穆 月，李 倩，趙繼志

中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)院口腔科，北京100730

隨著激光技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的推廣，各激光系統(tǒng)得以應(yīng)用于口腔治療中并獲得普及。近年來，口腔種植修復(fù)的發(fā)展日新月異，激光醫(yī)學(xué)與口腔種植學(xué)的結(jié)合成為廣大臨床醫(yī)師不斷探索的熱點(diǎn)。種植術(shù)成功的關(guān)鍵不僅依賴于規(guī)范的外科操作和良好的修復(fù)設(shè)計(jì)，還與種植體初期穩(wěn)定性的獲得和骨結(jié)合的形成有關(guān)。激光應(yīng)用于口腔種植領(lǐng)域，優(yōu)勢在于其能促進(jìn)切緣止血，減少周圍組織創(chuàng)傷，并可有效控制感染。因此，目前激光已應(yīng)用于埋入式種植體的二期手術(shù)、種植體周圍組織修整手術(shù)、鈦種植體表面的凈化及種植位點(diǎn)的預(yù)備等方面。本文總結(jié)了激光在種植材料的處理和種植手術(shù)中的應(yīng)用進(jìn)展。

激光處理種植材料

種植體表面處理大量研究表明，具有粗糙微觀表面的種植體可以減少種植術(shù)后早期纖維包裹的發(fā)生率，提高種植體-骨界面的結(jié)合強(qiáng)度，加快骨結(jié)合速度。需要指出的是，對于種植體表面微觀形貌的改變，往往還會同時(shí)改變其表面的化學(xué)成分和物理構(gòu)象，這就極大增加了表面研究的難度和復(fù)雜性。激光蝕刻技術(shù)是按程序化的圖案信息斷續(xù)而重復(fù)的蝕刻加工材料，只要調(diào)節(jié)蝕刻速度或激光參數(shù)，就可靈活調(diào)整被加工材料的蝕刻深淺及微觀形態(tài)，從而達(dá)到表面形態(tài)可操控。Feada等［1］將處理后的不同表面的種植體植入兔脛骨，觀察了4、8、12周時(shí)骨-種植體結(jié)合情況和線性骨面積 (bone area，BBT)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)激光誘導(dǎo)的羥基磷灰石噴涂后的種植體在植入早期就能形成穩(wěn)定的骨-種植體結(jié)合界面。隨著種植體表面處理技術(shù)的不斷發(fā)展，闡明種植體表面形態(tài)如何影響種植體-骨界面生物學(xué)特性的機(jī)制成為優(yōu)化種植體表面處理?xiàng)l件的瓶頸，目前已知成骨細(xì)胞 (osteoblast，OB)的核心結(jié)合因子al(core binding factor al，cbfal)是OB分化和功能的中心調(diào)控因子，也是OB分化最早且最具特異性的標(biāo)志［2］，種植體表面粗糙度的改變能否通過影響cbfal基因的表達(dá)而改善種植體-骨界面的生物學(xué)特性需要深入研究。

激光快速成型鈦種植體激光快速成形 (laser rapid formation，LRF)是一種3D打印制造技術(shù)，主要原理是通過三維CAD模型按一定厚度分層，將分層后的信息進(jìn)行分析，根據(jù)所得信息控制掃描方向和速度，采用同步自動(dòng)送粉的激光涂覆技術(shù)，快速堆積成三維實(shí)體零件［3］。目前，LRF技術(shù)因其能滿足個(gè)性化需求，彈性模量接近密質(zhì)骨等特點(diǎn)，主要應(yīng)用于純鈦全口義齒基托的制作、即刻種植體的成型。

Shibli等［4］通過對LRF種植體與四型骨結(jié)合界面的組織學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，LRF種植體和噴砂酸蝕處理的鈦種植體的骨-種植體接觸率 (bone-to-implant contact，BIC)及BBT均比純鈦種植體高。他們在12位牙列缺失患者口中植入24顆LRF種植體，其中12顆即刻負(fù)載，12顆無負(fù)載，8周后將所有種植體取出，進(jìn)行組織學(xué)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)所有種植體周圍均有新骨形成，即刻負(fù)載組的平均骨接觸率為 (45.20±0.68)%，而無負(fù)載組為 (34.10±0.85)%，兩組均表現(xiàn)出良好的成骨反應(yīng)，但即刻負(fù)載組的骨接觸率明顯更高［5］。

目前，學(xué)者們對于LRF種植體的研究開發(fā)及應(yīng)用均處于起步階段，還需更多技術(shù)上的改進(jìn)及臨床數(shù)據(jù)支持，以期待更廣泛的應(yīng)用。

激光應(yīng)用于軟組織處理

激光應(yīng)用于種植體周圍軟組織手術(shù)中與利用手術(shù)刀、電刀等傳統(tǒng)方法對種植體周圍軟組織進(jìn)行處理的方法相比，激光切割軟組織反應(yīng)輕、切割精確、愈合快、出血少、可不用麻醉，是切割有出血危險(xiǎn)的組織以及血管的最佳選擇。但是激光的熱效應(yīng)可能會對周圍組織造成損傷。一些動(dòng)物實(shí)驗(yàn)及臨床應(yīng)用表明，過高能量的激光會導(dǎo)致較大的創(chuàng)傷、傷口愈合延遲以及新生組織張力強(qiáng)度變小。因此，雖已知激光能在軟組織中形成凝固組織層，有效止血并減少組織碳化，加快組織愈合時(shí)間，但在使用時(shí)應(yīng)注意選擇適當(dāng)?shù)募す庀到y(tǒng)及其治療時(shí)間和功率，避免熱損傷等其他并發(fā)癥的發(fā)生。

激光應(yīng)用于埋入式種植體二期暴露手術(shù)埋入式種植體二期手術(shù)去除覆蓋在種植體頂端的骨及軟組織時(shí)，要求不能損傷已形成的骨結(jié)合，與傳統(tǒng)手術(shù)器械相比，激光手術(shù)不需麻醉，止血充分，術(shù)后腫脹小，愈合快，甚至可以立即取模。

Arnabat-Dominguez等［6］采用Er:YAG激光進(jìn)行埋入式種植體的二期手術(shù)，對照試驗(yàn)表明激光組的患者均不需浸潤麻醉，術(shù)后不需鎮(zhèn)痛藥物，疼痛分值低，術(shù)后愈合快，但不適用于美學(xué)要求較高或種植體周圍附著齦寬度不足的病例。種植體與機(jī)體組織形成的生物學(xué)封閉是種植體能夠獲得良好骨結(jié)合的關(guān)鍵因素之一，在軟組織手術(shù)中，減少細(xì)菌感染是保證軟組織形成牙齦上皮袖口的基礎(chǔ)，故激光的殺菌效應(yīng)也是其在種植體二期手術(shù)軟組織切割中得到廣泛應(yīng)用的原因。同時(shí)，低能量激光本身有促進(jìn)成纖維細(xì)胞DNA合成及I型和Ⅲ型膠原mRNA轉(zhuǎn)錄的作用，故其也可以直接促進(jìn)成纖維細(xì)胞的增殖及活性［7］。

激光在種植體二期暴露手術(shù)中的應(yīng)用主要受限于其對種植體表面的破壞和熱損傷效應(yīng)［8］，Nd:YAG激光的照射可能會融化種植體表面，去除鈦種植體表面的等離子涂層，其在種植體植入二期手術(shù)和種植體周圍黏膜切削中的應(yīng)用遭到質(zhì)疑。El-Kholey等［9］報(bào)道了有45例患者參加的體內(nèi)試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)手術(shù)切開方式相比，二極管激光應(yīng)用于二期暴露手術(shù)的手術(shù)持續(xù)時(shí)間、術(shù)后疼痛程度、愈合時(shí)間和種植成功率等方面沒有明顯的優(yōu)勢。

目前還沒有足夠的證據(jù)表明激光輔助種植體二期暴露術(shù)是最理想的翻瓣技術(shù)，還需要臨床醫(yī)師進(jìn)行設(shè)計(jì)合理、目的明確的隨機(jī)對照試驗(yàn)，且隨訪時(shí)間需大于6個(gè)月，才能為選擇合適的種植體二期暴露手術(shù)提供更多參考［10］。

激光在種植術(shù)中硬組織的處理

激光切割骨組織不需施加壓力，與傳統(tǒng)的骨切割工具相比，激光避免了患者的緊張和不適，這也是激光在骨切開術(shù)中的優(yōu)勢之一。

Kesler等［11］研究顯示，Er:YAG激光在骨切開術(shù)中是安全的選擇。但 Stübinger等［12］采用 Er:YAG 激光輔助進(jìn)行上頜竇提升術(shù)，盡管未出現(xiàn)任何可見的組織碳化及過度受熱，但因缺少明確的操作深度控制，造成了嚴(yán)重的上頜竇黏膜損傷 (100%)。因激光束的物理特性導(dǎo)致對操作深度缺乏有效控制，使激光在骨切開術(shù)中的應(yīng)用受到限制。然而，微型激光系統(tǒng)、深度反饋控制系統(tǒng)、機(jī)器人指引等新興技術(shù)的引用已逐步進(jìn)入研究及應(yīng)用階段［13］，這將會使激光在輔助骨切開及口腔手術(shù)中得到更加廣泛的應(yīng)用。

激光治療種植體周圍炎

種植體周圍齦下菌群的微生物構(gòu)成與牙周病的微生物構(gòu)成十分相似:G-桿菌如牙齦卟啉單胞菌、中間普氏菌及螺旋體的比例較高，而兼性厭氧球菌的比例較低［14］。

菌斑聚集是種植體周圍炎發(fā)生的始動(dòng)因素。由于鈦種植體表面易磨損，有研究報(bào)道傳統(tǒng)的金屬刮治器和超聲波潔治會一定程度損傷鈦表面，形成粗糙面，引起菌斑沉積，而改良后的機(jī)械刮治方法，如樹脂類刮治器、碳纖維超聲潔牙工作尖、氣壓噴磨技術(shù)也存在不同的缺陷，如菌斑牙石清除不徹底、在種植體表面殘留碎屑、破壞氧化層、形成皮下氣腫等［15-19］。因耐藥菌株和局部藥物濃度的限制，常與牙周清創(chuàng)術(shù)聯(lián)合使用［20］。

鑒于激光在治療牙周炎中的成功應(yīng)用，許多學(xué)者嘗試采用激光進(jìn)行種植體周圍炎的種植體表面去污染，并在激光殺菌及去污染后的組織反應(yīng)方面做出一系列研究。Er:YAG激光因能在不引起種植體表面破壞的情況下，有效去除種植體周圍的菌斑、牙石，被認(rèn)為是治療種植體周圍炎的合適選擇，推薦的使用參數(shù)是 100 mJ，頻率 10Hz［21-24］。Takasaki等［25］研究顯示，采用Er:YAG激光治療種植體周圍炎，經(jīng)組織學(xué)證實(shí)治療效果良好。與刮匙處理的對照組相比，采用Er:YAG激光處理后的種植體有更好的骨-種植體接觸率 (二次骨結(jié)合)。Kreisler等［26］評價(jià)了不同激光種植體表面去污染能力，包括:Nd:YAG、Ho:YAG、Er:YAG、CO2激光和二極管激光等，結(jié)果發(fā)現(xiàn)Nd:YAG激光和Ho:YAG激光不適用于種植體表面的去污染，CO2激光和Er:YAG激光在低功率情況下可避免種植體表面結(jié)構(gòu)改變，而二極管激光不會導(dǎo)致種植體表面改變。

光動(dòng)力療法 (photodynamic therapy，PDT)近年來在口腔臨床操作中的應(yīng)用越來越受到關(guān)注，體外微生物研究顯示，光動(dòng)力療法可使種植體表面的牙周致病菌明顯減少。此外，多項(xiàng)研究證實(shí)光動(dòng)力療法有良好的殺菌作用［27-29］?？咕鈩?dòng)力療法是將細(xì)菌用感光染料染色，用適當(dāng)波長和強(qiáng)度的光照射引起細(xì)菌破壞的過程。感光染料吸收光子而被激發(fā)，導(dǎo)致單線態(tài)氧增多，使致病菌的膜脂和酶氧化而起殺菌作用，而健康細(xì)胞不受破壞。D?rtbudak等［30］評價(jià)15位種植體周圍炎患者的光動(dòng)力療法應(yīng)用效果，具體為用甲苯胺藍(lán)處理種植體表面60 s，然后暴露在二極管弱激光下，結(jié)果顯示光動(dòng)力療法減少了細(xì)菌數(shù)量。這些發(fā)現(xiàn)已被其他研究證實(shí)，即光敏作用和低能量密度激光照射聯(lián)合應(yīng)用能夠殺滅牙周細(xì)菌［31-32］。有研究采用二極管激光(波長660 nm、功率100 mW)作為種植體周圍炎非手術(shù)療法的輔助治療，處理經(jīng)感光燃料染色的牙周袋10 s，結(jié)果發(fā)現(xiàn)可明顯減輕種植體周圍黏膜的炎癥［33-34］。目前，仍需要進(jìn)行更多的體內(nèi)和隨機(jī)對照研究以更好地在臨床上建立PDT治療牙周炎和種植體周圍炎的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。

低能量激光促進(jìn)組織愈合

有研究顯示，低能量激光的原理是激光光子到達(dá)細(xì)胞后使細(xì)胞形成跨膜電位，其生物刺激效應(yīng)直接作用于細(xì)胞器，促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)各種酶的活性增加，刺激細(xì)胞生長、分化及成熟［35］。研究者為評價(jià)低能量激光在組織愈合過程中的作用進(jìn)行了很多動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。Fisher等［36］研究了激光照射后與傳統(tǒng)傷口愈合過程的組織學(xué)變化，他們采用CO2激光切取直徑2 mm厚的頰黏膜組織，隨訪42 d，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)手術(shù)相比，激光組的肌原纖維、蛋白質(zhì)凝塊的形成少，膠原形成的數(shù)量更少且更無規(guī)律 (減少疤痕組織形成的風(fēng)險(xiǎn))。一項(xiàng)在大鼠體內(nèi)進(jìn)行的低能量激光處理種植體周圍組織的實(shí)驗(yàn)表明，低能量二極管激光能夠促進(jìn)骨結(jié)合進(jìn)程，在骨形成初期尤其顯著［37］。

總之，不同激光系統(tǒng)與激光適應(yīng)證之間存在“多對多”的關(guān)系，即同一激光系統(tǒng)可分別適用于不同疾病，同一疾病也可通過不同激光系統(tǒng)來處理，但總體來說，臨床醫(yī)師應(yīng)在努力發(fā)揮激光優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，確立各個(gè)激光系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用參數(shù)，這就需要臨床醫(yī)師不但能靈活運(yùn)用激光學(xué)相關(guān)物理知識，且需要在規(guī)范的臨床培訓(xùn)之后，通過長期應(yīng)用總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，以提高臨床應(yīng)用效果，減少并發(fā)癥。

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