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激光在牙科中的應(yīng)用

作者: 時間:2008-05-06 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

  激光:

  自從1960年人們首次認(rèn)識激光以來,無論是科學(xué)家與公眾,都對激光在的應(yīng)用給予了很大的關(guān)注。雖然目前還有一些有關(guān)激光的夢想還沒有實(shí)現(xiàn),但是畢竟有許多的設(shè)想已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí),例如,最早夢想的無痛或無接觸的去腐已變成可能,另外激光已經(jīng)開始應(yīng)用在齲病學(xué)、牙體牙髓病學(xué)、牙周病學(xué)、和診斷學(xué)方面。特別是近十年,激光在應(yīng)用方面的研究已經(jīng)變成熱點(diǎn)學(xué)科。下面我們就激光的做一個初步概括總結(jié)。

  應(yīng)用于的激光系統(tǒng)

  依據(jù)激光在牙科應(yīng)用的不同作用,分為幾種不同的激光系統(tǒng)。區(qū)別激光的重要特征之一是:光的波長,不同波長的激光對組織的作用不同,在可見光及范圍的光線,吸光性低,穿透性強(qiáng),可以穿透到牙體組織較深的部位,例如氬離子激光、二極管激光或Nd:YAG激光(如圖1)。而Er:YAG激光和CO,激光的光線穿透性差,僅能穿透牙體組織約0.01毫米。區(qū)別激光的重要特征之二是:激光的強(qiáng)度(即功率),如在診斷學(xué)中應(yīng)用的二極管激光,其強(qiáng)度僅為幾個毫瓦特,它有時也可用在激光顯示器上。

  用于治療的激光,通常是幾個瓦特中等強(qiáng)度的激光。激光對組織的作用,還取決于激光脈沖的發(fā)射方式,以典型的連續(xù)脈沖發(fā)射方式的激光有:氬離子激光、二極管激光、CO2,激光;以短脈沖方式發(fā)射的激光有:Er:YAG激光或許多Nd:YAG激光,短脈沖式的激光的強(qiáng)度(即功率)可以達(dá)到1,000瓦特或更高,這些強(qiáng)度高、吸光性也高的激光,只適用于清除硬組織。

  激光在齲齒的診斷方面的應(yīng)用

  在齲齒診斷中,激光輔助診斷齲齒的理論,基于齲壞組織的光學(xué)特性改變,若被測區(qū)域的光線有少量的散射的增加,則表示有脫礦;淺齲的最初表現(xiàn)有也是缺少鈣化,隨后由于細(xì)菌直接或間接產(chǎn)生的色素使齲壞區(qū)變成黑色,因此就會增加光的吸收,表示有齲壞。在熒光被誘激光的光線作用在牙齒上。來自于紅和的光譜范圍的光線穿透牙體組織較深,甚至能達(dá)到牙髓。因此它適用于隱匿組織的診斷。另一方面,吸光性較強(qiáng)的光線可用于切割。導(dǎo)產(chǎn)生之前,紅光不會改變健康牙體對光線吸收少的狀況。產(chǎn)生熒光是可吸光分子的特性,如果牙齒在紅光照射下產(chǎn)生熒光,則表明有非正常的牙體組織存在,所以紅光誘導(dǎo)產(chǎn)生的熒光可被應(yīng)用于區(qū)分不同組織。

  1.脫礦、淺齲

  為了了解脫礦的程度,用氬離子激光的綠光或用裝有適合過濾器的鹵素?zé)粽丈溲例X,健康牙齒會反射出熒光,由照相機(jī)拍攝的圖象中得知,這種熒光來自牙本質(zhì)。如增加,來自牙本質(zhì)的熒光的就會在牙釉質(zhì)表面出現(xiàn)陰影,陰影區(qū)域的牙釉質(zhì)表面就是脫礦,而在牙釉質(zhì)表面出現(xiàn)黑色時,表示該區(qū)域的牙釉質(zhì)表面有淺齲。通過計算機(jī)對圖象的輔助評估,確定脫礦區(qū)的大小將來是可能的,這種方法就是我們所知的QLF(對的熒光進(jìn)行量化分析),但這種方法僅能用于光滑表面(頰面),因此這種方法僅用于檢測淺齲,不可能象臨床研究所用的器械那樣應(yīng)用廣泛,還可以定量評價預(yù)防齲齒的不同方法。

  目前,光學(xué)連續(xù)斷層技術(shù)(OCT),是用超冷光二級管激光或超短波脈沖激光完成的,它在牙科方面的應(yīng)用還只是處于初級發(fā)展階段;這種方法如果能被應(yīng)用,意味著將來有可能完成三維的釉質(zhì)圖象。在眼科,已經(jīng)有了光學(xué)連續(xù)斷層的設(shè)備,但是否能確實(shí)應(yīng)用于牙科還有待進(jìn)一步研究論證。

  2.隱匿齲

  光在硬組織表面的散射掩蓋了來自深層的光學(xué)信息,牙本質(zhì)齲被完整的釉質(zhì)覆蓋,因此不能被肉眼識別(所謂隱匿齲),然而,目前用熒光的原理,有可能到探測合面隱匿齲。熒光是由紅光(655納米)誘導(dǎo)產(chǎn)生的,它有幾個優(yōu)點(diǎn):紅光對健康組織與齲壞組織產(chǎn)生的作用是相反的,健康的釉質(zhì)與牙本質(zhì)產(chǎn)生的熒光很弱,而齲壞產(chǎn)生熒光卻很強(qiáng)(圖2),只需探測出熒光強(qiáng)的區(qū)域,便可診斷隱匿齲,紅光有強(qiáng)的穿透力,可以探測較深區(qū)域的齲壞;紅光可由二級管,目前已有成品的光學(xué)纖維頭。

  雖然齲壞的熒光分子源目前還沒有完全認(rèn)定,但從圖2的圖象中可以清楚的看到產(chǎn)生熒光的區(qū)域不是脫礦,而是有細(xì)菌侵襲的齲壞組織。最近的調(diào)查顯示,細(xì)菌產(chǎn)生的噗啉物質(zhì)是一種熒光源,但熒光將來是否可以成為一種齲齒的診斷依據(jù),還一直不能確定,因?yàn)槟承┣闆r下,牙齒上的沉積物如黑色的茶垢也會出現(xiàn)紅光誘導(dǎo)熒光產(chǎn)生的現(xiàn)象。

  通過醫(yī)學(xué)激光技術(shù)與測量技術(shù)學(xué)院和卡瓦公司的協(xié)力合作,利用以上闡述的熒光理論,一種齲齒探測器已經(jīng)面世(DIAGNOdent)。它的應(yīng)用包括以下幾個方面,頜面隱匿齲的探測、治療方法的確定、對齲壞處的隨時監(jiān)測、控制牙體切割量和牙齒的清潔。但真正應(yīng)用在齲病學(xué)方面,此技術(shù)還有些不足之處,如在軸面齲的探測,對不同診斷技術(shù)的評價,特別是區(qū)別活動齲與靜止齲方面該技術(shù)還有待于進(jìn)一步發(fā)展。

  熒光探測的應(yīng)用目前不僅限于齲齒,因?yàn)檠朗瘍?nèi)含有大量的噗啉物質(zhì),它也會產(chǎn)生較強(qiáng)的紅光誘導(dǎo)產(chǎn)生熒光的現(xiàn)象,所以這種技術(shù)也可用于牙周,監(jiān)測根面刮治的效果。作為一種光學(xué)探測方法,它可以與臨床的治療器械聯(lián)合使用,在醫(yī)學(xué)激光技術(shù)與測量技術(shù)學(xué)院和卡瓦公司之間的合作項(xiàng)目中,熒光探測系統(tǒng)與Er:YAG激光已經(jīng)聯(lián)合使用并融為一體了。利用反饋系統(tǒng),可以選擇性地去除齲壞、清除牙石,甚至可以在肉g艮看不見的情況下仍能進(jìn)行操作不久會變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

  激光在治療方面的應(yīng)用

  1.切割

  人們對激光在牙科中應(yīng)用的了解,首先是作為切割器械來認(rèn)識的,這是因?yàn)樵缭?961年,激光剛剛開始應(yīng)用,許多試驗(yàn)都因激光產(chǎn)生過高的熱量,或去除組織過多而失敗。三十年過去了,激光的應(yīng)用才出現(xiàn)重大突破。

  現(xiàn)在已經(jīng)很清楚地知道,激光要達(dá)到良好的切割效果,受兩個條件的影響:一是牙體組織對該種激光的吸光性要強(qiáng),二是脈沖方式的激光功率要大。目前Er:YAG激光是可以滿足這兩點(diǎn)要求的理想激光,與傳統(tǒng)的牙鉆相比,激光切割牙體組織,在產(chǎn)熱與機(jī)械刺激方面的副作用小的多,以至于牙髓神經(jīng)感受不到激光切割時的這兩種刺激,這一觀點(diǎn)與一些臨床研究結(jié)果和日常激光的無痛切割效果一致。第一臺這種無痛切割激光機(jī)是在1992年科隆國際牙科展銷會上展出的(KEYI,卡瓦)。目前鉺激光已在世界上不同制造業(yè)中廣泛應(yīng)用,鉺激光也是唯一由美國食品與醫(yī)藥物管理局批準(zhǔn)可以用于切割的激光。

  激光的前景如何?前一段時間,人們對僅在飛秒范圍的超短波脈沖激光進(jìn)行了研究,這種激光有非常高的脈沖功率,每一次脈沖去除組織的量非常少,所以,按照自動掃描好的圖象,用極高頻率對組織進(jìn)行切割,達(dá)到精確的切割效果應(yīng)該是可能的(但不能在倒凹區(qū)),但這一技術(shù)目前還有一些問題沒有解決,如此高頻率的切割,產(chǎn)生的熱積累、特別是機(jī)械刺激積累的副作用,看來超短波脈沖激光系統(tǒng)要比目前應(yīng)用的激光更為復(fù)雜,它能否切實(shí)可用還是一個問題。

  要想對組織完成一個具有標(biāo)準(zhǔn)形態(tài)的切割,利用微創(chuàng)牙科的醫(yī)療器械一激光是有可能的,在幾年前,已經(jīng)完成了這方面的最初工作,是通過有選擇地去除齲壞實(shí)驗(yàn)研究完成的,選擇哪種激光主要是由波長決定的,并且這種激光還要具有齲壞組織對它的吸光性高于健康組織的特性,符合條件的激光波長為:近紫外線波長范圍,如雙頻的紫翠玉激光(377納米);通過選擇光的密度,可以便齲壞組織吸光變的更強(qiáng),從而更加快捷地去除齲壞,而不是健康組織,并且切割被嚴(yán)地格控制在齲壞區(qū)域;依據(jù)切除范圍是在釉質(zhì)內(nèi)還是牙本質(zhì)層,可以調(diào)整脈沖能量,控制切除率。

  選擇性切割的光纖頭,能與以上描述的具有熒光探測作用的Er:YAG激光聯(lián)合使用,當(dāng)激光的反饋系統(tǒng)啟動時,只有齲壞出現(xiàn)時,激光的切割“火”才開始工作。用Er:YAG激光去除齲壞,聯(lián)合反饋系統(tǒng)保護(hù)牙齒結(jié)構(gòu)不被破壞,這樣的激光系統(tǒng)現(xiàn)在已有新的產(chǎn)品(結(jié)合熒光反饋系統(tǒng)的KEY激光,卡瓦),這新的激光機(jī)讓人們進(jìn)入了激光應(yīng)用的先進(jìn)的階段,圖3顯示的就是這種新型激光機(jī),用DIAGNOdent探測,然后決定治療方法,用細(xì)小的金剛砂鉆打開窩溝處的齲壞表面,然后用細(xì)小的光學(xué)纖維頭深入間隙,Er:YAG激光去除齲壞,誘導(dǎo)熒光產(chǎn)生的紅光經(jīng)過器械同時到達(dá)缺損處,此處齲壞組織產(chǎn)生的熒光被記錄,熒光成為一個反饋信息,這里的齲壞能在肉眼不可見的情況下被選擇性的去除,特別是光纖發(fā)出的側(cè)向的光線會通過鎖眼外科的方式,將側(cè)面的齲壞進(jìn)一步清除,用這種方法,齲壞會被完全去除,健康牙釉質(zhì)被保護(hù),的合面結(jié)構(gòu)得以保存。

  2.充填物的聚合,處理

  目前一些激光也被應(yīng)用于,樹脂充填與固化。Er:YAG激光不僅用于切割,在能量強(qiáng)度較低時,也可用于對或窩溝邊緣進(jìn)行類似酸或化學(xué)處理的工作,其作用是為提高邊緣封閉,另外,它還是一種極有效的表面干燥器。氬離子激光可用于充填物的快速充填與深層充填物的聚合。

  激光技術(shù)在充填方面應(yīng)用的潛能還沒有完全被開發(fā),控制聚合,避免或減少充填體的邊緣間隙,雕刻形成充填體表面形態(tài),在將來是完全有可能的。



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