Er:YAG激光和Nd:YAG激光在牙周炎中的應用及研究進展

鞏慧妍，蔣東輝，李美華

(吉林大學第二醫院 口腔科，吉林 長春130041)

牙周炎是一種與生物膜相關的慢性炎癥性疾病，在影響口腔健康的同時還與全身50多種疾病有關，包括糖尿病、癌癥、心血管疾病、免疫系統疾病和阿爾茨海默病等[1]。而牙周治療不僅可以改善牙齦出血、探診深度和附著水平等牙周參數，還可以降低全身炎癥標志物的短期水平，有助于控制其他疾病[2]。因此選擇高效徹底的牙周治療方法尤為重要。激光以其簡便、舒適、損傷小、作用強、疼痛低、止血效果好等優勢，逐漸成為了牙周傳統治療方法的輔助和替代療法。本文主要對常用激光Er:YAG激光和Nd:YAG激光在牙周領域的應用和進展作一綜述，為臨床應用提供參考。

1 Er:YAG激光和Nd:YAG激光的工作原理

激光照射到組織表面后，經過反射、散射、吸收或透射等4種不同的途徑作用于周圍組織，具體以何種方式取決于激光的波長、性能和吸收程度。激光照射牙周組織時，照射區域必定會產生某種程度的反應，例如消融或汽化、止血、生物刺激、光生物調節以及微生物抑制和破壞等[3]。

Er:YAG激光為波長2 940 nm的低強度激光，以脈沖模式為主要工作模式，接近羥基磷灰石的最大吸收系數且吸水性強，可被所有含水生物組織很好吸收，水在被輻射的組織中蒸發成蒸汽，并導致硬組織發生微爆炸，可應用于牙周軟硬組織治療，實現軟硬組織消融[4]。隨著鉺激光的出現，激光治療實現了由牙周軟組織治療到軟硬組織共同治療的極大擴展，但其穿透和散射較淺，在淺表層就被吸收，對深層組織作用程度較低。

Nd:YAG激光屬于高效率固體激光,波長為1 064 nm，有脈沖和連續兩種工作模式。Nd:YAG激光優先被血紅蛋白和黑色素組織吸收，但在水中的吸收率低，并且能量會散射或滲透到生物組織中，有較強的組織穿透力，廣泛應用于軟組織治療中。Nd:YAG激光非常適合消融組織的潛在出血異常以及小毛細血管和微小靜脈的止血，但它不能被硬組織很好地吸收，在硬組織中會引起熔化作用和牙本質的重結晶[5]，造成牙周硬組織的損傷。

2 Er:YAG激光和Nd:YAG激光在牙周炎治療中的作用

2.1 對牙周致病菌的作用

細菌是導致牙周炎發生的必要條件，由于牙菌斑細菌在牙齦和牙周組織中長期存在，繼而宿主不斷產生免疫炎癥反應，導致牙周組織破壞，出現牙周炎的臨床癥狀。因此治療牙周炎的關鍵就是控制菌斑減少牙周致病菌。激光由于其靈活的光纖傳輸系統，能夠更徹底地深入牙周深部清除沉積物和生物膜，減少牙菌斑和牙石，從而顯著減少牙周致病菌的數量。Gutknecht[6]專注于鉺激光治療微生物學評估，發現在整個檢查期間伴放線聚集桿菌(Aa)、牙齦卟啉單胞菌(Pg)、中間普氏菌(Pi)，具核梭桿菌(Fn)、福賽坦氏菌(Tf)，齒垢密螺旋體(Td)等總細菌數量在統計學上均有顯著降低，且可持續至治療后6個月。Gomez[7]更是明確指出與單純的齦上潔治、齦下刮治和根面平整術(SRP)相比Nd:YAG激光輔助治療組中可明顯觀察到十種最普遍細菌種類的減少情況。并且由于Nd：YAG激光能夠被色素選擇性地吸收，因此可以更好的去除與色素相關的細菌[8]。

2.2 對牙周組織的作用

在牙周炎治療中，由于操作方法不同，清除牙石和菌斑的同時可能會造成根面牙骨質不同程度的喪失。傳統手工SRP治療后根面牙骨質可被完全去除[9]，造成牙本質暴露，引起牙根部敏感，并且可增加感染機率。而Er：YAG激光結合水冷卻可最大限度地減少照射時對周圍組織的熱效應，減少硬組織損傷。Schwarz[10]用光學顯微鏡觀察Er：YAG激光治療后的牙根表面形態，發現其根部牙骨質表面變化微小且無明顯熱副作用跡象。此外中重度牙周炎大多伴有附著喪失和牙槽骨的吸收。通過查閱相關文獻[11-13]，發現Er:YAG激光在適當的能量和頻率下應用于翻瓣手術，可促進成纖維細胞的附著增值使其與牙骨質更好的連接，同時Er:YAG激光可以抑制破骨細胞的活性，促進成骨細胞的的增值和分化，其生成的骨組織的數量和質量均高于傳統治療方法。另外Nd:YAG激光促進牙周組織再生的有效性也得以證實，Nevins[14]選擇計劃要拔除的中重度慢性牙周炎患牙10顆,采用Nd:YAG激光輔助的新附著程序(LANAP)進行治療，結果90%的牙根面都有不同程度的牙周組織再生，并且可見新骨形成且有膠原纖維附著于牙骨質中。綜上，Er:YAG激光和Nd:YAG激光在減少牙周組織的損傷，促進牙周組織的再生等方面表現出明顯的優勢。

2.3 Nd:YAG激光的凝血作用

盡管Er:YAG激光具有較強的殺菌作用，并且能夠控制微生物感染，但由于其照射后凝結層很薄，其止血效果不徹底，同時可能會導致血管顯著擴張，在治療時出現明顯的出血[15]，因此在使用Er:YAG激光治療牙周炎時要規范操作，同時嚴格把控照射功率和時間，避免因出血過多影響操作視野，造成牙周組織損傷。相反Nd:YAG激光，具有出色的軟組織消融能力，在照射區軟組織表面產生相對較厚的凝結層，并且在牙周手術中Nd：YAG激光通過熱誘導凝結小動脈、小靜脈和毛細血管，可提高止血效果[16]。相對于其他激光Nd:YAG激光產生的熱量多，可使血液凝結時間更短，速度更快[17]。Nd:YAG激光此功能具有明顯的臨床優勢，有利于形成干燥的手術區域，從而為術者提供清晰且完全可見的手術視野以便在深處直接進行視覺控制。

2.4 減輕疼痛的作用

在牙周炎治療過程中，患者的配合度取決于牙周病治療的效果，操作過程中的疼痛是引起患者恐懼以及依從性差的原因之一，而術后疼痛是公認的牙周手術后遺癥。相比于超聲潔牙和牙周手術中常規手術刀切開等傳統方法而言，激光的使用對于降低疼痛效果明顯。Kara[18]和Braun[19]分別通過動物實驗和臨床試驗發現應用Nd:YAG激光和Er:YAG激光在牙周治療過程中以及治療后，測試對象的主觀疼痛均可明顯減輕。因此在臨床治療中，醫生可以使用激光來減輕患者疼痛，消除恐懼從而提高患者的依從性和接受度。

2.5 Nd：YAG激光促進愈合的作用

低能量激光還可應用于牙周炎后續支持治療階段，能夠減輕牙齦炎癥，殺菌消毒，促進牙周軟組織的愈合。根據多項研究結果顯示[20-21]，用低強度Nd：YAG激光照射,其傷口炎癥反應輕，愈合速度快，較傳統治療而言更具有優勢。但是過高能量的激光照射量可使組織發生廣泛損傷，引起明顯的根表面變化，使根面出現粗糙甚至坑裂等，同時可加重炎癥反應影響傷口愈合。因此在使用Nd：YAG激光治療牙周炎的過程中，要嚴格把控操作規范，正確使用激光相關參數，避免因熱量過高對牙周組織產生不期望的損傷。

3 Er:YAG激光和Nd:YAG激光聯合應用在牙周炎治療中的進展

現如今激光治療慢性牙周炎的研究主要集中在單一激光治療，對于雙波長激光聯合應用治療牙周炎的研究關注度低。但通過查閱國內外相關文獻可知，Er：YAG激光與Nd：YAG激光聯合治療牙周炎較單一激光和傳統治療而言效果更為顯著。