激光在牙髓根尖周病治疗中的应用

医用激光经历了从气体到固体,从体外到体内,从连续到脉冲的发展。早在1963年,激光开始应用于牙科学中。目前应用于牙体牙髓疾病诊治的激光种类包括氦氖激光(HeNe)、CO2激光、钕:YAG激光(Nd:YAG)、钬:YAG激光(Ho:YAG)、铒:YAG激光(Er:YAG)等。目前在牙髓学研究中最常用的激光是CO2激光,Nd:YAG激光,Ar激光(波长从418~515nm)、氯化氙激光(波长为308nm)。20世纪60年代使用较多的是He-Ne激光,70年代多使用CO2激光,80年代发展为连续YAG激光。YAG激光产品有Pulse Master TM-600型Nd:YAG激光机,国内生产的HSM-Ⅲ型脉冲YAG固体激光治疗机。

影响激光与组织之间相互作用的因素多种多样,其中重要因素之一是激光的频率和组织对激光能量的吸收。CO2激光的波长在组织中的水吸收高,Nd:YAG激光在水中不吸收,在有色组织和血红蛋白中吸收高,后者比前者引起更深的组织损伤。在有晶体结构的牙体组织中辐射的折射和散射也应考虑。

激光的种类

一、CO2激光:CO2激光是波长为10600nm的中红外激光,输出功率可高达650W,不能很好地用光传输,在牙髓病治疗上很受限制。

二、Nd:YAG激光:Nd:YAG激光(Neodymium:Ytrium-Aluminum-Garnet,掺钕钇铝石榴石)激光是波长为1064nm的近红外激光,不可见,输出功率可达100W,可由石英光导纤维传输同时用红色光(多为HeNe激光)指示光路。九十年代初,脉冲型Nd:YAG激光开始应用于口腔科,由于可以间断发射激光而大大减少了热量积累,避免温度过高,从而减少了损伤邻近组织的几率,因此比连续型Nd:YAG激光得到更广泛的使用。

三、Er:YAG激光:Er:YAG激光(Erbium:Ytrium-Aluminum-Garnet,掺铒钇铝石榴石)是波长为2940nm的近红外激光,该波长处于水的一个吸收峰(2950nm),因此对水的吸收系数较大(比Nd:YAG激光大800倍),当其作用于组织时,光照射处组织所含水分处吸收大量热,热量不能向周围传递很远,于是局部升温不高、对组织的热损伤很小。但是不能用光纤传导,使用上受到限制。

四、Ho:YAG激光:Ho:YAG激光(Holmium:Ytrium-Aluminum-Garnet,掺钬钇铝石榴石)是波长为2130nm的近红外激光,该波长接近水的另一吸收峰(1960nm),对水的吸收系数较大,对组织的热损伤较小,可由石英光导纤维传输。

五、准分子激光(Excimer-Laser):准分子激光是以稀有气体卤化物(ArF、XeCl、KrCl、XeF)为工作物质的一种脉冲激光,波长是从真空紫外线到可见光区域其作用原理是组织表面(约1μm)吸收紫外光,分子能打裂分子键,长链分子会被打碎成挥发性碎片,然后再从表面烧蚀掉。整个过程未达到热扩散所需时间,所以对组织没有热损伤。

六、氩离子激光:氩离子激光是一种波长在可见光范围内的激光,医学上常用波长514.5nm的绿光和波长为488nm的蓝光,可用光纤传输,连续输出功率可达10W。

激光在牙体牙髓根尖周疾病诊治中得到广泛的应用,不同类型的激光在牙体牙髓疾病的应用范围存在不同,见表17-1。

表17-1 不同激光在牙髓根尖周病中的应用

不同激光在牙髓根尖周病中的应用

激光在应用于牙髓治疗时,无法到达根管内,使用不同类型的激光采用的传导系统不同(表17-2)。

表17-2 不同类型激光在牙髓病治疗中应用的激光传输系统

不同类型激光在牙髓病治疗中应用的激光传输系统

激光在牙髓治疗中的作用机制

作用于根管或牙髓的激光辐射对牙髓的作用与激光对口腔其他软组织的作用机制一样,主要利用激光对生物组织产生瞬间高强度光热作用、光化学作用、光电磁作用,使组织瞬间气化、熔融或凝固,达到封闭牙本质小管、切割软组织、杀灭细菌消除炎症以及凝固止血的目的。然而,牙髓组织位于被牙本质包围的中央,其再生潜能非常低。激光对牙髓组织和牙本质的作用分为直接作用和间接作用。根据所用激光的类型、能量参数,在牙髓切断或根管预备时,激光对根管系统的直接辐射作用可引起牙髓软组织和根管壁的牙本质发热、凝集、炭化、气化、切除。激光对牙髓的间接作用在于通过传导的激光能使牙本质加热或脱水,或者通过光声作用直接损伤成牙本质细胞突。激光对牙髓的间接作用可引起牙髓充血或坏死。牙髓充血经过长时间导致牙髓变性,如增加牙本质形成或引起牙髓局部性坏死。这种病理性改变可导致髓室和根管变窄,增加根管治疗的难度。

激光在牙髓学中的应用

主要是降低牙本质的通透性、根管预备、清洁和消毒以及牙根末端的外科手术。

一、降低牙本质通透性:采用CO2激光和Nd:YAG激光使牙本质表面熔融达到降低牙本质通透性的目的。有学者报道处理后的牙本质通透性降低,处理后的牙本质通透性增高,与所使用的激光类型和能量有关。当用Nd:YAG激光10W,脉冲2次/秒时,可见根管壁产生不规则的钙化物使牙本质小管封闭。也有学者采用Nd:YAG激光1.9W和3.0W照射根管壁时,扫描电镜观察发现根尖部牙本质熔化,硬组织内蛋白变性,出现炭化、龟裂,激光冷却阶段牙本质产生裂缝,熔融的牙本质再固化时沉积在牙本质小管内封闭小管口。激光剂量增大时,出现熔化的牙本质断裂,小管口重新开放。使用氯化氙激光可以封闭牙本质小管。

二、根管预备:利用激光进行根管预备不是十分成功,但对根管清理却十分有效。在进行根冠清理过程中,可选用气-水冷却的Nd:YAG激光,能量0.75~1.7W,脉冲15次/秒,可将根管壁上的碎屑和玷污层去除,清除根管内残留的坏死牙髓组织及其分解产物,软组织蒸发气化。当能量达到1J/cm2时,熔化牙本质,封闭牙本质小管,使根管内清洁干净。也有研究报告使用Nd:YAG激光不当,可引起牙周组织坏死和牙槽骨粘连。氩激光配合根管预备常规冲洗,可提高根管壁的清洁度。

三、根管消毒杀菌:在离体实验中用Nd:YAG激光照射接种有链球菌的牙根管,当用功率大于10W的激光照射大于3秒时可抑制根管内68%的细菌活性,大于5秒则可杀灭99%细菌;采用Nd:YAG激光消毒根管时,所用能量为10W,照射时间5秒。另一方面激光能去除和替换玷污层为非玷污的化学封闭物,熔化封闭牙本质表面。

四、根管内髓石的清除:根管内髓石的存在,常常影响根管治疗术的质量,处理比较困难。有报道位于根管内的髓石,可用极细的光导纤维伸入到根管内髓石的部位,用脉冲32次/秒,波长504nm的激光照射,可将髓石雾化消失。

五、根管内残余活牙髓的处理:利用Nd:YAG激光处理新鲜拔除的含有牙髓的根管根冠1/3时,牙髓组织被完全气化去除。其原理可能为激光使牙髓组织蒸发、溶解或贴附在牙体硬组织表面。

六、根管充填中的应用:在根管充填时,采用氩激光、Nd:YAG激光以及CO2激光软化牙胶。然而令人遗憾的是在软化牙胶过程中牙根外表面温度显著增高。离体实验牙根外表面温度可升高10.3~14.4℃,由此推测人体内应用激光软化牙胶可引起牙周膜内温度升到47.3~51.4℃,这还未考虑因牙周组织为有色组织所吸收的能量以及辐射散射对牙周组织的损伤。

激光在牙髓学中的应用处于初级阶段,但随着科学技术的发展,相信在不远的将来激光会成为牙髓根尖周疾病治疗的主要技术和方法之一。

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