Nd:YAG激光治疗牙本质过敏症的机制和应用进展

梁 伟，李平平， 葛少华

Stomatology,2022,42(1):87-91

牙本质过敏症(dentin hypersensitivity，DH)是一种常见的牙科症状，产生的原因是由于牙本质小管剥蚀导致神经末梢暴露于口腔环境中，在受到外界如温度、机械、吹风、化学等刺激下引发的急性短暂性的尖锐疼痛[1-2]。DH是一种症状，而非一种持续存在的疾病。作为一种普遍存在的口腔问题，DH影响全球40%以上的成年人，患病率高达牙科患者的1/7，前磨牙和下颌切牙的唇侧牙颈部是最常受累部位[3]。我国20～69岁成人DH的患病率为29.7%，人均牙本质敏感牙数为1.4颗[4]。DH引起的疼痛可能导致进食困难和口腔卫生欠佳，甚至影响患者的心理健康。

如何治疗DH引起的疼痛成为临床亟需解决的问题。目前，已有多种材料和方法被用于治疗DH，比如氟化物、KNO3、SnF2、草酸盐类、粘接剂、生物活性玻璃、离子导入等。传统脱敏剂的应用可以在牙本质表面形成一层涂片，并有部分管内沉淀，然而，大多数沉积仅在表面，小管内的闭塞深度仅在表面以下几微米；考虑到人类口腔的动态特性以及咀嚼、刷牙和唾液流动的局部作用，长期效果通常较弱。因此，一旦患者停止使用这些脱敏剂，DH通常会复发[5]。

近年来，随着激光技术的出现及其在牙科领域日益广泛的应用，为减轻DH引起的疼痛增加了一种治疗选择。由于激光诱导的变化改变了牙本质表面的形态和特征，因此激光可能比那些传统的脱敏剂具有更持久的效果[6]。激光技术克服了部分传统脱敏方法的不足，提高了脱敏效果，凭借其安全、作用迅速、疗效强大等优点，近年来已逐渐得到广泛应用。其中钕钇铝石榴石(Neodymium Yttrium Aluminum Garnet，Nd:YAG)激光熔融管周牙本质和阻塞牙本质小管的效果比其他激光更好，被认为是首选的治疗DH的激光[3]。本文就Nd:YAG激光治疗牙本质过敏的机制和应用进展作一综述。

1 DH发生的生物学机制

引起DH的原因有很多，其中牙釉质脱落和牙骨质从牙根脱落伴随的牙本质暴露是最主要的因素[7]。DH常见的病因还包括磨损、牙龈萎缩、牙周洁刮治、用力刷牙、咬合力大、酸性环境等[8]。

DH的确切机制仍不清楚，并存在争议。由于牙本质对各种刺激的反应模式存在差异，人们提出了几种牙本质过敏症的理论，包括流体力学理论、成牙本质细胞转导机制和直接神经支配理论[9]。早期的假说是直接神经支配理论，认为DH是由牙本质中感觉神经末梢的直接刺激引起的[9]。1959年，Seltzer & Bender就DH的生物学机制提出了成牙本质细胞转导理论，牙本质表面上各种化学和机械刺激对成牙本质细胞的兴奋导致神经递质释放到牙髓神经末梢，从而引起疼痛；同年提出的另一个假设是，除神经递质外，成牙本质细胞还可释放血管活性蛋白和氨基酸[10]。现在最普遍接受的假设是由Brannstrom于1963年提出的流体动力学理论：当牙本质暴露于牙本质小管的刺激物时，小管内的液体就会移位，这种朝向或远离牙髓的运动产生对成纤维细胞周围丛神经末梢的正压或负压，导致神经纤维的机械变形，伴随着细胞内Na+离子通道的增宽和纤维的去极化，从而引起疼痛[10]。因此，治疗DH的原理是基于降低牙本质渗透性和阻断神经反应[7]。

2 Nd:YAG激光治疗DH的机制

Nd:YAG激光用于DH的机制被认为是激光引起牙本质小管的阻塞或狭窄，以及直接的神经镇痛[11]。Nd:YAG激光的热能可以被牙本质吸收，诱导了牙本质表面的熔化和再溶解，形成一层熔融矿物，从而阻塞了大部分牙本质小管，并减小了其余开放小管的直径[6]。与其他高功率激光相比，似乎只有Nd:YAG激光具有额外的镇痛作用。原因可能为照射会暂时改变感觉轴突的最后部分，并阻断C和Ab纤维，从而减轻疼痛。同时，低能量下无接触Nd:YAG激光能够在较低温度(0.1 ℃)下穿透组织，通过刺激细胞活性和增加三磷酸腺苷的生成而引起生物调节，从而提高了神经末梢的兴奋性阈值，引起镇痛。Nd:YAG激光具有即时和长期疗效及无不良反应的优点[8]。研究表明，激光治疗后牙本质表面形成的结晶的排列与羟基磷灰石结晶相似，可减慢牙本质小管内液体流速，阻滞外界不良刺激[6]。有研究表明激光能量过高会破坏牙本质而形成火山口或山谷状凹陷[12]。因此激光在牙本质表面的能量吸收必须精确控制，以避免微裂纹等不良反应产生[13]。

据文献报道，脉冲式Nd:YAG 激光治疗牙本质过敏的安全参数设置一般为：输出功率为0.5～2.0 W，能量为 30～50 mJ，照射时间为1～2 min，5～20 脉冲/s，光纤头非接触垂直于牙面，距离牙面2～10 mm，光纤头在照射过程中固定不动或连续运动。在实际临床治疗中，具体参数设置还应该考虑患者的敏感区域大小、牙本质厚度等因素，综合调节治疗参数，在提高治疗效果的同时避免损伤牙髓。

3 Nd:YAG激光治疗DH的应用

封闭牙本质小管是治疗DH的最有效方法之一，各种方法已被用于阻塞牙本质小管，如氟化物、8%精氨酸磷酸钙、树脂粘合剂、生物活性玻璃和激光等。其中单独应用Nd:YAG激光及联合应用Nd:YAG激光和其他物质已多有报道。

3.1 单独应用Nd:YAG 激光

1985年，Matsumoto等[14]首次报道了使用Nd:YAG激光治疗DH，其功效范围在5.2%～100.0%。Dilsiz等[15]比较了Nd:YAG、Er:YAG和808 nm-半导体激光器在治疗牙龈退缩DH方面的疗效，结果发现使用Nd:YAG激光治疗后患者的视觉模拟评分(visual analogue scale, VAS)显著低于Er:YAG激光和808 nm-半导体激光，且近远期效果明显优于其他两组。与CO2激光和810 nm-半导体激光相比，扫描电镜下观察Nd:YAG 激光阻塞封闭牙本质小管效果最佳[16]。

Soares等[10]比较了应用Nd:YAG激光和2%氟化物凝胶治疗牙本质过敏症的疗效与对照组相比，Nd:YAG激光能更有效地减少DH引起的疼痛。也有一些研究将Nd:YAG激光与其他类型的脱敏剂(如生物活性玻璃、8%精氨酸、树脂类脱敏剂等)进行比较，结果显示Nd:YAG激光照射的结果更为有效[5]。

3.2 Nd:YAG激光结合色素吸光物质联合应用

体内研究显示，波长为1 064 nm的Nd:YAG激光可以被色素组织高度吸收，使其成为非常有效的手术激光，可以切割和凝固牙周软组织，并具有良好的动态平衡[17]。牙齿表面的色素沉着会导致Nd:YAG激光吸收的增加。当使用Nd:YAG激光和黑色墨水或石墨作为吸收放大器时，激光向牙釉质和牙本质的深层渗透被隔绝，从而可以避免对牙髓组织的过度热损伤，并且可以增强表面封闭效果[17]。有研究结果显示在石墨应用后使用Nd:YAG激光密封牙本质小管的效果比未染色的单独Nd：YAG激光更有效[14]。

3.3 水冷Nd:YAG激光的应用

Nd:YAG激光治疗DH的作用机制为热能吸收，导致牙本质小管闭塞或小管狭窄。激光能量的高热效应也可能在厚度小于1 mm的牙本质处引起牙髓组织损伤[5]。此外，高热效应也可能破坏牙本质结构：在以往的研究中，经Nd:YAG激光照射后，牙本质表面出现了凹坑和微裂纹。因此，有学者研究了新型的水冷Nd:YAG激光仪对牙本质小管的影响，用扫描电镜观察了激光照射后牙本质的表面形貌[5]。结果表明，Nd:YAG激光和水冷Nd:YAG激光照射都诱导了牙本质表面熔化和再溶解，从而阻塞了大部分牙本质小管，并减少了部分小管的直径，且二者都具有良好的抗酸能力。然而，Nd:YAG激光1 W照射1 min后，牙本质表面出现了微裂纹，这种牙本质损伤可归因于强激光能量的光热效应，即过热导致牙本质结构熔化和膨胀。相反，水冷Nd:YAG激光器可以通过水和空气的冲洗从而提供极好的冷却效果，有效防止了过热区域的积聚[18]。有了良好的冷却系统，即使输出功率高达4 W，牙本质表面也没有出现微裂纹。因此使用水冷式激光治疗仪可以避免或降低牙本质结构的热损伤风险[5]。

3.4 Nd:YAG激光与传统化学药物联合应用

有学者评价了含氟牙本质脱敏剂和Nd:YAG激光照射对人牙本质小管的联合封闭作用。结果表明在激光的熔融作用下脱敏剂可进入牙本质小管，既不会被维生素C溶液溶解，也不能通过刷牙去除。因此，含氟牙本质脱敏剂结合Nd:YAG激光照射可延长脱敏效果的持续时间[19]。Nd:YAG激光联合应用5%氟化钠显示出更加有效的治疗效果[20]。

Nd:YAG激光(0.5、1.0 W)与NovaMin生物活性玻璃联合治疗牙本质过敏的体外试验中，输出功率为 1.0 W 的激光与NovaMin联合应用产生的牙本质小管阻塞效果优于其他组。其中，先应用 NovaMin 治疗，而后进行 Nd :YAG 激光照射的试验组效果最好。可见两者联合应用时的先后次序可能对治疗效果产生影响[21]。也有学者进行了45S5生物活性玻璃和磷酸铌(NbG)与Nd:YAG激光联合应用降低牙本质通透性的体外研究，结果表明，生物活性玻璃与Nd:YAG激光联合应用可以在牙本质表面形成一道屏障，使得牙本质通透性明显降低，并且能够抵抗0.3%柠檬酸(pH=2.3)2 min的侵蚀[22]。

在Nd:YAG激光联合与不联合牙本质粘结剂治疗咬合牙本质过敏症的研究中，结果显示：与其他组相比，Nd:YAG激光联合牙本质粘结剂组的疗效更高[23]。有研究比较了单独应用树脂类脱敏剂、单独应用Nd:YAG激光和激光与脱敏剂联合应用治疗DH，结果显示3种治疗方法都能有效降低牙颈部DH，且能一直稳定地保持缓解疼痛的效果，6个月后Nd:YAG激光与树脂类脱敏剂联合组的效果明显优于其他两组，机制为树脂类脱敏剂可以补充封闭激光遗漏的牙本质小管[7]。在Nd:YAG 激光联合8%精氨酸封闭牙本质小管的研究中，结果显示联合封闭牙本质小管率高于单用精氨酸[24]。

国内也有许多关于Nd:YAG 激光与脱敏牙膏、Gluma脱敏剂、粘结剂、氟化物、生物活性玻璃、碘化银、透明质酸等化学物质联合治疗DH的报道，这些研究均表明激光联合传统脱敏药物能更好地封闭牙本质小管，其疗效比单独应用激光或药物的脱敏效果更为显著[25-30]。值得注意的是，激光与药物联合应用时的先后次序可能会对治疗效果产生影响[6]。

3.5 Nd:YAG激光治疗重度磨耗引起的牙本质敏感

牙合面重度磨耗这一牙齿增龄性变化，是老年人群出现牙本质敏感症的常见病因。有研究应用脉冲Nd:YAG激光治疗仪，设定一定的参数条件(频率10 Hz，40 mJ，60 s)，对牙合面重度磨耗出现牙齿敏感症的老年患者进行牙齿脱敏治疗，结果显示激光即刻治疗及治疗后2周VAS评分值显著低于治疗前，短期疗效显著[31]。其他学者的研究也证实了Nd:YAG激光治疗对老年人群的DH具有良好的临床疗效[32]。与其他引起牙本质敏感的原因相比，重度磨耗多发生于老年患者，由于老年人身体机能衰退，如果激光输出能量过大，会造成牙本质表层的气化，不仅起不到脱敏的效果，还存在牙髓损伤的风险。因此，对于重度磨耗引起牙本质敏感的老年患者，激光的参数设定尤为重要。

除了Nd:YAG激光疗法，许多学者也探讨了减缓或者治疗DH的其他方法，按实施地点可分为家庭护理和诊室干预。家庭护理产品包括脱敏牙膏、漱口水、凝胶等，常用脱敏成分有：硝酸钾、氯化钾、氟化钠、氯化锶、精氨酸、羟基磷灰石、碳酸钙、生物活动玻璃和无定形磷酸钙[33]。有学者认为纳米羟基磷灰石可能是脱敏牙膏中的最有效成分[34]。近年来还出现了一种家用光生物调节(PBM)牙刷，可以发射低功率激光，是一种简便安全的脱敏产品[35]。诊室干预包括临床用脱敏剂、激光及二者联合使用。临床脱敏剂产品分为含钾盐脱敏剂、氟化物、树脂及粘接剂、生物活性玻璃和硅酸盐水门汀。研究证实，GaAlAs 激光、Nd:YAG 激光、Er:YAG 激光和 Er，Cr:YSSG 激光在缓解DH方面有良好的即刻和长期疗效[36]。在联合应用方面，治疗牙本质敏感症的方式多种多样，有同种激光不同功率联合照射、两种类型激光联合应用、激光与局部脱敏剂联合、两种类型局部脱敏剂联合等[33]。

Nd:YAG激光疗法被认为是治疗DH的一种有效手段。然而，目前的激光脱敏方法尚存在一些问题，例如照射参数(照射时间、照射距离、治疗次数、是否接触或移动等)对牙本质小管封闭的影响，以及激光与药物联合应用时的能量及顺序设置，还需进一步研究，尤其对不方便垂直照射的邻面敏感患牙疗效欠佳的问题亟待解决。