激光治療種植體周圍炎的應(yīng)用及研究進(jìn)展

2017-04-26 口腔醫(yī)學(xué)雜志

李  碩1,石  玨2，謝志堅(jiān)2

作者單位：1浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院口腔醫(yī)學(xué)系；2浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬口腔醫(yī)院口腔頜面外科

［摘要］  種植體已經(jīng)大量應(yīng)用于缺失牙的修復(fù)治療。然而，種植體周圍軟組織炎癥、骨喪失，已成為種植體脫落的重要原因。隨著現(xiàn)代治療手段的微創(chuàng)化，治療種植體周圍炎的理念已經(jīng)朝著非手術(shù)方向發(fā)展。激光創(chuàng)傷小、具有較強(qiáng)的殺菌性能，使得其在牙周疾病方面得到廣泛應(yīng)用。鑒于此，諸多學(xué)者開始探索激光對(duì)種植體及其周圍炎的作用并將其應(yīng)用到臨床實(shí)踐中。本文擬對(duì)激光治療種植體周圍炎的研究和臨床應(yīng)用作一綜述。

［關(guān)鍵詞］  激光；種植體；種植體周圍炎；Er:YAG激光；二極管激光；二氧化碳激光

      隨著種植材料的發(fā)展、種植技術(shù)水平的提高以及患者口腔衛(wèi)生知識(shí)的普及，口腔種植修復(fù)治療已經(jīng)成為修復(fù)牙列缺損和缺失的重要手段。有研究表明種植體的成功率已經(jīng)達(dá)到98%［1］。然而，約7%的種植患者會(huì)發(fā)生種植體周圍炎［2］。近十幾年來，大量的研究報(bào)道了相關(guān)種植體周圍炎的治療，目前其治療方法主要包括手術(shù)治療和非手術(shù)治療。后者包括機(jī)械清創(chuàng)、超聲潔治、用藥和激光治療等。其中，激光治療以安全、微創(chuàng)、臨床療效佳、易操作等［3］優(yōu)勢而被廣泛應(yīng)用。

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 種植體周圍炎

1.1  種植體周圍炎的概念和致病因素

       種植體周圍炎是影響種植體骨結(jié)合的周圍軟硬組織炎癥過程，導(dǎo)致支持骨喪失。種植體周圍炎與菌斑、牙周炎、咬合負(fù)重、修復(fù)體相關(guān)因素、吸煙、糖尿病等全身系統(tǒng)疾病、遺傳等相關(guān)。其中，目前為大多數(shù)學(xué)者所認(rèn)同的，細(xì)菌感染和種植體周圍炎的發(fā)病機(jī)理有密切聯(lián)系［4-5］。

1.2  種植體周圍炎的治療

    該病的治療關(guān)鍵是去除種植體周圍及病變區(qū)域的細(xì)菌和感染組織，處理種植體表面，修復(fù)周圍骨缺損，可分為手術(shù)治療和非手術(shù)治療。

據(jù)Jemt等［6］在一項(xiàng)8年的臨床回顧中發(fā)現(xiàn)，通過手術(shù)方式處理過種植體周圍的患者，約占回訪和被檢查的種植總?cè)藬?shù)的1.2%。手術(shù)去除齦下菌斑及沉積物，然后通過骨移植術(shù)和GBR可以有效解決骨喪失問題［7-8］。但由于手術(shù)開放性清創(chuàng)創(chuàng)傷較大，易造成牙周軟組織永久性退縮，影響美觀。學(xué)者提出只有嚴(yán)重的骨喪失和牙周袋探診深度在5 mm以上的失敗病例建議手術(shù)治療［9］。

    而非手術(shù)治療主要包括機(jī)械清創(chuàng)、用藥和激光治療等。機(jī)械清創(chuàng)通過降低種植體表面粗糙度、空氣研磨［10］、超聲潔治等從種植體自身和周圍病變組織兩方面消除菌斑附著［10］。藥物治療可以分為局部用藥和全身用藥。超聲潔治和局部應(yīng)用甲硝唑被認(rèn)為是治療種植體周圍炎的有效措施［11］。激光可以殺死種植體表面微生物，且可以粗化種植體表面利于骨結(jié)合，還能切除增生或感染的牙齦組織。由于金屬刮治器很可能劃傷種植體表面，非金屬刮治器刮治效果不佳，藥物治療可能存在特殊菌群耐藥，因此激光治療逐漸吸引了大眾的目光，越來越受到醫(yī)師的歡迎。

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激  光

    1960年，世界首臺(tái)紅寶石激光儀器誕生。摻鉺釔鋁石榴石激光經(jīng)FDA批準(zhǔn)，用于治療口腔齲病。20世紀(jì)90年代，激光在治療種植體周圍炎方面的應(yīng)用和研究［12-13］開始出現(xiàn)。

2.1  激光的分類

    根據(jù)激光工作物質(zhì)的差別，可將其分為固體激光，如Nd:YAG激光（摻銣釔鋁石榴石激光）、Er:YAG激光（摻鉺釔鋁石榴石激光）、Er,Cr:YSGG激光（摻鉺鉻釔鈧鎵石榴石激光）；氣體激光，如二氧化碳激光；半導(dǎo)體或稱二極管激光（Diode激光）?？谇活I(lǐng)域常用激光包括以下幾種。

2.1.1  Nd:YAG激光  波長1 064 nm，主要應(yīng)用于軟組織切除或成形術(shù)［14］，牙周炎［15］，外傷牙的處理［16］，根管預(yù)備、消毒［17］，齲病預(yù)防［18］等。

2.1.2  Er:YAG激光  波長2 940 nm，主要用于外傷牙的處理［16］、根管治療［17］、正畸托槽粘接［19］、牙周疾?。?0］等。

2.1.3  Er,Cr:YSGG激光  洞型制備［21］、黏膜病［22］、牙根刮治去除結(jié)石［23］、義齒材料的表面處理等。

2.1.4  Diode激光  波長810或980 nm，主要用于預(yù)防骨壞死［24］、根管治療［25］、軟組織切除［26］、牙周炎治療［27］等。

2.1.5  CO2激光用于齲病的預(yù)防［28］，口腔黏膜疾病、軟組織疾?。?9］的治療等。

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激光在種植體周圍炎的應(yīng)用與研究進(jìn)展

3.1  Er:YAG激光

Er:YAG激光的波長為2 940 nm，水的波長為3 000 nm，牙體硬組織的重要組成部分羥基磷灰石的羥基波長為2 800 nm，3者對(duì)紅外線的吸收峰值相近，激光照射處的水分子可充分吸收能量，被照射的局部區(qū)域不會(huì)因溫度過高而灼傷組織，同時(shí)攜帶能量的水分子由于內(nèi)部壓力過高，產(chǎn)生微爆破，從而有效去除和切割口腔軟硬組織。

3.1.1  去污和滅菌  治療種植體周圍炎的關(guān)鍵是種植體表面的去污及其周圍組織滅菌。眾所周知，細(xì)菌的粘附和定植是其發(fā)病機(jī)理之一。Hauser-Gerspach等［30］通過在鈦片建立口內(nèi)細(xì)菌污染模型，發(fā)現(xiàn)Er:YAG激光有較強(qiáng)的殺菌能力。在菌種方面，對(duì)于常見致病菌——血鏈球菌，利用能量密度為63.69 J/cm2的激光照射較12.74 J/cm2效果好。而另一種致病菌——牙齦卟啉單胞菌，表現(xiàn)對(duì)不同能量值無差異。激光照射后，兩菌種在處理不同的鈦表面（酸蝕和拋光）的粘附能力無明顯差異。同時(shí)作者也闡述激光照射對(duì)人骨肉瘤樣細(xì)胞-63（MG-63）的作用不明顯。Yamamoto等［31］研究得出當(dāng)該激光的能量等級(jí)小于100 mJ/mm2時(shí)，可以有效殺菌，可以去除種植體表面鈦氧化膜；等級(jí)為50 mJ/mm2，鈦氧化膜不能完全去除；而調(diào)節(jié)到200 mJ/mm2時(shí)，鈦氧化膜出現(xiàn)溶解。Yoshino等［32］將Er：YAG激光作為種植體周圍炎患者行骨再生術(shù)前的種植體表面去污處理，經(jīng)過2年的隨訪觀察發(fā)現(xiàn)，種植體周圍未檢測到牙周致病菌存在。

3.1.2  新骨形成  Er：YAG激光能有效去污殺菌并且在其照射區(qū)域可達(dá)到最小程度的損傷或碳化，此外，在新骨形成方面，也呈現(xiàn)了很好的結(jié)果。Yoshino等［32］曾報(bào)道2例種植體周圍炎患者，常規(guī)術(shù)前處理后，以Er：YAG激光豎直照射（150 mJ，10 Hz）、橫向照射（40 mJ,10 Hz）、以及兩者混合（70 mJ，25 Hz）分別進(jìn)行骨滲透、種植體表面清創(chuàng)、齦溝內(nèi)邊緣上皮的去除后，再進(jìn)行異體骨移植。經(jīng)過兩年隨訪觀察，CBCT顯示兩者術(shù)區(qū)骨再生明顯。Nevins等［33］將經(jīng)過Er：YAG激光（100 mJ/mm2，20 Hz）照射的炎癥種植體周圍進(jìn)行骨移植術(shù)與未經(jīng)照射的進(jìn)行組織學(xué)結(jié)果作比較發(fā)現(xiàn)，前者在骨結(jié)合方面表現(xiàn)出色，并有新骨形成。Yamamoto等［31］在無污染鈦表面的實(shí)驗(yàn)也作了印證。

3.1.3  安全性  激光照射對(duì)種植體及其周圍正常組織是否安全是應(yīng)用該技術(shù)的前提。其中最值得注意的是種植體升溫問題。Yamamoto等［31］證實(shí)：在水冷卻下，Er:YAG激光對(duì)其表面溫度無明顯影響。Monzavi等［34］將種植體置于羊下頜骨中，Er:YAG激光（100 mJ/mm2,10 Hz）分別以水和空氣、只有空氣冷卻系統(tǒng)和無任何冷卻系統(tǒng)三種模式照射后，發(fā)現(xiàn)三者溫度升高都不明顯，也未見種植體表面結(jié)構(gòu)的損害［35］。

3.1.4  不足  對(duì)Er:YAG激光的相關(guān)報(bào)道也有不甚樂觀的研究結(jié)果。Htet等［36］通過體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)激光照射的效果不如檸檬酸輔助機(jī)械刮治種植體表面，但前者優(yōu)于光動(dòng)力治療（photodynamic therapy，PDT）。也有文章指出考慮到費(fèi)用的一些因素，刮治結(jié)合氯己定或者局部抗炎較激光照射、PDT優(yōu)先考慮［37］。由于缺少長期的臨床隨訪或者隨訪結(jié)果并不令人滿意［38］，因此，除了安全性、短期療效肯定外，亟待有長時(shí)間的正面報(bào)道和激光技術(shù)的改進(jìn)。

3.2  Diode激光

3.2.1  消炎滅菌  Diode激光輔助非手術(shù)治療種植體周圍炎的療效已被臨床證實(shí)。Mettraux等［39］對(duì)15例符合設(shè)定的種植體周圍炎標(biāo)準(zhǔn)的患者進(jìn)行前期非手術(shù)治療，包括：衛(wèi)生宣教，清潔種植體表面及去除炎癥軟組織等，然后進(jìn)行3次Diode激光（810 nm, 2.5 W, 50 Hz, 10 ms）照射。全程未服用任何抗生素。2年隨訪發(fā)現(xiàn)，口內(nèi)牙周探診深度（probing depth，PD）明顯減低，牙周化膿癥狀消失，至少1個(gè)位點(diǎn)的探診出血（bleeding on probing， BOP）從100%降到43%。Lerario等［40］篩選出27位種植體周圍炎患者，其中21例作為試驗(yàn)組，6例作為對(duì)照組。除了對(duì)試驗(yàn)組的炎癥位點(diǎn)進(jìn)行810 nm Diode激光（24.87 J/cm2，50 Hz）照射外，2組口腔護(hù)理和消除炎癥組織等非手術(shù)處理均相同，1年后分析臨床隨訪結(jié)果，試驗(yàn)組的病理性位點(diǎn)從89%降到14.35%，對(duì)照組從75.69%降到50%。而且試驗(yàn)組平均PD和BOP也明顯優(yōu)于對(duì)照組。在一項(xiàng)關(guān)于810 nm Diode激光輔助非手術(shù)治療種植體周圍炎的5年隨訪觀察中，臨床檢查和影像結(jié)果都表明該激光是一種有效的治療手段［41］。

3.2.2  安全性及參數(shù)設(shè)定  有研究通過比較Er:YAG激光、CO2激光、Diode激光的不同能級(jí)照射對(duì)氧化鋯種植體表面影響發(fā)現(xiàn)，對(duì)比其他兩種激光，只有Diode激光是安全的［42］。Kushima等［43］分別在氧化鋯、純鈦以及經(jīng)過磨光和酸蝕的鈦材料表面，照射808 nm Diode激光（20 s，1 W，50 Hz），發(fā)現(xiàn)氧化鋯表面經(jīng)激光照射后的溫度變化最小，純鈦?zhàn)畲?。而在表面粗糙度變化方面，三者未見明顯差異。Giannelli等［44］在探究激光熱效應(yīng)時(shí)，利用經(jīng)過處理的不同鈦合金表面在808 nm Diode激光的不同能量下進(jìn)行照射，發(fā)現(xiàn)材料表面處理不同產(chǎn)生的熱效應(yīng)也不一樣，而且作者建議使用脈沖模式并配備冷卻系統(tǒng)的Diode激光照射可以作為優(yōu)先選擇。Leja等［45］也建議該激光設(shè)定為1 W的脈沖模式是安全的。

3.2.3  不足及展望  雖有報(bào)道Diode激光在輔助手術(shù)［46］和非手術(shù)治療［47］中并無明顯益處，但其較為突出的安全性能，以及目前的應(yīng)用成效，足以證明它存在的市場價(jià)值和改進(jìn)空間。

3.3  CO2激光

3.3.1  安全性  眾所周知，波長10.6 μm的CO2激光治療種植體周圍炎是最安全的。有文獻(xiàn)［48］提出，CO2激光照射牙周袋的持續(xù)時(shí)間不應(yīng)超過30 s，而兩次光照間隔應(yīng)控制在10 s，平均功率設(shè)定在0.4 W則有效且安全。Deppe等［49］將60支種植體分別置于6只比格犬的下頜骨兩側(cè)。構(gòu)建種植體周圍骨缺損模型，將其分成傳統(tǒng)的氣磨組（氣磨60 s），CO2激光照射組（連續(xù)波，2.5 W，共6次每次10 s）和氣磨加照射組（參數(shù)同前），每組各20枚種植體，分布在每半側(cè)下頜骨體的5枚種植體為同一組模式。4個(gè)月后，經(jīng)過組織學(xué)和電光譜等儀器檢測3組比格犬種植體周圍黏膜、區(qū)域淋巴結(jié)、腎、肝、脾、肺的鈦濃度，數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)3組未見差異。說明CO2激光照射不會(huì)造成鈦的釋放，佐證了它的安全性。

3.3.2  消炎與骨再生  Stübinger等［50］構(gòu)建與上段所述Deppe課題組相似的動(dòng)物模型、分組和處理，在實(shí)驗(yàn)的4個(gè)月期間，利用熒光染料評(píng)估骨再生的進(jìn)程。通過組織學(xué)和熒光顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，3組都有不同程度的骨再生，并且后兩組的骨量明顯多于第一組。在臨床應(yīng)用方面，Deppe等［51］也有報(bào)道：選取32位種植體周圍炎患者（口內(nèi)共有病變種植體73枚）分為以下四組：傳統(tǒng)技術(shù)清潔種植體和切除軟組織（6位患者共19枚種植體），傳統(tǒng)技術(shù)清潔種植體加植骨術(shù)（7位患者共15枚種植體），CO2激光清潔種植體和切除軟組織（10位患者共22枚種植體），CO2激光清潔種植體加植骨術(shù)（9位患者共17枚種植體）。4個(gè)月后的臨床檢查和X線發(fā)現(xiàn)，激光照射效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)清潔治療。但在后5年的觀察中，這種優(yōu)勢變得不明顯。

3.3.3  陰性結(jié)果  Shibli等［52］將9位患者的口內(nèi)種植體分為2組，實(shí)驗(yàn)組給予1.2 W CO2激光照40 s，對(duì)照組不進(jìn)行光照。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過照射的種植體表面不會(huì)有結(jié)構(gòu)改變，但前者的療效未能優(yōu)于對(duì)照組。同年，Persson等［53］也報(bào)道了CO2激光輔助手術(shù)治療種植體周圍炎時(shí)的陰性結(jié)果。Ayubianmarkazi等［54］發(fā)現(xiàn)激光照射對(duì)位于酸蝕拋光鈦片上的SaOs2未能帶來改變。

3.3.4  不足及展望  盡管有綜述提到CO2激光清潔種植體而不會(huì)改變其表面結(jié)構(gòu)［55］。Linden等［56］也報(bào)道關(guān)于激光輔助治療獲得成效的臨床病例。由于部分文獻(xiàn)提出療效的不確定性，因此基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)還有待深入進(jìn)行，以及彌補(bǔ)該激光治療種植體周圍炎的長期臨床觀察。

3.4  其他

Nd:YAG激光具有創(chuàng)傷性小、可選擇的光熱效應(yīng)（selective photothermolysis）、有效殺菌、抗炎、激活新骨形成功能［57］。因此也被眾多臨床醫(yī)師應(yīng)用在種植體周圍炎治療中。Giannelli等［58］證實(shí)通過低能量Nd:YAG激光（1.4 W，20 mJ，70 Hz）照射，鈦片上的脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）誘導(dǎo)的氮氧化物顯著減少，降低了巨噬細(xì)胞的活性，減少了血管粘附分子和包內(nèi)粘附分子-1的表達(dá)，從而間接證明其具有治療種植體周圍炎作用。也有研究提出Nd:YAG激光對(duì)種植體表面具有良好的清潔能力［59］。關(guān)于Er,Cr:YSGG激光治療也有報(bào)道［60］。由于抗菌光動(dòng)力療法（antimicrobialphotodynamictherapy,aPDT）在牙周炎治療中的廣泛有效的應(yīng)用［61-62］，有越來越多的學(xué)者將其擴(kuò)展到治療種植體周圍炎中，但療效還需驗(yàn)證［63］。

4

 總  結(jié)

    隨著大量種植體用于解決口腔疾病，種植體周圍炎病例報(bào)道增多，其治療方式也已經(jīng)從傳統(tǒng)的手術(shù)治療逐漸向無創(chuàng)或者微創(chuàng)的非手術(shù)治療發(fā)展。其中，激光作為非手術(shù)治療的一種，相關(guān)研究成果和臨床病例報(bào)道已經(jīng)有豐富的積累。筆者從科研和臨床應(yīng)用兩方面分別重點(diǎn)介紹了Er:YAG激光、Diode激光和CO2

    激光治療種植體周圍炎的研究進(jìn)展，并列表1。3種激光在清除菌斑、軟硬組織消炎和骨再生方面有著各自的特性和共性，應(yīng)根據(jù)不同產(chǎn)品特點(diǎn)和參數(shù)介紹進(jìn)行選擇和應(yīng)用。Er:YAG激光去污和消炎效果可靠，推薦在5 mL/min的水流冷卻下，調(diào)至100 mJ/mm2，20 Hz，距離種植體表面0.5 mm進(jìn)行病變區(qū)的照射，菌斑、軟組織炎癥都能得到控制。Diode激光在骨再生方面少有報(bào)道，而Er:YAG激光此處占得優(yōu)勢。雖然3種激光中Er:YAG激光應(yīng)用相對(duì)廣泛，但由于后兩者獨(dú)具某些特性也得到學(xué)者青睞。在氧化鋯種植體方面，Diode激光突出的低穿透性以及在改善牙周炎癥方面的成效預(yù)示著可以該領(lǐng)域發(fā)揮它的價(jià)值。CO2激光除了去污和消炎外，同樣被證實(shí)在短期內(nèi)有骨再生作用，而且需求條件較Er:YAG激光低，它的安全系數(shù)也很高?？傮w來講，激光輔助手術(shù)或非手術(shù)治療的效果是得到肯定的，但有些文獻(xiàn)缺乏長期的隨訪結(jié)果，對(duì)照研究嚴(yán)密性不強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)設(shè)置缺陷等問題導(dǎo)致報(bào)道的可信度下降［64］，因此，對(duì)于激光治療種植體周圍炎在參數(shù)設(shè)定、操作、表面去污、殺菌以及長期隨訪方面還需要進(jìn)一步證實(shí)。