J Periodontol：抗菌光动力疗法对龈下细菌的抑制作用

革兰氏阴性菌栖息于牙周袋内，形成生物膜，其毒力因子导致进一步的炎症。牙周炎的缓解需要根除这些口袋细菌，牙龈下区域的机械清创，包括刮除和根平面(SRP)，已被采用作为标准治疗。然而，近年来，随着发达国家人口的老龄化，需要额外护理的病例越来越多。机械清创不能避免损伤，并伴有牙龈袋壁发炎部位的疼痛。还发现了由损伤引起的菌血症，这是老年患者心血管疾病的一个危险因素。此外，接受抗凝剂治疗的患者存在术后出血的风险。针对生物膜的化疗容易出现耐药细菌和副作用等问题。在牙周病的治疗中，这个问题是不可避免的。针对这些挑战，激光抗菌治疗作为一种控制牙周袋细菌的新选择正引起人们的关注。

抗菌光动力疗法(aPDT)是一种使用低功率激光激发光敏剂产生能够消灭细菌的活性氧的方法，最近被应用于一种潜在的有效治疗方法。在aPDT治疗牙周病的应用中，主要使用亚甲基蓝和甲苯胺蓝等染料作为光敏剂。传统的aPDT手术是在牙周袋内注射光敏剂，然后在牙周袋内插入激光尖，然后进行激光照射。然而，这种袋内照射方法限制了照射角度，并且由于盲点的存在，光线可能无法充分到达复杂的袋或骨缺损。因此，我们课题组进行了基础研究，开发了一种新的激光照射方法。活体软组织含有大量的水和氧化血红蛋白，它们强烈吸收光线。然而，叠加它们的吸收光谱显示两种组分的吸收率都很低。在700到1000纳米的范围内，光很容易穿透软组织，这被称为“光学特性的生物窗口”。我们利用这一特性研究了一种新的照射方法，即从牙龈外部照射，将光能传递到牙周袋内部(称为“经牙龈照射”)。

由于吲哚菁绿(ICG)是一种光催化染料，在生物窗口内被近红外波长激发，我们使用这种染料作为光敏剂，并使用810 nm二极管激光器作为光源。为此，制备了icg包封纳米颗粒(ICG-nano/c)。icg -nano/c被壳聚糖包裹，使纳米粒子带正电，并与带负电的细菌表面结合。我们使用牙龈模型进行的实验表明，牙周细菌的数量减少到原来的千分之一以下。在这个牙龈模型中，需要一个峰值功率为2w的激光来穿透组织。该功率高于常规aPDT中使用的低水平激光，相当于旨在凝固和组织蒸腾的高水平激光治疗。然而，由于在我们的方法中以非接触散焦方式应用，因此未观察到软组织变性。在本研究中，我们报告了一项试点临床研究，作为该经龈aPDT系统临床应用的第一步。

本研究的目的是研究在基础实验确定的照射条件下对人牙周袋细菌的杀菌效果，确认系统中使用的光敏剂和激光的安全性，并收集必要的数据，以确定未来研究的样本量。

图1 .研究设计和aPDT程序。(A)学习流程图。最初，我们接触了50名SPT患者，但在第0次就诊时评估合格性后排除了10名患者。入选的参与者被随机分为对照组和试验组各20人，然后在第一次访问时接受干预。在第一次治疗后立即收集细菌样本。观察1周后，于访视2进行随访检查和细菌取样。(B)经龈照射示意图。将壳聚糖包被的ICG光敏剂注入牙周袋。然后，使用红外二极管激光器(波长810 nm)和散焦辐照探头，在2 W峰值功率、50%占空比(100 ms重复脉冲，1.46 W/cm2, 2.5 0)下，对距离牙龈10 mm处进行散焦辐照。J / c m2)。进行了三次60秒的照射，其间有10秒的停顿。aPDT，抗菌光动力疗法;ICG，吲哚菁绿;ICG-nano/c: icg包封的纳米颗粒;聚合酶链式反应;SPT，支持牙周治疗

方法:选取40例接受牙周支持治疗的单根牙袋≥5mm的患者作为研究对象。实验组采用纳米光敏剂从龈外激光照射进行aPDT治疗。对照组不加光敏剂，经龈照射行假aPDT。分别于治疗前、治疗后和治疗后1周内取龈下菌斑，采用菌落计数和实时聚合酶链反应进行评估。

结果:实验组与对照组在年龄、性别、牙周袋深度、探诊出血等方面无显著差异。与治疗前相比，试验组治疗后即刻菌落计数明显减少。试验组菌落减少到≤50%和≤10%的患者数量明显高于对照组。没有参与者报告疼痛，尽管有一个参与者报告不适。

结论:经龈aPDT作为一种细菌控制方法，对于牙周支持治疗患者的残留口袋，是一种很有前景的治疗策略，通常不会伴有疼痛或不适。

文献来源：Hayashi JI,  Ono K,  Iwamura Y,Suppression of subgingival bacteria by antimicrobial photodynamic therapy using transgingival irradiation: A randomized clinical trial.J Periodontol 2023 Nov 01;