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www.dentistx.com 新闻与观点4 激光KEY LASER 3 工作原理 激光在龋病、牙髓病、牙周病、口 腔颌面外科以及其诊断中都开始应用。 一定波长的激光对组织有特异的效果。 因此必须理解其功能及其内在机理以正 确应用激光技术。 （一）结构与工作原理 （1）激光为一种单色的平行性(光 束可以做到非常细窄，且发散小）或相 干性（光波在时间和空间上是同相的） 的光源 。激光由激活媒质（可激发微 粒）、激射光源和谐振器组成。激活媒 质决定了激光辐射的波长。激光的传输 可通过直接发射、光学纤维、光学臂或 内腔引导实现。激光与组织之间的相互 作用，通常有反射、吸收、扩散及穿透 四种不同的作用结果。 卡瓦Key Laser3 是 Er: YAG激光， 是由钇玻璃外壁与经铒处理铝、石榴石 的实心核组成。可以发出波长为2940纳 米的红外线。激射光源可通过光导纤维 实现输送。脉冲功率可达到600mJ。脉 冲频率的调节范围在1到25Hz 之间。 （2）激光对组织的生物学效应包 括热效应、机械效应、光切除或光动效 应。激光的效果取决于激光波长与疾病 组织构成特定频谱的一致性。在口腔医 学中，研究的3个要素包括水、血红蛋 白与磷灰石。在常规的激光作用中，组 织通过蒸发以及高温分解完成切除。这 种过程不适于切除坚硬的牙齿物质，因 为熔化以及气化温度较高。与此相反， KEY激光对生物组织产生的作用并不依 赖于纯粹的热过程，更准确地说应该是 一种热机效应。实际上是组织中所含的 水由于吸收作用完成了切除过程，而 且能够在最低脉冲能量要求下完成高 效的切除过程。除了良好的吸收率， K.E.Y激光短暂的持续时间也是获得低 损伤效果的主要原因，这是因为激光 束的持续时间仅有若干毫秒。热机切除 过程的作用原理在于组织内部所含的水 通过吸收短暂的激光脉冲，从液体瞬间 转化为气体。水的瞬间膨胀所产生的压 力足以按照我们需要的方式清除组织物 质。KEY激光的另一个优点在于切除过 程所需要的能量并不主要取决于组织物 质（其熔点较高）的汽化温度，而主要 取决于水较低的蒸发能量和温度。 此外，只有一部分组织（即所含的 水分）需要气化。因此，这种切除过程 的另一个特点就是切除动作只有在超过 特定的能量密度（切除极限值）时才会 发生。该极限值大约为：3.3J/cm2 （瓷 釉），2.8J/cm2 （牙本质），1.3J/cm2 （骨骼）以及0.8J/cm2 （皮肤）。在烧 蚀力较低时（低于切除极限值），仅 加热组织并使其脱水。 因此KEY激光的波长对于生物组织 的切除而言已经预先确定（图1，2）， 因为这些组织通常都含有水。辐射将被 表层吸收，无法穿过组织的内层。即使 瓷釉只含有少量水，也足以吸收辐射。 由于聚焦激光束的照射点很小，激光的 作用将局限在较小区域，因此尽可能降 低了对周围区域的加热作用。 图1：在不同牙齿组织中的水、有机基质以及 矿物质的重量百分比R [3]， R [4]。 图2：在不同牙齿组织中的水、有机基质以及 矿物质的体积百分比R [3]， R [4]。 水 有机基质 矿物质 ①瓷釉；②牙本质；③粘固物；④骨骼； ⑤牙髓、牙龈以及软组织。 水 有机基质 矿物质 ①瓷釉；②牙本质；③粘固物；④骨骼； ⑤牙髓、牙龈以及软组织。