作者：黎凱歌，陳穎怡，餘程，華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院口腔醫學中心
雷射，全稱為受激輻射的光放大，在生物學領域主要利用其光熱效應，當雷射照射生物組織時被組織及其表面的水吸收而轉化為熱能，從而對組織產生加熱、凝結、切割、切除等作用。Er：YAG雷射波長為2940nm，屬中紅外雷射。它與水的最高吸收峰值一致，能被水和羥基磷灰石高度吸收而產生相應的光熱作用。研究者們發現經Er：YAG雷射照射的牙齒硬組織表面產生了缺損，提示Er：YAG雷射可以作為窩洞預備的輔助措施。
1997年，Er：YAG雷射首次獲得FDA（美國食品藥物管理局）批准作為切割牙體硬組織的雷射而應用於臨床。Nd：YAG雷射波長為1064mm，屬近紅外光，水吸收率為0.144，穿透力強。1980年，Yamamoto等發現Nd：YAG雷射可作用於口腔臨床領域。早在1990年，Nd：YAG雷射就獲得FDA批准可用於口腔軟組織疾病。此後，Nd：YAG雷射也逐漸用於口腔醫學各領域。Er：YAG雷射和Nd：YAG雷射同屬固體脈衝雷射。Er：YAG雷射的水吸收率更高，對周圍健康組織熱損傷更小。Nd：YAG雷射穿透力更強，通過光熱效應作用於組織，殺菌、凝血效果更好。本文就這兩種雷射在口腔醫學領域應用中的比較作一綜述。
1.牙體牙髓病學
雷射作為一種治療措施應用於口腔醫學領域最早出現在牙體牙髓科，因其光熱效應能夠熔融牙本質小管，切割牙體硬組織及有效殺菌，可用來治療牙本質敏感，去除齲壞組織，預備洞形和治療感染根管。
1.1牙本質敏感
牙本質過敏症（dentin hypersensitivity，DH）指牙齒受到機械、溫度、化學等生理範圍內的刺激時出現短暫、尖銳的疼痛或不適現象，且隨著刺激去除迅速消失。目前DH的發病機制尚不清楚，常用的治療途徑為封閉牙本質小管，減少或避免刺激時牙本質內的液體流動以及鎮靜牙髓神經等。高能量雷射如Er：YAG雷射與Nd：YAG雷射通過熱效應可使暴露的牙本質小管熔融、熱凝，從而封閉牙本質小管。Ehlers等研究結果顯示Er：YAG雷射能有效減少牙頸部的牙本質敏感度，且和戊二醛類脫敏劑的療效相比無統計學差異。Yu等使用Er：YAG雷射對20名牙頸部暴露的牙本質敏感患者進行治療，治療4周後重新檢查評估時發現患者牙本質敏感性明顯降低。Nd：YAG雷射用於治療牙本質過敏可追溯至1993年，當時JabbarFA就發現Nd：YAG雷射可降低牙齒敏感度。
近年來，有研究顯示Nd：YAG雷射與氟保護漆聯合應用效果更好。Birang等在將Er：YAG、Nd：YAG兩種雷射用於治療牙本質敏感的療效評估的體內實驗中發現兩種雷射均有顯著性的療效，觀察到的療效看起來至少能持續6個月，而且還發現Nd：YAG雷射相比Er：YAG雷射療效更佳。目前，Nd：YAG雷射是臨床上用於治療DH應用最廣泛的一種雷射。
1.2去除齲壞組織和窩洞預備
齲齒是口腔領域最常見的疾病之一，如何有效的去淨齲壞組織且儘可能的保護正常牙體硬組織和牙髓組織是治療的關鍵。早在1964年，Goldman等報導將雷射用於切割牙體硬組織，結果發現雷射與傳統手機相比具有無震動無噪音的優點，可以提高患者的就診舒適度降低患者的恐懼感，尤其是在兒童口腔領域。此後，由於雷射的熱效應會較大的損傷周圍正常牙體組織，雷射在口腔臨床中的應用一直停滯不前，直到1989年Hibst等研究發現Er：YAG雷射能有效去除牙釉質和牙本質而對周圍正常組織損傷較小，雷射去齲和備洞才逐漸應用於臨床實踐中。Er：YAG雷射波長為2940nm與水的最高吸收峰值一致。Er：YAG雷射去齲備洞時，牙體組織表面的水膜高度吸收雷射能量產生微爆破，使牙體組織破裂移除，而又不至於引起深層組織的熱損傷。
Nd：YAG雷射雖然也可以用於去除齲壞組織但由於其波長為1064nm，不能有效的被水吸收，去齲備洞時需要較大的強度，容易產生熱效應引起損傷牙髓。Mehl等在用各種參數的Er：YAG和Nd：YAG雷射切割牙體硬組織後測量硬組織的切除效率和溫度變化，結果發現Er：YAG雷射在不升高周圍組織的溫度下可實現有效的3D切割率，而Nd：YAG雷射不僅切割率低且會顯著升高牙髓溫度引起牙髓熱損傷。故Er：YAG雷射較Nd：YAG雷射更適用於去齲備洞。目前，Er：YAG雷射也是最適用於去齲備洞的雷射。
1.3根管治療
根管治療的關鍵在於徹底清除根管內的感染物質並且嚴密充填防治微滲漏。雷射不僅能有效去除碎屑和玷汙層，而且相比傳統的根管衝洗和消毒藥物能更容易穿透牙本質殺滅牙本質深層的細菌。有學者的體外實驗顯示Er：YAG雷射與Nd：YAG雷射在根管成形、清潔方面比傳統機械預備更有效。黃仙波等比較了Er：YAG雷射、Nd：YAG雷射、超聲衝洗等根管消毒方法的消毒效果，結果顯示Er：YAG雷射與Nd：YAG雷射間雖然殺菌效果和根管治療的療效無統計學差異，但兩者的殺菌效果均顯著高於超聲對照組。Yasuda等對比Er：YAG雷射與Nd：YAG雷射對感染根管的殺菌作用的研究結果顯示在同等輸出功率下Er：YAG雷射的殺菌效果要優於Nd：YAG雷射。Cheng等以220顆感染根管的人離體牙為研究對象，比較多種雷射的殺菌效果，結果顯示Er：YAG雷射與Nd：YAG雷射實驗組均能有效的殺滅感染根管內的細菌，尤其是Er：YAG雷射與5.25%NaClO、0.9%生理鹽水、蒸餾水聯合應用殺菌效果最為理想。目前，兩種雷射均能用於根管治療，且與傳統根管治療器械和藥物聯合應用時效果更佳，但使用時需要嚴格控制雷射的輸出能量以免造成熱損傷。
2.牙周病學
2.1牙周炎
牙周炎是口腔領域兩大類主要疾病之一，傳統的治療方法—齦上潔治術、齦下刮治術和根面平整術等無法有效清除和殺滅所有細菌，而雷射能有效殺滅牙周致病菌。脈衝雷射還可使血運豐富的肉芽組織的水分沸騰，使其熟化，但由於其不是連續作業，無法達到使正常組織碳化的高溫，故能在消除肉芽組織的同時不過度損傷正常上皮組織。GoldI等經臨床試驗得出，脈衝型Nd：YAG雷射能有效去除病變牙周袋內壁上皮組織而不會造成上皮下結締組織壞死、碳化。
Schwarz等臨床試驗結果顯示Er：YAG雷射聯合SPR（潔治+根面平整）和單獨使用Er：YAG雷射治療牙周炎都能有效改善PI（菌斑指數）、GI（牙齦指數）、BOP（探診出血）、PD（探診深度）、CAL（臨床附著水平），此外未發現Er：YAG雷射+SPR相比單獨使用Er：YAG雷射更有效。Lopes等研究結果顯示Er：YAG雷射聯合SPR治療牙周炎相比SPR療效有所提升，提示Er：YAG雷射可作為牙周炎傳統治療方法的輔助措施。Qadri等研究顯示在治療1周和3個月後，相比單獨使用SPR和Nd：YAG雷射治療牙周炎，SPR聯合Nd：YAG雷射組能顯著降低GI、PD、GCF（齦溝液），結果具有統計學差異。目前尚無文獻記錄直接比較這兩種雷射治療牙周炎的療效，但這兩種雷射作為牙周非手術治療的輔助措施均可提高其療效。
2.2牙齦美容
牙齦肥大和牙齦色素沉著影響美觀。傳統的牙齦外科成形術雖然療效較好，但患者恐懼感強，體驗較差。應用雷射切割軟組織具有精度高、出血少、視野清晰、操作簡便快捷、術後癒合快、無需或僅需局麻等優點。不少學者在臨床實踐中已證實Er：YAG雷射與Nd：YAG雷射用於牙齦成形術都能取得良好的療效。不過在手術中需注意Er：YAG雷射凝血作用較弱，Nd：YAG雷射穿透力較強。Hegde等在臨床隨機對照試驗中發現Er：YAG雷射雖然能夠有效去除牙齦色素沉著，取得滿意的療效，但傳統的外科手術剝離明顯效果更好。Ribeiro等在臨床上隨機運用Nd：YAG雷射和傳統手術方法治療牙齦色素沉著，6個月後，經病人和專業人員評估，結果顯示兩種治療方法均能成功的用於牙齦色素沉著的治療，但Nd：YAG雷射的優勢在於能減輕患者舒適度和疼痛感以及減少患者在牙椅上的治療時間。
目前尚無文獻記錄直接比較Er：YAG雷射與Nd：YAG雷射二者用於治療牙齦色素沉著的療效，但考慮到Nd：YAG雷射的波長主要被黑色素和血紅蛋白吸收，其可能更適用於治療牙齦色素沉著。
3.口腔頜面外科學-血管瘤
雷射可作用於血管內的氧合血紅蛋白，使之吸收光能產生熱量，血紅蛋白被破壞形成血栓阻塞血管，同時熱量傳導至周圍的血管壁，損傷血管，從而治療血管性病變。氧合血紅蛋白有3個吸收峰：418nm、542nm和577nm。其中418nm是最大的吸收峰，但處於這個波長的雷射穿透力很差，難以到達真皮的血管，同時表皮的黑素顆粒對該雷射有很強的吸收容易造成表皮的損傷。目前，用於治療血管瘤的雷射有：氬—泵可調染料雷射（577nm和585nm）、磷酸鈦氧鉀雷射（532nm）、氪雷射（568nm）、銅蒸汽/溴化物雷射（578nm）、脈衝染料雷射（585-595nm）、Nd：YAG雷射（1064nm）、倍頻Nd：YAG雷射（532nm）。因Er：YAG雷射波長為2940nm，能量不易被血紅蛋白吸收，且凝固止血作用差，所以不適用於血管瘤的治療。倍頻Nd：YAG雷射由於穿透能力較弱，表皮黑素顆粒也競爭性吸收能量，因此適用於表淺血管疾病的治療，皮膚較黑的患者慎用。
Nd：YAG雷射穿透深度可達4～6mm，能治療更深部位的血管瘤。Nd：YAG雷射可通過非選擇性熱損傷效應促進巨大血管瘤的消退，但也增加了產生瘢痕的可能。但是與其他幾種雷射相比，Nd：YAG雷射更適合於治療大型血管瘤或深達2 cm的血管瘤。
4.口腔修復學-種植體周圍炎
種植體周圍炎指發生於種植體周圍軟硬組織的炎症，若治療不及時，將導致持續的骨吸收和種植體—骨界面的脫整合，最終使種植體鬆動、脫落。微生物牙菌斑是種植體周圍炎發病的始動因子，種植體周圍炎與牙周炎有所相似，因此學者們也曾嘗試應用雷射治療種植體周圍炎。但Romanos等研究發現在Nd：YAG雷射輻射的種植體區域發生了廣泛的熔化，即使在最低的功率設置下所有TPS-和HA-塗層都可見損害，孔隙率降低、塗層裂隙和相對光滑的表面也被觀察到，因此Nd：YAG雷射被認為不宜用於治療種植體周圍炎。
馬淨植等隨機將20名中重度種植體周圍炎患者的32枚種植體分2組處理，一組用Er：YAG雷射治療（160mJ、脈衝型、頻率10Hz），另一組用碳纖維頭超聲潔治後，輔以鹽酸二甲胺四環素軟膏抗菌治療，結果顯示：兩種方法治療12周後兩組的PI、BOP和PD均有顯著改善，且在BOP方面，雷射治療效果要優於超聲潔治。Yan等對4個研究Er：YAG雷射在種植體周圍炎治療中的效果的隨機對照實驗作Meta分析，結果顯示在治療結束後6個月時相比SMD（齦下機械清創術），Er：YAG雷射能顯著降低探診深度，臨床附著水平和牙齦退縮則無明顯差異;而在12個月時，任何的測量指標均無顯著性差異。提示Er：YAG雷射作為SMD治療種植體周圍炎的另一選擇可提高短期的療效，但仍需未來長期實驗來驗證Er：YAG雷射的有效性。
5.總結與展望
Er：YAG雷射與Nd：YAG雷射的功能眾多，也已成功的在口腔某些臨床領域得到應用。Er：YAG雷射相比Nd：YAG雷射，由於其波長與水的最高吸收峰相近，產生的熱損傷更小，安全性更高，在口腔臨床領域的應用更具潛力。目前臨床上尚缺乏兩種雷射在具體應用時嚴格統一規範的參數，其操作性、實用性和安全性仍有待進一步提高。
來源：黎凱歌,陳穎怡,餘程. Er:YAG雷射與Nd:YAG雷射在口腔醫學領域中的應用[J]. 臨床口腔醫學雜誌,2017,33(11):688-690.
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