激光應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)已是路人皆知，但是人們現(xiàn)在到口腔科去治病，或到牙科去治牙，還很少見(jiàn)到激光醫(yī)療器械，表明在我國(guó)對(duì)激光口腔科儀器的研制生產(chǎn)還比較少，臨床應(yīng)用也還沒(méi)有普及.本文就脈沖Nd:YAG激光、CO2激光和半導(dǎo)體激光牙科治療機(jī)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展及其在口腔科臨床中應(yīng)用作一評(píng)述.
1．國(guó)內(nèi)外激光牙科治療機(jī)的研制和生產(chǎn)
自20世紀(jì)80年代末90年代初以來(lái)，國(guó)外激光牙科治療機(jī)市場(chǎng)一直是吸引制造商們關(guān)注和極力開(kāi)發(fā)的新領(lǐng)域，競(jìng)爭(zhēng)十分激烈。以美國(guó)Sunrise技術(shù)公司為代表的公司努力發(fā)展Nd:YAG脈沖激光牙科機(jī).最早生產(chǎn)的牙科機(jī)單脈沖激
光輸出能量為150mJ、脈沖寬度為150、200娜，激光輸出藕合光纖直徑為0.2mm、重復(fù)頻率為1、5、10、15、20、30Hz，售價(jià)為7.3萬(wàn)美元一臺(tái).90年代初國(guó)外激光牙科機(jī)銷售旺盛，據(jù)《Laser Focus World》雜志報(bào)道，在1991年
Nd:YAG脈沖激光牙科機(jī)銷售增加了500臺(tái)，美國(guó)Sunrise技術(shù)公司生意興隆.國(guó)外專家預(yù)測(cè)20世紀(jì)末在西方國(guó)家主要應(yīng)用硬組織治療的第二代激光牙科機(jī)，到21世紀(jì)初可以替代90%的機(jī)械牙鉆的市場(chǎng).現(xiàn)在看來(lái)這一估計(jì)未免過(guò)于樂(lè)
觀，但是激光牙科機(jī)仍在逐步發(fā)展和完善，口腔科中的臨床應(yīng)用也不斷擴(kuò)展.
另外是低功率半導(dǎo)體激光牙科治療機(jī)，它的輸出功率在10、45mw左右，用來(lái)作理療，首先在丹麥和日本研制生產(chǎn)，國(guó)內(nèi)曾有單位購(gòu)買，單價(jià)為8萬(wàn)美元。
2．脈沖激光和連續(xù)激光的差異
在口腔科中應(yīng)用的YAG和CO2激光器一般均為脈沖工作狀態(tài)，而不用連續(xù)激光輸出狀態(tài).因?yàn)檫B續(xù)激光照射引起溫升可造成牙髓組織的損傷，牙醫(yī)認(rèn)為，牙髓溫度升高不大于5℃時(shí)所引起的牙髓的改變才是可逆的.另外在治療
口腔科的一些疾病，如去除牙垢、汽化腐爛物等，需要的是瞬時(shí)的 高峰值功率而不是連續(xù)功率有多大.它需要在很短的時(shí)間內(nèi)輸出較大的能量，迅速將這些物質(zhì)加熱以至汽化，或產(chǎn)生“爆破”作用而去垢。例如一臺(tái)脈沖YAG激光
器輸出脈沖能量300mJ，脈沖寬度為150拼s，那么它的峰值功率就等于2kw，如果15內(nèi)發(fā)射10個(gè)脈沖，總共發(fā)出3J能量，那么它的平均功率是3W。假如去除牙垢需要2kw的瞬時(shí)峰值功率才能打掉，那么用一臺(tái)連續(xù)3W輸出的激光器去
打牙垢肯定是打不掉的。如果做2kw連續(xù)YAG激光器，該儀器不僅龐大、噪音大、需要380V電壓，而且造價(jià)十分昂貴，2kw連續(xù)YAG激光器是用來(lái)切割和焊接金屬的，如果真的用它來(lái)打牙垢，在短短15內(nèi)，牙垢燒掉了，可牙齒早已燒
壞了。這是因?yàn)檫B續(xù)輸出2kw的激光器15內(nèi)輸出200OJ(約是脈沖輸出的700倍)緣故。反過(guò)來(lái)峰值功率為2kw的脈沖YAG激光器比較容易做，體積小、造價(jià)低、噪音小、只需要220v電壓，而且在每個(gè)脈沖與每個(gè)脈沖之間有較長(zhǎng)時(shí)間去
散熱，況且總能量又小，因而既能迅速去除牙垢，又不產(chǎn)生熱積累損傷牙齒。
3、脈沖YA.G激光牙科機(jī)在口腔科中的應(yīng)用
中國(guó)科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所研制生產(chǎn)的MZ型脈沖yAG激光治療儀的輸出能量為30~550mJ可調(diào)，脈沖寬度為200拼s，平均功率10W左右可調(diào)，用直徑為0.2、0.6mm的光纖藕合輸出。重復(fù)頻率有1、5、一。、25、20Hz和
1、10、20、35、50Hz兩種型號(hào)，脈沖激光輸出能量由本儀器內(nèi)激光能量計(jì)實(shí)測(cè)顯示。因?yàn)閅AG輸出的激光為不可見(jiàn)光，考慮到醫(yī)生和患者的人身安全，所以激光輸出由半導(dǎo)體激光輸出的650nm紅光作指示光，有紅光作指示光，醫(yī)
生可靈活自如地操作光纖在口腔內(nèi)任意部位進(jìn)行治療和軟硬組織切除.
脈沖YAG激光具有殺菌、消毒作用;能熔融牙本質(zhì)產(chǎn)生再結(jié)晶，有封閉牙本質(zhì)小管減少牙本質(zhì)通透性功能;可切割或汽化病變組織或腐爛物;YAG激光對(duì)軟組織的穿透比CO2激光深，因而有較好的組織凝固、止血和鎮(zhèn)痛作用、手
術(shù)后不用縫合而且操作簡(jiǎn)單、手術(shù)時(shí)視野清楚、切割準(zhǔn)確、因而越 來(lái)越受得醫(yī)生歡迎。
脈沖YAG激光牙科機(jī)川在臨床上可作硬組織上腐爛物汽化、消除牙本質(zhì)過(guò)敏、牙質(zhì)和牙骨質(zhì)底切、蝕刻牙釉質(zhì)及再結(jié)晶、牙冠制備脫敏、清除牙垢等;對(duì)軟組織可作牙凝成形和切除術(shù)、眼下刮除術(shù)、牙粘膜蓋切除術(shù)、鑲牙牙眼
穿透術(shù)及處理口腔感染等.臺(tái)灣中山醫(yī)學(xué)院微生物學(xué)科錢佑醫(yī)生用中國(guó)科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所的脈沖激光牙科機(jī)在口腔作了大量的病例[z，4]。舉一例，用平均功率2、2.5W，在未麻醉情況下，切除肉牙組織和過(guò)長(zhǎng)的牙
眼，在做牙釀溝成形時(shí)，也不會(huì)出血或疼痛.用同一根光纖和相同的輸出能量，作齲齒的汽化清除，從根管中移除，接著在完全干燥無(wú)菌且舒適的情況下，進(jìn)行牙眼切除術(shù)、齲齒去除、牙眼造型術(shù)和制備牙冠心柱，大約半小時(shí)完
成(這個(gè)步驟按常規(guī)做，需要數(shù)次門診)，雖然沒(méi)有麻醉，患者無(wú)任何疼痛和不舒適感。用激光輸出能量300mJ、頻率20Hz照射55，然后邊照射邊緩慢均速上提探頭至髓腔，并停止照射。反復(fù)三次，直至無(wú)明顯浸出為止，然后作根
充，一周觀察后作修復(fù)。隨訪三個(gè)月至一年，一次根充成功率達(dá)95%，與常規(guī)治療相近。但它具有操作簡(jiǎn)便易行、省時(shí)省力、患者痛苦小，因而易于接受，還減少了復(fù)診次數(shù)，簡(jiǎn)化了療程。合肥市口腔醫(yī)院牛方主任用MZ型脈沖YAG
激光治療儀，在激光輸出能量40mJ、頻率在15Hz作牙本質(zhì)表面處理，照射305。由于照射時(shí)YAG激光能去除牙本質(zhì)表面沾污層，使牙本質(zhì)小孔熔融而部分關(guān)閉，減少了液體外流，使牙本質(zhì)表面干凈、干燥，同時(shí)使其表面呈廣泛的粗
糙性改變，表面積明顯增大，因而比酸蝕的方法更有利于粘結(jié)劑的浸潤(rùn)，使抗剪切強(qiáng)度明顯高于酸蝕組(尸<0.05)。Nd:YAG激光具有廣泛組織吸收特性，加之由柔韌的光纖傳輸，很容易精確進(jìn)入口腔和鼻腔任何部位，操作方便靈
活。因Nd:YAG激光是固體激光，激光波長(zhǎng)為1.064拼m，其安全、穩(wěn)定、有效、使用壽命長(zhǎng)、成本低廉，是目前國(guó)內(nèi)外首先用于口腔醫(yī)學(xué)的激光機(jī).
4．CO2激光牙科機(jī)在口腔科中的應(yīng)用
牙髓充血、根充后根尖周反應(yīng)、口腔潰瘍、穎領(lǐng)關(guān)節(jié)炎、三叉神經(jīng)痛，照射1次或2次，總有效率為90%.治療牙本質(zhì)過(guò)敏，有效率為100%，對(duì)牙馥炎、牙周炎、唇疤疹等有消炎、止血、止痛、加快痊愈的作用.在拔牙和牙周手
術(shù)前后照射，可減少出血和疼痛，促進(jìn)傷口愈合.醫(yī)生認(rèn)為對(duì)口腔潰瘍、牙本質(zhì)過(guò)敏等常見(jiàn)病，在臨床上無(wú)有特效藥物，采用半導(dǎo)體激光治療，操縱簡(jiǎn)單、見(jiàn)效快、無(wú)痛苦、無(wú)副作用、易于消毒、使用安全、價(jià)格低廉，值得推廣.
用CO2作為激光發(fā)射工作物質(zhì)的CO2激光器是能量轉(zhuǎn)換效率最高的氣體激光器，尤其是國(guó)外現(xiàn)采用射頻激勵(lì)的結(jié)構(gòu)使激光器體積大大縮小，而且更容易進(jìn)行激光輸出的脈沖調(diào)制。
在關(guān)節(jié)臂激光輸出端，溫度可高達(dá)1700℃，另外它的波長(zhǎng)在10.6μm，處于水的吸收峰.由于其能量很容易被含水組織吸收，因此它不能穿透較深的生物組織，而是在大約50、100#m的生物組織表層迅速產(chǎn)生數(shù)百度的溫升，使
生物組織內(nèi)水份蒸發(fā)，使生物組織凝固、碳化迅速切割.經(jīng)過(guò)脈沖調(diào)制的CO2激光，其平均功率與連續(xù)的CO2激光輸出相同，由于脈沖輸出的占空比，實(shí)際上每個(gè)脈沖的峰值功率比連續(xù)的功率要高若干倍，因而更利于切割.由于激光
是斷續(xù)地作用于機(jī)體組織，利于機(jī)體組織的散熱，也可減少機(jī)體組織的碳化，盡管它的止血效果不如YAG激光，穿透深度也不如YAG激光.但它能使小血管和毛細(xì)管凝固，比起常規(guī)治療，其手術(shù)時(shí)間短，反應(yīng)和副作用小，手術(shù)后并
發(fā)癥少.如果能有安全無(wú)毒的CO2激光光纖，CO2激光機(jī)將有良好的市場(chǎng)前景.
5．半導(dǎo)體激光在口腔科中的應(yīng)用
相對(duì)于YAG和CO2激光，半導(dǎo)體激光輸出功率是很小的，功率相差百倍，操作簡(jiǎn)便，具有電光轉(zhuǎn)換效率高、體積小、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn).目前用在口腔科的半導(dǎo)體激光器中心波長(zhǎng)在790、830nm左右，手指頭大小的激光器用SV的直流
電壓供電就可輸出幾十毫瓦的激光，且壽命長(zhǎng)，一般在10000h以上.半導(dǎo)體激光在口腔的適應(yīng)病癥為牙本質(zhì)過(guò)
6．口腔激光治療機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)
口腔激光醫(yī)學(xué)的發(fā)展主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是口腔激光治療機(jī)的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和推廣，尤其是能完全代替牙鉆的激光治療機(jī)的開(kāi)發(fā).二是口腔激光尤其是齒科激光的基礎(chǔ)研究及臨床應(yīng)用的范圍和深度的研究，如應(yīng)用于不同組織
的激光器選擇、照射時(shí)間及激光輸出能量和功率的大小等因素的確定、多種功能的開(kāi)發(fā).
(l)激光治療機(jī)的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和完善
包括:
l)研制出具備診斷治療多種功能的價(jià)格便宜的YAG激光治療機(jī)
2)如果將YAG激光器和CO2激光器能組裝在一臺(tái)機(jī)里，用CO2激光切割，再用YAG激光止血，能交替使用可起到互補(bǔ)作用，達(dá)到更理想的療效;
3)減小激光機(jī)體積或使整機(jī)成為口腔綜合治療臺(tái)的組成部分;
4)口腔治療機(jī)應(yīng)引入計(jì)算機(jī)和圖像處理技術(shù)，進(jìn)行程序控制，使其具備能量控制或功率控制、故障自檢、自動(dòng)保護(hù)、脈沖調(diào)制等功能.
(2)激光替代牙鉆的探索
研制和開(kāi)發(fā)生產(chǎn)出能完全替代常規(guī)牙鉆的牙科激光機(jī)ls]，能去除牙本質(zhì)、牙釉質(zhì)、牙槽骨和牙骨質(zhì)的激光機(jī)，達(dá)到無(wú)痛鉆牙。目前，為粘接前牙體預(yù)備、去除齲損牙體組織及牙體預(yù)備等目的而用激光切除牙體硬組織的臨床
應(yīng)用受到廣泛關(guān)注。其成功的前提是首先獲得充足的有關(guān)激光與生物組織交互作用的資料，并在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出相應(yīng)的實(shí)用型激光機(jī).激光牙鉆完全取代常規(guī)牙鉆是可行的.在國(guó)內(nèi)外研制能替代牙鉆的激光機(jī)有Nd:YLF、Nd:YAG、
Er:YAG以及ArF、XeCI準(zhǔn)分子激光機(jī)，Er:YAG激光牙鉆已獲得美國(guó)FDA許可證，已在臨床應(yīng)用.Nd:YLF皮秒激光機(jī)在去除齲蝕方面被認(rèn)為是臨床有望代替牙鉆的激光器.
(3)激光在口腔醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用范圍及機(jī)理研究大量臨床應(yīng)用證實(shí)激光對(duì)口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)某些疾病治療獲得肯定和滿意效果，使口腔醫(yī)學(xué)的診斷治療水平，尤其是對(duì)牙體和牙髓疾病的治療手段有新的突破。
(4)激光焊接
體外焊接橋體已用于臨床，今后則有望將缺失牙直接焊接于自然牙上，這樣就可以減少橋體制作時(shí)對(duì)基牙的需求。
總之，激光早已打開(kāi)了在口腔科中的應(yīng)用，今后激光機(jī)應(yīng)該具有多種波長(zhǎng)及不同的脈沖寬度等特點(diǎn)，每個(gè)波長(zhǎng)、脈寬都對(duì)應(yīng)某種特定用途。只有弄清何種指標(biāo)配比的激光對(duì)某種特定口腔軟硬組織疾病可取得理想治療效果，并
以此開(kāi)發(fā)出多種指標(biāo)配比的激光機(jī)，為臨床應(yīng)用提供有效手段.開(kāi)發(fā)出生產(chǎn)外觀新穎、體積小、造價(jià)便宜、操作方便的激光機(jī)，我們相信激光在口腔科中的應(yīng)用將逐步獲得推廣而造福于人類.
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