高功率激光去除美学修复体的有效性:一项系统评价

《Lasers in Medical Science》:Effectiveness of high-power laser use in the removal of esthetic restorations: a systematic review

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月16日 来源:Lasers in Medical Science 2.7

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  本系统评价旨在评估高功率激光(high-power lasers)去除美学修复体(esthetic restorations)相较于传统方法的有效性。该评价依据《系统评价和荟萃分析的首选报告项目》(Preferred Reporting Items for S

  
本系统评价旨在评估高功率激光(high-power lasers)去除美学修复体(esthetic restorations)相较于传统方法的有效性。该评价依据《系统评价和荟萃分析的首选报告项目》(Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses,PRISMA)进行,并在PROSPERO注册(注册号:CRD420251055736)。研究人员在MEDLINE、Scopus、Embase、Web of Science和Cochrane Library中进行了全面的电子检索。研究筛选、数据提取和方法学质量评估由四位评审人员独立完成,并使用适用于体外研究的QUIN工具(Quality Assessment Tool for In Vitro Studies)进行评估。共识别出2.384条记录,其中19项在离体人恒牙上进行的体外(in vitro)研究符合资格标准,并被纳入定性综合。纳入的研究评估了不同的高功率激光系统,主要为Er:YAG激光和Er,Cr:YSGG激光,以及CO2激光。五项研究被评定为高质量,其余十四项研究为中等质量。现有的实验室证据表明,激光辅助技术可能成为去除美学修复体的一种潜在替代方法,其优势包括保守性组织去除、减少对下方牙体结构的损伤,以及牙髓腔内温度升高保持在可接受范围内。Er:YAG激光是研究最频繁的系统,功率设置在1.5至5.9 W之间,在去除二硅酸锂(lithium disilicate)修复体方面表现出尤为有利的实验室性能,尤其是在较薄的基底下。在现有证据的局限性内,高功率激光似乎是替代传统方法去除美学修复体的一种有前景且微创的选择。然而,体外研究占主导地位的情况突出表明,需要设计良好的临床试验来证实这些发现并支持其临床应用。
引言

当代牙科日益重视美学和微创操作,旨在保留剩余牙体结构的同时实现最佳治疗效果。在此背景下,新型修复材料和技术的开发扩展了再现天然牙齿外观的可能性。最广泛使用的材料包括树脂基复合材料(resin-based composites),因其良好的美学和功能特性以及较低的成本而被采用。此外,二硅酸锂(lithium disilicate)和氧化锆(zirconia)等陶瓷材料因其生物相容性、化学稳定性和优异的美学性能而常用于修复程序。

在临床实践中,美学修复体的去除相对常见。然而,去除复合树脂或陶瓷等修复材料对临床医生而言仍具挑战性,尤其是在保留牙体结构方面。尽管使用高速手机配合金刚砂或碳化钨车针等传统方法能有效缩短临床时间,但在基质去除的选择性方面存在重要局限,并可能导致牙髓腔内温度显著升高。因此,在不损伤或至少最大限度减少对下方牙体结构损伤的情况下去除这些材料的技术,已越来越多地在保守牙科领域得到研究。

高功率激光治疗(HPLT)已被研究用于去除修复材料,包括Er:YAG激光、Er,Cr:YSGG激光、Cr:YSGG激光和CO2激光,功率设置从1.5 W到10 W不等。这些系统可能提供优势,如选择性烧蚀修复材料,有助于保护健康牙体结构;通过将牙髓腔内温度维持在临界水平以下保持热安全性,避免损伤牙髓健康;此外,激光在令人满意的临床去除时间内表现出高效性能。

尽管当代美学修复体的存活率很高,但更换修复体仍是常见临床操作。可能需要进行修复体去除的原因包括继发龋、边缘劣化、粘接失效、修复材料断裂或崩瓷、美学不满意、颜色不匹配、固位丧失、根管治疗,或需要暴露下方牙体结构进行再治疗。使用旋转器械进行传统去除往往耗时且不具选择性,可能导致不必要的健康牙体组织损失或对修复体造成损伤,尤其是在目标是取出而非破坏修复体时。因此,既能促进修复体去除又能同时保护修复体和下方牙体结构的保守技术已成为重要的研究领域。

尽管已有若干体外研究探讨了高功率激光在去除美学修复体中的应用,但由于激光系统、修复材料和实验方案的差异,现有证据仍然分散。此外,以往的综述主要集中于特定激光系统或特定修复材料。据研究人员所知,此前尚无系统评价全面综合高功率激光系统在不同修复材料及实验室结果方面用于去除美学修复体的现有证据。因此,本系统评价旨在基于现有体外证据,批判性评估高功率激光辅助去除美学修复体的有效性、安全性和方法学特征。

材料与方法

方案注册

本系统评价按照《系统评价和荟萃分析的首选报告项目》(PRISMA)指南进行,并在文献检索开始前已在PROSPERO(CRD420251055736,2025年5月20日)前瞻性注册,本系统评价实施期间未发生偏离注册方案的情况。

资格标准

检索策略基于PICOS框架制定,包括以下组成部分:人群(Population)为使用美学修复材料修复的离体人恒牙;干预措施(Intervention)为使用高功率激光去除修复体,包括Er:YAG激光、Er,Cr:YSGG激光和CO2激光;对照(Comparator)为传统机械去除方法,或在适用情况下采用不同激光参数、修复材料或实验条件,无对照的研究若评估高功率激光辅助去除的有效性或安全性也可纳入;结局指标(Outcomes)的主要结局为美学修复体的去除/脱粘时间,次要结局包括牙髓腔内温度变化、粘接强度、结构损伤、牙釉质和牙本质保存情况,以及与激光辅助操作相关的表面改变;研究设计(Study design)为在离体人恒牙上进行的体外研究。基于上述标准,提出了以下研究问题:“高功率激光系统在去除美学修复体方面的有效性和热安全性如何,包括其对修复体脱粘、热变化和结构完整性的影响?”

为回答该问题,所有纳入研究均为在离体人恒牙上进行的体外实验。符合条件的研究必须评估使用任何类型高功率激光治疗去除美学修复体。检索过程不设语言限制,任何语言发表的研究均可纳入考虑。此外,叙述性综述、系统或范围综述、信件、书籍章节、会议摘要、观点文章和观察性研究均被排除。在机构检索和/或尝试联系通讯作者后仍无法获取全文的研究也被排除。

检索策略

电子文献检索于2026年3月19日在MEDLINE、Scopus、Web of Science、Cochrane Library和Embase中进行,并于2026年7月更新。检索策略最初在MEDLINE中使用索引的MeSH术语及其同义词制定和应用,随后针对其他数据库的具体特征进行了细微调整。所有电子数据库的完整检索策略见原文表1。未进行灰色文献检索。

研究筛选

电子检索后,检索到的参考文献被导出至系统评价管理平台Rayyan。使用Rayyan软件识别重复文献,并由两名独立评审人员手动核实以确保准确性。在筛选过程之前,评审人员进行了校准练习,以标准化资格标准的应用。分歧通过讨论达成共识,随后进入正式筛选阶段。共有三名评审人员参与文献筛选过程,以尽量减少潜在的选择偏倚。第一阶段,两名评审人员独立盲法筛选标题和摘要。符合纳入标准的文献编码为"预选",可能符合但不确定的记录编码为"可能",不符合的编码为"排除"。意见分歧通过讨论解决;如无法解决,则咨询第三名评审人员以达成共识。第二阶段,同一两名评审人员在预选文献的全文分析中应用资格标准。意见分歧通过讨论解决;如无法解决,则咨询第三名评审人员,并通过评审人员之间的共识会议解决僵局。

数据提取

在数据提取前,使用纳入研究样本对标准化提取表进行预测试,并在必要时进行完善以确保一致性和完整性。两名评审人员独立从全文文章中提取相关数据至定制数据提取表。数据提取过程完成后,两名评审人员进行信息交叉核对。每篇论文系统提取以下数据:发表信息(作者、年份、国家、研究设计)、样本量、干预措施、评估标准、主要结果和结论。若数据缺失或不完整,则尝试联系纳入研究的通讯作者以获取澄清。当无法获取数据时,按原始发表中的报告分析可用信息,不进行缺失数据填补。

数据综合

由于纳入研究在激光参数、修复材料、研究设计和结局指标方面存在显著异质性,采用叙述性方法进行数据综合。研究根据修复材料(贴面、冠、复合树脂修复体和混合实验模型)和激光系统(Er:YAG、Er,Cr:YSGG和CO2激光)进行分组。由于研究设计、结局定义和测量方法的差异妨碍了有意义的统计合并,未进行荟萃分析。相反,进行了定性综合以识别跨研究的模式。

异质性域

以下异质性域被预先定义并纳入定性综合考虑:激光类型(Er:YAG、Er,Cr:YSGG、CO2)、波长、功率输出、脉冲频率、脉冲持续时间、冷却或冲洗方案、修复材料(氧化锆、二硅酸锂、长石质陶瓷、复合树脂)、修复体厚度、粘接剂类型,以及结局指标(如脱粘时间、粘接强度、牙髓腔内温度变化和结构改变)。

质量评估与偏倚风险

四位评审人员使用Sheth等人开发和验证的体外研究质量评估工具(QUIN工具),独立并对每项纳入研究进行双重方法学质量和偏倚风险评估。QUIN工具包含12个专为体外牙科研究设计的方法学领域,包括:明确陈述的目标/目的、样本量计算、抽样技术、对照组、方法学、操作者详细信息、随机化、结局测量、结局评估者详细信息、盲法、统计分析和结果呈现。每个项目评分分为2分(充分说明)、1分(说明不充分)或0分(未说明)。根据QUIN原始方法学,不适用于评价的项目不计入最终计算。每项研究的总体质量评分计算方法为:所得总分除以最大可能得分并以百分比表示。研究被分为高质量(≥70%)、中等质量(50%–69%)或低质量(<50%)。评审人员之间的分歧通过讨论直至达成共识解决。所有QUIN领域和评分标准的详细描述见补充表S1。

结果

研究筛选

初始检索策略在所有数据库中检索到2.384条记录。在筛选前识别并移除了944条重复记录;剩余1.440条记录基于标题和摘要进行筛选(第一阶段)。随后对40篇文献进行全文阅读评估;其中一篇因无法获取全文而被排除。筛选过程结束时,共有19项在离体人恒牙上进行的体外研究被纳入。

研究特征

纳入的文章涵盖四大洲、七个国家。亚洲和北美洲发表数量最多,各贡献五项研究。北美洲中,四项研究在美国进行,一项在加拿大。亚洲中,三项研究来自土耳其,一项来自伊拉克,一项来自阿拉伯联合酋长国。欧洲贡献了两项研究,均来自瑞士。非洲由一项在埃及进行的研究代表。未识别到来自南美洲或大洋洲的研究。样本量从22颗到120颗牙齿不等,包括前磨牙、切牙和磨牙。

所用激光系统及评估材料

Er:YAG和Er,Cr:YSGG激光是研究最频繁的系统,另有一项研究评估了CO2激光。在波长、功率输出、脉冲持续时间、脉冲频率、照射时间和冷却参数方面观察到相当大的异质性。评估的激光功率从1.5 W到7.5 W不等,具体取决于修复材料和临床目的。纳入研究评估了不同的修复材料,包括二硅酸锂、氧化锆、长石质陶瓷、白榴石增强陶瓷、纳米陶瓷树脂和复合树脂修复体。若干研究还探讨了修复体厚度和粘接剂类型对激光辅助去除美学修复体性能的影响。最常评估的结局为脱粘时间、剪切粘接强度、牙髓腔内温度变化以及激光照射后的结构完整性。其他结局包括扫描电子显微镜评估的表面形态、粘接剂残余指数、牙釉质保存情况和照射期间的热行为。

总体而言,大多数研究认为激光辅助去除美学修复体是有效且保守的。二硅酸锂修复体通常比氧化锆和白榴石基陶瓷表现出更短的脱粘时间。较高的激光功率设置往往能提高脱粘效率,但在某些情况下导致更大的热变化。大多数研究报告牙髓腔内温度升高在临床可接受范围内,且对修复体或牙体组织的结构损伤最小。对照方法包括使用高速金刚砂车针的传统机械去除、无激光对照组,以及不同激光参数和修复材料之间的比较。

个体证据来源的结果

干预措施侧重于评估不同实验条件下激光照射用于去除或脱粘牙科修复体的效率、安全性和热效应。Er:YAG激光是最常用的干预措施,在若干研究中以不同功率设置和实验条件使用。Er,Cr:YSGG激光也被广泛使用,特别用于陶瓷修复体和贴面的脱粘。一项研究还评估了使用具有光谱反馈系统的CO2激光选择性去除复合树脂。纳入研究的详细特征描述见原文表2、表3、表4和表5。

纳入研究之间观察到相当大的方法学异质性。在激光系统(Er、Er,Cr和CO2)、照射参数(功率输出、脉冲频率、脉冲持续时间、波长和照射时间)、修复材料(氧化锆、二硅酸锂、长石质陶瓷、纳米陶瓷树脂和复合树脂)、修复体厚度和实验方案方面存在差异。此外,各研究评估的结局差异显著,包括脱粘时间、剪切粘接强度、牙髓腔内温度变化、表面形态、粘接剂残余指数和结构完整性分析。研究设计、样本制备、粘接程序和结局评估的差异进一步导致了总体异质性。因此,研究间的直接比较受限,定量综合(荟萃分析)被认为不恰当。原文表6总结了纳入研究的方法学和临床异质性,包括激光参数、修复材料、照射条件和结局变异性。

质量评估与偏倚风险

使用QUIN工具进行的方法学质量和偏倚风险评估表明,纳入研究的总体质量范围为58.3%至70.8%。五项研究被评定为高质量(≥70%),其余十四项研究为中等质量(50%–69%)。没有研究被评定为低质量。大多数研究清楚描述了其目标、抽样程序、对照组、实验方法学、结局测量、统计分析和结果呈现。然而,一致识别出重要的方法学局限性,特别是在样本量计算、随机化、盲法和结局评估者详细信息的报告方面,这些在大多数研究中缺失或描述不足。每个QUIN领域的详细评分见补充表S1。

讨论

本系统评价的结果表明,当前的体外证据提示高功率激光治疗(HPLT),特别是Er:YAG和Er,Cr:YSGG系统,在实验室条件下具有促进美学修复体去除的潜力。与传统机械方法相比,现有实验室证据表明激光辅助技术可能实现更受控制的修复体去除和更好的牙体结构保存。然而,这些观察完全来自体外研究,不应被解释为临床优越性或有效性的证据。由于纳入研究之间存在显著异质性,无法进行定量综合,因此应谨慎解读这些结果。

由于纳入研究之间存在显著异质性,无法进行荟萃分析。临床异质性体现在激光系统(如Er:YAG、Er,Cr:YSGG、CO2)、修复材料(复合树脂、二硅酸锂、长石质陶瓷、白榴石增强陶瓷和氧化锆)、修复体厚度以及评估结局(包括脱粘时间、粘接强度、牙髓腔内温度、表面完整性和牙釉质保存)的多样性。方法学异质性也相当大,源于实验设计、样本制备方案、储存条件、激光照射参数(功率、能量、脉冲持续时间、频率、照射时间、冷却方案和尖端到表面距离)、对照方法以及结局评估技术的差异。由于这种显著的临床和方法学变异性,统计异质性无法有意义地评估,数据合并被认为不恰当。因此,按照PRISMA声明进行了描述性综合。

根据QUIN评估,大多数研究被评定为中等方法学质量,主要原因是样本量计算、随机化、盲法和结局评估者详细信息的报告不足。这些方法学局限性增加了潜在的偏倚风险,在解读现有证据时应当考虑。

关于热安全性,当采用适当的激光设置和冷却策略时,牙髓腔内温度升高通常维持在可接受的生物学限度内。使用Er,Cr:YSGG和Er:YAG激光的研究表明,虽然较高的功率设置可能加速修复体去除,但也可能增加热风险。重要的是,连续水喷雾冲洗被一致认为是控制热量产生的关键因素。这些发现与先前表明适当校准的激光照射不会对牙髓组织产生有害热效应的证据一致。控制牙髓腔内温度的重要性已得到充分证实,因为温度升高超过临界阈值可能导致不可逆的牙髓损伤。

从机制角度来看,铒激光的有效性可归因于其对水和羟基磷灰石的高亲和力,从而实现牙体组织和修复材料的选择性光热烧蚀。这种选择性相互作用允许受控去除,对邻近结构损伤最小,这可能解释了与旋转器械相比牙釉质和牙本质的更好保存。除对含水基质的亲和力外,激光辅助陶瓷修复体脱粘的机制似乎涉及激光能量通过陶瓷材料传输至下方的树脂粘接剂层。吸收的能量可能促进热软化、残留水分子的微爆炸以及粘接界面的降解,导致粘接强度降低并促进修复体去除。该过程的效率受陶瓷成分、厚度、光学特性和激光参数等因素的影响,这些因素决定了到达粘接剂层的能量大小。这一机制可能解释在较薄且更半透明的陶瓷修复体中经常观察到的较短脱粘时间。

基于现有实验室证据,激光辅助去除似乎比高速金刚砂车针等传统方法具有潜在优势。虽然旋转器械与选择性差的磨损和潜在的过度预备相关,但激光在标准化实验室条件下可能提供更受控和保守的方法。这在以保存健康牙体结构为关键临床目标的修复牙科中尤为重要。此外,评估复合树脂去除的研究表明,CO2激光可以实现快速选择性烧蚀,对下方牙釉质的损伤最小。传统旋转器械虽然广泛使用,但与非选择性去除牙体组织和过度的牙体组织损失风险相关,这强化了激光辅助技术等微创替代方案的临床相关性。

材料相关因素,特别是厚度和成分,在激光辅助去除的有效性中发挥重要作用。总体而言,较薄的修复体去除更快且热风险更低,而增加的厚度需要更长的照射时间和仔细调整激光参数。证据还表明,较薄陶瓷材料中完全脱粘更为可预测,粘接强度可能随厚度和激光设置而变化。这些发现强调了基于材料特性进行个体化参数选择的必要性。

修复材料的类型也影响激光性能。二硅酸锂修复体似乎对激光辅助去除反应更有利,与传统方法相比手术时间更短。相比之下,氧化锆基修复体由于其较低的吸收特性往往需要更长的照射时间;然而,在无显著不良效应的情况下仍可进行去除。

目前的体外证据表明,激光辅助去除美学修复体有可能成为陶瓷修复体脱粘的保守替代方案。实验室研究一致报告在实验条件下保留了下方牙体结构并降低了医源性损伤风险。然而,这些发现尚未在临床环境中得到证实。Er:YAG激光通过选择性靶向粘接层在脱粘陶瓷修复体方面显示出效率,这有助于减少去除过程中的机械应力。

本评价具有若干优势,包括透明的方法学程序、明确定义的资格标准、重复的研究筛选和数据提取,以及纳入多个电子数据库。此外,各研究的发现总体一致,支持激光方法在实验室条件下的潜力。尽管这些发现提供了有价值的机制信息,并可能支持未来临床研究的设计,但不应被解释为常规临床应用证据。

按激光类型分层时,铒基激光(Er:YAG和Er,Cr:YSGG)在促进陶瓷修复体脱粘方面一致表现出良好的实验室性能。波长和照射参数的差异影响脱粘效率,而修复体成分和厚度也影响去除时间。二硅酸锂修复体通常比氧化锆和白榴石增强陶瓷表现出更快的脱粘,这可能是由于光学特性和激光能量吸收的差异。在各研究中,牙髓腔内温度升高在所研究的实验条件下保持在普遍接受的生物学阈值以下;然而,临床条件下的生物安全性仍有待确定。

尽管目前的实验室证据提示激光辅助去除可能保存牙体结构并促进选择性脱粘,但这些发现尚不能外推至临床实践。临床实施仍受设备成本、操作者培训、激光方案变异性以及缺乏标准化临床参数的限制。

本评价的结果与此前报告铒激光在保持牙体结构和维持牙髓腔内温度于临床可接受限度内方面具有良好实验室脱粘性能的系统评价一致。先前的证据也表明,二硅酸锂修复体往往比氧化锆基修复体表现出更短的脱粘时间,这可能是由于光学和热学特性的差异。与以往主要聚焦于特定陶瓷系统或单个激光类型的评价不同,本评价对不同的激光系统和修复材料提供了更广泛的综合,从而能够更全面地理解修复牙科学中激光辅助美学修复体去除策略。

应承认若干局限性。所有纳入研究均为体外研究;因此,这些发现应被解释为临床前证据而非临床有效性的证据。实验室模型无法再现重要的临床变量如唾液污染、修复体老化、咬合负载、患者相关变异性或操作者相关因素。此外,修复材料、激光参数、样本制备和评估结局的显著异质性限制了研究间的直接比较并妨碍了定量综合。中等方法学质量研究占主导地位进一步降低了对现有证据的置信度。虽然实验室发现的连续性支持持续研究激光辅助修复体去除,但在建立明确的临床推荐之前,需要使用标准化方案和长期随访的设计良好的随机临床试验。

结论

当前的体外研究证据表明,高功率激光,特别是Er:YAG和Er,Cr:YSGG系统,可能促进美学修复体的去除,其中陶瓷修复体(包括二硅酸锂和氧化锆)的一致性发现最为明显。然而,现有证据仍完全基于实验室,且以显著的方法学异质性和主要为中等方法学质量为特征,限制了研究结果的确定性和临床适用性。尽管在实验条件下牙髓腔内温度升高通常保持在可接受限度内,但这些结果不应被解释为临床有效性或优于传统技术的证据。在激光辅助美学修复体去除可被推荐用于常规临床实践之前,需要采用标准化方案的设计良好的临床研究。
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