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低水平激光在口腔颌面外科领域研究进展

2020-5-8 09:05  来源:口腔医学
编辑:陈凯 李春明 阅读量:2119

    物理学家Theodore Maiman在1960年成功研制出第一台红宝石激光器,标志着低水平激光器的诞生,1967年,匈牙利的Endre Mester研究发现He-Ne激光具有促进小鼠毛发生长和伤口愈合的能力,随着研究的深入,激光可以用于治疗皮肤溃疡不愈合的患者。这标志着低水平激光开始应用于医疗领域。低水平激光(low-level laser therapy,LLLT)在不同医疗实践领域已经取得了很好的疗效,如治疗雄性激素性脱发、肩周炎、烧伤瘢痕等。但目前为止,在口腔颌面部组织中的应用仍然有限。本文结合LLLT的新近文献,对其相关的作用机制及在临床上的应用效果进行综述,以探究其在口腔颌面外科可能的应用前景。

    1.LLLT的机制及生理效应

    现阶段的研究中发现低水平激光作用于细胞的分子机制通常被认为是“光生物调节作用”。LLLT的大部分影响可以通过线粒体内的光吸取来说明,细胞内数以万计的线粒体可以通过氧化磷酸化产生三磷酸腺苷(ATP)。此外,在应激或缺血组织中,线粒体合成一氧化氮(NO),其竞争并且取代氧与细胞色素C氧化酶(CcO)结合以抑制细胞呼吸,产生两种负面影响:ATP合成减少和氧化应激增加。

    LLLT的主要作用是通过细胞色素C氧化酶(CcO)吸取红外光和近红外光,传递光能。次要影响是在应用LLLT之后,CcO释放出NO,ATP合成增加,氧化应激反应减少。第三级效应是LLLT直接或间接地影响细胞质、细胞膜和核功能中的成分,控制基因转录,进而调节细胞的反应,如增殖、迁移、坏死和炎症。第四级效应是那些没有吸取光子的组织同样可以通过被吸取光刺激的细胞释放的生物活性分子间接受到影响,从而产生间接反应,如:抗炎消肿、镇痛、组织修复和缓解肌肉疲劳。具体的作用机制可能因各种临床应用而异,将在下文中分别讨论。此外,尽管有大量的研究探索了LLLT的工作原理,但其确切的作用机制仍有待充分阐明。

    2.LLLT在口腔外科的应用

    2.1智齿拔除术

    智齿拔除术后病人多伴有术区疼痛、肿胀、张口受限和感觉减退症状,通常需要通过服用镇痛药、抗生素以及冰敷的方法来控制,虽然有效,但副作用明显。而如今,有证据显示,LLLT可以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。该方法安全无副作用,所以其极有可能成为治疗智齿拔除术并发症的新方法。Alan等研究发现LLLT(GaAlAs810nm,300mW,4J/cm2)有效降低疼痛水平。

    Aras等研究了LLLT(GaAlAs808nm,100mW,4J/cm2)在口腔内和口腔外应用对智齿拔除术后肿胀和张口受限的影响,发现口外使用LLLT缓解症状效果更明显,Kahraman等研究发现口内使用LLLT(GaAlAs830nm,100mW)比口外应用缓解术后疼痛更有效。Kazancioglu等在智齿拔除手术后观察并比较了LLLT(GaAlAs808nm,100mW,4J/cm2)和臭氧治疗的效果,结果显示,臭氧组和LLLT照射组的疼痛程度均低于对照组。

    2.2颞下颌关节紊乱病

    颞下颌关节紊乱病(temporomandibular disorders,TMDs)是一组肌肉骨骼疾病,是最常见的是咀嚼肌筋膜痛。现已有研究证实,LLLT在肌筋膜综合征、骨关节炎以及颈部疼痛的治疗中效果明显,它能够通过抑制运动过程中产生的活性氧和活性氮,来改变线粒体的功能,从而缓解肌肉疲劳。理论上,它有可能成为治疗TMDs的一种安全、无创的治疗方式。Hakgüder等临床试验中,激光组使用LLLT(GaAlAs808nm,100mW)照射颞肌和咬肌肌腱,并测量压力疼痛阈值、咀嚼性能和主观疼痛强度,发现激光组压力疼痛阈值升高,咀嚼效率升高,疼痛度降低,结果证实LLLT明显减轻了TMDs引起的疼痛。

    Sancakli等在使用LLLT(820nm,300mW,3J/cm2)时也证实了这一点,并发现对改善下颌骨功能也有积极的作用。Machado等发现LLLT(GaAlAs780nm,60mW)与口腔运动练习联合使用还可以达到更好的效果。另有一些研究虽观察到治疗效果,但统计分析提示,没有显著差异。这可能与其使用的样本数量少和患者症状差异大有关。最近的研究中,Chen等得出的结论是LLLT虽然在减轻TMDs疼痛方面的疗效有限,但它对TMDs患者的下颌运动范围改善显著。

    2.3颌面部神经疾患

    LLLT在治疗神经损伤方面取得积极作用,并已经应用于对脑卒中和脑外伤的治疗。LLLT利用激光的穿透性促进受损神经轴突再生修复,促进受损神经轴突再生,进而修复受损神经。应用于三叉神经痛患者时,Walker等用He-Ne激光(632.5nm,1mW)照射覆盖周围神经和疼痛面部区域的皮肤,结果显示,激光组疼痛的强度和频率显著降低。Romaniello等报道,面部皮肤受体密度高,口腔黏膜、上唇、眶上区皮肤、下巴和太阳穴都是激光照射的敏感区域。Khullar等研究中,激光组应用LLLT(GaAlAs820nm,70mW,48J/cm2)后,证实LLLT对下牙槽神经长期感觉异常的恢复是有益的。

    Miloro等研究发现LLLT(820~830nm,70mW)对双侧矢状劈开截骨术后神经感觉恢复有潜在益处,后来,在Gasperini等研究中也得到证实。

    2.4头颈癌放化疗后口腔黏膜炎

    口腔黏膜炎是头颈肿瘤患者放化疗后严重的并发症之一,症状主要表现为创口难以愈合并伴有剧烈的疼痛。目前,国内尚无确切有效的治疗方法。LLLT已在治疗压力性溃疡中展现了较好的疗效,它能使局部组织毛细血管扩张,通透性增加,加快血液循环,提高创伤处的营养物质和氧的供给,从而加速血管生成,促进组织愈合。于是,便有研究学者尝试性的运用LLLT来治疗口腔黏膜炎。Zanin等运用LLLT(GaAlAs660nm,30mW)明显缓解了患者口腔黏膜炎的疼痛及吞咽困难等症状,改善了患者生活质量。近期,在多国癌症支撑护理协会(MASCC)和国际口腔癌学会(ISOO)发布了预防口腔黏膜炎的引导方针,低水平激光治疗被列为其中一项干预措施。

    随着指南的颁布,现已有多个研究对LLLT治疗口腔黏膜炎的效果进行了评价。Oberoi等研究中发现,预防性LLLT降低了放化疗患者中发生口腔黏膜炎的总体风险和疼痛程度。

    2.5口腔种植外科

    早期实验显示LLLT在损伤部位可以诱导成骨细胞活性和促进骨修复。而在口腔种植领域的动物实验研究中,Lopes等使用LLLT(830nm,10mW)照射兔胫骨种植体周围,通过拉曼光谱和扫描电子显微镜进行评估,他们观察到LLLT的积极影响可以促进骨愈合,提高种植界面的机械强度,有助于骨结合。人成骨样细胞培养的研究表明,LLLT处理能促进成骨细胞的增殖和分化,并促进其与钛种植体的结合。

    Fernandes等运用LLLT(830nm,30mW,100J/cm2)对大鼠骨缺损照射治疗,在观察骨愈合过程中组织学改变和成骨基因表达时发现,LLLT调节了炎症过程,加速了新骨生成。尽管大量的动物研究已经显示LLLT可以促进骨结合,但Morales等通过共振频率分析LLLT(830nm,86mW,92.1J/cm2)的牙列缺失患者下颌种植牙,发现LLLT对种植体初始稳定性没有明显影响,所以临床应用方面还需要进一步研究。

    3.结语

    综上所述,在探索LLLT的治疗机制和疗效的过程中,已经进行了大量相关的细胞实验、动物实验以及临床试验。已经证实了其治疗的有效性,但仍然还存在诸多争议,例如,关于低水平激光生物刺激的作用机制尚无定论,以及研究中应用的光学参数不统一,而LLLT又具有明显的参数依赖性,致使治疗效果存在一定的差异性,一定程度上制约了低水平激光疗法的应用推广。在今后的研究中,需要进一步加强对低水平激光的基础研究,从而揭秘LLLT对生物组织产生效应的过程,探索出LLLT达到稳定治疗效果的条件和规律,缩短LLLT的治愈时间、提高患者生活质量,使得LLLT的应用更加广泛。

编辑: 陆美凤

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