支敏 高鵬飛 王永蘭 郭宏磊

1天津醫(yī)科大學(xué)口腔醫(yī)院牙周科 300070；2蘇州口腔醫(yī)院牙周科 215005

0 引 言

牙周病是多因素引起的牙周組織感染性疾病，是造成年人失牙的主要原因之一。牙周治療的最終目標(biāo)是徹底清除牙周致病菌、消除炎癥，控制牙周組織疾病的進(jìn)展。目前，牙周非手術(shù)治療的主要方法是超聲波齦上、齦下潔刮治術(shù)和根面平整術(shù)（scaling and root planing,SRP）。然而，常規(guī)機(jī)械治療并不能達(dá)到完全清除菌斑的目的，且手術(shù)器械是在非直視下操作，易造成牙周組織損傷，而且狹窄區(qū)域的菌斑和牙結(jié)石難以被徹底清除，牙根面殘留污染層會(huì)影響新附著的形成。因此，一種清除菌斑效果好、創(chuàng)傷性小、并能促進(jìn)牙周組織再生的方法是近年來口腔臨床追求的目標(biāo)。隨著激光技術(shù)的不斷進(jìn)步，弱激光照射在牙周病治療中的應(yīng)用研究也備受關(guān)注。

1 牙周弱激光治療中的常用激光光源及療法

口腔科常用的激光光源主要有氦氖He-Ne 激光（632.8 nm）、Er:YAG 激光（2 940 nm）、Nd:YAG 激光（1 064 nm）和半導(dǎo)體（diode）激光（380～910 nm）等。

弱激光照射治療分為光生物刺激療法和光動(dòng)力療法（photodynamic therapy，PDT）。光生物刺激療法主要以組織修復(fù)、消除炎癥、減輕疼痛等為主，對(duì)靶組織不產(chǎn)生不可逆性損傷[1]。光動(dòng)力療法則以光化學(xué)效應(yīng)為原理，在牙周疾病中主要發(fā)揮殺菌效應(yīng)。這兩種生物效應(yīng)的產(chǎn)生與激光的劑量和波長(zhǎng)相關(guān)。

2 激光的特性和工作原理

激光指受激輻射光放大（light amplification by stimulated emission of radiation，LASER），其具有單色性好、方向性好、相干性好、亮度高等特性，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。不同激光的強(qiáng)度、波長(zhǎng)和工作方式，可對(duì)生物組織產(chǎn)生不同的生物效應(yīng)，包括機(jī)械效應(yīng)、熱效應(yīng)、生物刺激效應(yīng)及光化學(xué)效應(yīng)等，進(jìn)而發(fā)揮殺菌、消炎、切割、凝固、促進(jìn)修復(fù)等作用[2]。目前，激光的生物刺激效應(yīng)、光化學(xué)效應(yīng)和熱效應(yīng)被廣泛應(yīng)用于牙周疾病的治療，利用弱激光生物刺激效應(yīng)的組織修復(fù)、消炎和緩解疼痛的效應(yīng)，可輔助治療牙周炎。

弱激光照射夠緩解炎癥引起的疼痛，還可輔助清除牙菌斑，促進(jìn)組織再生。此外，激光治療操作簡(jiǎn)單便捷，患者容易接受，治療效果顯著，在臨床上已經(jīng)成為許多牙周疾病治療的首選方法。

光動(dòng)力療法是一種光化學(xué)治療方法，其中當(dāng)外源性或內(nèi)源性光敏劑在特定波長(zhǎng)的光源激發(fā)下，吸收光子發(fā)生能量傳遞或電子轉(zhuǎn)移，產(chǎn)生活性氧物質(zhì)，從而破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致細(xì)菌死亡[3]。該方法在口腔抑菌方面被逐步認(rèn)知。利用該方法，可通過激活外源性光敏劑或內(nèi)源性光敏劑產(chǎn)生單態(tài)氧，從而達(dá)到抗菌效果。

3 弱激光照射在牙周病治療中的應(yīng)用

3.1 弱激光照射對(duì)牙周炎癥的影響

臨床上，常用齦溝液（gingival crevicular fluid，GCF）中的炎癥細(xì)胞含量作為評(píng)估牙周健康狀況的指標(biāo)[4]。Mistry 等[5]利用光生物刺激效應(yīng)和PDT 聯(lián)合治療輔助SRP 治療牙周炎，利用GCF 中IL-17 的水平評(píng)估療效；結(jié)果表明，治療后3 個(gè)月，激光聯(lián)合治療組GCF 中IL-17 水平較對(duì)照組顯著降低。üstün等[6]對(duì)接受Nd:YAG 激光和二極管激光輔助SRP 治療后的 GCF 中的 IL-1β 和 TNF-α 水平進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)二者水平均有顯著下降。Teymouri 等[7]研究光生物刺激療法和光動(dòng)力治療對(duì)GCF 中炎癥介質(zhì)和牙周臨床狀況的影響，發(fā)現(xiàn)兩種治療方法均能顯著降低臨床探診出血的狀況，以及降低GCF 中炎癥介質(zhì)IL-17 和 IL-1β 的水平。Kumaresan 等[8]發(fā)現(xiàn)光生物刺激療法輔助SRP 治療慢性牙周炎時(shí)，患者牙周臨床參數(shù)和GCF 中骨膜素水平均強(qiáng)于單純SRP。然而，也有研究者認(rèn)為，光生物刺激療法對(duì)炎癥因子的抑制作用并不明顯[9-11]。因此，光生物刺激療法對(duì)GCF 中炎癥因子表達(dá)的影響仍有待進(jìn)一步研究。

3.2 弱激光照射的殺菌效應(yīng)

致病菌可侵入患牙根面牙骨質(zhì)及袋內(nèi)壁組織，而常規(guī)牙周機(jī)械治療通常無法徹底清除侵入組織內(nèi)部的病原微生物。研究結(jié)果表明，弱激光照射可更有效地清除牙周致病菌。Gojkov-Vukelic 等[12]使用二極管激光器對(duì)24 名受試者的1 164 個(gè)牙周袋進(jìn)行照射，發(fā)現(xiàn)與治療前相比，治療后即刻檢測(cè)的菌群水平顯著降低，表明弱激光照射可作為牙周病治療的輔助手段。Milne 等[13]研究了 SRP 和 Er:YAG 激光清創(chuàng)治療后，慢性牙周炎患者牙周袋內(nèi)病原菌水平的變化。其中，采集了21 例慢性牙周炎患者的治療前、治療后6 周和治療后12 周的252 個(gè)齦下菌斑樣本，采用多重實(shí)時(shí)定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（quantitative real-time polymerase chain reaction，PCR）技術(shù)分別檢測(cè)牙齦卟啉單胞菌（Porphyromonas gingivalis，Pg）、伴放線菌聚集桿菌（Actinomycetes agglomerates，Aa）、福賽坦氏菌（Tannerella forsythia，Tf）和齒垢密螺旋體（Treponema denticulatum，Td）的相對(duì)水平。其結(jié)果顯示，在ERL 和SRP 治療后，上述4 種病原菌水平均明顯降低，證明Er:YAG 激光照射對(duì)牙周病原菌有滅活作用[13]。方玲等[14]在SRP治療中度慢性牙周炎時(shí)引入Er:YAG 激光照射和Vector 超聲治療，采用后齦下菌斑螺旋體作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，其結(jié)果顯示Er:YAG 激光治療組較超聲治療組效果更好。Giannelli 等[15]研究發(fā)現(xiàn)SRP 聯(lián)合激光治療比單純SRP 治療的療效維持時(shí)間長(zhǎng)。然而，Birang 等[16]認(rèn)為，弱激光照射與傳統(tǒng)SRP 及光動(dòng)力療法相比，對(duì)于Aa、Pg 及Td 等細(xì)菌并無抗菌優(yōu)勢(shì)。Caruso 等[17]的研究結(jié)果也表明，與單純SRP 治療相比，激光照射（980 nm）輔助SRP 治療在清除牙周主要致病菌方面并無顯著差異。

3.3 弱激光照射對(duì)牙周組織修復(fù)的影響

探診深度（probing depth,PD）、探診出血（probing bleed,POB）、臨床附著水平（clinical attachment level，CAL）是牙周病的重要臨床指標(biāo)。目前，對(duì)于弱激光在治療牙周炎治療中的指標(biāo)修復(fù)和改善效果還存在爭(zhēng)議。Qadri 等[18]在其隨機(jī)臨床試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，激光照射聯(lián)合SRP 治療的遠(yuǎn)期療效優(yōu)于單純SRP，前者PI、GI、PD、骨損失均顯著低于后者。Wang 等[19]比較了Er:YAG 激光照射與常規(guī)SRP 治療對(duì)慢性牙周炎的臨床指標(biāo)和牙周致病菌指標(biāo)的影響，結(jié)果表明，對(duì)于淺袋，傳統(tǒng)的SRP 仍是首選，而對(duì)于深袋，Er:YAG激光治療有望成為有效的替代方案。然而，馮向輝等[20]發(fā)現(xiàn)SRP 聯(lián)合Er:YAG 激光照射與單純SRP 在治療慢性牙周炎的短期臨床指標(biāo)方面無顯著差異。鄢明東等[21]通過Meta 分析發(fā)現(xiàn)Er:YAG 激光治療慢性牙周炎的短期療效較好，但尚無足夠的證據(jù)證明Er:YAG 激光治療的長(zhǎng)期療效優(yōu)于SPR。

3.4 弱激光照射對(duì)根面修復(fù)的影響

牙周炎患牙根面組織因細(xì)菌、毒素和代謝產(chǎn)物的協(xié)同作用，常產(chǎn)生不可逆的破壞，影響牙周組織新附著的形成[22]。牙周炎的治療目標(biāo)是清除菌斑、牙石等刺激因素，使牙根面形成新附著。除了機(jī)械刮治和根面平整術(shù)，6%的過氧化氫、EDTA 液及飽和檸檬酸液等處理手段也常用于清除刮治及根面平整后牙根表面所形成的表面涂污層，但用這些方法處理后，牙本質(zhì)小管管徑擴(kuò)大，處理過度甚至導(dǎo)致牙齒過敏。弱激光照射不但可達(dá)到殺菌效果，還可加快根面上成纖維細(xì)胞的附著和增殖。如能合理選擇激光種類、功率、能量、照射時(shí)間等因素，可獲得良好的臨床效果[23]。

激光照射可增強(qiáng)牙根表面細(xì)胞增殖。Theodoro等[24]觀察了根面在SRP 后用Er:YAG 激光照射（能量為47 mJ 和83 mJ）的形態(tài)學(xué)變化，發(fā)現(xiàn)激光照射可有效地去除玷污層，封閉暴露的牙本質(zhì)小管。此外，該研究小組還比較了激光照射與EDTA 和檸檬酸等方法對(duì)根面處理的效果，發(fā)現(xiàn)在去除玷污層方面3 種處理方法無顯著差異，但激光照射處理后，根面表面很不規(guī)則[25]。Hamaoka 等[26]將離體牙根面植入大鼠皮下組織，發(fā)現(xiàn)與對(duì)照組根面相比，采用能量密度為 100 和 124.34 mJ/cm2的激光（2.0 W，20 Hz）照射后，植入根面的炎癥反應(yīng)更弱，生物相容性更好。

然而，激光照射的效果與劑量密切相關(guān)。在臨床應(yīng)用激光治療牙周炎時(shí)，如不能很好地控制照射的劑量，則可能因?yàn)楦吖夤β室鸬臒嵝?yīng)，造成軟硬組織的不可逆性損傷。Feist 等[27]應(yīng)用60 和100 mJ 2 種不同能量的Er:YAG 激光對(duì)模擬在體培養(yǎng)（去除結(jié)石的牙根表面碎片）的人牙齦成纖維細(xì)胞進(jìn)行照射，發(fā)現(xiàn)60 mJ 的激光可獲得更佳的細(xì)胞黏附和增殖效果。楊明華等[28]應(yīng)用脈沖Nd:YAG 激光進(jìn)行根面去污，發(fā)現(xiàn)如照射時(shí)間過短，則無法完全清除根面污層，而如照射時(shí)間過長(zhǎng)，則會(huì)導(dǎo)致熔融、碎裂等熱損傷，最佳照射時(shí)間為15～30 s。激光照射產(chǎn)生的熱效應(yīng)受脈沖寬度、照射時(shí)間、功率密度等多因素影響，需要開展大量的實(shí)驗(yàn)研究及臨床應(yīng)用研究，以獲得最佳治療劑量。

3.5 弱激光照射對(duì)牙周組織再生的影響

牙周膜，又稱牙周韌帶，是圍繞牙根并連接牙根和牙槽骨的致密結(jié)締組織，其由牙周膜纖維、成牙骨質(zhì)細(xì)胞、間充質(zhì)細(xì)胞和吞噬細(xì)胞等組成[29-30]。成纖維細(xì)胞是牙周膜中最常見細(xì)胞，成纖維細(xì)胞具有較強(qiáng)的合成膠原能力，可促進(jìn)組織再生修復(fù)。程群等[31]發(fā)現(xiàn)合適劑量的Er:YAG 激光照射對(duì)人成纖維細(xì)胞的細(xì)胞増殖、遷移以及成骨分化有促進(jìn)作用。關(guān)為群等[32]發(fā)現(xiàn)低劑量激光照射（658 nm）可促進(jìn)人牙周膜細(xì)胞增殖和纖維連接蛋白的分泌，提高堿性磷酸酶活性。Qadri 等[33]研究發(fā)現(xiàn)Nd:YAG 激光照射可促進(jìn)成纖維細(xì)胞中I 型膠原纖維的合成。Fernandes-Dias 等[34]發(fā)現(xiàn)，半導(dǎo)體激光照射后牙周炎大鼠牙周組織中骨鈣素的表達(dá)水平上調(diào)?？傮w來說，低劑量Nd:YAG 激光照射可促進(jìn)牙周膜成纖維細(xì)胞增殖，而高劑量則會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞形態(tài)發(fā)生變化甚至死亡。

3.6 弱激光照射對(duì)牙周手術(shù)的輔助修復(fù)作用

牙周手術(shù)后應(yīng)用低能量激光照射，可減輕患者的術(shù)后疼痛、加快組織愈合、促進(jìn)牙周組織再生[35]。Dogˇan 等[36]比較了單純引導(dǎo)組織再生術(shù)（guided tissue regeneration，GTR）和弱激光照射輔助GTR 治療Ⅱ度根分叉病變的效果，結(jié)果表明2 種治療方法均有較好的臨床治療效果，但弱激光照射輔助GTR 的治療效果更佳。Heidari 等[37]在1 項(xiàng)臨床隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)中，評(píng)估半導(dǎo)體激光照射（940 nm）對(duì)牙周翻瓣術(shù)后疼痛的緩解效果，結(jié)果顯示激光照射可顯著降低患者牙周翻瓣術(shù)后的疼痛程度。Salaria 等[38]發(fā)現(xiàn)，與單純牙齦切除術(shù)比較，弱激光照射能明顯改善改良Widman 翻瓣術(shù)后患者的PD 和CAL，并可促進(jìn)骨修復(fù)。Sanz-Moliner 等[39]也證實(shí)了用半導(dǎo)體激光照射輔助翻瓣術(shù)時(shí)，術(shù)后組織修復(fù)效果較好。

3.7 弱激光照射在種植體周圍炎治療中的應(yīng)用

近年來，牙齒種植技術(shù)越來越成熟，牙列缺失種植修復(fù)越來越普及。隨著種植體的增多，種植體周圍炎導(dǎo)致牙周軟硬組織的進(jìn)行性破壞的病例也逐年增加，植體后期的牙周維護(hù)是牙周科醫(yī)生面臨的重大挑戰(zhàn)。常規(guī)方法治療種植體周圍炎以機(jī)械治療為主，物理和化學(xué)方法為輔。然而，由于種植體表面結(jié)構(gòu)和菌斑生物膜結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，機(jī)械治療存在破壞性大和不能徹底清除菌斑生物膜的缺陷[40-41]。因此，弱激光照射用于種植體周圍炎的治療，受到研究者的日益關(guān)注。Mettraux 等[42]從失敗的臨床種植體中收集了42 個(gè)污染種植體，用Q 開關(guān)Nd:YAG激光（1 064 nm）對(duì)36 例污染種植體進(jìn)行局部照射，并用6 個(gè)污染種植體作為溫升評(píng)估。其中，激光輸出采用脈沖輸出，脈沖能量密度0.597 J/cm2，功率密度56 mW/cm2，光斑直徑2.4 mm，脈沖重復(fù)頻率為10 Hz，脈沖寬度為6 ns，以非接觸方式照射2 s。結(jié)果顯示，激光照射后種植體表面的清潔度與無菌植入物表面的清潔度相似，照射過程中種植體表面產(chǎn)生的溫升低于1 ℃，表明短脈沖持續(xù)時(shí)間（納秒）的Q 開關(guān)Nd:YAG 激光器能夠顯著清潔被污染的種植體表面，且照射過程是安全的。

Lerario 等[43]采用半導(dǎo)體弱激光治療種植體黏膜炎和周圍炎，其指出以低功率弱激光照射作為種植術(shù)后輔助促進(jìn)創(chuàng)傷愈合的手段，可在短時(shí)間內(nèi)降低POB。IL-6 作為促炎因子，具有刺激破骨細(xì)胞生長(zhǎng)并促進(jìn)分化作用，引起牙槽骨的破壞和吸收，加重種植體周圍炎，IL-6 分泌水平與種植體周圍炎呈現(xiàn)相關(guān)性。研究結(jié)果表明，Er:YAG 激光照射治療后，種植體周圍炎患者GCF 中IL-6 水平明顯下降，證明Er:YAG 激光治療對(duì)種植體周圍炎的短期療效良好。

4 結(jié) 語

綜上所述，弱激光在口腔臨床治療中的應(yīng)用越來越廣泛，大量臨床證據(jù)表明弱激光照射對(duì)牙周病的治療效果顯著，可明顯改善慢性牙周炎各項(xiàng)臨床牙周指標(biāo)。但是，弱激光照射是否優(yōu)于傳統(tǒng)機(jī)械治療等手段，尚需要更多的研究對(duì)其分析。同時(shí)，牙周弱激光治療的治療方案尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，仍需要大樣本、長(zhǎng)周期的對(duì)照試驗(yàn)，以便確定其對(duì)牙周各項(xiàng)指標(biāo)的影響情況。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突