NdYAG激光在根管治療中的研究進(jìn)展

1、Nd:YAG激光在根管治療中的研究進(jìn)展        【關(guān)鍵詞】  Nd:YAG激光;根管預(yù)備;根管消毒;根管充填Nd:YAG(neodymium:yttrium aluminum garnet，摻釹釔鋁石榴石)激光是波長(zhǎng)為1064nm的近紅外激光，不可見，輸出功率可達(dá)100W，以柔韌的石英光導(dǎo)纖維傳輸光束，同時(shí)用紅色光指示光路，定位準(zhǔn)確，穿透力強(qiáng)。1990年美國(guó)率先推出脈沖Nd:YAG牙科激光機(jī)，以間斷方式發(fā)射激光，大大減少了熱量積累，避免溫度過度升高而減少了損傷鄰近組織的幾率，拓寬了Nd:YAG激光的

2、應(yīng)用范圍。由于脈沖Nd:YAG激光具有可彎曲的光纖輸出末端，能夠插入根管至根尖孔區(qū)，操作方便，價(jià)格相對(duì)較低，因此，在根管治療中獨(dú)具優(yōu)勢(shì)，是目前應(yīng)用研究最多的一種激光類型。本文就其在根管治療各步驟特別是在根管消毒中的研究及應(yīng)用進(jìn)展做一綜述。1 脈沖型Nd:YAG激光在根管治療的作用機(jī)制激光在作用過程中與生物體產(chǎn)生多種效應(yīng)，主要為光熱效應(yīng)、光壓效應(yīng)、光化學(xué)效應(yīng)、光電磁效應(yīng)和光激活效應(yīng)等，可使組織瞬間汽化、熔融或凝固。光熱效應(yīng)是激光生物學(xué)中最重要的一種效應(yīng)，激光照射牙體組織時(shí)瞬間產(chǎn)生的熱量可使溫度高達(dá)幾百甚至上千攝氏度，能使根管壁牙本質(zhì)熔融并再結(jié)晶，殺滅根管內(nèi)的細(xì)菌并滅活其代謝產(chǎn)物。光化效應(yīng)是指生物

3、物質(zhì)吸收激光能量后將光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能的現(xiàn)象，可使原有化學(xué)鍵斷裂并形成新鍵，造成生物大分子原有結(jié)構(gòu)的改變和破壞。光壓強(qiáng)效應(yīng)是指生物物質(zhì)吸收激光能量后將光能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的現(xiàn)象，它對(duì)根管的成形和清潔起一定作用，其直接作用還可引起細(xì)胞破裂。激光因其能量在空間和時(shí)間上高度集中，有足夠的光功率密度從而有足夠高的電場(chǎng)強(qiáng)度，它與生物組織的作用實(shí)質(zhì)是電磁場(chǎng)與生物組織的作用。當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)超過105V/cm，可致生物物質(zhì)電離，超過106V/cm可破壞原子間結(jié)合力而引起組織損傷1。2 脈沖型Nd:YAG激光在根管預(yù)備中的作用2.1 Nd:YAG激光去除根管壁玷污層的作用根管機(jī)械預(yù)備后在根管壁上仍貼附一層由壞死組織、細(xì)胞、擴(kuò)

4、銼下的牙本質(zhì)碎屑混合組成的涂層，即玷污層，厚度約25m。玷污層的存在可阻塞牙本質(zhì)小管，不利于根管消毒和根充材料與根管壁的密合，造成微滲漏2，玷污層也可成為根管充填后細(xì)菌滋生和繁殖的場(chǎng)所，造成再感染從而降低根管治療的成功率。Nd:YAG激光通過高能量照射能氣化根管壁殘存碎屑和玷污層及根管內(nèi)殘留的壞死牙髓組織，使牙本質(zhì)無(wú)機(jī)成分熔融、再結(jié)晶封閉牙本質(zhì)小管，阻塞根管側(cè)支，并在根管壁產(chǎn)生光壓效應(yīng)，協(xié)助根管清理、成形。Harashima等3將36顆單根管下頜離體切牙機(jī)械預(yù)備后分為3組，即非激光照射組，1W、20Hz和2W、20Hz Nd:YAG激光照射組，采用掃描電鏡觀察根管壁清潔情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)前兩組根管

5、壁表面殘留碎屑和玷污層，覆蓋牙本質(zhì)小管開口，后一組根管壁清潔，碎屑和玷污層蒸發(fā)，牙本質(zhì)小管口閉合，表明達(dá)到一定劑量參數(shù)后，Nd:YAG激光可有效去除玷污層。Kaitsas等4用掃描電鏡觀察根管預(yù)備后2.5%次氯酸鈉沖洗、根管預(yù)備后1.5W、15Hz Nd:YAG激光照射5s兩組根管壁清潔情況，發(fā)現(xiàn)前者根管壁上覆蓋碎屑和玷污層，后者根管壁呈現(xiàn)清潔的表面，部分牙本質(zhì)小管口開放和部分表面出現(xiàn)裂痕，提示Nd:YAG激光可去除碎屑和玷污層，但不恰當(dāng)使用劑量參數(shù)和作用時(shí)間，將導(dǎo)致一定程度熱損傷和牙本質(zhì)結(jié)構(gòu)形態(tài)學(xué)的改變。 Gurbuz等5比較研究5種沖洗液即無(wú)菌生理鹽水、5.25%次氯酸鈉、3%雙氧水、15

6、%EDTA、2%洗必泰沖洗及1.5W、15Hz Nd:YAG激光照射后根管牙本質(zhì)壁形態(tài)學(xué)和無(wú)機(jī)礦物質(zhì)含量改變的情況。采用掃描電鏡觀察根管壁表面情況，采用X射線熒光光譜法分析無(wú)機(jī)礦物質(zhì)含量,結(jié)果發(fā)現(xiàn)使用EDTA沖洗組根管壁最為清潔，無(wú)碎屑和玷污層，牙本質(zhì)小管口開放，其次為激光照射組，但激光照射組比EDTA沖洗組更能減少根管壁無(wú)機(jī)礦物質(zhì)含量喪失。劉南等6的研究也肯定了Nd:YAG激光清除根管壁玷污層的效果。2.2 Nd:YAG激光去除根管內(nèi)充填材料和折斷器械的作用在根管再治療中，去除根管內(nèi)原有充填材料和折斷器械，疏通和清理根管，是再治療成功的關(guān)鍵，也是技術(shù)難點(diǎn)。有學(xué)者嘗試用激光去除充填材料和折斷器

7、械，效果值得肯定。Anjo等7將牙膠尖及封閉劑、AH26分別充填根管后，比較研究Nd:YAG激光、傳統(tǒng)的G鉆和手用K銼去除這2種充填材料的能力。結(jié)果顯示參數(shù)為900mJ、5Hz Nd:YAG激光能更快、更有效地清除根管內(nèi)充填材料，掃描電鏡提示激光照射組部分牙本質(zhì)小管口被熔融的牙本質(zhì)封閉，玷污層及充填材料被去除，僅有少量碎屑。G鉆和手用K銼清理組根管壁覆蓋玷污層和碎屑，無(wú)牙本質(zhì)小管口可觀察到。Takashina等8用參數(shù)為900mJ、10Hz Nd:YAG激光去除45個(gè)牙根內(nèi)分別由ZOP、GIC、樹脂粘結(jié)劑粘固的3種金屬樁，結(jié)果全部牙根內(nèi)金屬樁均可被融解、汽化、蒸發(fā)，無(wú)牙根出現(xiàn)穿孔、折裂。完全去

8、除金屬樁所需時(shí)間最短為110s，最長(zhǎng)為812s。但同時(shí)指出為防止激光照射后牙根表面溫度上升對(duì)周圍牙周支持組織的影響，應(yīng)選擇好適應(yīng)證及采取控制溫度上升的措施，比如在照射時(shí)使用水冷卻。3 Nd:YAG激光在根管消毒中的作用3.1 Nd:YAG激光的根管消毒機(jī)制激光照射牙體組織時(shí)瞬間產(chǎn)生的高溫，能殺滅根管內(nèi)的細(xì)菌，滅活其代謝產(chǎn)物，同時(shí)激光能量被生物物質(zhì)吸收后，將光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能，造成微生物大分子原有結(jié)構(gòu)的改變或破壞，導(dǎo)致微生物死亡。3.2 Nd:YAG激光較傳統(tǒng)的根管消毒方式具備的優(yōu)勢(shì)3.3 Nd:YAG 激光與其他種類激光消毒能力比較Wang等16將60顆單根管離體牙根管預(yù)備及消毒后接種糞腸球菌培

9、養(yǎng)3周，分別使用Er,Cr:YSGG激光和Nd:YAG激光照射，結(jié)果發(fā)現(xiàn)1.5W Nd:YAG激光殺菌率為98%，Er,Cr:YSGG激光為96%;1W 時(shí)Nd:YAG激光殺菌率為97%，Er,Cr:YSGG激光為77%，提示Nd:YAG激光殺菌效果更佳。Moritz等17比較研究Nd:YAG、Ho:YAG、Er:YAG 3種激光系統(tǒng)對(duì)根管內(nèi)大腸桿菌和糞腸球菌感染模型抗菌效果，發(fā)現(xiàn)1.5W劑量時(shí)Er:YAG激光的殺菌率達(dá)到99.64%，效果最佳，其次為Nd:YAG激光，殺菌率為99.16%。而前者根管應(yīng)用較少，且價(jià)格昂貴。3.4 影響Nd:YAG激光消毒作用的因素影響激光消毒作用的因素有激光照

10、射劑量18、照射時(shí)間、光纖頭與管壁的夾角19、照射距離等。此外，是否使用光敏劑也可影響激光的殺菌效果20。因黑色素對(duì)脈沖Nd:YAG激光的吸收能力強(qiáng)，根管壁涂光敏劑如墨汁后再照射，用較低的劑量也可明顯提高激光的殺菌率21。Moritz等22對(duì)Nd:YAG激光根管內(nèi)照射G-代表菌大腸桿菌和G+代表菌糞腸球菌的敏感性差異和細(xì)菌的形態(tài)變化作了研究，發(fā)現(xiàn)隨劑量增大，Nd:YAG激光對(duì)2種細(xì)菌的損傷作用加大，G-菌照射即刻產(chǎn)生結(jié)構(gòu)破壞而死亡，而G+菌需重復(fù)照射才能破壞其結(jié)構(gòu)使其死亡，因此認(rèn)為細(xì)菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)是影響激光殺菌作用的關(guān)鍵因素。4 Nd:YAG激光在根管充填中的作用根管致密的三維充填是評(píng)價(jià)根管充填

11、效果的標(biāo)準(zhǔn)之一，通過嚴(yán)密的充填可以防止細(xì)菌再度進(jìn)入已完成預(yù)備的清潔根管造成根管的再感染，防止根管內(nèi)殘余細(xì)菌穿過根尖孔進(jìn)入根尖周組織，以及防止根尖周組織液滲入根管內(nèi)未充填嚴(yán)密的空隙成為殘余細(xì)菌的良好培養(yǎng)基。因此，充填后根管壁和根尖區(qū)的微滲漏將影響根管治療的效果。脈沖Nd:YAG激光的高能量光能被根管壁組織吸收后轉(zhuǎn)化成熱能，使牙本質(zhì)無(wú)機(jī)成分熔融、再結(jié)晶，封閉牙本質(zhì)小管，降低牙本質(zhì)的滲透性，利于根充材料與管壁密合，并在管壁產(chǎn)生等離子光化學(xué)效應(yīng)，封閉根尖孔，減少根尖微滲漏的產(chǎn)生。Meire等23將單根管離體牙根管預(yù)備及清洗后，以1.5W、15Hz Nd:YAG激光照射4次，每次5s，分別采用冷牙膠側(cè)方

12、加壓充填技術(shù)、熱機(jī)械加壓技術(shù)充填根管，并以未采用激光照射而直接進(jìn)行根管充填作為對(duì)照組,采用染料滲入法評(píng)價(jià)冠部和根尖滲漏的情況,結(jié)果發(fā)現(xiàn)激光照射與非照射組在6個(gè)月、12個(gè)月后根尖微滲漏有顯著性差異，表明Nd:YAG激光可減少根管微滲漏，有玷污層的根管壁在激光照射后可改善根管封閉性。SousaNeto等24研究發(fā)現(xiàn)在提高頻率和能量設(shè)置后，采用Nd:YAG激光或Er:YAG激光根管內(nèi)照射與單純使用17%EDTA液根管內(nèi)沖洗相比，可提高環(huán)氧樹脂根管封閉劑的粘接力，從而減少根管充填后的微滲漏。Todea等25研究也表明了激光照射后采用AHplus和牙膠充填根管根尖微滲漏明顯低于非激光照射組。Gekelm

13、an等26用1W、10Hz的Nd:YAG激光照射根管后發(fā)現(xiàn)在沒有根尖牙本質(zhì)填料存在的情況下，根尖1/3封閉性能明顯優(yōu)于非激光照射組。但有學(xué)者持反對(duì)意見27，認(rèn)為激光照射能去除玷污層，但不能提高根尖封閉能力，即使在激光照射時(shí)使用光敏劑如黑墨水。5 Nd:YAG激光在根管治療一次法中的應(yīng)用根管治療一次法可縮短療程，避免多次法存在的弊端,如療程長(zhǎng)，復(fù)診期間冠部暫封材料的微滲漏，根管反復(fù)操作根尖或牙周病菌再次感染根管，根管內(nèi)多次封藥消毒產(chǎn)生的耐藥性和抗原性等。根管治療一次法與多次法的遠(yuǎn)期治療效果和成功率無(wú)明顯差別28,11，但一次法術(shù)后疼痛發(fā)生率較高29。根管消毒清理不徹底是疼痛發(fā)生的原因之一30。國(guó)

14、內(nèi)外學(xué)者利用Nd:YAG激光可快速、高效地殺滅細(xì)菌，協(xié)助根管清理、成形的特性，應(yīng)用于輔助完成根管治療一次法中。賀慧霞等31將124例慢性根尖周炎患者常規(guī)根管預(yù)備后，按根管消毒方式分為3組，激光組以2W或1.5W、20Hz劑量根管內(nèi)照射后即刻根管充填，一次性完成治療;碘伏組以碘伏液沖洗根管后一次法治療;甲醛甲酚組封藥后多次法治療。結(jié)果表明根充后24h內(nèi)3組自發(fā)痛發(fā)生率及程度無(wú)顯著差異，24周時(shí)激光組叩痛發(fā)生率最低，臨床療效明顯優(yōu)于甲醛甲酚組。Koba等32在常規(guī)根管預(yù)備后，用脈沖Nd:YAG激光以1W、15Hz劑量照射根管后一次法治療慢性根尖周炎，與未用激光照射進(jìn)行比較,結(jié)果發(fā)現(xiàn)充填術(shù)后1周、3

15、個(gè)月激光組叩痛發(fā)生率明顯低于對(duì)照組， 6個(gè)月后X線片顯示激光組根尖病損已愈合或明顯減輕者占54.5%，而對(duì)照組僅為24.3%，提示臨床應(yīng)用Nd:YAG激光將有利于感染根管的治療。王大維等33的研究也表明了Nd:YAG激光輔助一次性根管治療可減輕術(shù)后的疼痛反應(yīng)。6 Nd:YAG激光根管內(nèi)照射對(duì)牙根周圍組織的影響激光在根管治療中應(yīng)用時(shí)，其有效性及安全性是兩個(gè)需同時(shí)考慮的方面34。如何提高激光輔助根管治療的效果，又不致于對(duì)牙根周圍組織造成損傷是眾多學(xué)者關(guān)注的問題。過量的激光照射會(huì)造成根管壁牙本質(zhì)層的分解11，根尖區(qū)牙周膜細(xì)胞的壞死35。熱效應(yīng)是激光在根管治療中的主要效應(yīng)，激光在根管內(nèi)照射時(shí)產(chǎn)生的熱量

16、，將傳送到牙根表面，影響臨近的牙周、根尖周組織，牙根表面溫度上升程度是反映其安全性的主要指標(biāo)之一。Lan36測(cè)定了90顆單根牙根尖1/3區(qū)在50、80、100、150、200mJ/pulse，20、25、30pulses/s條件照射時(shí)，牙根表面溫度上升情況,發(fā)現(xiàn)只要能量小于100mJ/pulse、20pulses/s，牙根表面溫度上升不會(huì)超過10。而Eriksson等37報(bào)道骨組織損傷的臨界溫度是47，高于正常體溫10。因此，在此能量設(shè)置下牙根表面溫度上升不超過10，也就不會(huì)對(duì)根周骨組織造成熱損傷。劉魯川等38將5只健康成年犬共90顆牙常規(guī)根管預(yù)備后依次分正常對(duì)照組(I)20/s、1.5W加墨

17、汁組()，20/s、2.0W加墨汁組(), 20/s、2.0W() 和20/s、2.5W()共5組分別進(jìn)行Nd:YAG激光根管內(nèi)照射，分期處死動(dòng)物制作牙頜組織石蠟和超薄切片觀察照射后根尖周組織學(xué)和超微結(jié)構(gòu)變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)照射1d后，、組有急性炎癥表現(xiàn)，15d后呈慢性炎癥表現(xiàn)并累及牙骨質(zhì)和牙槽骨，而、組無(wú)明顯改變。提示激光劑量設(shè)置為20/s、2.0W或20/s、1.5W加增效劑對(duì)牙周組織是安全的，大劑量可導(dǎo)致根尖周組織的熱損傷。1         減少激光對(duì)牙根周圍組織的熱損傷除了輸出能量控制、使用光敏劑外，還可采用間

18、歇照射方法，減少每次照射持續(xù)時(shí)間39，以防止根面溫度過度升高?；蚶盟治沾罅繜崮埽诟軡駶?rùn)狀態(tài)下照射，以及在照射時(shí)采用水冷切等8,40。臨床上可以通過多種多樣的方法來(lái)避免激光照射造成牙周組織的損傷，只要選擇合適的參數(shù)及方法，Nd:YAG激光用于根管是安全的。7 結(jié)語(yǔ)和展望Nd:YAG激光兼具根管消毒、清理、成形和根尖封閉作用，顯示了較傳統(tǒng)的根管治療方式具有更多的優(yōu)勢(shì)，為根管治療提供了新的途徑，是對(duì)傳統(tǒng)治療方式的有效補(bǔ)充。利用Nd:YAG激光輔助完成一次性根管治療殘髓炎、牙髓壞死、慢性根尖周炎，在根管預(yù)備、根管消毒、根管充填的連續(xù)性操作中發(fā)揮其特有的作用，減輕了術(shù)后疼痛反應(yīng)，提高治療效果。

19、Nd:YAG激光輔助完成根管治療具有良好的臨床應(yīng)用價(jià)值和廣闊的前景。但以往的關(guān)于脈沖Nd:YAG激光輔助根管治療的研究主要在離體牙或利用動(dòng)物進(jìn)行，選擇的強(qiáng)度、實(shí)驗(yàn)方法各不相同，參數(shù)的選擇也沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，在臨床應(yīng)用上經(jīng)驗(yàn)還較少，有待更多更深入的研究和更廣泛的臨床應(yīng)用?！尽?#160; 1 徐國(guó)祥. 激光醫(yī)學(xué)M. 北京: 人民衛(wèi)生出版社,1998.190195.2 Olich DR, Chandler NP. The smear layer in endodontics a reviewJ. Int Endod J, 2010,43(1):215.3 Harashima T, Takeda FH,

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