激光：現狀與進展

　　自從1960年人們首次認識激光以來，無論是科學家與公眾，都對激光在牙科的應用給予了很大的關注。雖然目前還有一些有關激光的夢想還沒有實現，但是畢竟有許多的設想已經成為現實，例如，最早夢想的無痛或無接觸的去腐已變成可能，另外激光已經開始應用在齲病學、牙體牙髓病學、牙周病學、口腔外科學和診斷學方面。特別是近十年，激光在牙科應用方面的研究已經變成熱點學科。下面我們就激光的現狀與進展做一個初步概括總結。

　　應用于牙科的激光系統

　　依據激光在牙科應用的不同作用，分為幾種不同的激光系統。區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，在可見光及近紅外光譜范圍的光線，吸光性低，穿透性強，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。區別激光的重要特征之二是：激光的強度(即功率)，如在診斷學中應用的二極管激光，其強度僅為幾個毫瓦特，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度的激光。激光對組織的作用，還取決于激光脈沖的發射方式，以典型的連續脈沖發射方式的激光有：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度(即功率)可以達到1,000瓦特或更高，這些強度高、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特性改變，若被測區域的光線有少量的散射的增加，則表示有脫礦；淺齲的最初表現有也是缺少鈣化，隨后由于細菌直接或間接產生的色素使齲壞區變成黑色，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。來自于紅和近紅外線的光譜范圍的光線穿透牙體組織較深，甚至能達到牙髓。因此它適用于隱匿組織的診斷。另一方面，吸光性較強的光線可用于切割。導產生之前，紅光不會改變健康牙體對光線吸收少的狀況。產生熒光是可吸光分子的特性，如果牙齒在紅光照射下產生熒光，則表明有非正常的牙體組織存在，所以紅光誘導產生的熒光可被應用于區分不同組織。

　　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燈照射牙齒，健康牙齒會反射出熒光，由照相機拍攝的圖象中得知，這種熒光來自牙本質。如光的散射增加，來自牙本質的熒光的就會在牙釉質表面出現陰影，陰影區域的牙釉質表面就是脫礦，而在牙釉質表面出現黑色時，表示該區域的牙釉質表面有淺齲。通過計算機對圖象的輔助評估，確定脫礦區的大小將來是可能的，這種方法就是我們所知的QLF(對激光產生的熒光進行量化分析)，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用廣泛，還可以定量評價預防齲齒的不同方法。

　　目前，光學連續斷層技術(OCT)，是用超冷光二級管激光或超短波脈沖激光完成的，它在牙科方面的應用還只是處于初級發展階段；這種方法如果能被應用，意味著將來有可能完成三維的釉質圖象。在眼科，已經有了光學連續斷層的設備，但是否能確實應用于牙科還有待進一步研究論證。

　　2．隱匿齲

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

　　雖然齲壞的熒光分子源目前還沒有完全認定，但從圖2的圖象中可以清楚的看到產生熒光的區域不是脫礦，而是有細菌侵襲的齲壞組織。最近的調查顯示，細菌產生的噗啉物質是一種熒光源，但熒光將來是否可以成為一種齲齒的診斷依據，還一直不能確定，因為某些情況下，牙齒上的沉積物如黑色的茶垢也會出現紅光誘導熒光產生的現象。

　　通過醫學激光技術與測量技術學院和卡瓦公司的協力合作，利用以上闡述的熒光理論，一種齲齒探測器已經面世(DIAGNOdent)。它的應用包括以下幾個方面，頜面隱匿齲的探測、治療方法的確定、對齲壞處的隨時監測、控制牙體切割量和牙齒的清潔。但真正應用在齲病學方面，此技術還有些不足之處，如在軸面齲的探測，對不同診斷技術的評價，特別是區別活動齲與靜止齲方面該技術還有待于進一步發展。

　　熒光探測的應用目前不僅限于齲齒，因為牙石內含有大量的噗啉物質，它也會產生較強的紅光誘導產生熒光的現象，所以這種技術也可用于牙周，監測根面刮治的效果。作為一種光學探測方法，它可以與臨床的治療器械聯合使用，在醫學激光技術與測量技術學院和卡瓦公司之間的合作項目中，熒光探測系統與Er：YAG激光已經聯合使用并融為一體了。利用反饋系統，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行操作不久會變為現實。

　　激光在治療方面的應用

　　1．切割

　　人們對激光在牙科中應用的了解，首先是作為切割器械來認識的，這是因為早在1961年，激光剛剛開始應用，許多試驗都因激光產生過高的熱量，或去除組織過多而失敗。三十年過去了，激光的應用才出現重大突破。

　　現在已經很清楚地知道，激光要達到良好的切割效果，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，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要求的理想激光，與傳統的牙鉆相比，激光切割牙體組織，在產熱與機械刺激方面的副作用小的多，以至于牙髓神經感受不到激光切割時的這兩種刺激，這一觀點與一些臨床研究結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中廣泛應用，鉺激光也是唯一由美國食品與醫藥物管理局批準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行切割，達到精確的切割效果應該是可能的(但不能在倒凹區)，但這一技術目前還有一些問題沒有解決，如此高頻率的切割，產生的熱積累、特別是機械刺激積累的副作用，看來超短波脈沖激光系統要比目前應用的激光更為復雜，它能否切實可用還是一個問題。

　　要想對組織完成一個具有標準形態的切割，利用微創牙科的醫療器械一激光是有可能的，在幾年前，已經完成了這方面的最初工作，是通過有選擇地去除齲壞實驗研究完成的，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，從而更加快捷地去除齲壞，而不是健康組織，并且切割被嚴地格控制在齲壞區域；依據切除范圍是在釉質內還是牙本質層，可以調整脈沖能量，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激光聯合使用，當激光的反饋系統啟動時，只有齲壞出現時，激光的切割“火”才開始工作。用Er：YAG激光去除齲壞，聯合反饋系統保護牙齒結構不被破壞，這樣的激光系統現在已有新的產品(結合熒光反饋系統的KEY激光，卡瓦)，這新的激光機讓人們進入了激光應用的先進的階段，圖3顯示的就是這種新型激光機，用DIAGNOdent探測，然后決定治療方法，用細小的金剛砂鉆打開窩溝處的齲壞表面，然后用細小的光學纖維頭深入間隙，Er：YAG激光去除齲壞，誘導熒光產生的紅光經過器械同時到達缺損處，此處齲壞組織產生的熒光被記錄，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，特別是光纖發出的側向的光線會通過鎖眼外科的方式，將側面的齲壞進一步清除，用這種方法，齲壞會被完全去除，健康牙釉質被保護，天然牙的合面結構得以保存。

　　2．充填物的聚合，窩洞處理

　　目前一些激光也被應用于牙體預備，樹脂充填與固化。Er：YAG激光不僅用于切割，在能量強度較低時，也可用于對窩洞或窩溝邊緣進行類似酸或化學處理的工作，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。

　　激光技術在充填方面應用的潛能還沒有完全被開發，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，在將來是完全有可能的。