铒激光在牙科中的应用简介

铒激光在牙科中的应用简介

掺铒钇铝石榴石（Er：YAG）激光的特点即是其2940nm的波长，而牙体组织中的牙釉质和牙本质的主要组成成分羟基磷灰石晶体的吸收峰刚好与之相接近，同样还有牙体组织中的水，铒激光波长也位于其最高吸收峰。健康的牙釉质是高度矿化组织，含85%的羟基磷灰石、3%的有机物和12%的水。牙本质中矿物含量降低，无机物、有机物、水的含量约为50%、30%、20%。相较于其他激光，铒激光穿透能力低。Er:YAG激光对牙釉质和牙本质穿透深度为5~7μm。由于水对铒激光的吸收系数很大，周围组织吸收能量较少，因此铒激光照射对邻近组织热损伤较小，是一种安全高效的激光。

铒激光的作用机制有2种，包括：热效应和热机械效应。热效应是指牙体组织中的水吸收激光能量，产生超高温汽化，组织内压力超过结构耐受强度后，硬组织发生微爆破。热机械效应紧随其后。能量扩散的瞬间，周围矿化组织爆破崩解，实现了切割牙体硬组织的效果。牙齿发生龋坏后，组织中含水量显著上升。激光照射时龋坏组织会先爆破崩解，从而达到选择性去腐的效果，最大限度保存健康的牙体组织。

铒激光的作用效果主要取决于能量、脉冲宽度、照射时间和水冷却4个因素。激光对牙体组织的作用效果分为组织切割和组织处理。组织切割是指去除龋坏的牙体组织，铒激光能量被组织吸收后产热，在喷水的调节下，一旦达到特定的阈值即可实现切割硬组织的作用。扫描电镜下观察，经典的铒激光切割牙釉质样本为微爆破而非溶解，即：表面干净、起伏不平、布满坑状或鳞片状。目前认为，铒激光对牙釉质的切割阈值为

牙本质为

 

在5.5 W和92%/80%空气/水条件下，扫描电镜下牙釉质消融呈现出更为规则的棱柱状结构

组织处理是指通过低切除能量（指稍高于切割阈值能量）照射牙体组织，对牙釉质和牙本质表面进行改性。以低能量（的铒激光进行粗化、清理牙釉质，处理后表面形成微空泡结构。低能量铒激光配合喷水对去腐后窝洞牙本质进行处理，激光可去除碎屑、玷污层、细菌，减少热效应，减少胶原纤维汽化，降低对牙本质的损伤。

铒激光在牙科治疗中应用广泛，它可以精确地微创预备，温和无振动，为患者提供良好的就诊体验。同时能杀菌、处理牙面、控制热副反应。相较于其他激光，铒激光可作为传统涡轮手机的替代品，实现微创保守的治疗理念。

昊量光电提供的标准二极管泵浦的2940nm激光器在广泛的重复频率（0~1KHz）和脉冲持续时间（40us~1000us）范围内提供高达50W的功率，脉冲能量高达600mJ。由于突出的光束质量和高水平的水吸收，能在生物组织应用中提供惊人的结果。与闪光灯泵浦激光器相比，废热更少，冷却系统更小，有更紧凑的体积。通过采用可靠的激光二极管和坚固的结构，这些光源可连续7天24小时工作。另外，我们可以提供自由空间光和光纤耦合两种输出方式，并且可以根据客户的实际需求提供整套光学解决方案。

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审核编辑 黄宇