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半导体激光在牙周治疗中的临床应用

导读: 半导体激光具有高效率,体积小,寿命长,电源驱动系统简单,波长可选择,成本低,输出功率稳定,使用简便,创伤小,患者术后反应小等优点,特别适用于医疗设备。

半导体激光具有高效率,体积小,寿命长,电源驱动系统简单,波长可选择,成本低,输出功率稳定,使用简便,创伤小,患者术后反应小等优点,特别适用于医疗设备。第一台半导体激光器发明于1962年,半导体激光从20世纪90年代中期开始用于口腔治疗,常用低功率,波长为780~980nm的激光进行牙周治疗。

通过激光的照射可以切除和消融牙周组织,激光有止血,光生物调节的作用,能破坏并抑制微生物生长。现在半导体激光在牙周病的临床治疗中起到越来越重要的作用。半导体激光器以半导体材料为工作物质,主要是化合物半导体,以电流注入为激励方式的一种小型的激光器。

半导体激光器的三个基本要素包括:①p-n结区的电子-空穴复合,提供光的增益;②垂直于结的两个解理端面形成F-P谐振腔,提供反馈;③正向偏置p-n结提供载流子的注入。本文将就半导体激光在牙周治疗中的临床应用进行综述。

1.半导体激光在牙周治疗的临床应用

Kocak应用牙周基础治疗伴半导体激光治疗或单纯应用牙周基础治疗慢性牙周炎伴Ⅱ型糖尿病患者,比较两组间治疗效果。评价如下指标:龈沟液中的IL-1β,IL-6,IL-8,细胞间粘附分子(intercellular adhesionmolecule,ICAM),血管细胞粘附分子(vascular celladhesion molecule, VCAM)以及糖化血红蛋白(HbA1c)。试验组应用牙周洁刮治和根面平整联合半导体激光治疗(scaling and root planning+ diode laser, SRP+DL),对照组应用牙周洁刮治和根面平整(scaling and rootplanning,SRP),测量基线水平以及治疗后1个月,3个月后的牙周各项指标,HbA1c记录基线及治疗后3个月的水平,细胞因子及分子分析采用ELISA法,SRP+DL组牙周袋深度和临床附着水平改变优于SRP 组,龈沟液中IL-1β,IL-6,IL-8,ICAM,VCAM及HbA1c治疗后两组均明显降低,且SRP+DL 组优于SRP 组,有统计学意义。

Dukic的试验为分口试验,试验侧在洁刮治和根面平整后的第1天,第3天,第7天后应用980nm的半导体激光照射牙周袋,对照侧仅进行洁刮治和根面平整。对基线,治疗后6周,18周的中等深度牙周袋(4~6mm)和深牙周袋(7~9mm)分别进行统计学分析,评价指标包括菌斑指数(plaque index,PI),探针后出血(bleeding on probing, BOP),探针深度(probing depth,PD),和临床附着水平(clinical attachment level,CAL)。结果表明,深牙周袋时治疗后两组之间没有统计学差异;中等深度牙周袋,治疗后除了PD试验组优于对照组,其他指标也没有统计学差异。该试验表明980nm的半导体激光只对中等深度牙周袋探诊深度改善有作用。

Qadri的meta分析中包含了10篇临床研究,均采用刮治和根面平整的牙周基础治疗联合半导体激光(810nm~980nm)治疗慢性牙周炎,5篇文章显示牙周基础治疗联合半导体激光治疗效果明显优于单纯牙周基础治疗。2篇文章显示治疗后炎症得到有效减少,3篇文章显示两种治疗方式没有明显差异。在这几个临床试验中,光纤的直径范围300μm~2mm,激光的波长为810~980nm,强度为0.8~2.5W,脉冲重复频率为10~60Hz,激光的使用时间10~100ms。这篇Meta分析表明:在慢性牙周炎患者中,对于探诊深度≤5mm的牙周袋,根面平整联合半导体激光(800~980nm)治疗效果优于单纯的根面平整。

国内的一些研究也表明半导体激光联合牙周基础治疗可有效去污,达到良好的清创效果,对于手工器械难以达到的部位,联合半导体激光的治疗效果优于单纯的牙周基础治疗。半导体激光联合牙周基础治疗可以彻底清洁,去污,增加组织反应以利于后续的创口愈合。对于中等深度的牙周袋(4~6mm)和手工器械难以达到的部位,半导体激光联合牙周基础治疗效果更为明显。

2.半导体激光用于牙周手术治疗

Ozcelik通过冠向复位瓣联合上皮下结缔组织治疗牙龈退缩的患者,试验组应用半导体激光去除游离龈的上皮组织获得上皮下结缔组织并用激光照射腭部的伤口。对照组应用手术刀片将游离龈的上皮组织去除获得上皮下结缔组织。术后7d观察腭部供区伤口的愈合情况,试验组优于对照组。6个月后受区的愈合,两组之间没有明显差别。说明使用半导体激光可以促进软组织的早期愈合。Lobo采取分口试验研究中度到重度慢性牙周病患者,术前探诊深度≥5 mm,试验侧采用翻瓣术+半导体激光联合治疗,对照侧采用翻瓣术,比较试验侧和对照侧的基线,术后3个月,术后6个月的牙周指数及患者术后的不良反应。结果显示两组之间没有统计学差异,但试验组牙龈炎症显著下降,激光治疗没有并发症,患者可以接受激光治疗。

国内的一些研究将半导体激光用于牙龈切除术,牙龈成形术和系带矫正术,术后与传统手术方法和电刀相比较,没有明显差异,可作为一种手术方式应用到口腔软组织治疗。与传统手术相比,激光对口腔软组织的切割、成形更加简便,出血减少,可以提供更加清晰的手术视野,减轻了患者的疼痛,使术后护理更加简单,组织创伤小,创口愈合更快,不易形成瘢痕。以上研究表明激光治疗可以安全有效的应用于牙周手术治疗,尤其对显著降低牙龈的炎症,促进软组织的早期愈合,便于术者术中操作,减轻患者术后疼痛有明显效果。

3.半导体激光用于治疗牙周炎的伴发病变——牙本质敏感

牙本质敏感在临床比较常见,有调查显示59.81%的患者在洁治后会出现牙根的敏感,刮治和根面平整及牙周手术后,牙根敏感的情况更为常见。Hashim应用810nm的半导体激光治疗牙周基础治疗后牙本质敏感的患者,第一组应用半导体激光照射30s,15min后牙本质敏感明显减退,一周后牙本质敏感完全消失。第二组应用半导体激光照射1min,15min后牙本质敏感完全消失,一周后牙本质敏感症状未再出现。George将慢性牙周炎翻瓣术后牙本质敏感的患者分成两组,试验组使用810nm半导体激光治疗牙本质敏感,对照组使用含氟牙膏治疗牙本质敏感,牙本质敏感度使用气体刺激和接触刺激来评价,评价时间为治疗前,治疗后即刻,治疗后2d,7d,14d,30d。试验组和对照组基线水平无差异,治疗15min及治疗后15min到30min后,牙本质敏感度改善试验组优于对照组。尽管治疗只进行了1次,但是治疗效果改善可以持续到30d。

李向新的临床试验表明对于刮治和根面平整治疗后敏感的患者应用半导体激光治疗和使用脱敏剂治疗在治疗后即刻治疗效果没有差异,但长期观察效果,半导体激光的治疗效果优于脱敏剂治疗。牙本质敏感的病因是基于流体动力学理论和神经元理论。在牙周基础治疗或手术治疗后,由于治疗后炎症消退或手术切除了部分牙龈或术后组织收缩,使得牙龈的保护性屏障减少导致牙根面的敏感度增加。激光治疗牙本质敏感是由于激光照射后牙髓产生了大量的叔牙本质,可以生理性闭塞牙本质小管。低能量激光(软激光)能直接作用于神经传输,对于高敏感的患者,半导体激光也可以产生非常好的治疗效果。半导体激光的治疗效果优于或等同于传统的治疗方法,如:硝酸钾,氟化钠,氟化亚锡和含氟涂料治疗牙本质敏感。通过以上试验可以表明应用810nm半导体激光可以有效治疗牙周基础治疗和牙周手术治疗后引起的牙本质敏感。

4.半导体激光的热损伤

Falkenstein的体外实验使用940nm半导体激光进行牙周治疗,观察产热对牙髓的反应,上牙照射20s,下牙照射10s,激光强度为1.0W和1.5W,照射部位均为牙根的中1/3。照射后上牙温度增加7.5℃ (1.0 W)和10.5℃ (1.5 W),下牙温度升高与上牙比较下降1.5℃~3℃,试验证明除了1.5W照射20s,其他情况半导体激光照射对牙髓均安全。

5.小结

半导体激光主要应用于牙周软组织的治疗,目前常用的半导体激光波长范围为780~980nm。与传统方法比,激光治疗过程中不适感和疼痛感更少且震动感小,可减轻患者在口腔治疗中的痛苦和恐惧感。激光照射可以切除和消融牙周组织,起到止血,光生物调节的作用,半导体激光照射后能破坏微生物,抑制微生物生长,达到抗菌效果。半导体激光还能促进伤口愈合,延迟上皮爬行,促进胶原合成,有利牙周手术后的牙周新附着。

半导体激光联合牙周基础械治疗可以彻底清洁,去污,促进牙周基础治疗后的软组织愈合。810nm半导体激光可以有效治疗牙周基础治疗和牙周手术治疗后引起的牙本质敏感。810nm半导体激光(0~0.5W,0~5s)联合吲哚青绿可有效减少牙周袋中的牙龈卟啉单胞菌,伴放线聚集杆菌。但是,半导体激光治疗仍存在一些缺点和未解决的问题,半导体激光的切割速度较慢,尤其遇到纤维组织,半导体激光具有不可预测的热损伤。

目前,虽然关于半导体激光的研究比较多,但研究激光的波长,功率,照射时间等参数都不尽相同,所以,关于激光的研究仍需加大研究样本量,找出最适合牙周治疗的半导体激光的参数,更好的应用于临床治疗中。

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