低レベルレーザー治療：口腔内の不調を改善する万能薬
Low Level Laser Therapy: A Panacea for oral maladies

 

図1　低レベルレーザー治療の作用機序

レーザー光が組織内に拡散分布すると、スペックル（斑点）が形成される。このスペックルは、細胞膜に温度勾配と圧力勾配を与え、膜を介した拡散速度を増加させる。スペックル形成は、レーザーなどのコヒーレント光が光学的に粗い表面で反射または伝染し、互いに交差する二次波が発生したときに起こる。11)スペックル中の光子は高度に偏光しており、部分的に偏光した領域が形成される。これにより、シトクロムcオキシダーゼ分子への光子の吸収が高まり、一重項酸素の生成が促される。一重項酸素は呼吸鎖を活性化し、ATPの産生を促進する。また、マスト細胞やマクロファージを刺激する免疫連鎖反応を引き起こし、創傷治癒を促進するプロコラーゲン合成の増加が見られる。温度と圧力の勾配は、細胞膜の伝染性を高め、イオン伝達に影響を与え、その結果、血清反応性因子（SRF）とスーパーオキシドディスムターゼのレベルが上昇し、炎症プロセスを促進し、鎮痛効果をもたらすセロトニンとエンドルフィンの合成を増加させる。膜の再分極と機械受容器の刺激、ブラジキニン産生の減少が、鎮痛効果をさらに高める。血管拡張を引き起こす内皮に関連する平滑筋の弛緩がある。この血管拡張は、患部への酸素供給を増加させ、組織への免疫細胞の流入を増加させる結果となる。このように、LLLTは創傷治癒、炎症プロセス、および痛みに影響を与える。

以上の背景から、本総説では、LLLTの軟・硬歯組織への様々な応用の可能性をまとめることを試みたものである。(表1)

表1　ローレベルレーザーセラピー（LLLT）の軟組織および硬組織への応用について

軟部組織への応用	ハードティシューアプリケーション
ヘルペス病変	顎関節症（がくかんせつしょうがい
無気力・外傷性潰瘍	歯列矯正治療
オンコロジー後の粘膜炎	象牙質知覚過敏症
抜歯後のソケット/外傷後の部位	骨リモデリング
三叉神経痛（さんさしんけいつう）	浸食
歯周ポケットの消毒／歯周炎	根の発達を促進する効果
水腫	インプラント
副鼻腔炎
嚥下反射・吐き気
術後疼痛

ヘルペス病変（口唇ヘルペスや帯状疱疹後神経痛など）

単純疱疹は、ヒトヘルペスウイルス1型および2型によって引き起こされ、一般に原発性病変を呈し、潜伏期間を経て再発する傾向がある。症状は、歯肉や口唇・口腔粘膜の有痛性膿疱やびらん、発熱、口腔粘膜炎、有痛性リンパ節を伴うことがある。12)ヘリウムネオンレーザーや低エネルギーレベルのダイオードレーザーは、小水疱の部位に鎮痛と炎症の軽減をもたらす効果があることが証明されている。レーザー照射は、再生組織内の血液循環を促進し、炎症組織に分泌される生化学物質とともに、口唇ヘルペス治療におけるレーザー照射の有益な効果の解釈を支持することができると提案されている。Jovanovic L et al (1998)は、He-Neレーザーを5分間照射した最初のセッションの直後に、痛みが著しく軽減したことを報告した。2回目の照射でクラスト形成が起こり、5日目にはすべての徴候と症状が消失した。患者は、1mWのパワー設定、波長（638nm）、スポットサイズ∼（2-3cm2）、パワー密度（14-32W/cm2）でそれぞれ5分間LLLTを受け、約5日間経過している。13)

再発性アフタ性潰瘍または外傷性潰瘍

アフタ性潰瘍や外傷性潰瘍の治療におけるLLLTは、その鎮痛効果と治癒時間の短縮のために推奨されてきた。これは、細胞膜のNa-Kポンプが破壊され、セロトニンが放出されることに起因すると考えられる。3）ダイオードレーザー（940nm）は、口腔内潰瘍の治療において、効果的で安全な治療方法として考慮できる。Dhillon JK & Colleagues (2012)は、0.1mWの出力設定、1cm2あたり3.5Jのエネルギーを3分間放散するダイオードレーザーでアフタ性潰瘍を治療すると、優れた治癒と即時疼痛緩和が得られると報告している。14)

粘膜炎（Mucositis

粘膜炎は、放射線療法や化学療法の後遺症として避けられないと報告されている。LLLTがこのような症例に効果的に使用され、炎症と痛みの発生を抑えることができたことが記録されている。主にHe-Neレーザー、赤色レーザー、赤外レーザーは、このような患者に即座に症状を緩和するのに有効であることが証明されている。15),16)Bensadoun RJ, Nair RGは、粘膜炎の予防と治療におけるLLLTの役割について、文献レビューとメタ分析を行った。彼らは、ダイオード出力10-100mWの赤色または赤外線LLLTを、予防には2-3J/cm2、治療効果には4J/cm2の線量で使用することを推奨した。また、LLLTは走査運動ではなく、1カ所に照射することが推奨されている。これを毎日、または隔日、あるいは最低でも週に3回、解決するまで繰り返す必要がある。17)

三叉神経痛

低レベルレーザー治療は、神経損傷の治療において有望な結果をもたらしている。18)研究では、LLLTによる神経機能の向上とミエリン産生の改善が報告されている。(動物モデルにおいて、傷ついた神経の軸索の成長を促進する効果があることが示されている)。19)

この技術を歯科に直接応用することで、外科手術で損傷した下歯神経（IDN）組織の再生を促進するという好結果が得られている。20)提案されたLLTプロトコルは、1日4.5Jで10日間など、長期間の照射を毎日行う。21)Leonard F et al (2008)は、三叉神経痛と診断され、NSAIDSやステロイドなどあらゆる手段を試みたが痛みがとれない2例を報告している。GaAlAsダイオードレーザー（波長808nm、出力200mW、エネルギー6J、合計20回照射）を1日1回、2日の間隔をおいて5日間連続して顔面患部に照射した。5回目の施術後すぐに症状が緩和され、9回目の施術後には不快感がほとんどないことが報告された。22)

歯周ポケットの消毒／歯周炎

ダイオードレーザーは、歯周病治療において、低レベルのエネルギーで歯周ポケットの裏打ち上皮を除去し、歯周ポケットを殺菌するために広く使用されている。ファイバー径200～320μmのオプティカルファイバーデリバリーシステムは、歯周ポケットへのアクセスを極めて容易にする。23)LLLTの抗炎症作用は、歯周組織の劣化を遅らせたり止めたりし、腫れを軽減して、他のスケーリング、ルートプランニング、掻爬、または外科的治療と併用して衛生管理を容易にする。ダイオードレーザーが細菌の除去に効果的で、より良い治癒をもたらすことを実証した研究もある。Moritzら(1997)は、A. actenomycetemcomitansのような細菌の有意な減少を示し、並行して歯周病パラメータが改善されることを示した。24)Carusoら(2008)は、ダイオードレーザー（波長980nm）出力2.5W、パルスモード（30Hz）、チップ（400μm）角度20°で、各ポケットに30秒間のレーザーを60秒間隔で2回照射し、その効果を比較検討した。その結果、4週、8週、12週の臨床パラメータにおいて、歯周病治癒がやや良好であることが示された。25)

手術後の痛み

より低いエネルギーレベルの軟部組織レーザーの鎮痛効果は、文献上明らかだ。その効果は、疼痛インパルスの媒介の妨害および／またはエンドルフィン産生の刺激という観点で説明されている。26),27)また、末梢神経から発生する侵害受容信号を抑制する。28)手術部位に低レベルのパワーで照射すると、術後の痛みや腫れが少ないことがある。抜歯後の照射は、約2J/cm2、ノンコンタクトモードで約1分間照射すると、合併症を軽減できる。29)Ga-Al-AsレーザーによるLLLT（波長830nm、エネルギー0.9～2.7J/cm2）1回照射は、根管治療後の歯根端炎や抜歯後の疼痛に最も有効である。30)

水腫

浮腫は、病理学的または歯科的介入によって引き起こされ、歯科患者に共通して発生することがある。LLLTは、リンパ管の伝染性を低下させ、またリンパ管のコラテラルを刺激することができる。浮腫は、貪食作用の増強とリンパ管の数と大きさの増加によって制御されるかもしれない。31)Giuliani A et al (2004)は、LLLTをラットの通常鍼治療に選択されるポイントに投与すると、急性および慢性炎症における浮腫と痛覚過敏の軽減に有効であることを確認した。32)Aras MH, Güngörmüş M (2009) は、手術直後に4J/cm2、標的組織から1cmの距離で咬筋に口腔外からLLLTを照射すると、術後の浮腫や三叉路が軽減することを報告している。33)

副鼻腔炎

文献によると、LLLTは副鼻腔炎の急性増悪の場合、痛みや炎症を効果的に抑えることができると報告されている。6歳から15歳の副鼻腔炎の子供65人を対象とした研究では、LLLTを導入し、LLLTが微小循環を改善し、水腫を減少させ、副鼻腔炎の再発頻度を減少させることが判明した。34)Naghdi Sら(2013)は、慢性鼻副鼻腔炎に対するLLLTの効果に関するパイロットスタディにおいて、Ga-Al-Asレーザー（波長830nm、出力30mW、エネルギー量1J、週3回）を連続波モードで4週間照射すると症状が改善することを報告している。35)

吐き気・嚥下反射

鍼灸治療は、LLLTの助けを借りて実践することができる。手首にある経絡P6という有用でリスクのないツボに、波長880nm、約3～5ジュール/cm2のエネルギーを1分間、組織と垂直に接触させて照射すると、患者の咽頭反射や吐き気の軽減に効果があることが証明されている。しかし、鍼灸治療は訓練を受けた人だけが行うべきである。36),37)

TMD

顎顔面領域の非歯科的痛みは、主に顎関節症（TMD）と関連している。特徴的なのは、下顎の運動制限に伴う咀嚼筋の痛みである。38)様々な治療法があるが、その中でもLLLTは保存的であり、鎮痛作用、再生作用、非炎症作用が標的組織にあるため、注目されている。低レベルレーザーの疼痛軽減や治療効果には、内因性オピオイドの放出促進、細胞呼吸や組織治癒の促進、血管拡張の促進、細胞膜電位への影響による疼痛閾値の上昇、プロスタグランジンE2やシクロオキシゲナーゼ2レベルの抑制による炎症の軽減など、いくつかのメカニズムが関与していると言われている。39),40)痛みの軽減と開口に関して、文献上では論争的な結果が報告されている。Kulekcioglu Sらは、試験群とプラセボ群の痛みの軽減効果を比較する研究を行い、試験群では検査で選択された最も圧痛の強い4つのポイントにLLLT（周波数：1000Hz、時間：180秒、量：3J/cm2）を照射した。41)試験群とプラセボ群を比較した結果を確認してほしい。

歯列矯正の動き

矯正歯科治療では、歯の移動に必要な力がかかるため、痛みを感じることがある。矯正治療の期間を短縮することで、副作用の発生率を低下させ、患者の快適性と満足度を向上させることができる。42)歯列矯正による歯の移動が歯根吸収や歯周病に及ぼす長期的な影響を考慮すると、レーザーの使用は重要性を増している。LLLTの使用は、歯の移動中に経験する痛みを軽減し、歯の移動を促進するためのいくつかの文書が存在する。43)低用量では歯の移動速度が速くなり、高用量では歯の移動速度が遅くなるようだ。後者の場合、終了した矯正治療の安定化のために使用できる可能性がある。骨の生体刺激におけるレーザー応用の効果は、照射量に依存する。44)痛みの改善や歯の移動の促進については、様々な研究によってエビデンスが得られている。Long Hらは、5J/cm2のフルエンスで2カ月と3カ月の間に低レベルレーザー治療が矯正歯科の歯の動きを促進するのに有効であることを示唆している。45)また、圧側では破骨細胞活性、緊張側では骨芽細胞活性をもたらす。37)

歯牙過敏症

象牙質知覚過敏症は、古くから患者を最も苦しめる症状の一つであった。46)歯質知覚過敏症による痛みや不快感を取り除くことは、常に大きな関心事であった。知覚過敏の原因を問わず、鎮痛効果が求められてきた。低レベルレーザーの知覚過敏に対する効果は、他の治療法に見られるような露出した歯質表面の変化ではなく、主に歯髄内の神経伝達ネットワークの変化（神経伝達の抑制）を誘導することに依存している。47)TunerとHodeは、エンドルフィン放出に対するレーザー効果は、患者の痛みを即座に緩和する理由となり得るが、生体刺激効果は、おそらく数日で徐々に起こると結論付けている。48)即効的な鎮痛効果に加え、正しいパラメータで使用されるレーザー治療は、正常な生理的細胞機能を刺激する可能性がある。歯牙芽細胞の刺激、レーザーによる修復性不規則象牙質の生成、象牙細管の抹消は、知覚過敏症の痛みを長時間抑制する理由である。48）OrhanKaanらは、治療部位あたりの照射量を4J/cm2として短期間の臨床試験を行い、7日間で歯質知覚過敏の軽減を確認した49）。Pesevska Sらは、低レベルレーザーとフッ素療法を比較し、レーザー治療群の86.67%に達成された痛みの完全消失に対し、フッ素外用療法を行った対照群では26.67%であることを確認した。50)

骨リモデリング

LLLTの細胞生物刺激効果を評価するために、細胞培養、動物モデル、臨床研究を含む骨リモデリングの分野でかなりの研究が行われてきた。51)骨形成の低レベルレーザー生体調節が、間葉系細胞への刺激の結果なのか、骨芽細胞への直接的な刺激なのかは不明である。52)生体刺激は、骨組織に存在する線維芽細胞増殖因子の放出が増加することによる反動である可能性がある。この因子は分化した細胞に作用し、細胞増殖とマトリックスの成分の分泌の両方を増加させる。52)Khadraらは、ガリウム・アルミニウム・ヒ素（GaAlAs）レーザー（1.5J/cm2または3J/cm2）を照射したヒト下顎骨の付着、増殖、分化、トランスフォーミング成長因子-β1の産生に対するLLLTの効果を調べた。53)本研究の結果は、LLLTがインプラント材料周辺の細胞や組織の活性を調節することができることを示唆した。37)骨骨折では、骨組織の形成が迅速に行われ、海綿体の網目がより強固になった。LLLTは骨芽細胞活性、血管新生、コラーゲン線維の組織化を促進することにより、骨形成を促進させることができると指摘する著者もいる。54-57)骨修復のフェーズに応じて、LLLTは吸収または形成活動を加速させることができる。58)文献によると、LLLTはインプラント周囲の新生骨の形成に役立つとされている。作用機序は曖昧である。完全に説明するためには、さらなる研究が必要である。

浸食

近年、酸性食品の摂取や胃食道逆流の増加により、歯槽膿漏の有病率が増加している。歯牙侵食は、化学的、生物学的、および行動学的要因が、歯牙組織の外層の進行性かつ不可逆的な脱灰という結果に関連する多因子性病因を含んでいる。いくつかの研究により、高出力レーザー照射（Nd：YAG、アルゴン、CO2、Er：YAG）が脱灰プロセスの進行を抑制する可能性があることが示されている。しかし、高出力レーザーは望ましくない熱変化を引き起こすことが知られている。高酸性にさらされ続ける歯牙組織を保護するための代替手段を模索する中で、可視・近赤外領域の波長を持つダイオードレーザーの使用が、歯の脱灰に対する抵抗力を高める可能性があることが研究者によって示された。59)Vlacic Jらは、1.23%の中性フッ化ナトリウムゲルを塗布した後、488, 514.5, 532, 633, 670, 830, 1064nmの波長（エネルギー密度15J/cm（-2）、スポットサイズ5mm）でレーザー照射し、侵食性の課題（1.0M HCI、5分）に暴露した。彼らは、レーザーエネルギーがヒトのエナメル質と象牙質の酸による溶解に対する抵抗力を高めると結論づけた。60)将来的には、LLLTは、エナメル質の有機マトリックス含有量の変化を誘発し、脱灰に対する抵抗力を増加させる可能性があるため、代替アプローチとなることが期待される。

根の発達を促進する効果

歯の外傷やう蝕は、歯髄の壊死を引き起こし、歯根の発達を停止させることがある。歯根の発達のために歯の生命力を維持することが第一の目標である。61)研究では、露出した歯髄にLLLTを使用すると、炎症プロセスが軽減されることが実証されている。62)LLLTはまた、線維性マトリックスと象牙質ブリッジの形成による組織修復を促進し、細胞外マトリックス（ECM）からのコラーゲン性および非コラーゲン性タンパク質の生産を増加させる。これらのタンパク質は、鉱化組織の形成に重要な役割を果たすことができ、象牙質形成の様々な段階における分化、移動、増殖にも作用することができる。このことは、GaAlAsレーザー照射により歯髄細胞のアルカリホスファターゼ（ALP）活性と特定の分子発現が増加するという知見によって裏付けられる。ALPは、骨芽細胞や歯芽細胞の初期分化マーカーであり、この酵素は骨芽細胞や歯芽細胞において重要な役割を果たしている。この酵素は、おそらくリン酸の輸送を制御することにより、石灰化組織の形成に重要な役割を果たす。63)

インプラント

オッセオインテグレーションは、インプラントの成功を左右する重要なポイントである。研究者は、骨とインプラントの接触面積を変化させることで、インプラントを機能させ、オッセオインテグレーションに要する時間を短縮する技術を探求していた。インプラント周囲組織に低レベルレーザー（LLL）を複数回照射すると、局所的な血液循環が促進され、骨とインプラントの接触面積が増え、インプラント周囲の骨の成熟が促進され、生存する骨細胞の量が増え、骨の代謝が活発になる。Guzzardella GAらは、コントロールと比較して、インプラント近傍の骨とインプラントの接触値および硬度が高いことを観察した。64)Khadraらは、1.5～3J/cm2の線量範囲でのLLLTの使用は、インプラントと相互作用する細胞の活性を調節し、それによって組織治癒と究極のインプラントの成功を促進すると結論付けている53)。

禁忌と安全対策

一般に、治療用レーザーとして知られる低レベルレーザー治療は、副作用の報告や手術される患者に害を及ぼすことは確認されていない。これらのレーザーは通常、クラスIIIまたはクラスIV（損傷を引き起こす可能性に基づく）に属す。特に不可視領域の高出力レーザーの場合、眼球損傷のリスクを考慮する必要がある。ダイオードレーザーの光は一般に発散しているが、光が平行になっている場合、目を傷つける危険性が著しく高まる。波長に応じた保護用ゴーグルを、患者と歯科医療従事者に使用する必要がある。マイクロスコープや手術用ルーペなどの拡大補助器具の下でレーザービームを見ることはできない。手術室では、不燃性の製品を使用すること。

LLLTの適用に禁忌はないが、しかし、悪性腫瘍や凝固障害のある患者には、細心の注意と慎重な取り扱いをお願いすることがある。

結論

LLLTは、臨床医が適切なトレーニングを受け、必要な安全対策を採用すれば、様々な口腔内の疾患に対する効果的な治療方法であることが証明できる。今後の研究により、歯科におけるLLLTの応用の可能性がさらに広がるかもしれない。