Nd:YAG激光在根管治疗中的研究进展

【关键词】  Nd:YAG激光;根管预备;根管消毒;根管充填

　　Nd:YAG(neodymium:yttrium aluminum garnet，掺钕钇铝石榴石)激光是波长为1064nm的近红外激光，不可见，输出功率可达100W，以柔韧的石英光导纤维传输光束，同时用红色光指示光路，定位准确，穿透力强。1990年美国率先推出脉冲Nd:YAG牙科治疗激光机，以间断方式发射激光，大大减少了热量积累，避免温度过度升高而减少了损伤邻近组织的几率，拓宽了Nd:YAG激光的应用范围。由于脉冲Nd:YAG激光具有可弯曲的光纤输出末端，能够插入根管至根尖孔区，操作方便，价格相对较低，因此，在根管治疗中独具优势，是目前应用研究最多的一种激光类型。本文就其在根管治疗各步骤特别是在根管消毒中的研究及应用进展做一综述。

　　1 脉冲型Nd:YAG激光在根管治疗的作用机制

　　激光在作用过程中与生物体产生多种效应，主要为光热效应、光压效应、光化学效应、光电磁效应和光激活效应等，可使组织瞬间汽化、熔融或凝固。光热效应是激光生物学中最重要的一种效应，激光照射牙体组织时瞬间产生的热量可使温度高达几百甚至上千摄氏度，能使根管壁牙本质熔融并再结晶，杀灭根管内的细菌并灭活其代谢产物。光化效应是指生物物质吸收激光能量后将光能转换成化学能的现象，可使原有化学键断裂并形成新键，造成生物大分子原有结构的改变和破坏。光压强效应是指生物物质吸收激光能量后将光能转换成机械能的现象，它对根管的成形和清洁起一定作用，其直接作用还可引起细胞破裂。激光因其能量在空间和时间上高度集中，有足够的光功率密度从而有足够高的电场强度，它与生物组织的作用实质是电磁场与生物组织的作用。当场强超过105V/cm，可致生物物质电离，超过106V/cm可破坏原子间结合力而引起组织损伤[1]。

　　2 脉冲型Nd:YAG激光在根管预备中的作用

　　2.1 Nd:YAG激光去除根管壁玷污层的作用

　　根管机械预备后在根管壁上仍贴附一层由坏死组织、细胞、扩锉下的牙本质碎屑混合组成的涂层，即玷污层，厚度约2～5μm。玷污层的存在可阻塞牙本质小管，不利于根管消毒和根充材料与根管壁的密合，造成微渗漏[2]，玷污层也可成为根管充填后细菌滋生和繁殖的场所，造成再感染从而降低根管治疗的成功率。Nd:YAG激光通过高能量照射能气化根管壁残存碎屑和玷污层及根管内残留的坏死牙髓组织，使牙本质无机成分熔融、再结晶封闭牙本质小管，阻塞根管侧支，并在根管壁产生光压效应，协助根管清理、成形。

　　Harashima等[3]将36颗单根管下颌离体切牙机械预备后分为3组，即非激光照射组，1W、20Hz和2W、20Hz Nd:YAG激光照射组，采用扫描电镜观察根管壁清洁情况。结果发现前两组根管壁表面残留碎屑和玷污层，覆盖牙本质小管开口，后一组根管壁清洁，碎屑和玷污层蒸发，牙本质小管口闭合，表明达到一定剂量参数后，Nd:YAG激光可有效去除玷污层。Kaitsas等[4]用扫描电镜观察根管预备后2.5%次氯酸钠冲洗、根管预备后1.5W、15Hz Nd:YAG激光照射5s两组根管壁清洁情况，发现前者根管壁上覆盖碎屑和玷污层，后者根管壁呈现清洁的表面，部分牙本质小管口开放和部分表面出现裂痕，提示Nd:YAG激光可去除碎屑和玷污层，但不恰当使用剂量参数和作用时间，将导致一定程度热损伤和牙本质结构形态学的改变。 Gurbuz等[5]比较研究5种冲洗液即无菌生理盐水、5.25%次氯酸钠、3%双氧水、15%EDTA、2%洗必泰冲洗及1.5W、15Hz Nd:YAG激光照射后根管牙本质壁形态学和无机矿物质含量改变的情况。采用扫描电镜观察根管壁表面情况，采用X射线荧光光谱法分析无机矿物质含量,结果发现使用EDTA冲洗组根管壁最为清洁，无碎屑和玷污层，牙本质小管口开放，其次为激光照射组，但激光照射组比EDTA冲洗组更能减少根管壁无机矿物质含量丧失。刘南等[6]的研究也肯定了Nd:YAG激光清除根管壁玷污层的效果。

　　2.2 Nd:YAG激光去除根管内充填材料和折断器械的作用

　　在根管再治疗中，去除根管内原有充填材料和折断器械，疏通和清理根管，是再治疗成功的关键，也是技术难点。有学者尝试用激光去除充填材料和折断器械，效果值得肯定。Anjo等[7]将牙胶尖及封闭剂、AH26分别充填根管后，比较研究Nd:YAG激光、传统的G钻和手用K锉去除这2种充填材料的能力。结果显示参数为900mJ、5Hz Nd:YAG激光能更快、更有效地清除根管内充填材料，扫描电镜提示激光照射组部分牙本质小管口被熔融的牙本质封闭，玷污层及充填材料被去除，仅有少量碎屑。G钻和手用K锉清理组根管壁覆盖玷污层和碎屑，无牙本质小管口可观察到。Takashina等[8]用参数为900mJ、10Hz Nd:YAG激光去除45个牙根内分别由ZOP、GIC、树脂粘结剂粘固的3种金属桩，结果全部牙根内金属桩均可被融解、汽化、蒸发，无牙根出现穿孔、折裂。完全去除金属桩所需时间最短为110s，最长为812s。但同时指出为防止激光照射后牙根表面温度上升对周围牙周支持组织的影响，应选择好适应证及采取控制温度上升的措施，比如在照射时使用水冷却。

　　3 Nd:YAG激光在根管消毒中的作用

　　3.1 Nd:YAG激光的根管消毒机制研究生论文发表

　　激光照射牙体组织时瞬间产生的高温，能杀灭根管内的细菌，灭活其代谢产物，同时激光能量被生物物质吸收后，将光能转换成化学能，造成微生物大分子原有结构的改变或破坏，导致微生物死亡。

　　3.2 Nd:YAG激光较传统的根管消毒方式具备的优势

　　细菌感染是牙髓病和根尖周病的主要病因。根管系统解剖形态复杂，感染除累及主根管外，还可扩散到根管侧支、牙本质小管、管间吻合等区域，而传统的机械预备、化学冲洗及药物消毒均难以彻底清除根管内特别是位于上述区域内的细菌[9-11]。同时，传统的根管内封药消毒容易产生耐药性、抗原性及多次封药带来的不便。Nd:YAG激光利用其产生的光热效应、光化效应等可对根管进行快速、高效的消毒，激光束可作用于根管的深部，对侵入牙本质小管深处、侧支根管、弯曲根管内的细菌杀菌作用优于传统的治疗方式。Berkiten等[12]分别将溶血链球菌、中间普氏菌接种于离体切牙建立两组感染模型后，采用1.8W、2.4W激光照射30s，照射后的标本经切割后行光学显微镜观察，结果发现溶血链球菌组1.8W激光消毒率为86.3%，2.4W激光消毒率为98.5%，最大消毒深度为850μm，而中间普氏菌组经激光照射后所有切片中无一观察到细菌存在，消毒率达100%，提示随剂量增大，激光杀菌能力也增强，而不同菌种对激光的敏感性也不一样。Bergmans等[13]将磨牙牙冠切割成1mm厚度的牙本质盘块，接种同等比例的放线菌和链球菌，培养2h后以1.5W、15Hz的激光间接照射1～3次，每次5s，用扫描电镜观察，发现随照射次数的增加，细菌形态改变显著，重复照射3次后，牙本质小管1mm内的细菌完全被清除或被破坏。Klinke等[14]研究了Nd:YAG激光对根管不同深度牙本质的杀菌效能，在牙本质100～1000μm的不同深度切割成切片，接种4μL变形链球菌，经1.5W、15Hz激光照射10～20s后，根管内细菌培