20世紀(jì)60年代，隨著紅寶石激光的問(wèn)世，激光照射對(duì)口腔內(nèi)組織的影響引起口腔學(xué)者的極大興趣。1971年，激光被Weichman和Johnson應(yīng)用于牙體牙髓病的診療，自此關(guān)于激光在口腔醫(yī)療領(lǐng)域的研究和應(yīng)用拉開(kāi)了帷幕。隨著光纖的改進(jìn)，激光在牙體牙髓病診療中的應(yīng)用更是突飛猛進(jìn)。激光具有方向性好、單色性好、密度高、能量高、發(fā)散度小，以及光束照射到生物組織可產(chǎn)生光熱效應(yīng)、光化學(xué)效應(yīng)、光電磁效應(yīng)、生物刺激效應(yīng)等特點(diǎn)，在口腔疾病治療中可以充分發(fā)揮切割、氣化、凝固、燒灼、光敏、止痛等多種功能。
一、激光的種類
目前用于口腔臨床的激光種類主要有摻鉺鉻釔鈧鎵石榴石激光（Er,Cr:YSGG）、摻鉺釔鋁石榴石激光（Er:YAG）、半導(dǎo)體激光、脈沖式摻釹釔鋁石榴石激光（Nd:YAG）、二氧化碳（CO2）激光等。激光在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的研究和應(yīng)用日益廣泛、深入，已逐漸趨向成熟。
1．Nd:YAG激光：
是一種波長(zhǎng)為1.064 μm的近紅外光，輸出功率達(dá)100 W，具有較高的吸收系數(shù)及較強(qiáng)的穿透性。由于脈沖型Nd:YAG激光可間斷性地發(fā)射光源，大大減少了熱量積累，從而避免溫度過(guò)高，減少了損傷鄰近組織的幾率。因此，脈沖型Nd:YAG激光較連續(xù)型Nd:YAG激光得到了更廣泛的應(yīng)用。
2．Er:YAG激光：
是一種波長(zhǎng)為2.94 μm的近紅外激光，波長(zhǎng)處于水的一個(gè)吸收峰值（2.95 μm）。因此，當(dāng)其作用于組織時(shí)，激光照射處組織所含水分可吸收大量熱，局部升溫不高，對(duì)組織的熱損傷很小。
3．CO2激光：
CO2激光器自1964年問(wèn)世以來(lái)，由于其具有高信號(hào)增益，光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)20%，以及約10.6 μm的特定中紅外激光波長(zhǎng)，已廣泛應(yīng)用于臨床。
4．Er,Cr:YSGG激光：
又名水激光，是由美國(guó)Biolase公司研發(fā)的口腔科治療系統(tǒng)，于2002年9月通過(guò)美國(guó)食品藥品管理局認(rèn)證，現(xiàn)眾多學(xué)者將其應(yīng)用于口腔科。Er,Cr:YSGG激光的特性是低痛、微創(chuàng)、出血少，近年來(lái)已成為口腔臨床治療中的重要工具。Er,Cr:YSGG激光波長(zhǎng)2.78 μm，與水的吸收峰值（3.0 μm）接近，因此，當(dāng)激光能量傳遞給同軸的空氣-水混合體時(shí)，可激活水霧和組織中的羥基產(chǎn)生"微爆"現(xiàn)象，Er,Cr:YSGG激光的工作原理是在治療手柄前端的霧化區(qū)產(chǎn)生水霧顆粒，這些水霧顆粒被激光賦予能量，成為具有超強(qiáng)能力的工作物質(zhì)，其所攜帶的能量在距光纖頂端1~ 2 mm內(nèi)的反應(yīng)區(qū)釋放，使其體積急劇膨脹，以達(dá)到對(duì)靶組織切割、瓦解的作用，從而有效去除軟硬組織。
5．半導(dǎo)體激光：
又稱二極管激光、近紅外激光。近年來(lái)，半導(dǎo)體激光儀器體積不斷縮小，傳送更加靈活，細(xì)光纖可完全適應(yīng)較小尺寸及彎曲的根管，購(gòu)買和維修成本也較低，因而發(fā)展迅速。半導(dǎo)體激光器體積小、重量輕、成本低、波長(zhǎng)可選擇，其臨床應(yīng)用覆蓋了其他類型激光的應(yīng)用范圍，主要應(yīng)用于測(cè)量?jī)x器、條碼閱讀器、臨床標(biāo)本或組織的檢測(cè)診斷及臨床治療。
將激光應(yīng)用于口腔治療，在無(wú)痛的基礎(chǔ)上可以徹底清除玷污層及病變組織，且不會(huì)導(dǎo)致牙鉆產(chǎn)生的高溫、噪音和微裂，使醫(yī)師和患者都倍感舒適。
二、激光在牙本質(zhì)過(guò)敏治療中的應(yīng)用
牙本質(zhì)過(guò)敏，是由于暴露于口腔的牙本質(zhì)對(duì)冷、熱、酸、甜等刺激產(chǎn)生的短時(shí)間劇烈疼痛，且不能歸因于任何其他形式的牙齒缺損或病理學(xué)疾病。酸蝕、生理性及病理性磨損、牙齦退縮、牙周治療和解剖因素等都可能是牙本質(zhì)過(guò)敏的危險(xiǎn)因素。有關(guān)牙本質(zhì)過(guò)敏的原因，目前主要有3種學(xué)說(shuō)：①神經(jīng)終末傳導(dǎo)學(xué)說(shuō)；②牙本質(zhì)細(xì)胞傳導(dǎo)學(xué)說(shuō)；③流體動(dòng)力學(xué)說(shuō)。其共同點(diǎn)是牙本質(zhì)小管外露，因此，封閉暴露的牙本質(zhì)小管口是治療牙本質(zhì)過(guò)敏的一個(gè)重要方法。目前，治療牙本質(zhì)過(guò)敏癥的激光有以下幾類。
1．Nd:YAG激光：
有研究證實(shí)，用低能量（30 mJ）的Nd:YAG激光處理牙本質(zhì)可顯著縮小牙本質(zhì)小管徑，適宜能量的Nd:YAG激光可在牙本質(zhì)表面形成完整的熔融層并達(dá)到一定深度，完全封閉牙本質(zhì)小管，降低其滲透性。胡方興的研究顯示，Nd:YAG激光照射（0.75 W, 2 min）后涂擦氟化鈉甘油治療牙本質(zhì)過(guò)敏癥，可增加牙本質(zhì)對(duì)氟的吸收，提高療效。激光照射牙本質(zhì)后再用氟化鈉脫敏，除牙本質(zhì)表面小管幾乎全部封閉外，還有密集的顆粒沉積，牙本質(zhì)中氟峰值水平增加明顯。說(shuō)明激光可以促進(jìn)牙本質(zhì)對(duì)氟的吸收，處理后的牙本質(zhì)對(duì)氟有更高的親和力，這不僅可以提高近期療效，還能有效延長(zhǎng)療效，是一種安全有效的治療方法。
2．Er:YAG激光：
Yu和Chang研究顯示，應(yīng)用Er:YAG激光處理牙本質(zhì)表面（60 mJ，2 Hz，2 min），可產(chǎn)生有效的牙本質(zhì)小管封閉作用，其效果可以維持4周。李鑫等研究測(cè)定Er：YAG激光聯(lián)合ESPE Adper Easy-one自酸蝕樹(shù)脂粘接劑堵塞牙本質(zhì)小管的效果，結(jié)果顯示聯(lián)合組（Er:YAG激光聯(lián)合3M ESPE Adper Easy-one粘接劑）的樹(shù)脂突深度顯著大于粘接劑組，表明相對(duì)低劑量的Er：YAG激光（60 mJ，2 Hz，10 s）減次照射后，確實(shí)有利于樹(shù)脂滲透粘接和樹(shù)脂突的形成，堵塞牙本質(zhì)小管效果良好。
3．Er,Cr：
YSGG激光：Gholami等應(yīng)用Er,Cr:YSGG激光進(jìn)行體外牙本質(zhì)脫敏實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示Er,Cr:YSGG激光在0.25 W、20 Hz時(shí)可有效熔融牙本質(zhì)小管，產(chǎn)生牙本質(zhì)小管封閉作用。袁會(huì)誠(chéng)和李巖應(yīng)用Er,Cr:YSGG激光治療牙齒楔狀缺損，Er,Cr:YSGG激光制洞后形成粗糙面（深度0.2~ 0.5 mm），無(wú)需倒凹，不酸蝕，結(jié)果顯示Er,Cr:YSGG激光對(duì)因磨耗引起的牙本質(zhì)過(guò)敏有脫敏作用，且Er,Cr:YSGG激光組充填成功率顯著優(yōu)于傳統(tǒng)組。由于光纖反應(yīng)區(qū)治療能量高度集中，使切割安全、高效；激光能量、水和空氣同時(shí)作用于靶組織，并由空氣加壓、水珠噴灑，阻止了激光的熱量產(chǎn)生，起到冷卻作用，達(dá)到無(wú)痛治療；且切削面呈粗糙顆粒表面，不會(huì)產(chǎn)生玷污層，不必酸蝕，利于粘接，有利于填補(bǔ)物的保留。Lee等關(guān)于Er,Cr:YSGG激光的隨機(jī)臨床試驗(yàn)研究顯示，Er,Cr:YSGG激光在合適的功率下對(duì)牙本質(zhì)過(guò)敏有一定的脫敏效果，且在最初階段的作用優(yōu)于常規(guī)臨床對(duì)照組，n-CAP（一種含納米級(jí)碳酸鹽牙膏）配合一起應(yīng)用臨床效果更好，脫敏效果持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)。Yilmaz等也曾3次研究Er,Cr:YSGG激光對(duì)牙本質(zhì)過(guò)敏癥的作用效果，其臨床隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)及體外研究均證明：Er,Cr:YSGG激光可以有效封閉牙本質(zhì)小管，對(duì)牙本質(zhì)過(guò)敏有一定治療作用。
劉寧寧也研究了Er,Cr:YSGG激光與不同脫敏劑對(duì)牙本質(zhì)過(guò)敏的治療效果，應(yīng)用不同功率Er,Cr:YSGG激光以及3種不同脫敏劑進(jìn)行牙本質(zhì)過(guò)敏模型的表面脫敏，掃描電鏡觀察牙本質(zhì)小管表面的封閉情況及封閉深度。電鏡結(jié)果顯示，Er,Cr:YSGG激光對(duì)牙本質(zhì)小管表面的封閉效果優(yōu)于其他幾種脫敏劑，且在深度上也優(yōu)于脫敏劑組。
上述研究結(jié)果均認(rèn)為，由于激光的熱效應(yīng)作用于暴露的牙本質(zhì)小管，使外露的小管口瞬間發(fā)生熱凝固而被封閉，對(duì)牙髓組織幾乎無(wú)影響，從而可以在一定程度上治療牙本質(zhì)過(guò)敏，且其治療效果優(yōu)于傳統(tǒng)的脫敏劑。
三、激光在去齲及牙體預(yù)備中的應(yīng)用
Takamori等報(bào)道，應(yīng)用Er:YAG激光備洞時(shí)，牙齒平均振動(dòng)速度為（166±28）μm/s，而渦輪機(jī)的振動(dòng)速度為（65±48）mm/s，比前者高100倍。如果牙髓溫度變化高于5.5 ℃ 1 min，將導(dǎo)致牙髓的不可逆損傷。相關(guān)研究也報(bào)道，鉺激光與普通牙科渦輪機(jī)進(jìn)行牙體預(yù)備對(duì)比，激光具有無(wú)振動(dòng)、無(wú)痛制備、無(wú)需麻藥或可減量應(yīng)用等優(yōu)勢(shì)，這些可以減輕患者的痛苦，尤其適用于兒童口腔科的治療。Beloica等和Al-Batayneh等在體外實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用掃描電鏡及溫度測(cè)定儀記錄鉺激光的備洞情況，結(jié)果顯示激光可有效去除牙齒表面玷污層，大大減少裂紋，且牙齒表面溫度上升不超過(guò)5.5 ℃。Al Bukhary等研究顯示，在牙體預(yù)備前應(yīng)用Er,Cr:YSGG激光預(yù)處理不影響牙髓活力及牙髓電活力測(cè)試，也不會(huì)導(dǎo)致任何疼痛及牙齒和口腔軟組織的明顯不適。
本課題組根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)，做了鉺激光及Er,Cr:YSGG激光與傳統(tǒng)渦輪手機(jī)預(yù)備牙本質(zhì)及牙釉質(zhì)的微觀形態(tài)變化比較，在電子顯微鏡下可見(jiàn)，在釉質(zhì)層激光相對(duì)于高速渦輪手機(jī)能減少甚至不產(chǎn)生裂紋，能增大釉質(zhì)表面粘接面積；在牙本質(zhì)層，激光相對(duì)于高速渦輪手機(jī)能減少玷污層，打開(kāi)牙本質(zhì)小管，使預(yù)備過(guò)的牙本質(zhì)表面更清潔且更適于粘接。
以上研究結(jié)果均證明，激光對(duì)牙體硬組織的預(yù)備具有一定的安全性及有效性，其在這方面的應(yīng)用也將逐步普及。
四、激光在根管治療術(shù)中的應(yīng)用
根管治療術(shù)是通過(guò)機(jī)械、化學(xué)藥物的方法去除根管內(nèi)感染物，消毒根管并使根管通暢，最后用充填劑填塞根管以封閉根尖孔。細(xì)菌及其產(chǎn)物在牙髓根尖周病的發(fā)生及發(fā)展過(guò)程中起重要作用，根管治療術(shù)的目的即清除根管內(nèi)的病原因素，促進(jìn)根尖周病損的愈合。有報(bào)道顯示根管治療總的成功率為85%～90 %，其主要失敗原因是根管內(nèi)存在持續(xù)感染，主要由糞腸球菌等頑固性致病菌引起。應(yīng)用激光輔助根管治療可以去除根管內(nèi)的玷污層，激光的細(xì)光纖可深入根管甚至根尖部位，借助激光的高溫可徹底清除根管內(nèi)的殘留物，達(dá)到干燥、殺菌、清潔的作用。
研究表明，Er:YAG激光及Er，Cr:YSGG激光均可以有效去除玷污層，顯著增強(qiáng)乙二胺四乙酸（ethylenediaminetetraacetic acid，EDTA）去除玷污層的效果。Licata等和Zhu等關(guān)于Er,Cr:YSGG激光的相關(guān)研究證實(shí)，選擇合適能量的Er, Cr: YSGG激光作用一定時(shí)間，可有效去除根尖部的玷污層，打開(kāi)側(cè)支根管，從而減少根管內(nèi)的細(xì)菌，提高療效。
程小剛等對(duì)Er:YAG激光進(jìn)行根管消毒方面的對(duì)比研究，分別比較Er:YAG激光配合不同根管沖洗劑對(duì)感染根管內(nèi)糞腸球菌的殺滅效果，對(duì)2個(gè)實(shí)驗(yàn)組（A組：Er:YAG激光+52.5 g/L次氯酸鈉+生理鹽水+蒸餾水組；B組：Er:YAG激光+生理鹽水+蒸餾水組）和2個(gè)對(duì)照組（C組：52.5 g/L次氯酸鈉組；D組：生理鹽水組）進(jìn)行比較，結(jié)果顯示A組的殺菌效果最好，在根管壁表面、牙本質(zhì)小管內(nèi)100 μm和200 μm深度的細(xì)菌減少率均達(dá)100%。盡管A組與C組相比，在牙本質(zhì)小管內(nèi)各深度的細(xì)菌減少率差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但A組的細(xì)菌減少率在各層均略高于C組，這可能與A組中Er:YAG激光的作用模式有關(guān)，激光照射可以通過(guò)攪動(dòng)次氯酸鈉促進(jìn)其向牙本質(zhì)小管深層滲入，從而殺死深層細(xì)菌。田甜甜等實(shí)驗(yàn)表明，光子引導(dǎo)的光聲流效應(yīng)（photon induced photoacoustic streaming，PIPS）-Er:YAG激光可以促進(jìn)次氯酸鈉的殺菌效果，增加Er:YAG激光照射時(shí)間可增強(qiáng)其殺菌效果，如將根管預(yù)備至30號(hào)/0.04后再用PIPS-Er: YAG激光和次氯酸鈉處理可有效殺滅根管壁深層的糞腸球菌，其細(xì)菌減少率可達(dá)99%。
Gutknecht等實(shí)驗(yàn)表明，810 nm及980 nm半導(dǎo)體激光照射500 μm厚度感染糞腸球菌的牙本質(zhì)30 s，可使細(xì)菌數(shù)量分別減少74％和86%，其照射深度同時(shí)可對(duì)側(cè)支根管進(jìn)行有效殺菌。de Souza等實(shí)驗(yàn)表明，830 nm半導(dǎo)體激光結(jié)合17％的EDTA可以達(dá)到100％的消毒效果。李萬(wàn)紅等實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，半導(dǎo)體激光照射根管內(nèi)壁5 min，對(duì)不同的細(xì)菌滅菌率分別為黑色素桿菌90.65%、消化鏈球菌90.69%、核梭桿菌90.23%。
本課題組根據(jù)文獻(xiàn)進(jìn)行Er:YAG激光、Er,Cr:YSGG激光的根管蕩洗消毒實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明Er:YAG激光聯(lián)合次氯酸鈉進(jìn)行PIPS根管蕩洗，可有效去除根管內(nèi)玷污層且可以打開(kāi)牙本質(zhì)小管，為下一步的根管充填奠定了良好的基礎(chǔ)。
根管填充是根管消毒后的后續(xù)步驟，其嚴(yán)密性是評(píng)判根管治療的重要指標(biāo)。Varella和Pileggi應(yīng)用Er,Cr:YSGG激光（1.50 W, 20 Hz，30％水, 50％氣）進(jìn)行根管蕩洗，激光處理組與17%EDTA組及對(duì)照組相比，根充效果更好，能充到更多的側(cè)支根管與根管峽部。?zer和Basaran應(yīng)用Er,Cr:YSGG激光照射根管，然后側(cè)方加壓根管充填，進(jìn)行根管微滲漏檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，Er,Cr:YSGG激光在1 W和2 W、50％水及48％氣體的作用下，根充效果較理想，微滲漏程度最小。
劉寧寧應(yīng)用Er,Cr:YSGG激光（1.0 W、15 Hz、20％空氣、30％水）蕩洗根管60 s，聯(lián)合52.5 g/L次氯酸鈉、17% EDTA與NaCl沖洗，與對(duì)照組、EDTA＋次氯酸鈉＋NaCl組及單純Er,Cr:YSGG激光組相比，根充效果較好，根充糊劑進(jìn)入牙本質(zhì)小管的深度可達(dá)600 μm，為有效的臨床根管消毒蕩洗及充填提供了依據(jù)。
此外，還有許多學(xué)者研究激光在根管預(yù)備及再治療方面的作用，Samiei等對(duì)Nd:YAG與傳統(tǒng)的根管預(yù)備方式進(jìn)行比較得出，激光與NiTi器械結(jié)合組去除玷污層及保護(hù)根管程度優(yōu)于激光組與NiTi器械組，且均優(yōu)于逐步后退法。Kokuzawa等對(duì)Er:YAG激光根管預(yù)備的研究也證明了Er:YAG激光去除玷污層的有效性及對(duì)牙本質(zhì)小管的打開(kāi)程度。由此可見(jiàn)，激光在根管預(yù)備方面具有一定優(yōu)勢(shì)，可有效去除玷污層，為下一步的治療奠定基礎(chǔ)。Tachinami和Katsuumi以及Anjo等研究顯示，Er:YAG激光與Nd:YAG激光均有助于去除根充物，有利于根管再治療。
五、激光在蓋髓術(shù)和牙髓切斷術(shù)中的應(yīng)用
Toomarian等應(yīng)用Er,Cr:YSGG激光與甲醛甲酚進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示Er,Cr:YSGG激光組較甲醛甲酚組活髓切斷術(shù)后組織學(xué)恢復(fù)明顯。Olivi等臨床研究表明，激光可有效改善蓋髓術(shù)后牙髓受到的深齲的病理學(xué)影響，較常規(guī)保守治療效果顯著。Yazdanfar等臨床試驗(yàn)證明，808 nm的半導(dǎo)體激光應(yīng)用于直接蓋髓術(shù)效果理想，其1年后的回訪率仍為100%。Cengiz和Yilmaz的隨機(jī)臨床試驗(yàn)表明，Er, Cr: YSGG激光在輸出功率為0.5 W、無(wú)水情況下結(jié)合蓋髓劑用于直接蓋髓，其成功率顯著高于單獨(dú)使用蓋髓劑組。
De Coster等對(duì)激光輔助乳牙活髓切斷的綜述表明，有關(guān)激光輔助活髓切斷的高質(zhì)量臨床研究論文數(shù)量有限，迄今僅有微弱的證據(jù)表明，激光應(yīng)用可以提高活髓切斷術(shù)的治療效果，因此，在廣泛臨床應(yīng)用前需要進(jìn)一步的研究證明其有效性。
本課題組研究發(fā)現(xiàn)，將Er,Cr:YSGG激光應(yīng)用于臨床活髓保存和牙髓切斷術(shù)較常規(guī)的治療手段有更顯著的效果，且患者術(shù)中感覺(jué)舒適，術(shù)后反應(yīng)更輕。
綜上所述，激光由于其應(yīng)用時(shí)微創(chuàng)舒適，疼痛少，在去除硬組織時(shí)可以減少麻醉或不麻醉，同時(shí)不損傷牙髓；激光去除硬組織基本無(wú)震動(dòng)感，產(chǎn)生微裂少，粗燥面有利于粘接，因此可以作為一種理想的口腔科硬組織去除工具。激光由于其光動(dòng)力效應(yīng)和熱效應(yīng)，可以更有效地清理根管和殺滅根管內(nèi)的細(xì)菌，在牙髓治療中是一種理想的輔助工具。隨著激光光導(dǎo)纖維的不斷改進(jìn)，激光在臨床中的應(yīng)用愈來(lái)愈常見(jiàn)，未來(lái)凡是可以用鉆頭和手術(shù)刀的地方，均可以由激光替代，激光在牙體牙髓疾病治療中的應(yīng)用將更加廣泛。
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