杨相笛，陈　悦，李　丹，王浩宇，张江琳（西安交通大学口腔医院牙周粘膜科，陕西西安710004）

半导体激光在口腔临床医疗中的应用和研究进展

杨相笛，陈悦*，李丹，王浩宇，张江琳
（西安交通大学口腔医院牙周粘膜科，陕西西安710004）

激光在口腔领域中的应用越来越多。半导体激光以其诸多的优点，在口腔领域的应用也越来越广泛，现就半导体激光在口腔内科、口腔正畸学、口腔修复学、口腔种植学以及颌面外科等领域的临床应用现状及目前的研究进展加以综述。

医用光学；半导体激光；口腔；临床应用

0 引言

激光被誉为“生命之光”，激光治疗做为临床治疗中一个新的治疗方法，它操作简单、快捷、创伤小，具有传统治疗方法无法比拟的优越性。国内外激光医疗技术应用已经有40多年的历程。激光与口腔治疗的结合始于1964年，随着激光技术的发展，其在口腔医疗领域的应用也越来越广泛。激光在口腔领域的实用性和安全性已得到多方面的认证，并已获得美国食品及药品管理局（OP.）批准。用于口腔临床的激光种类主要有半导体激光、CO2激光、氩离子激光、Nd：YAG激光、Er：YAG激光和Er：YSG激光。

激光口腔疾病治疗原理主要是产生调理作用，从而能够消炎止痛，抗感染，改善血液循环，增强机体免疫功能。改善微循环系统，抑制平滑肌紧张，增加毛细血管血流量，增强抗凝血酶活性系数，增加组织渗透性，减少水肿和血肿，抑制创伤组织，增加了RNA和DNA产量，产生单分子氧，对细胞再生起重要作用，恢复由神经损伤造成的病理学退化，增强血细胞杀菌作用，消炎止痛，基本上杜绝感染，促进渗出物的吸收，加快伤口的愈合［1］。

当激光束照射至生物组织可以产生光电磁效应、光热效应、生物刺激效应、光化学效应等［4］。激光可以利用这些特性和效应，进行凝固、切割、烧灼、气化、针灸、止痛、麻醉等多种功能。激光按能量高低不同可分为高能量激光和低能量激光。高能量激光指功率为数瓦之上的激光，对机体可能产生不可逆的作用，常用于对病灶进行汽化、切割等；低能量激光通常指功率为毫瓦级别的激光，主要通过发挥其生物刺激效应发挥功能。低能量激光可以直接照射生物组织，不会产生不可逆损伤，因此更广泛的应用于无创伤医疗。

半导体激光又称为二极管激光、近红外激光、弱激光，是波长800～980 nm的低能量激光。低能量激光照射不仅对局部有治疗效果，而且还发现有“系统效应”，即在离照射点有一定距离处也有效应（正效应）［2］。半导体激光器具有体积小、重量轻、成本低、寿命长、波长可选择、输出功率稳定、电源驱动系统简单等优点，其临床应用几乎覆盖了所有其他类型激光的应用范围。自被FDA批准应用以来，在肿瘤科、血管外科、泌尿外科、口腔科、美容领域均有广泛应用。近年来光动力疗法在肿瘤治疗中逐渐兴起，而半导体激光在该疗法中也起到了不可或缺的作用。

20世纪90年代中期以来，半导体激光治疗系统广泛应用于牙周病、牙髓炎、口腔溃疡等口腔疾病治疗。现就半导体激光在口腔各学科的临床应用和研究进展进行简介。

1　口腔内科的应用

半导体激光在口腔内科领域的应用几乎涵盖了口腔内科治疗的各个方面。除了在牙体牙髓病学领域应用于龋病预防、根管治疗、牙本质过敏症治疗、牙齿外漂白外，在儿童牙病和牙周病、粘膜病的治疗领域都有广泛的应用。

诸多研究认为半导体激光有助于氟化物防龋过程，并且可通过协助杀灭变异链球菌防龋。Vitale等［3］对成年人牙冠进行酸蚀后进行涂氟处理和半导体激光照射，证实半导体激光可以加强牙釉质对氟的摄取。也有学者通过建立大鼠龋齿模型并应用半导体激光器和光敏剂血卟啉单甲醚进行光动力实验，证实半导体激光器和光敏剂血卟啉单甲醚对变形链球菌有明显杀灭作用，对大鼠龋齿有明显的预防作用，且其预防效果与能量密度关系密切［4，5］。由此可见，半导体激光有望成为防龋的新工具，但是，有关其应用于防龋的最适功率及能量，以及是否会在照射过程中对牙齿及周围组织带来损伤，尚需进一步探索。

半导体激光应用于根管治疗，安全有效，且可以增加根管充填的封闭性，有助于提高根管治疗的成功率。Siddiqui等［6］对17篇研究半导体激光对离体牙粪肠球菌的杀灭作用的文献内容进行系统分析，认为半导体激光杀灭来自感染根管的粪肠球菌是有效的［7］。研究发现，半导体激光清除玷污层能力好，且处理后的根管比未经处理的封闭性有所提高等［8-10］。临床报道，在根管治疗过程中，对常规根管预备后的患牙辅以半导体激光根管内照射，可有效控制炎症，止痛，缩短疗程，明显提高根管治疗效果［11］。由此可见半导体激光在根管治疗中的应用具有一定的前景。

半导体激光治疗牙本质过敏症是近年来较热门的一种新方法。在临床上应用既可以单独应用，也可以结合药物进行。Umana等［12］体外研究半导体激光对封闭牙本质小管的作用，证实半导体激光（810和980 nm，0.8和1W）连续照射10 s，能够封闭牙本质小管，有效治疗牙本质过敏症。Lund等［13］将13个病人117颗牙分为3组进行研究，比较半导体激光和2%氟化钠凝胶、卡波姆940凝胶治疗牙本质过敏症效果，证实半导体激光治疗牙本质过敏症是有效的。对比单独应用半导体激光和结合药物治疗牙本质过敏症的疗效，结合NaF凝胶时效果更好［14］。虽然半导体激光照射可产生牙髓充血，不过此反应是极轻微的，一般不会产生临床症状，可以安全使用［15，16］。在实际治疗中，操作者仍需控制合适的照射功率及照射时间，以防止并发症的出现。

近年来使用半导体激光进行牙齿漂白术，在临床应用中有较好疗效，可以显著提高漂白效果，而且较其它的漂白方法有一定的优点。Son等［17］体外使用牛牙齿进行试验，证实半导体激光和35%过氧化氢结合不仅提高漂白效果而且保护牙釉质结构。田立华等［18］使用半导体激光漂白四环素牙，短期漂白效果明显。关于激光漂白是否有损伤牙髓的可能性，仍存在争议。有临床比较半导体激光与其他牙齿美白方法，认为激光牙齿美白的效果明显，牙齿、牙髓、牙龈不适感最小［19］，但也有报道发现，由于激光的热效应，半导体激光辅助活髓牙漂白时诱导髓室温度上升，可能引起牙髓组织损坏［20］。关于半导体激光漂白是否损伤牙髓或者在什么参数情况下最为安全有效，有待进一步研究。

半导体激光已成功应用于牙周病系统治疗的各个方面，甚至有望成为牙周组织再生的新希望。半导体激光可以降低牙周促炎因子表达和RANKL/ OPG比值［21］，且可以促进牙周膜成纤维细胞的增殖和分化［22］。临床研究认为龈上洁治术前应用半导体激光照射患牙，可在超声龈上洁治术中起到明显的镇痛作用［23］。在中度牙周炎症（探诊深度为4～6 mm），半导体激光（980 nm波长）结合龈下刮治，与单纯龈下刮治相比，效果更好［24］。系统治疗结束后仍预留的牙周袋是牙周治疗中的挑战，半导体激光辅助基础治疗处理单根牙余留牙周袋，证实是有效的，有望成为牙周治疗维护期的一种选择［25］。半导体激光也被应用于牙周手术中，810 nm半导体激光辅助改良widman翻瓣术可减少术后肿胀和疼痛［26］。

半导体激光能有效改善组织血液循环，促进粘膜溃疡愈合，减轻神经组织水肿，从而快速缓解疼痛，减轻炎症反应，因此临床上被应用于治疗复发性口腔溃疡、糜烂性扁平苔藓、三叉神经带状疱疹等。半导体激光促进创口愈合的机制可能是促进上皮细胞增殖，半导体激光可以增加表皮角质细胞的活动性［27］。

半导体激光是治疗复发性口腔溃疡有效的办法，可以减少愈合时间，减轻疼痛感觉［28］。邱宏亮等［29］临床研究认为半导体激光照射治疗糜烂型OLP患者具有显著疗效，优于常规药物治疗，而且在激光治疗过程中患者无明显不适感，同时还避免了因药物治疗所导致的副作用。半导体激光也能有效的治疗放射性口炎［30］。半导体激光介导的光动力疗法治疗口腔红斑和口腔疣状增生也是非常有效的［31］。

激光治疗的安全性和有效性的允许儿科牙医提供理想的治疗不用担心传统牙科技术伴随的很多问题激光在去龋，去骨，软组织手术中的应用可以减少术后不适、感染，并且使医生的操作更为安全、简单［32］。De等［33］研究认为2%含氟药剂涂抹离体乳牙牙釉质和红外线半导体激光照射，形成涂层，可贮存矿物质，有助于防龋。沈国荣等［34］观察激光照射结合树脂封闭在防治乳牙龋坏中的临床效果。半导体治疗组128颗乳牙，经6个月后，其龋坏率仅为7.0%，与对照组有显著差异。证实半导体激光照射结台树脂封闭，是一种安全有效、便捷的防治乳牙龋坏的方法，易于临床推广并被儿童接受。Pinheiro等［35］使用半导体激光对牙髓坏死乳牙进行根管消毒，细菌灭活率比传统方法高，证实在牙髓坏死的乳牙根管治疗中，半导体激光进行根管消毒是一种良好的方法。

2　口腔正畸学领域的应用

激光技术在现代牙科中作用越来越重要，正畸科也越来越多地使用激光装置。正畸科应用半导体激光主要在硬组织和软组织两个方面来提高正畸治疗。

在软组织手术中，如唇舌系带修整术等，使用半导体激光可以减少甚至消除局部麻醉，可以不用缝合［36］。半导体激光在硬组织中的应用是目前研究的热点。低能量激光已经被证实促进成骨细胞和破骨细胞的分化，影响骨重建过程。Cossetin等［37］动物实验证实，在牙齿移动初期，半导体激光可增加破骨，但不增加成骨，并且破骨活动是能量依赖的。在矫正张力刺激下，半导体激光增加牙周膜细胞增殖，降低牙周膜细胞炎性，增加牙周膜中骨钙素的表达［38］。动物实验表明，半导体激光可促进I型胶原和纤连蛋白形成，从而促进结缔组织再生［39］。Shira-zi等［40］研究波长660 nm GaAlP半导体激光，对Wistar大鼠牙齿移动和组织状态的影响，认为其可以刺激骨重建过程，但是对人体组织的照射量有待进一步研究。贵林等［41］通过半导体激光对狗的上颌骨快速扩弓后进行一定剂量的照射，探讨半导体激光对狗的上颌骨腭中缝处新骨形成的促进效果，半导体激光对腭中缝处扩弓后新骨形成有一定的促进作用，成骨面积平均增加。半导体激光照射被分牙齿根尖区域，照射量2 J/cm（2），830 nm波长，有效控制分牙圈带来的疼痛［42］。临床试验证明，半导体激光可以减少治疗疗程和治疗疼痛［43］。

3　口腔修复学领域的应用

半导体激光属于低能量激光，在杀菌和软组织手术方面应用较多，在修复科的应用主要局限于全冠、桩粘结过程。半导体激光也被应用在排龈过程中。前牙冠修复位于龈下，若得到合适的排龈距离则可以减少冠对牙周的损伤。有学者对20颗做过根管治疗，计划行冠修复的病人进行半导体激光照射，以期得到合适的排龈距离，定量测量处理前后冠边缘与龈边缘的距离，获得了理想效果［44］。

4　口腔种植学领域的应用

半导体激光在种植科的研究和应用相对较少，在此做以简单介绍。El-Kholey等［45］在二期种植中应用半导体激光非局麻情况下暴露种植体，比较其与传统手术刀的差别，证实该办法是有效可行的，而且无需麻醉，具有极大的优势。种植体表面消毒也在种植科得到应用，其优势和最佳照射参数仍没有定论［46］。扫描电镜研究半导体激光对种植体表面的影响，表明GalAsP（980 nm）半导体激光不破坏钛种植体表面，对治疗种植体周围炎是安全有效的［47］。

5　口腔颌面外科学领域的应用

半导体激光在口腔颌面外科学领域有广泛的应用，已经参与到了牙槽外科、肿瘤外科、唾液腺疾病、颞下颌关节功能紊乱症及颌面部神经性疾患的治疗中。

半导体激光可以促进拔牙创愈合［48］。有学者对58拔牙病人，两个龈瓣切口中的一个使用氦氖半导体激光（1.4 mW，670 nm，0.34 J/cm2）照射30 s。半导体组69%的创口愈合快于对照组［49］。

激光在肿瘤外科的应用主要集中在手术和光动力疗法领域。半导体激光可协助口腔鳞癌的化疗，良性肿瘤的手术切除等，半导体激光应用于手术接触式纤细光纤切割较为精准，周围组织热损伤较小。半导体激光参与的光动力疗法可以有效杀灭口腔鳞癌细胞，且半导体激光明显增强杀灭作用［50］。邱海霞等［51］应用半导体激光参与的光动力疗法治疗临床及病理确诊的口腔黏膜扁平苔藓和鳞癌患者累计治疗18处病灶，认为半导体激光参与的光动力疗法是一种安全、值得推广的治疗口腔黏膜癌前病变和口腔癌的高效疗法。

半导体激光还应用在唾液腺疾病，颞下颌关节功能紊乱症，和颌面部神经性疾患的治疗。曹军等［52］研究认为半导体激光穴位照射联合局部封闭治疗原发性三叉神经痛，有较好的疗效且可反复多次治疗。张宝震等［53］应用半导体激光（630-850 nm）穴位照射联合蒲地蓝口服液治疗成人流行性腮腺炎，效果显著，并发症少，且使病程明显缩短。半导体激光治疗颞下颌关节功能紊乱症也有很好的效果［54］。有研究认为，急性期采用半导体激光穴位照射作为辅助性治疗手段有利于缩短Bell麻痹的病程提高早期治愈率［55］。也有动物实验表明半导体激光照射可以减少延迟的再植牙的牙根外吸收［56］。

综上所述，半导体激光在口腔领域已得到广泛应用，其生物效应良好，临床效果优势明显。但是，有关文献大多为体外实验研究，临床上术者使用过程中的不确定影响因素还有很多，如光纤的角度、照射的距离，能量大小，位置等。一些临床应用报道无论是在样本数量还是观察周期上都还不够理想。因此，半导体激光在口腔领域中的临床研究还有待进一步深入，还有很大的空间。随着激光技术的日益发展和逐渐完善，半导体激光在口腔科的应用一定会越来越广泛。

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C linical App lication and Research Progress of Sem iconductor Laser in Stom atology

YANG Xiangdi，CHEN Yue*，LIDan，WANG Haoyu，ZHANG Jianglin
（Departmentof Periodontitis and OralMedicine，Xi'an Jiaotong University Stomatology Hospital，Xi'an 710004，Shaanxi，China）

App lication of laser in stomatology is becoming increasingly wider.Semiconductor Laser，for its variousmer-its，has an extensive app lication in stomatology.This article reviewed clinical application of semiconductor laser in each department of stomatology and its progress.

medical optics；semiconductor laser；stomatology；clinical application

R78

A

1007-7146（2015）03-0226-06

10.3969/j.issn.1007-7146.2015.03.003

2015-03-04；

2015-04-10

杨相笛（1989-），女，汉族，河南洛阳人，硕士研究生，现主要从事牙周病治疗的研究。（电话）13468830491；（电子邮箱）yangxiangdi925@gmail.com

（电子邮箱）dentistcy@126.com