作者：鄒朝暉，毛巧美，鄒政，梁瀟月，閆國暉，天津醫科大學口腔醫院牙體牙髓科
隨著生活水平的提高，人們對牙齒美觀的要求逐漸增長，牙齒美白也越來越受到人們的重視。常用的牙齒美白方法有牙齒漂白、樹脂修復、烤瓷冠及瓷貼面修復等。這些方法各有其優缺點，其中牙齒漂白技術自誕生至今已超過百年，該方法無需磨除牙體組織，但耗時長，就診次數多，還可能出現術中或術後敏感。
自20世紀90年代起，雷射技術被廣泛應用於口腔醫學領域，在牙齒漂白方面也取得了令人矚目的實驗和臨床成果，且與傳統的牙齒漂白方法相比擁有無法比擬的優勢，已成為牙齒漂白中的研究熱點。現就雷射在牙齒漂白中的應用現狀做一介紹。
1.應用於牙齒漂白的雷射種類
有研究報導，可用於牙齒漂白的雷射有氬離子雷射、CO2雷射、Nd：YAG雷射、Er：YAG雷射、Nd：YAP雷射以及半導體雷射等。其中波長為480nm的氬離子雷射、波長為10600nm的CO2雷射以及波長為980nm的鎵鋁砷（GaAlAs）半導體雷射先後經美國食品藥物管理局（Food and Drug Administration，FDA）批准用於牙齒漂白治療。然而，美國牙科協會（American Dental Association，ADA）在1998年的一項研究報告中指出，由於CO2雷射對牙體組織的影響尚不清楚且缺乏隨機對照實驗，故臨床上不推薦使用CO2雷射輔助牙齒漂白。目前常用的牙齒漂白雷射有Nd：YAG雷射、Er：YAG雷射、Nd：YAP雷射、半導體雷射等。
2.雷射牙齒漂白的原理
目前關於牙齒漂白的原理一般認為是通過氧化反應來達到漂白的目的。而氧化反應的過程即是將過氧化氫分解為水分子和活性氧。其中，活性氧基團將包含色原體的長鏈分子分解為短鏈分子，將深色的碳環或雙碳環化合物轉換成較簡單的化合物，長鏈分子一般呈現深色調，而短鏈分子呈現淺色調，由此將深色調轉換成淺色調。
一般的漂白物質（如過氧化氫、過氧化脲等）釋出的過氧化氫分子質量較小，且能較容易地穿透牙釉質和牙本質到達深層，將色素置換成淺色的簡單化合物，其餘的分解成水而釋出，即將牙齒內有機色素由碳環結構漂白至親水性無色素結構，達到漂白效果。而漂白反應中氧化劑的漂白潛力是由活性氧基團的氧化還原電位決定的，氧化還原電位越高，漂白效果就越強。在常見活性氧基團中，羥基自由基具有最高的氧化還原電位，是最強的活性氧基團，還有單線態氧也是一種非常有效的活性氧基團。
關於雷射應用於牙齒漂白的作用機制有多種學說。有些學者認為，當雷射照射於有色牙齒表面時，雷射的能量被牙面上的漂白藥物吸收後，能夠催化和加速過氧化氫與牙齒內色素的氧化還原反應，使牙齒表面的色素顆粒氧化分解，從而起到牙齒漂白的效果。除此之外，Sun認為氬雷射能夠迅速激活不穩定的活性過氧化氫分子，使其達到高頻振蕩特徵的狀態，並迅速解離成相當活潑的自由基與牙面色素發生反應以漂白牙齒。同時還有學者提出應用光動力療法進行漂白，其中的光敏劑被光激發，產生活性單線態氧和羥基自由基，可對漂白起到非常好的增強作用。但確切的作用機制目前尚不十分清楚，還需更多的實驗研究來深入探討。
3.雷射牙齒漂白的適應證
各項關於牙齒漂白的實驗研究表明，當雷射用於牙齒漂白時，對輕、中度的增齡性變色牙、氟斑牙、四環素牙、外源性染色牙（煙漬、茶漬、咖啡、可樂和紅酒等）以及外傷變色牙等均產生了良好的效果。由此可見，雷射漂白牙齒的適應證十分廣泛。
4.雷射牙齒漂白與其他光源漂白的區別
漂白劑可通過熱和光活化，而其中應用光激活漂白的設備包括滷素燈裝置、等離子弧光燈和雷射器等。冷光牙齒漂白技術是用滷素燈、LED燈以及等離子弧光燈等低溫光源作為加速器，在短時間內使美白劑透過牙本質小管與沉積在牙齒表面及深層的色素發生反應，以達到美白效果。Beyond冷光美白儀使用的美白劑主要成分是35%過氧化氫，其美白原理是通過波長為480~520nm的高強度藍光，經過處理隔離一切有害的紫外光和紅外光，再照射到牙齒表面使牙釉質和牙本質與沉積在牙齒表面的色素發生氧化還原反應。但該過程作用時間較長，術後對牙釉質表面的粗糙度及硬度影響較大。研究顯示，冷光美白朮後牙齒表面有不同程度大小的微孔凹陷，呈蝕刻樣改變，除此之外還有異物吸附於表面，說明冷光美白朮後牙齒表面脫礦作用嚴重。
而雷射和其他光源之間的區別在於雷射器僅在單波長處發出明確定義的單色光，其操作時間較短，且用雷射漂白對牙齒表面的損傷較小，照射後觀察可見牙釉質表面有不規則裂縫及再礦化結晶，牙本質小管被侵蝕呈熔融狀態。還有報導顯示雷射漂白可減少牙釉質的脫礦現象，從而減少牙齒美白後敏感的發生。且有學者對雷射與冷光漂白氟斑牙療效進行比較，即刻結果顯示雷射優於冷光美白，1年後隨訪療效雷射同樣優於冷光美白。
5.雷射漂白對牙齒表面結構的影響
許多研究表明，當牙齒漂白時，由於漂白劑的作用，牙釉質的結構發生變化，產生多孔表面，同時釉質失去稜柱狀結晶形態，導致粘合強度下降，同時降低了牙釉質的表面硬度和彈性模量等。而學者們通過研究發現，應用雷射進行牙齒漂白能有效地減少這種變化。Son等關於二極體雷射漂白牙齒的研究表明，在無雷射照射的情況下單純使用漂白劑處理的牙齒牙釉質結晶度降低，而經過雷射照射的牙齒牙釉質結晶度的下降程度減少，而且隨著雷射照射時間的延長牙釉質的結晶度也隨之增加，說明過氧化氫聯合二極體雷射漂白牙齒能有效保護牙釉質結構。
還有研究者分別以Er：YAG雷射、Nd：YAG雷射和CO2雷射對家庭漂白的第三磨牙牙齒表面進行處理後，掃描電鏡觀察牙齒表面形態的改變，Er：YAG雷射處理的表面呈現出不規則的微孔，呈片狀；Nd：YAG雷射處理的表面顯示出一些熔化和再結晶區域，並且在一些區域中觀察到液滴圖案；CO2雷射處理的表面顯示有熔化區域和裂縫；而沒有進行表面處理的漂白牙齒中，可看到表面溶解和輕微的多孔結構；其結果顯示，Er：YAG雷射可最好地與家庭漂白的牙齒相互作用。
其他學者的研究也證實，使用雷射能在過氧化氫等進行氧化反應時降低對牙釉質表面的侵蝕作用，並能降低釉質微粗糙度的增加幅度。而與其他光源牙齒漂白相比較，研究結果顯示雷射漂白對減小牙齒表面結構損傷的效果更佳。李雯等通過掃描電鏡觀察冷光、半導體雷射以及Nd：YAP雷射牙齒漂白朮後牙釉質表面微結構變化情況，結果顯示3種漂白技術都可達到顯著的美白效果，其中半導體雷射和Nd：YAP雷射操作時間較短，且對牙釉質表面的損傷較冷光漂白小。
李春年等也通過掃描電鏡觀察了半導體雷射漂白和冷光漂白後牙釉質脫礦情況及使用氟保護劑後牙齒的再礦化情況，結果顯示半導體雷射漂白可減少牙釉質的脫礦現象，同時半導體雷射可更好地保留住術後脫敏劑，從而減少牙齒漂白後敏感的發生。由此可見，雷射輔助牙齒漂白能夠很好地保護牙釉質表面微結構的完整性，對於增強漂白後牙齒的粘接強度、表面硬度等都起到了良好的作用，更減輕了術後牙齒敏感發生的概率。
6.雷射牙齒漂白的效果
在有關雷射牙齒漂白的實驗室及臨床研究中普遍有明顯的顏色改變，並且在雷射牙齒漂白與非雷射漂白系統的比較中，普遍認為雷射有更為良好的效果。有研究表明，雷射對氟斑牙、四環素牙、增齡性黃牙的漂白有效率均高於家庭美白套裝組。還有研究亦顯示，與使用低濃度過氧化氫（15%~20%）的非光活化系統相比，光活化系統產生更好的即時漂白效果。Son等認為，雷射束可非常快速地激活高濃度的過氧化氫（35%），從而有助於實現令人滿意的牙齒增白效果，並且與其他雷射系統相比，二極體雷射具有更大的穿透深度。而Shahabi等在比較KTP、CO2、Nd：YAG和二極體等不同類型的雷射和常規方法漂白後牙齒顏色的變化時發現，所有漂白技術都是有效的，但KTP雷射活化漂白效率明顯更高，緊隨其後的是CO2雷射激活漂白技術，Nd：YAG和二極體雷射活化漂白與單獨用作漂白劑的過氧化氫具有相似的效果。
各種雷射在不同研究中顯現的效果不盡相同，這與各項研究中使用的漂白劑濃度、雷射參數、使用方法不同等都可能有相關聯繫。而由於使用的過氧化氫濃度、雷射波長差異（特別是二極體）以及雷射設置差異等因素，很難從現有文獻中比較出雷射牙齒漂白的效果。雖然結果各有不同，但都顯示出了雷射的有效性。而與其他光源漂白的療效相比，雷射也顯示出了更為顯著的效果。如靳文華在對Nd：YAG雷射漂白的研究中指出，Nd：YAG雷射穿透深度較大，可選擇性地去除深層次的色素，作用效果強，其與冷光美白儀漂白氟斑牙療效進行對比後發現，雷射組有效率為94%，冷光美白組有效率為74%，顯示雷射漂白氟斑牙效果優於冷光美白儀。
李永彥等研究KJZ型Nd：YAG雷射和Beyond冷光美白儀對氟斑牙牙齒美白的療效，結果發現，雷射和冷光美白治療即刻療效雖無明顯差異，但術後即刻過敏反應雷射組較少，且1年後雷射治療組的療效也明顯優於冷光美白組。徐彥彬等比較了半導體雷射漂白、冷光美白、家庭漂白各自的優缺點以及患者對治療的滿意程度，發現3種方法對牙齒顏色的改變沒有顯著差異，其中半導體雷射漂白操作時間短，且操作中患者有中等酸痛，患者總體滿意度較高。然而也有學者研究發現，漂白效果主要與漂白劑的化學成分有關，與使用的光源類型可能無關。
在對文獻系統評價的基礎上分析出：當高濃度的過氧化氫（25%~35%）用作漂白凝膠時，光活化系統和非光活化系統都表現出相似的即時和短期漂白效果。因此有學者提出，決定含有過氧化物凝膠的整體牙齒漂白效果的兩個關鍵因素是過氧化氫的濃度和作用時間。還有部分學者認為，儘管雷射漂白系統在效果上與其他漂白系統無明顯差異，但在漂白效率上還是有明顯提升。
7.雷射牙齒漂白的安全性
有研究報導，應用半導體雷射對大鼠牙齒進行漂白後其牙髓組織內P物質、降鈣素相關肽和5-羥色胺等疼痛遞質的表達升高，且連續頻率的刺激性高於間斷頻率，表明雷射進行牙齒漂白時可能產生牙髓刺激症狀。這可能與雷射照射而引起的牙髓溫度升高以及過氧化物滲入髓腔引起牙髓刺激有關。雷射的熱效應有利於加速漂白劑的氧化還原反應，但同時也對牙髓組織產生了不利的影響，當牙齒表面溫度上升達到22℃時即會對牙髓產生潛在的風險。
已有許多研究證明，雷射漂白時可使牙齒表面溫度快速上升，但只要使髓腔溫度的上升範圍能控制在5.5℃這一安全閾值內，就能保證在漂白過程中不會因牙髓溫度的升高而產生不可逆的牙髓損傷。實際應用中雷射對牙髓組織的影響與雷射的種類、波長、能量密度、照射方式、照射時間以及牙體硬組織厚度等多種因素有關。相關報導指出，正確使用氬離子雷射的情況下，僅對牙髓產生了微小的加熱效應或損傷；但使用CO2雷射時，則產生了較大的危害，甚至觀察到了修復性牙本質形成和牙髓壞死的情況。
Kreisler等應用GaAlAs雷射以不同功率照射不同牙本質厚度的牙齒表面，以熱電偶測得髓腔溫度的變化與雷射能量和照射時間相關，與牙本質厚度也有相關性。Klunboot等對808nm二極體雷射的研究表明，高功率密度比低功率密度的漂白效果更佳。然而，高功率密度的雷射也在牙髓組織中產生了更高溫度，16.1W/cm2是在達到牙髓組織的安全極限溫度之前所允許的最高功率密度。此外，30s的雙曝光照射二極體雷射比60s的單次曝光產生更多的發光和更少的熱量。故應謹慎選擇使用雷射的類型及照射方式，以確保臨床使用的安全性。
8.雷射牙齒漂白過程中光敏劑的應用
由於過氧化氫水溶液在紫外光波段有較強的吸收，但臨床上常見的雷射如Nd：YAG、Er：YAG雷射以及半導體雷射等波長均在可見光或紅外光波段，故漂白劑無法較好地吸收雷射的能量，從而導致雷射漂白未能產生理想的效果。因此提出在漂白劑中添加光敏劑，實現美白反應體系對紅外光子的吸收，並通過光敏劑向過氧化氫傳遞能量，實現過氧化氫的分解形成羥基自由基；同時，在光敏劑被雷射激活達到三重激發態的過程中，其與三重態氧（即分子氧的常見形式）耦合形成單線態氧，該過程中產生的羥基自由基和單線態氧均為有效的活性氧基團，對於漂白能起到顯著的增強作用。還有學者認為，添加光催化劑可提高漂白劑的反應性，進而提高雷射牙齒漂白的效率。
在漂白凝膠中加入磺醯羅丹明B，並聯合KTP雷射使用時可誘導進行光動力學反應，通過有限的光熱活化光化學反應，達到較好的漂白效果和較高的安全性要求。丘副生等也認為，應用青蓮作為雷射漂白的光敏指示劑能使氧化劑與顯色基團的氧化反應速度加快，指示漂白藥物反應速度並能促進漂白藥物對雷射的吸收。由此可見，將光敏劑應用於牙齒漂白有可能再進一步提高臨床療效，但相關的研究較少，關於光敏劑對牙齒漂白的影響還需進一步研究討論。
9.結語
綜上所述，與傳統牙齒美白方法相比，雷射牙齒漂白具備適應證廣泛、不接觸口腔軟組織、對牙釉質損傷小、保持牙面光潔度、療程短（1~3次可完成治療）、即刻效果顯著、遠期療效穩定、漂白後少有過敏現象以及使用安全等優勢，具有良好的應用前景。但關於雷射漂白原理等方面的研究尚不完全，還需要更多的研究以明確其機制。且在雷射安全有效治療劑量方面，如何在臨床上規範化應用雷射技術也應是關注的重點，尚有待進一步研究探討。相信隨著相關技術的改進和研究的深入，雷射在牙齒漂白中的應用將日臻完善。
來源：鄒朝暉,毛巧美,鄒政,梁瀟月,閆國暉.雷射在牙齒漂白中的應用現狀[J].中國實用口腔科雜誌,2018(11):659-663.
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