，用传统方法活髓切断时出血较明显。激光有很好的止血功能，使用激光进行活髓切断时能较好地止血，使术野清晰，利于口腔医生在准确的位置放置盖髓剂。同时，止血后避免了因出血使盖髓剂移位的可能性。另外，激光的杀菌作用也能有效避免深部牙髓感染。②根尖诱导成形术:年轻恒牙因根尖孔尚未发育完全，不适宜行根管治疗，传统治疗方法是在控制感染的基础上，用诱导剂(氢氧化钙、无机三氧化物聚合物等)及手术方法保存根尖部的牙髓或使根尖周组织沉积硬组织，促使牙根继续发育和根尖形成[25]。但传统的治疗方法并不十分理想。激光用于活髓切断的原理提示：适当参数的激光有可能保持根尖部牙髓的活力，通过消除感染，促进根尖部组织愈合，有可能会促进根尖继续发育，使根尖孔闭合。

2.2.2 软组织手术 研究者[30]对外科手术、电刀和激光3种切除软组织的方法进行比较，发现激光切除软组织具有很多优点：很少或不需对患者进行麻醉；立即止血；不损伤牙体硬组织；正确运用条件下不会损伤牙髓；由于产热少，可用于种植；有抗菌性；能够清除牙根表面的内毒素；越来越多证据表明激光治疗可以提高牙周疾病的疗效，患者更容易接受激光技术。由于儿童患者具有怕痛、好动、缺乏耐性和配合性差等特殊性，使得激光诊疗技术更易于被儿童和家长接受,同时也给口腔科医生提供了一个安全、简单的治疗方法[31]。①牙龈切除术:可用于牙龈切除术的激光类型有很多种，包括CO2激光 、Nd:YAG激光、Argon激光和Ho:YAG激光等。其中CO2激光应用的较多。CO2激光有很好的止血效果，能够提供清晰的手术视野，能进行有效而快速的切割。其效应仅局限于软组织表面，对深层组织的损伤极小，术后几乎无痛。应用激光进行手术时可不使用局麻，操作简单，术中出血少，切除效果好，术后反应轻，通常能够完全止血[32]。②系带成形术:可不进行局麻，切开时均无出血，创面干净呈痂状，无需进行缝合，手术时间短(约 3 min即可)；③治疗良性肿瘤、囊肿：应用激光切除血管瘤、口腔黏液腺囊肿等术中出血少，视野清晰，减少了手术时间，能够在彻底切除病变组织的同时很大程度的保存健康组织，术后并发症少，复发率低，不形成瘢痕[33]，更易被患儿及家长所接受。

3 激光在儿童口腔领域应用的安全性及其优势

激光的生物学热效应是激光生物效应的主要因素。激光的参数如波长、功率、能量和模式等对生物组织都有不同的影响，而生物组织的性质如密度、弹性、热导率、比热、含水量等也会对激光作出不同的反射。激光根管内照射具有消毒、去除管壁玷污层等作用,且随剂量增大其作用增强。然而照射剂量过大则可引起牙根表面温度上升过高,造成牙周组织的热损伤,故牙周组织的安全性对其临床应用也十分重要。刘鲁川等[34]应用脉冲Nd: YAG 激光对犬牙进行根管内照射,结果显示: 低剂量激光照射后根尖周组织反应轻微，表明低剂量激光并未造成根尖周组织明显的损伤,激光的热效应只表现为温热的生物学效应；较高剂量照射后根尖周组织呈明显的损伤反应，主要表现为血管和胶原纤维结构破坏和炎细胞浸润，通过电镜可见牙周膜细胞内细胞器严重破坏。实验还发现：同剂量激光根管内照射产生的根周热效应管壁薄者较厚者更强，对临床应用激光剂量的选择有一定的参考价值。叶丽君等[35]采用Er：YAG激光对牙釉质进行照射，观察髓腔温度和形态的变化，结果显示：在一定的范围内(分别采用1、2、3、4、5、6 W,超短脉冲20 Hz)，Er：YAG激光不会造成牙髓组织及釉质的损害，但该激光强度是否会对活体牙髓产生不良影响仍需进一步的体内实验证明。李淑娟[36]对正畸患者拔除的健康前磨牙涂擦过氧化脲结合Nd-YAG 激光照射后，用扫描电镜观察釉质表面，结果发现：Nd-YAG 激光加过氧化脲对牙釉质有明显的溶解、脱矿作用,且釉质表面出现裂纹,是否会伤害牙齿还需进一步研究。因此，对于儿童患牙，特别是乳牙(根尖区有发育中的恒牙胚)及年轻恒牙(根尖尚未发育完全)，激光是否适合用于儿童的牙体牙髓治疗，具体的激光种类和参数选择，是否需要结合辅助手段，这些问题尚需进一步研究。

在儿童口腔医学领域，最基本的目标是预防和中断口腔疾病和软组织畸形，减轻患者的恐惧心理。牙科恐惧症产生的原因主要是用注射器对软硬组织进行麻醉以及其他有害刺激(比如传统涡轮机产生的噪音、振动和疼痛等)。激光可以很好地避免上述问题。除此之外，激光的杀菌及止血效果好，有一定的麻醉作用，伤口愈合快，术后反应轻，适用于所有患者，特别是儿童患者[37]。

儿童的口腔健康状况对儿童的身心发展有很大影响，儿童患者由于年幼，易对治疗过程产生恐惧，同时乳牙和年轻恒牙的理化特征也与恒牙有所不同，所以在接诊儿童患者时选择合适的治疗方式显得尤为重要。目前，激光已被应用于龋齿防治、切除牙体硬组织，同时还可以广泛应用于软组织的切除及软组织疾病的治疗，正确的选择和使用不同种类的激光可以给患儿和口腔科医生提供极大的便利。更重要的是，激光治疗具有微创、疼痛不明显和噪音小等特点，在儿童口腔疾病治疗方面有明显的优势。

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1671-587Ⅹ(2013)05-1072-04

10.7694/jldxyxb20130543

2012-12-17

广东省科技厅科技计划项目重大专项基金资助课题(2012A080201010)

王 瑢(1989-)，女，河南省平顶山市人，在读医学硕士，主要从事口腔内科学方面的研究。

赵月萍(Tel：020-85221165，E-mail：yueping826@yahoo.cn)

R454.21

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