往期专题回顾口腔颌面外科疾病的激光治

时间:2018-5-10 18:58:25来源:本站原创点击:

作者姓名:赵继志,孔亚群

作者单位:中国医医院口腔科,北京

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摘要:

激光在口腔颌面外科中的应用日益广泛,按照激光对组织产生的作用是否可逆可分为高能量激光应用和低能量激光应用。高能量激光应用包括软组织切除、硬组织手术、血管瘤和静脉畸形治疗、口腔肿瘤的光动力疗法等;低能量激光应用包括炎症控制、止痛、促进创伤愈合和缓解肌肉疲劳等。

关键词:

激光;高能量;低能量

激光应用于口腔颌面外科疾病治疗已有40多年的历史。早在年,Strong等[1]就发表了应用CO2激光切除口腔癌的研究。根据激光对组织产生的作用是否可逆,可分为高能量激光应用和低能量激光应用。本文仅就激光在口腔颌面外科的主要应用进行介绍。

1医用激光的分类、特点以及激光与组织的生物学效应

可用于治疗口腔颌面外科疾病的激光器种类较多,按发射激光能量的高低或对组织产生的影响是否可逆可分为高能量激光器和低能量激光器;按组成激光器的工作物质可分为气体激光器、液体激光器、固体激光器、半导体激光器和化学激光器等;按运载方式可分为单脉冲激光器、重复脉冲激光器、连续Q突变激光器和波形可控式激光器等;按输出波段范围可分为远红外激光器(25~μm)、中红外激光器(2.5~25μm)、近红外激光器(0.75~2.5μm)等。在同一类型的激光器中又有许多不同材料的激光器,如固体激光器有红宝石激光器、钇铝石榴石(YAG)激光器;气体型激光器有氦—氖(He-Ne)激光器、CO2激光器及氩离子(Ar+)激光器等。

与普通光相比,激光具有高方向性、高单色性、高相干性和高亮度的特点。激光作用于生物体后会产生一系列物理、化学或生物学反应,进而引发生物体的热效应、光效应、电磁场效应、压力效应和生物刺激效应等。激光在口腔颌面外科中的应用大部分基于热效应,对于生物组织温度升高至37~44℃时会产生生物刺激,局部组织升温,影响细胞代谢;温度升高至45~℃时会产生脱水、蛋白质变性、凝固等;温度升高至~℃时会产生干燥、碳化等;温度升高至℃以上,生物组织会产生气化、光分裂、生成等离子等。

激光作用于生物体产生的生物学效应,主要取决于激光器的参数、受辐射生物组织的理化性质和生物性质。其中激光器参数包括激光的波长、聚焦程度、工作方式和作用时间等。生物组织的物理性质包括光学性质、机械性质和热学性质等。生物组织的生物性质包括生物体所含色素、含水量、血流量、不均匀性和层次结构等。大量的临床实践证明,生物组织中色素和水的含量多少是决定激光在组织中光分布的重要因素。

2激光在口腔颌面外科疾病治疗中的应用

2.1高能量激光在口腔颌面外科疾病治疗中的应用

2.1.1软组织手术目前主要应用于牙龈修整或切除,系带成形以及口腔软组织良性肿瘤和瘤样病变切除、活检,埋入式种植体的二期暴露以及种植体周围炎中炎性肉芽组织切除等。常用的激光包括、、nm波长半导体激光、Er,Cr∶YSGG激光、Er∶YAG激光、CO2激光、Nd∶YAG激光和KTP激光等。

与手术刀、电刀等传统方法相比,使用激光进行软组织手术具有以下优点:手术出血少或不出血,术区干燥,视野清晰,利于手术;高精确性,对周围组织机械损伤小;手术同时消毒杀菌,避免了感染和交叉感染;手术快捷,一般不需要缝合,术后疼痛及肿胀轻,患者尤其是儿童易于接受;适应证较宽,可用于某些不适宜常规手术者(如一些血液病患者)。但须注意过高能量的激光会导致创伤较大,伤口愈合延迟以及新生组织张力强度变小。因此,虽已知激光能在软组织中形成凝固层,有效止血并减少组织碳化,缩短组织愈合时间,但在使用时应注意选择适当的激光系统及适当的时间和功率,避免热损伤等并发症的发生。

2.1.2硬组织手术目前主要应用于骨修整、分牙等硬组织手术中。常用的激光包括Er,Cr∶YSGG激光、Er∶YAG激光和CO2激光等。

激光应用在硬组织主要是利用了激光的二次压强效应。当一束高能量的激光照射到组织表面时,激光的热效应可使组织温度骤升百度甚至上千度,组织表面脱水,内部水分迅速蒸发,在组织内部产生强大的内部气化压;气体胀破组织表面,冲出破损间隙的瞬间又形成一定能量的气流反冲压,加上组织炭化、气化和热膨胀等产生的超声压,就足以使组织瞬间爆裂、消融、气化,从而达到切割、分离、打孔和截骨等目的。与传统的骨切割工具如高速涡轮机、超声骨刀、骨锉等相比,激光切割骨组织不需接触或施加压力,患者几乎没有震动感;激光可以杀菌、消毒;术中出血少,避免了患者的紧张和不适;激光可以切除传统方法难以达到的骨组织。

2.1.3血管瘤和静脉畸形治疗激光治疗血管瘤和静脉畸形的原理是选择性光热作用理论(selectivephotothermolysistheory)和非选择性热作用理论(non-selectivephotothermolysistheory),前者是利用激光能够被血管中的血红蛋白选择性地吸收来达到治疗目的,如氩激光、脉冲Nd∶YAG激光和半导体激光等;后者是利用激光的热效应使组织气化来达到治疗目的,如CO2激光等。激光能量的分布不单由波长决定,也和激光作用的时间有关,即激光能量在靶组织内的作用时间(脉宽)。衡量不同组织的光热特性可用“热弛豫时间”表示,即靶组织吸收光子产生热量并向周围组织扩散,使靶组织的热量减少50%所需的时间,如果激光对靶组织的作用时间小于其热弛豫时间,周围正常组织就可避免热损伤,从而达到理想的治疗效果。

周国瑜等[2]应用连续式CO2、Nd∶YAG和Krypton激光及脉冲染料激光、超脉冲CO2激光治疗例血管瘤和静脉畸形,激光照射方式有单纯照射、手术翻瓣照射和光动力疗法,结果经2~5年随访观察发现,例获得显著疗效(79.24%),例有效(14.31%),例疗效较差(6.45%),认为激光是治疗口腔颌面部各种静脉畸形与血管瘤的有效方法,治疗的关键是正确掌握适应证。Chen等[3]在一项脉冲染料激光治疗例儿童血管瘤并随访10年的研究中提出,应用nm脉冲染料激光治疗血管瘤比较安全、有效。

2.1.4口腔肿瘤的光动力疗法光动力疗法(photodynamictherapy,PDT)是一种光激发的化学疗法,是将光敏剂注入患者体内一段时间后,在肿瘤组织中形成相对较高的蓄积,与正常组织形成浓度差,这时给肿瘤组织照射特定波长的光,光敏剂吸收光子能量后,产生一些氧化活性分子。氧化活性分子通过氧化作用来攻击肿瘤细胞,使其死亡,从而达到治疗目的[4]。

目前机制尚不完全明了,一般认为PDT主要通过4种作用来杀伤肿瘤细胞,即直接杀伤肿瘤细胞,破坏肿瘤组织的微循环,PDT对间质的影响以及刺激机体的免疫系统等。理论上讲,光动力疗法具有如下优点:对人体创伤小;毒副反应少;适应证广泛;不存在耐药性问题,可重复治疗;对晚期患者可进行姑息治疗,迅速缓解症状,提高患者生活质量;可以和其他疗法协同作用,提高疗效;可消灭隐形癌病灶;可保护容貌及重要器官功能。然而,该方法目前仍面临许多挑战:治疗费时费力,方法不宜掌控,患者接受程度较低;当出现全身淋巴结转移时无法治疗;光敏剂残留体内会导致皮肤水肿,甚至坏死等[5]。

2.2低能量激光在口腔颌面外科疾病治疗中的应用低能量激光疗法(low-levellasertherapy,LLLT)由匈牙利塞麦尔维斯大学Mester等[6]首次提出,是将相干或非相干低能量激光(通常是红外到近红外~nm波长范围激光)应用于病灶组织或单层细胞引起无损的和非热机制的生物学反应以达到治疗的目的。目前低能量激光应用在炎症控制、止痛、促进伤口愈合、缓解肌肉疲劳等方面,使用波长为~nm的激光,照射能量密度为1.3~29.1J/cm2,均能取得较好的疗效。

2.2.1炎症控制主要应用于干槽症、口咽部恶性肿瘤放化疗后口腔黏膜炎、种植体周围炎和智齿冠周炎等。研究证实,低能量激光疗法能抑制促炎症因子的表达,从而起到抗炎作用[7-10]。Gautam等[11]对例头颈部恶性肿瘤化疗期间伴有口腔黏膜炎的患者采用.8nm激光照射得出,低能量激光可以提高患者良好的主观感受和生活质量。

2.2.2止痛主要应用于肌筋膜疼痛和三叉神经痛等。目前认为激光可以调节神经相关的镇痛效应,通过改变神经纤维膜对钾、钠离子的通透性,使神经末梢动作电位增加,并刺激神经轴突内啡肽的形成,起到镇痛作用[12]。

2.2.3促进伤口愈合主要应用于手术、创伤后愈合、颌骨扩张后的骨重建等。研究认为低能量激光对成纤维细胞和内皮细胞的促增殖作用可加速伤口愈合[13-14]。Moore等[15]研究表明,He-Ne激光可以促进大鼠开放性创口的愈合。

2.2.4缓解肌肉疲劳主要应用于颞下颌关节病等。低能量激光可以加速新陈代谢,改变肌肉结构,从而阻止或减缓肌肉疲劳。Mazzetto等[16]对40例颞下颌关节病患者使用nm激光照射发现,低能量激光可以减轻疼痛和改善下颌运动。

3激光的操作规范及安全防护

当激光照射剂量超过最大允许暴露值时,就会造成非靶组织(如眼睛)的永久性损伤。任何一位使用激光器或是对激光设备潜在危害负责的人员都应当接受激光安全方面的培训,认识激光危害的类型,并理解要执行的程序及安全措施。激光负责人应建立一套激光设备使用管理和风险控制的安全方案。

4结语

自从第一台红宝石激光器问世以来,人们在口腔激光技术的研究上突破了许多难题,今天的口腔激光治疗器在工作原理、实现手段、制造工艺等方面都已逐步成熟。在未来的发展中,激光将会逐步成为口腔临床各领域必不可少的常规辅助工具之一;应用激光治疗口腔颌面外科疾病的范围也会越来越广;治疗各种疾病的参数将会更加统一和规范化;对激光器使用者的培训更加正规,从而实现激光的安全规范使用。

参考文献略

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