歯科用レーザー

歯科用レーザー（しかようレーザー）とは、医療用レーザーの一つであり、歯牙及び口腔軟組織さらには顎骨など関連生体組織の治療を目的としたレーザー、または補綴などに使用する歯科用金属の溶接などに用いるレーザーの総称である。ただし、生体用と溶接用では全く異なる機器を用いる。
生体用.
歯科口腔領域におけるレーザーの応用は1960年にMaimanによって開発されたルビーレーザーを皮切りに活発に行なわれてきた。当初はルビーレーザー等のハードレーザーを応用した実験が行なわれていたが、歯牙組織に対する熱変性などの問題もあり実用には程遠い状態であった。
この事態を解決すべく、レーザーをパルス化することによって熱エネルギーの蓄積を抑えたネオジムヤグ (Nd:YAG) レーザーやCO2レーザー、半導体レーザーが改良されている。これらのレーザーは、歯肉切開や歯周治療など軟組織用として使われている。
一方、歯牙や骨などの硬組織用のレーザーとして、水への吸収が高いエルビウムヤグ (Er:YAG) レーザーや、
パルス方式をハイドロキネティック方式に置き換えたEr.Cr;YSGGレーザーが開発された。
しかし、近年の新技術により、レーザー伝送に不可欠と言われた石英系ファイバーや金属性マニピュレーターを使わない新世代のEr：YAGのレーザー・イン・ハンドピースという新しい装置が世界で初めてイスラエルで開発された。このあたらしいEr:YAGレーザーは、最新の特殊技術によってEr.Cr;YSGGレーザーとおなじハイドロキネティック効果をあらわした。
このレーザーは、従来のEr：YAGやEr;Cr:YSGG系のレーザーような破損しやすく、エネルギー損失が大きい石英伝送ファイバーや、ミラーを多く使った多関節マニピュレーターがない。
このあたらしいEr:YAGレーザーは、ハンドピースに発信源を装着させているので、普通のタービンと同様に歯科チェアーテーブルへの装着も可能とした最新技術である。
今後は、このようなハンドピースの中にレーザーが入った装置は、大きくて折れやすく破損しやすい伝達システムがないため、どのような狭い場所でも操作性に問題がなく、さまざまな医療の分野で活躍が期待できる。
※上記、“ハイドロキネティック効果”は、Angelo A. Caputo and Lewis R. Eversole 
Univ. of California/Los Angeles School of Dentistry (USA)Sunday 25 January 1998 
などの研究により知られている。彼らによれば、一般的に、Er系レーザーのメカニズムは歯牙、骨内部における水分のレーザー熱吸収による蒸散爆発による部分破壊と言われている。一方、Er系でも結晶母体が異なるEr.Cr;YSGGレーザーでは、組織の外部における水分の微小爆発を伴って、歯牙や骨及び軟組織が部分的に破壊されるもので、これを“ハイドロキネティック効果”と示唆している。最近のEr系のレーザーでも、このような外部水爆発を利用した新しいEr:YAGが登場した。これらの現象が、実際の臨床でどのような違いを出させているか。あたらしいEr系レーザーの研究課題である。
さて、これらのEr系のレーザー装置は特性的にいずれも齲蝕歯質の除去や根管治療、知覚過敏症の疼痛軽減などの歯牙硬組織に対する処置のみならず、レーザー麻酔や顎関節治療、粘膜切除や蒸散、水力学的切開を行なうことで骨手術装置としても、虫歯治療からインプラントにいたるまで歯科医療現場に広く応用されている。
日本における歯科用レーザーの普及率は日本歯科用レーザー・ライト学会の発表では30%程度と言われている。また日本では、2008年4月からの保険改正でレーザー治療の費用は、一部のメーカーのEr:YAGレーザー以外は政府管掌保険で請求できないのが現状である。今年4月には１歯レーザー処置20点加算（2年前）が、40点加算に引き上げられた。しかし、現行認可されたEr:YAGレーザーによる無痛的齲蝕除去が、40点、つまりわずか400円の保険治療費内でその無痛的齲蝕除去条件が完全に100％達成されているかどうか、支払い基金側の監督は不可能に近い。
話題が変わって、歯を白くするために「レーザーによるホワイトニング」といったものを謳っている歯科医院があるが、これは厳密には誤りである。あくまでも過酸化水素や過酸化尿素による漂白で、レーザーはその熱を応用して、漂白剤を賦活化しているにすぎないのである（レーザーでなくとも、ふつうの可視光でも可能ではある）。
硬組織用.
硬組織用レーザーは歯や骨を治療するためのレーザーということである。硬組織を削るなどの歯科治療で、現在一般的に使われているのは以下の種類のレーザーである。
あたらしいノーファイバーレーザーの登場は、それまでのレーザー分類が発振体元素名やそれに付随する波長分類だけだったのに対して、導光システムの改善によって元素名が同じでも特徴が大きく変わるため、あらたにウィズファイバーとノーファイバーの枝分かれを考慮しなければならなくなったと言えよう。
以下の説明は、旧分類をもとにしている。
これ以外（上記以外）のレーザー（炭酸ガス、Nd:YAG、半導体レーザーなど）は、硬組織用としては不向きである。
硬組織用レーザーとしての必要な特性とは、単に切削や蒸散機能だけではなく、そのレーザーが人体の硬組織に対して熱などによる侵害作用がなく、有意性が認められることである。
たとえば、炭酸ガスレーザーを虫歯に照射すると急激な高熱によって部分的に虫歯は蒸発するが、レーザーの熱が残りやすく、エナメル層の溶岩化（ガラス化）とともに熱変質がなかった自然歯質との間には急激な温度変化による亀裂が入りやすく、健全な硬組織へダメージを与える可能性が捨てきれない。これは、Nd:YAGや半導体レーザーでも同じである。では、なぜ、Er:YAGやノーファイバーEr:YAG,　Er.Cr;YSGGレーザーが適切なのかというと、これらのレーザーの特性が水分子に非常によく吸収されることと、その吸収のされかたがほかのレーザーにはない特徴があるからである。つまり、Er:YAGおよび、ノーファイバーEr:YAG、Er.Cr.YSGGレーザーは、ほかのレーザーに比べて水分子へのエネルギー吸収が高いため、生体組織に当てたときに生体（人体はおおよそ70％が水分）の中にある水分の表層にだけ反応して熱が生体内部に残存しにくいからである。歯や骨でも同じことが言える。ただ、この2種類のレーザーも、メーカーの特性がそれぞれ異なり（レーザーのメーカーによって発振形態や構造の違いからレーザーの性格が変わるため）、組織内部の水分を熱爆発させながら連続的に穴を開けて切削するものと、逆に組織の外から水を注水して、その水を外部的に連続爆発させて硬組織を削っていくものとがある。
ただし、エナメル層においては水分含有率がわずか５％前後と言われており、上記のEr兄弟がすべて同じ効果を発揮するものでもないことを注意するべきである。
金属用.
歯科用レーザーとしては、上記の生体組織に用いるもののほかに、歯科理工分野、補綴や義歯補綴などの歯科用金属の溶接に用いるものもあり、それらも歯科用レーザーと称されている。レーザー溶接の利点は、鑞材を使用することなく同じ金属同士を接着させるために、変色や破損などのリスクを抑えることができる点、また義歯床などで熱に弱いレジンが金属についている場合でも、操作が可能な点である。