Effect of Nd:YAG, Er:YAG Laser Irradiation on Gingival Surface Anesthesia Takahisa FUKUDA, Koutarou MATSUI, Takumasa YOSHIDA, Gaku AKASHI, Mohei YUASA

Nd:YAGお

よびEr:YAGレ

ー ザ ー 照射 の 歯 肉表 面麻 酔 効 果

Effect

of Nd:YAG,

Er:YAG

Laser

Irradiation

on Gingival

Surface

Anesthesia

Takahisa FUKUDA, Koutarou MATSUI, Takumasa YOSHIDA,

Gaku AKASHI, Mohei YUASA, Hiroyasu YAMAGUCHI,

Kazuhiro GOMI and Takashi ARAI

Department of Periodontics

and Endodontics,

Tsurumi University

of School

of Dental Medicine

(Chief:

Prof. Takashi ARAI)

(Received: June 16, Accepted for Publication: August 8, 2006)

Abstract: The aim of this study was to compare the gingival surface anesthetic effect of Nd:YAG, Er:YAG laser irradiation and a surface anesthetic using Visual Analogue Scale (VAS) in a short time interval.

Ten adult volunteers participated in this study. The subjects were divided into 3 groups (Nd:YAG laser, Er:YAG laser, con trol). The irradiated sites were gingival and buccal areas of mandibular incisors. Each laser was irradiated for 1 minite, 3 times at 1.5W. A surface anesthetic was used for the control group. The change of VAS and the depth pierced by a cartridge needle were measured immediately after the laser irradiation, and at the following 1, 2, 3, 4, and 5 minutes. For the control group, these measurements were performed from 3 minutes after the laser irradiation with the same interval. The results were subjected to the Kruskal-Wallis test and Mann-Whitney test.

The results of this study indicated that the VAS value of the Er:YAG laser group was significantly higher than that of the Nd:YAG laser group and control group at immediately after the laser irradiation and was significantly higher than that of the Nd:YAG laser group at 2, 4, 5 minutes after the laser irradiation. However, there was no significant difference between the three groups in the measurement of pierced depth.

This study suggested that Nd:YAG laser is almost equal to a surface anesthetic and that Er:YAG laser is not so effective as Nd:YAG and a surface anesthetic.

(J. Jpn. Soc. Laser Dent. 17: 118•`122, 2006 Reprint requests to Dr. FUKUDA) Key words=Er:YAG laser, Nd:YAG laser, Surface anesthetic

キ ー ワ ー ド=Er:YAGレ ー ザ ー,Nd:YAGレ-ザ ー,表 面 麻 酔 薬 緒 言 Nd:YAGレ ー ザ ー の 波 長 は1.06μmで あ り,組 織 の 透 過 率 が 大 き く か っ 組 織 内 に お け る 散 乱 効 果 も大 き い1)。 こ の た め 生 体 組 織 に 照 射 さ れ た レ ー ザ ー の エ ネ ル ギ ー(100mJ, 20pps)は 照 射 周 辺 に 広 く伝 わ り,組 織 は 広 い 範 囲 で 止 血 効 果 を も た ら す2-4)。 こ の た め に,Nd:YAGレ ー ザ ー は 組 織 透 過 型 レ ー ザ ー に 分 類 さ れ て い る 。 こ れ ま で に,我 々 は 〒230-8501横 浜 市 鶴 見 区 鶴 見2-1-3 TEL 045- 581 -1001 FAX 045 - 573 -9 5 9 9

20 0 6 年 9 月 福 田 貴 久 ・他 Nd : YAGお よ びEr : YAGレ ー ザ ー の 表 面 麻 酔 効 果 1 1 9 Nd:YAGレ ー ザ ー の組 織 透 過 性 に着 眼 し,ク ラ ン プ装 着 時5)あ る い は歯 の 移 動 時6)の 疼 痛 緩 和 効 果,表 面 麻 酔 効 果7),歯 周 治 療 中 に生 じた 象 牙 質 知 覚 過 敏 症8),墨 汁 塗 布 の有 無 に よ るNd:YAGレ ーザ ー照 射 の疼 痛 緩 和 効 果9),歯 内 お よび 歯 周 外 科 へ の応 用10)な どの 観 点 か ら研 究 を お こ ない 良 好 な結 果 を得 て い る。 これ に対 し,Er:YAGレ ー ザ ー は 組 織 表 面 吸 収 型 レー ザ ー に 分 類 さ れ,そ の 波 長 は2.94nmで あ る。 こ の レ ー ザ ー は水 分 に よ く吸 収 され る性 質 を有 す るた め,組 織 表層 で エ ネル ギ ー の 大 部 分 が 吸 収 され 内 部 に まで 透 過 しな い特 性 を持 っ 。 この 特 性 を利 用 して,う 蝕 治療 や 歯 肉 の メ ラニ ン蒸 散 な どの 治 療 に応 用 され て い る1 1, 1 2 )。 同 一 口腔 内 で 歯 周 歯 内 の外 科 治療 が2回 必 要 な患 者 に対 しNd;YAGレ ー ザ ー,Er:YAGレ ー ザ ー 照 射 と消 炎 鎮 痛 剤 に よ る術 後 疼 痛 緩 和 効 果 をVASに て比 較 した 我 々 の研 究13)か ら,Nd:YAGレ ー ザ ー 照 射 で は 術 後1時 間 か ら4 時 間 後 のVASが 消 炎 鎮 痛 剤 の 内 服 と比 較 して 有 意 に高 値 で あ っ た が,翌 朝 の 起 床 後 のVASは 統 計 学 的 有 意 差 は認 め られ なか っ た。 こ れ に対 し,Er:YAGレ ー ザ ー 照 射 で は 消 炎鎮 痛 剤 の 内服 と比 較 して術 直後,翌 朝 の起 床 後 で統 計 学 的有 意 差 は 認 め られ な か っ た 。 この2つ の研 究 結 果 か ら 考 え られ る こ とは,研 究 の対 象 歯 に骨 欠損 が あ り,そ の骨 組 織 の 炎症 の抑 制 が術 後 疼 痛 緩 和 効 果 の機 序 に な っ て い る 可 能性 が あ る とい う こ とで あ る。 これ らの研 究 で は術 後 疼 痛 緩 和 を 目的 と して術 直後 に歯 肉頬 移 行 部 に レーザ ー を照 射 した 。 今 回 表 面 麻 酔 効 果 を 指 標 と し た場 合,Nd:YAG レー ザ ー とEr:YAGレ ー ザ ー の 波 長 特 性 の 相 違 に よ る表 面麻 酔効 果 の比 較 と同 時 に,疼 痛 緩 和 効 果 の検 索 が で きる と考 え られ る 。 こ の 研 究 の 目 的 は,Nd:YAGレ ー ザ ー,Er:YAGレ ー ザ ー照 射 お よび 表面 麻 酔 薬 に よる短 時 間 で の表 面 麻 酔 効 果 を,VASと 注 射 針 の 刺 入 深 度 に よ り比 較 検 討 す る こ と で あ る。 研 究 方 法 本 研 究 は鶴 見 大 学 歯 学 部 保 存 科 医局 員(男 性9名,女 性 1名 平 均 年 齢27.8歳)を 対 象 と し,事 前 に実 験 目的,内 容 等 を伝 えず に行 っ た。 被 験 部 位 を下 顎 前 歯 部 の 歯 肉頬 移 行 部 と した 。 実 験 群 は,被 験 部 位 に対 しパ ル ス 発 振 型Nd: YAGレ ー ザ ー(Nd: compact: Incisive社 製,USA)(Nd 群)お よ びパ ル ス発 振 型Er:YAGレ ー ザ ー(オ サ ダエ ル フ ァイ ン400:長 田 電 機 工 業 株 式社 製,東 京)(Er群)を 照 射 した2群 に 設 定 し た(図1,2)。 レー ザ ー照 射 は エ ア フ ロ ー下,ス イー ピ ン グモ ー シ ョンで 非接 触,照 射 条件 は 1.5w(100mJ15pps)1分3回 と した9,10)。噴 霧 群 は表 面 麻 酔 薬(キ シ ロ カ イ ンポ ンプ ス プ レー(R))を1回 の 噴霧 量 が 規 定 で きるた め に使 用 した 。 表 面麻 酔 薬 を歯 肉頬 移 行 部 図1  本 研 究 の フ ロ ーチ ャ ー ト に 噴 霧 し,3分 後 に 注 射 針 を 刺 入 し た 。 疼 痛 の 評 価 に は, VASと30Gの 注 射 針(カ ル プ ー レ(R))の 刺 入 深 度 を ノ ギ ス で 計 測 し 用 い た 。VASは10cmの 横 線 で 左 端0,右 端 100と 記 載 し て あ る ス ケ ー ル を 用 い た 。 実 験 群 で は 照 射 直 後 か ら噴 霧 群 は 噴 霧3分 後 か ら1分 間 隔 で5分 後 ま で の 経 過 時 間 に 対 応 し たVASの 変 化 と30Gの 注 射 針 の 刺 入 深 度 を 計 測 し,Kruskal-Walli stestお よ びMann-Whitney test に よ り統 計 学 的 分 析 を 行 っ た 。 な お,レ ー ザ ー 照 射 お よ び 刺 入 深 度 の 計 測 は 一 人 の 術 者 と し術 直 後 か ら5分 後 ま で1 分 毎,計6回 行 っ た 。

結 果

1. VASの 変 動 と 統 計 学 的 分 析 に つ い て

術 直 後 か ら5分 後 で のKruskal-Wallis testお よ びMann-Whitney testに よ る 統 計 学 的 分 析 の 結 果,術 直 後 で はEr群 がNd群 と 噴 霧 群 よ り も有 意(P<0.05)に 高 値 で,2,4, 5分 後 で はEr群 がNd群 よ り も 有 意 に 高 値 で あ っ た(表 1,図3)。 2. 刺 入 深 度 の 変 動 と 統 計 学 的 分 析 に つ い て 今 回 の 研 究 で の 刺 入 深 度 の 平 均 値 は,術 直 後 か ら5分 後 で のKruskal-Wallis testに よ る 統 計 学 的 分 析 の 結 果,統 計 学 的 有 意 差 は な か っ た(表2,図4)。 考 察 今 回 の 研 究 で の 表 面 麻 酔 効 果 の3者 間 の 比 較 をVASと 注 射 針 の 刺 入 深 度 を 用 い て 評 価 し た 結 果,Nd:YAGレ ー ザ ー 照 射 と 表 面 麻 酔 薬 の 噴 霧 は ほ ぼ 同 等 で,Er:YAGレ ー ザ ー 照 射 が や や 劣 っ て い た 。 こ の 結 果 はNd:YAGレ ー ザ ー は 組 織 透 過 型 レ ー ザ ー,こ れ に 対 し てEr:YAGレ ー ザ ー は 組 織 表 面 吸 収 型 レ ー ザ ー で あ り,レ ー ザ ー の 波 長 特 性 に よ る 組 織 到 達 深 度 に 起 因 す る と 考 え ら れ る 。 今 回 の レ ー ザ ー 照 射 野 の 歯 肉 頬 移 行 部 は 痛 覚 の 神 経 線 維 が 多 く, 痛 覚 は ポ リ モ ー ダ ル 侵 害 受 容 器 の 興 奮 に よ る と考 え られ て い る 。 侵 害 受 容 器 の 支 配 神 経 はAδ あ る い はC線 維 で あ る 。

Nd: YAGレ ー ザ ー Er: YAGレ ー ザ ー 図2  レー ザ ー照 射 の方 法 表1  術 直 後 か ら5分 後 まで のVASの 平均 値 平均 値 ±SD こ れ ら の 痛 み を 伝 達 す る 神 経 線 維 中 に は,サ ブ ス タ ン スP や カ ル シ トニ ン 遺 伝 子 な ど の ペ プ チ ドを 含 ん で い る 。 損 傷 や 感 染 に よ る 炎 症 時 に は,血 漿 中 か ら ブ ラ ジ キ ニ ン,血 小 板 か ら セ ロ トニ ン,損 傷 細 胞 か らK+イ オ ン や プ ロ ス タ グ ラ ン ジ ン が 放 出 さ れ,ポ リ モ ー ダ ル 侵 害 受 容 が 興 奮 し神 経 線 維 が 興 奮 し神 経 線 維 中 に イ ン パ ル ス を発 生 させ る 。 こ の イ ン パ ル ス は 順 行 性 に 伝 導 す る と 同 時 に 軸 索 分 枝 を 経 由 し 逆 行 性 に 伝 導 す る 。 こ の 結 果,神 経 線 維 中 に 含 ま れ て い る サ ブ ス タ ン スPや カ ル シ トニ ン遺 伝 子 が 末 端 か ら 放 出 さ れ,肥 満 細 胞 を 活 性 化 し ヒ ス タ ミ ン を 遊 離 し 末 梢 血 管 を 拡 張 す る こ と に よ り,連 鎖 反 応 的 に 痛 み の 範 囲 と 強 さ が 増 大 す る14,15)。Nd:YAGレ ー ザ ー お よ びEr:YAGレ ー ザ ー 照 射 は この 痛 み の メ カニ ズム に対 し何 らか の 形 で抑 制 的 に 作 用 して い る こ と は確 か で あ り,今 回 の研 究 結 果 か ら臨 床 的 に は組 織 到 達 深 度 に依 存 す る可 能 性 が 示 唆 され た 。 しか しな が ら.詳 細 は 不 明 で あ り.今 後 の 研 究 課 題 で あ る と考 え る。 レー ザ ー 照 射 に よ る 表 面 麻 酔 効 果 の 発 現 時 期 に つ い て は,以 前 の我 々 の研 究5-10)か ら レー ザ ー 照 射 直 後 か ら疼 痛 緩 和 効 果 が 発 現 す る と言 う結 果 に基 づ い てVASの 採 得 は レーザ ー照 射 直後 と した。 これ に対 し,一 般 的 に表 面 麻 酔 薬 の 噴 霧 で は,そ の約3分 後 に 麻 酔 効 果 が 発 現 す る た め に,レ ー ザ ー 照 射 とは 時 間 差 を 設 定 した17)。 また,疼 痛 の 評価 と して のVASは,疼 痛 に は痛 覚 的 側 面 と情 動 的 側

20 0 6 年 9 月 福 田 貴 久 ・他 Nd : YAGお よ びEr : YAGレ ー ザ ー の 表 面 麻 酔 効 果 1 2 1 *:Mann-Whitney test (p<0.05) 図3  術 直 後 か ら5分 後 まで のVASの 変 動 図4  術直後か ら5分 後 までの刺入深度の変動 表2  術 直後か ら5分 後 までの刺入深 度の平均値 平 均値 ±SD 面 が 存 在 し,な お か っ個 体 差 等 の 要 因 に よ り正 確 な評 価 が 困 難 で あ る17-19)。この た め に今 回 の研 究 で は表 面 麻 酔 効 果 の 評価 の 補 完 と して の客 観 的見 解 を得 る た め に刺 入 深 度 の 測 定 を お こ な っ た。 こ の 結 果,VASは 術 直 後 で はEr群 がNd群 と噴 霧 群 よ り も有 意 に 高 値 で,2,4,5分 後 で は Er群 がNd群 よ り も有 意 に 高 値 で あ っ た 。 これ に対 し, 刺 入 深 度 に は 統 計 学 的有 意 差 は認 め られ な い が,噴 霧 群 Nd群,Er群 の順 に刺 入 深 度 が 深 か っ た。 こ れ らの こ とか ら,VASと 刺 入 深 度 の 評 価 に 大 き なバ ラ ツ キ が な く,ほ ぼ 正 確 な麻 酔 効 果 の比 較 検 討 が で きた と考 え る。 こ こで, 表 面麻 酔 効 果 を指標 と した今 回 の研 究 で は,Nd:YAGレ ー ザ ー とEr:YAGレ ー ザ ー の 波 長 特 性 に よ る組 織 到 達 深 度 の相 違 に よる 表 面麻 酔 効 果 の比 較 と疼 痛 緩 和 効 果 の比 較 が 可 能 で あ る こ とが示 され た。 ま た,疼 痛 緩 和 効 果 につ い て は,歯 周 歯 内外 科 領 域 で の術 後 疼 痛 緩 和 を 目的 と した,術 直後 の 歯 肉頬 移 行 部へ の レー ザ ー照 射 は そ の効 果 が 少 ない 可 能 性 が 示 唆 さ れ た13)。こ の 点 に つ い て は今 後 の 研 究 課 題 で あ る と考 え る 。 結 論 Nd:YAGレ ー ザ ー,Er:YAGレ ー ザ ー,お よ び 表 面 麻 酔 薬 の 表 面 麻 酔 効 果 を3者 間 でVASと 刺 入 深 度 を 用 い て 評 価 し た 結 果,Nd:YAGレ ー ザ ー 照 射 と 表 面 麻 酔 薬 の 噴 霧 は ほ ぼ 同 等 で,Er:YAGレ ー ザ ー 照 射 が や や 劣 る こ と が 示 さ れ た 。 謝 辞 本 研 究 の 遂 行 に 際 し,御 協 力 頂 い た 株 式 会 社 デ ニ ッ ク ス イ ン ター ナ シ ョナ ル お よ び 長 田 電 機 工 業 株 式 社 の 関 係 各 位 に衷 心 よ り 謝 意 を表 し ます 。 本 論 文 の 要 旨 は,第18回 日本 レ ー ザ ー 歯 学 会(2005年10月 29,30日 新 潟)に お い て 発 表 した 。 文 献 1) 加 藤 純 二, 粟 津 邦 男, 篠 木 毅, 他: 一 か らわ か る レ ーザ ー 歯 科 治 療, 東 京, 2003, 医 歯 薬 出 版, 2-4. 2) 吉 田憲 司, 高 井 克 憙, 加 藤 麦 夫, 他: 口 腔 外 科 領 域 にお け る

Nd: YAGレ ー ザ ー の 臨 床 応 用. 日 口 外 誌, 33: 315-324, 1987. 3) 新 井 克 志: Nd: YAGレ ー ザ ー の 基 礎 と 臨 床. 日 レ 医 誌, 11: 43-56, 1991. 4) 吉 田 憲 司, 各 務 和 宏, 石 原 朗, 他: 広 範 囲 出 力 可 変 式Nd: YAGレ ー ザ ー 装 置, (SLTコ ン タ ク ト レ ー ザ ーDCL50(R)) の 口 腔 外 科 領 域 へ の 応 用. 日 口 外 誌, 33: 2447-2458, 1987. 5) 関 根 章 子, 山 口 博 康, 小 林 一 行, 他: Nd: YAGレ ー ザ ー 照 射 に よ る ク ラ ン プ 装 着 時 の 疹 痛 緩 和 効 果. 日 レ 歯 誌, 14: 126-130, 2003. 6) 細 田 章 代, 細 田 裕, 佐 藤 恭 道, 他: 歯 の 移 動 時 に 生 じ る 疼 痛 に 対 す るNd: YAGレ ー ザ ー の 効 果. 日 レ 歯 誌, 11: 22-26, 2000. 7) 山 口 博 康, 小 林 一 行, 佐 藤 恭 道, 他: Nd: YAGレ ー ザ ー の 表 面 麻 酔 効 果. 日 レ 歯 誌, 9: 9-12, 1998. 8) 小 林 一 行, 山 口 博 康, 熊 井 麻 子, 他: 歯 周 治 療 中 に 生 じ た 象 牙 質 知 覚 過 敏 症 に 対 す るNd: YAGレ ー ザ ー 照 射 に よ る 疼 痛 緩 和 効 果. 日 歯 周 病 会 誌, 41: 180-187, 1999. 9) 小 林 一 行, 柳 沢 隆, 櫻 庭 栄 一, 他: 墨 汁 塗 布 の 有 無 に よ る Nd: YAGレ ー ザ ー 照 射 の 疹 痛 緩 和 効 果. 日 レ 歯 誌, 12: 69-73, 2001. 10) 松 井 康 太 郎, 関 根 章 子, 湯 浅 茂 平, 他: 歯 周 お よ び 歯 内 外 科 治 療 後 のNd: YAGレ ー ザ ー と 消 炎 鎮 痛 剤 に よ る 疼 痛 緩 和 効 果 の 比 較 日 レ 歯 誌, 15: 6-13, 2004. 11) 熊 崎 護, 豊 田 紘 一: Er: YAGレ ー ザ ー に よ る 歯 牙 硬 組 織 切 削 (窩 洞 形 成) に つ い て. 日 レ 歯 誌, 6: 16-24, 1995. 12) 石 井 さ や か, 青 木 章, 川 嶋 庸 子, 他: Er: YAGレ ー ザ ー の 歯 肉 メ ラ ニ ン 除 去 へ の 応 用-術 式 な ら び に 臨 床 的 予 後 評 価 に っ い て-. 日 レ 歯 誌, 13: 89-96, 2002. 13) 松 井 康 太 郎, 湯 浅 茂 平, 加 茂 公 隆, 他: 歯 周 お よ び 歯 内 外 科 治 療 後 のNd: YAGレ ー ザ ー と 消 炎 鎮 痛 剤 に よ る 疼 痛 緩 和 効 果. 日 歯 保 存 誌, 48: 372-378, 2005. 14) 山 田 守: 口 腔 領 域 に お け る 痛 み の 生 理. 歯 界 展 望, 31: 1207-1214, 1968. 15) 石 田 一 雄: 痛 み の メ カ ニ ズ ム-最 近 の 神 経 生 理 学 知 見-. 日 歯 麻 会 誌, 29: 89-94, 2001. 16) 金 子 譲, 渋 谷 鑛, 見 崎 徹, 他: 歯 科 臨 床 と 局 所 麻 酔: 東 京, 1995, 医 歯 薬 出 版, 107-109. 17) 石 川 達 也, 内 田 安 信, 金 子 譲 他: 痛 み の メ カ ニ ズ ム と特 徴, 歯 ・顎 ・口 腔 痛 み の 臨 床, 東 京, 1997, 医 歯 薬 出 版, 3-19.

18) 宗 行 万 之 助: 痛 み の 評 価-Visual Analogue Scale (VAS) に つ い て-. 日ペ イ ン ク リ ニ ッ ク 会 誌, 1: 359-369, 1994.

19) Revill SI, Robinson JO, Rosen M, et al: The reliability of a linear analogue for evaluating pain. Anaesthesia, 31: 1191