Nd:YAG激光治療牙本質(zhì)過敏癥的機制和應用進展

梁 偉，李平平， 葛少華

Stomatology,2022,42(1):87-91

牙本質(zhì)過敏癥(dentin hypersensitivity，DH)是一種常見的牙科癥狀，產(chǎn)生的原因是由于牙本質(zhì)小管剝蝕導致神經(jīng)末梢暴露于口腔環(huán)境中，在受到外界如溫度、機械、吹風、化學等刺激下引發(fā)的急性短暫性的尖銳疼痛[1-2]。DH是一種癥狀，而非一種持續(xù)存在的疾病。作為一種普遍存在的口腔問題，DH影響全球40%以上的成年人，患病率高達牙科患者的1/7，前磨牙和下頜切牙的唇側(cè)牙頸部是最常受累部位[3]。我國20～69歲成人DH的患病率為29.7%，人均牙本質(zhì)敏感牙數(shù)為1.4顆[4]。DH引起的疼痛可能導致進食困難和口腔衛(wèi)生欠佳，甚至影響患者的心理健康。

如何治療DH引起的疼痛成為臨床亟需解決的問題。目前，已有多種材料和方法被用于治療DH，比如氟化物、KNO3、SnF2、草酸鹽類、粘接劑、生物活性玻璃、離子導入等。傳統(tǒng)脫敏劑的應用可以在牙本質(zhì)表面形成一層涂片，并有部分管內(nèi)沉淀，然而，大多數(shù)沉積僅在表面，小管內(nèi)的閉塞深度僅在表面以下幾微米；考慮到人類口腔的動態(tài)特性以及咀嚼、刷牙和唾液流動的局部作用，長期效果通常較弱。因此，一旦患者停止使用這些脫敏劑，DH通常會復發(fā)[5]。

近年來，隨著激光技術的出現(xiàn)及其在牙科領域日益廣泛的應用，為減輕DH引起的疼痛增加了一種治療選擇。由于激光誘導的變化改變了牙本質(zhì)表面的形態(tài)和特征，因此激光可能比那些傳統(tǒng)的脫敏劑具有更持久的效果[6]。激光技術克服了部分傳統(tǒng)脫敏方法的不足，提高了脫敏效果，憑借其安全、作用迅速、療效強大等優(yōu)點，近年來已逐漸得到廣泛應用。其中釹釔鋁石榴石(Neodymium Yttrium Aluminum Garnet，Nd:YAG)激光熔融管周牙本質(zhì)和阻塞牙本質(zhì)小管的效果比其他激光更好，被認為是首選的治療DH的激光[3]。本文就Nd:YAG激光治療牙本質(zhì)過敏的機制和應用進展作一綜述。

1 DH發(fā)生的生物學機制

引起DH的原因有很多，其中牙釉質(zhì)脫落和牙骨質(zhì)從牙根脫落伴隨的牙本質(zhì)暴露是最主要的因素[7]。DH常見的病因還包括磨損、牙齦萎縮、牙周潔刮治、用力刷牙、咬合力大、酸性環(huán)境等[8]。

DH的確切機制仍不清楚，并存在爭議。由于牙本質(zhì)對各種刺激的反應模式存在差異，人們提出了幾種牙本質(zhì)過敏癥的理論，包括流體力學理論、成牙本質(zhì)細胞轉(zhuǎn)導機制和直接神經(jīng)支配理論[9]。早期的假說是直接神經(jīng)支配理論，認為DH是由牙本質(zhì)中感覺神經(jīng)末梢的直接刺激引起的[9]。1959年，Seltzer & Bender就DH的生物學機制提出了成牙本質(zhì)細胞轉(zhuǎn)導理論，牙本質(zhì)表面上各種化學和機械刺激對成牙本質(zhì)細胞的興奮導致神經(jīng)遞質(zhì)釋放到牙髓神經(jīng)末梢，從而引起疼痛；同年提出的另一個假設是，除神經(jīng)遞質(zhì)外，成牙本質(zhì)細胞還可釋放血管活性蛋白和氨基酸[10]?，F(xiàn)在最普遍接受的假設是由Brannstrom于1963年提出的流體動力學理論：當牙本質(zhì)暴露于牙本質(zhì)小管的刺激物時，小管內(nèi)的液體就會移位，這種朝向或遠離牙髓的運動產(chǎn)生對成纖維細胞周圍叢神經(jīng)末梢的正壓或負壓，導致神經(jīng)纖維的機械變形，伴隨著細胞內(nèi)Na+離子通道的增寬和纖維的去極化，從而引起疼痛[10]。因此，治療DH的原理是基于降低牙本質(zhì)滲透性和阻斷神經(jīng)反應[7]。

2 Nd:YAG激光治療DH的機制

Nd:YAG激光用于DH的機制被認為是激光引起牙本質(zhì)小管的阻塞或狹窄，以及直接的神經(jīng)鎮(zhèn)痛[11]。Nd:YAG激光的熱能可以被牙本質(zhì)吸收，誘導了牙本質(zhì)表面的熔化和再溶解，形成一層熔融礦物，從而阻塞了大部分牙本質(zhì)小管，并減小了其余開放小管的直徑[6]。與其他高功率激光相比，似乎只有Nd:YAG激光具有額外的鎮(zhèn)痛作用。原因可能為照射會暫時改變感覺軸突的最后部分，并阻斷C和Ab纖維，從而減輕疼痛。同時，低能量下無接觸Nd:YAG激光能夠在較低溫度(0.1 ℃)下穿透組織，通過刺激細胞活性和增加三磷酸腺苷的生成而引起生物調(diào)節(jié)，從而提高了神經(jīng)末梢的興奮性閾值，引起鎮(zhèn)痛。Nd:YAG激光具有即時和長期療效及無不良反應的優(yōu)點[8]。研究表明，激光治療后牙本質(zhì)表面形成的結(jié)晶的排列與羥基磷灰石結(jié)晶相似，可減慢牙本質(zhì)小管內(nèi)液體流速，阻滯外界不良刺激[6]。有研究表明激光能量過高會破壞牙本質(zhì)而形成火山口或山谷狀凹陷[12]。因此激光在牙本質(zhì)表面的能量吸收必須精確控制，以避免微裂紋等不良反應產(chǎn)生[13]。

據(jù)文獻報道，脈沖式Nd:YAG 激光治療牙本質(zhì)過敏的安全參數(shù)設置一般為：輸出功率為0.5～2.0 W，能量為 30～50 mJ，照射時間為1～2 min，5～20 脈沖/s，光纖頭非接觸垂直于牙面，距離牙面2～10 mm，光纖頭在照射過程中固定不動或連續(xù)運動。在實際臨床治療中，具體參數(shù)設置還應該考慮患者的敏感區(qū)域大小、牙本質(zhì)厚度等因素，綜合調(diào)節(jié)治療參數(shù)，在提高治療效果的同時避免損傷牙髓。

3 Nd:YAG激光治療DH的應用

封閉牙本質(zhì)小管是治療DH的最有效方法之一，各種方法已被用于阻塞牙本質(zhì)小管，如氟化物、8%精氨酸磷酸鈣、樹脂粘合劑、生物活性玻璃和激光等。其中單獨應用Nd:YAG激光及聯(lián)合應用Nd:YAG激光和其他物質(zhì)已多有報道。

3.1 單獨應用Nd:YAG 激光

1985年，Matsumoto等[14]首次報道了使用Nd:YAG激光治療DH，其功效范圍在5.2%～100.0%。Dilsiz等[15]比較了Nd:YAG、Er:YAG和808 nm-半導體激光器在治療牙齦退縮DH方面的療效，結(jié)果發(fā)現(xiàn)使用Nd:YAG激光治療后患者的視覺模擬評分(visual analogue scale, VAS)顯著低于Er:YAG激光和808 nm-半導體激光，且近遠期效果明顯優(yōu)于其他兩組。與CO2激光和810 nm-半導體激光相比，掃描電鏡下觀察Nd:YAG 激光阻塞封閉牙本質(zhì)小管效果最佳[16]。

Soares等[10]比較了應用Nd:YAG激光和2%氟化物凝膠治療牙本質(zhì)過敏癥的療效與對照組相比，Nd:YAG激光能更有效地減少DH引起的疼痛。也有一些研究將Nd:YAG激光與其他類型的脫敏劑(如生物活性玻璃、8%精氨酸、樹脂類脫敏劑等)進行比較，結(jié)果顯示Nd:YAG激光照射的結(jié)果更為有效[5]。

3.2 Nd:YAG激光結(jié)合色素吸光物質(zhì)聯(lián)合應用

體內(nèi)研究顯示，波長為1 064 nm的Nd:YAG激光可以被色素組織高度吸收，使其成為非常有效的手術激光，可以切割和凝固牙周軟組織，并具有良好的動態(tài)平衡[17]。牙齒表面的色素沉著會導致Nd:YAG激光吸收的增加。當使用Nd:YAG激光和黑色墨水或石墨作為吸收放大器時，激光向牙釉質(zhì)和牙本質(zhì)的深層滲透被隔絕，從而可以避免對牙髓組織的過度熱損傷，并且可以增強表面封閉效果[17]。有研究結(jié)果顯示在石墨應用后使用Nd:YAG激光密封牙本質(zhì)小管的效果比未染色的單獨Nd：YAG激光更有效[14]。

3.3 水冷Nd:YAG激光的應用

Nd:YAG激光治療DH的作用機制為熱能吸收，導致牙本質(zhì)小管閉塞或小管狹窄。激光能量的高熱效應也可能在厚度小于1 mm的牙本質(zhì)處引起牙髓組織損傷[5]。此外，高熱效應也可能破壞牙本質(zhì)結(jié)構：在以往的研究中，經(jīng)Nd:YAG激光照射后，牙本質(zhì)表面出現(xiàn)了凹坑和微裂紋。因此，有學者研究了新型的水冷Nd:YAG激光儀對牙本質(zhì)小管的影響，用掃描電鏡觀察了激光照射后牙本質(zhì)的表面形貌[5]。結(jié)果表明，Nd:YAG激光和水冷Nd:YAG激光照射都誘導了牙本質(zhì)表面熔化和再溶解，從而阻塞了大部分牙本質(zhì)小管，并減少了部分小管的直徑，且二者都具有良好的抗酸能力。然而，Nd:YAG激光1 W照射1 min后，牙本質(zhì)表面出現(xiàn)了微裂紋，這種牙本質(zhì)損傷可歸因于強激光能量的光熱效應，即過熱導致牙本質(zhì)結(jié)構熔化和膨脹。相反，水冷Nd:YAG激光器可以通過水和空氣的沖洗從而提供極好的冷卻效果，有效防止了過熱區(qū)域的積聚[18]。有了良好的冷卻系統(tǒng)，即使輸出功率高達4 W，牙本質(zhì)表面也沒有出現(xiàn)微裂紋。因此使用水冷式激光治療儀可以避免或降低牙本質(zhì)結(jié)構的熱損傷風險[5]。

3.4 Nd:YAG激光與傳統(tǒng)化學藥物聯(lián)合應用

有學者評價了含氟牙本質(zhì)脫敏劑和Nd:YAG激光照射對人牙本質(zhì)小管的聯(lián)合封閉作用。結(jié)果表明在激光的熔融作用下脫敏劑可進入牙本質(zhì)小管，既不會被維生素C溶液溶解，也不能通過刷牙去除。因此，含氟牙本質(zhì)脫敏劑結(jié)合Nd:YAG激光照射可延長脫敏效果的持續(xù)時間[19]。Nd:YAG激光聯(lián)合應用5%氟化鈉顯示出更加有效的治療效果[20]。

Nd:YAG激光(0.5、1.0 W)與NovaMin生物活性玻璃聯(lián)合治療牙本質(zhì)過敏的體外試驗中，輸出功率為 1.0 W 的激光與NovaMin聯(lián)合應用產(chǎn)生的牙本質(zhì)小管阻塞效果優(yōu)于其他組。其中，先應用 NovaMin 治療，而后進行 Nd :YAG 激光照射的試驗組效果最好?？梢妰烧呗?lián)合應用時的先后次序可能對治療效果產(chǎn)生影響[21]。也有學者進行了45S5生物活性玻璃和磷酸鈮(NbG)與Nd:YAG激光聯(lián)合應用降低牙本質(zhì)通透性的體外研究，結(jié)果表明，生物活性玻璃與Nd:YAG激光聯(lián)合應用可以在牙本質(zhì)表面形成一道屏障，使得牙本質(zhì)通透性明顯降低，并且能夠抵抗0.3%檸檬酸(pH=2.3)2 min的侵蝕[22]。

在Nd:YAG激光聯(lián)合與不聯(lián)合牙本質(zhì)粘結(jié)劑治療咬合牙本質(zhì)過敏癥的研究中，結(jié)果顯示：與其他組相比，Nd:YAG激光聯(lián)合牙本質(zhì)粘結(jié)劑組的療效更高[23]。有研究比較了單獨應用樹脂類脫敏劑、單獨應用Nd:YAG激光和激光與脫敏劑聯(lián)合應用治療DH，結(jié)果顯示3種治療方法都能有效降低牙頸部DH，且能一直穩(wěn)定地保持緩解疼痛的效果，6個月后Nd:YAG激光與樹脂類脫敏劑聯(lián)合組的效果明顯優(yōu)于其他兩組，機制為樹脂類脫敏劑可以補充封閉激光遺漏的牙本質(zhì)小管[7]。在Nd:YAG 激光聯(lián)合8%精氨酸封閉牙本質(zhì)小管的研究中，結(jié)果顯示聯(lián)合封閉牙本質(zhì)小管率高于單用精氨酸[24]。

國內(nèi)也有許多關于Nd:YAG 激光與脫敏牙膏、Gluma脫敏劑、粘結(jié)劑、氟化物、生物活性玻璃、碘化銀、透明質(zhì)酸等化學物質(zhì)聯(lián)合治療DH的報道，這些研究均表明激光聯(lián)合傳統(tǒng)脫敏藥物能更好地封閉牙本質(zhì)小管，其療效比單獨應用激光或藥物的脫敏效果更為顯著[25-30]。值得注意的是，激光與藥物聯(lián)合應用時的先后次序可能會對治療效果產(chǎn)生影響[6]。

3.5 Nd:YAG激光治療重度磨耗引起的牙本質(zhì)敏感

牙合面重度磨耗這一牙齒增齡性變化，是老年人群出現(xiàn)牙本質(zhì)敏感癥的常見病因。有研究應用脈沖Nd:YAG激光治療儀，設定一定的參數(shù)條件(頻率10 Hz，40 mJ，60 s)，對牙合面重度磨耗出現(xiàn)牙齒敏感癥的老年患者進行牙齒脫敏治療，結(jié)果顯示激光即刻治療及治療后2周VAS評分值顯著低于治療前，短期療效顯著[31]。其他學者的研究也證實了Nd:YAG激光治療對老年人群的DH具有良好的臨床療效[32]。與其他引起牙本質(zhì)敏感的原因相比，重度磨耗多發(fā)生于老年患者，由于老年人身體機能衰退，如果激光輸出能量過大，會造成牙本質(zhì)表層的氣化，不僅起不到脫敏的效果，還存在牙髓損傷的風險。因此，對于重度磨耗引起牙本質(zhì)敏感的老年患者，激光的參數(shù)設定尤為重要。

除了Nd:YAG激光療法，許多學者也探討了減緩或者治療DH的其他方法，按實施地點可分為家庭護理和診室干預。家庭護理產(chǎn)品包括脫敏牙膏、漱口水、凝膠等，常用脫敏成分有：硝酸鉀、氯化鉀、氟化鈉、氯化鍶、精氨酸、羥基磷灰石、碳酸鈣、生物活動玻璃和無定形磷酸鈣[33]。有學者認為納米羥基磷灰石可能是脫敏牙膏中的最有效成分[34]。近年來還出現(xiàn)了一種家用光生物調(diào)節(jié)(PBM)牙刷，可以發(fā)射低功率激光，是一種簡便安全的脫敏產(chǎn)品[35]。診室干預包括臨床用脫敏劑、激光及二者聯(lián)合使用。臨床脫敏劑產(chǎn)品分為含鉀鹽脫敏劑、氟化物、樹脂及粘接劑、生物活性玻璃和硅酸鹽水門汀。研究證實，GaAlAs 激光、Nd:YAG 激光、Er:YAG 激光和 Er，Cr:YSSG 激光在緩解DH方面有良好的即刻和長期療效[36]。在聯(lián)合應用方面，治療牙本質(zhì)敏感癥的方式多種多樣，有同種激光不同功率聯(lián)合照射、兩種類型激光聯(lián)合應用、激光與局部脫敏劑聯(lián)合、兩種類型局部脫敏劑聯(lián)合等[33]。

Nd:YAG激光療法被認為是治療DH的一種有效手段。然而，目前的激光脫敏方法尚存在一些問題，例如照射參數(shù)(照射時間、照射距離、治療次數(shù)、是否接觸或移動等)對牙本質(zhì)小管封閉的影響，以及激光與藥物聯(lián)合應用時的能量及順序設置，還需進一步研究，尤其對不方便垂直照射的鄰面敏感患牙療效欠佳的問題亟待解決。