Kết quả lâm sàng trong nha khoa bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố và có thể được cải thiện bằng cách tận dụng cơ chế tự nhiên của cơ thể, nhờ vào chế độ ăn uống và bổ sung dinh dưỡng của bệnh nhân, đặc biệt là vào trước và sau phẫu thuật. Vì điều này có tác động đến việc chữa lành các mô cứng (xương) và mô mềm (nướu). Tuy nhiên, có những phương pháp khác để tăng khả năng tái tạo của cơ thể bằng cách tăng cường hoạt động tế bào. 

Một trong số đó là liệu pháp điều chế quang sinh học Photobiomodulation (PBM) - sử dụng các mức năng lượng ánh sáng laser để kích thích tái tạo ở nhiều vùng khác nhau trên cơ thể mà không có tác dụng phụ khi áp dụng lên các mô theo cách không xâm lấn.

 
1. Photobiomodulation là gì?

Photobiomodulation (PBM) là việc sử dụng năng lượng điện từ không ion hóa để kích hoạt những thay đổi quang hóa trong cấu trúc tế bào có khả năng tiếp nhận các photon này. Ở đây chính là ty thể - nơi sản sinh ra năng lượng gọi là adenosine triphosphate (ATP) để sử dụng trong tế bào. 

Ở cấp độ tế bào, năng lượng từ ánh sáng hồng ngoại (NIR) và ánh sáng đỏ được ty thể hấp thụ, có khả năng làm tăng sản xuất ATP cùng với các loại oxy phản ứng nhẹ, oxit nitric và adenosine monophosphate tuần hoàn (cAMP), có thể bắt đầu tăng sinh tế bào. Các loại oxy phản ứng cũng hỗ trợ tái tạo và chữa lành tế bào. Quá trình này sẽ mở khóa chuỗi đã bị cản trở bởi oxit nitric, sau đó được giải phóng trở lại hệ thống. 

Oxit nitric là một phân tử mà cơ thể sản xuất để giúp các tế bào giao tiếp bằng cách truyền tín hiệu khắp cơ thể. Ngoài ra, oxit nitric giúp làm giãn mạch máu và cải thiện lưu thông máu. Những tác động này có thể dẫn đến sự gia tăng biểu hiện của các gen liên quan đến tổng hợp protein, di chuyển và tăng sinh tế bào, truyền tín hiệu chống viêm, protein chống apoptotic và các enzyme chống oxy hóa. 

Chìa khóa của toàn bộ quá trình là enzyme ty thể có tên là cytochrome c oxidase, một nhiễm sắc thể tiếp nhận năng lượng photon từ các bước sóng cụ thể. Khi ty thể hấp thụ các bước sóng năng lượng ánh sáng này, tạo ra nhiều năng lượng ATP hơn, sự vận chuyển trong tế bào được tăng cường. Kết quả là sự tăng sinh tế bào giúp tăng cường quá trình tái tạo tự nhiên của cơ thể.

Mặc dù ánh sáng đỏ và ánh sáng hồng ngoại (NIR) được sử dụng và nghiên cứu rộng rãi nhất, nhưng có một số bước sóng có thể được sử dụng riêng lẻ hoặc kết hợp để tăng nhanh hiệu quả giảm đau và viêm. Đồng thời cải thiện quá trình lành vết thương sau khi nhổ răng hay điều trị nha chu, đẩy nhanh quá trình thực hiện chỉnh nha, và tạo điều kiện cho một số ứng dụng thẩm mỹ khác, bao gồm giảm sẹo trên da, cải thiện nhược điểm trên da và thậm chí đảo ngược tác động của rụng tóc.

Có một số thiết bị điều chế quang sinh học và laser nha khoa có chức năng PBM như máy ATP38® , Hệ thống nha khoa tích hợp; Gemini™, Ultradent; Epic X™, Biolase. Trong bài này, chúng ta sẽ phân tích dựa trên hiệu quả điều trị từ máy ATP38.

2. Bước sóng và hiệu quả điều trị tương ứng

Ánh sáng được đo bằng nanomet (nm) và được biểu thị dưới dạng bước sóng. Ánh sáng tự nhiên (trắng) là sự kết hợp của nhiều bước sóng. Tuy nhiên, các loại ánh sáng xanh lam, xanh lục, vàng, đỏ và ánh sáng hồng ngoại (NIR) bao gồm phổ bước sóng rộng, sẽ có mức độ thâm nhập và tác động lên mô khác nhau, trong đó NIR là sự thâm nhập sâu nhất và tia cực tím là bề ngoài nhất. Do đó, cần phải hiểu sự khác biệt và chức năng của từng bước sóng khi điều trị cho bệnh nhân.

Các loại bước sóng ánh sáng

Sơ đồ biểu diễn các bước sóng khác nhau và mức độ xuyên thấu khác nhau.

Ánh sáng ở bước sóng cực tím thường nằm trong khoảng từ 100nm đến 380nm, có ít hoặc không có tác dụng lên các mô sâu hơn. Tuy nhiên lại gây bỏng rát và rám nắng thậm chí có thể dẫn đến ung thư da.

2.1. Bước sóng ánh sáng xanh lam

Bước sóng của ánh sáng xanh lam nằm trong khoảng từ 450nm đến 470nm và có lợi ích trong điều trị các tổn thương viêm ở những người bị mụn trứng cá. Bước sóng ánh sáng này có thể gây ra cả tác động có lợi và bất lợi, tùy thuộc vào liều lượng và độ rộng của phổ phơi nhiễm. 

Có nhiều tranh cãi xung quanh việc sử dụng nó vì ranh giới giữa ánh sáng xanh “an toàn” và tia cực tím có khả năng gây hại vẫn chưa được xác định rõ ràng. Nghiên cứu cho thấy ánh sáng xanh có thể ngăn ngừa một phần hoại tử vạt da và khi kết hợp với ánh sáng đỏ, có thể tăng khả năng sống sót của vạt da bằng cách cải thiện sự hình thành mạch. 

Do đó, việc sử dụng PBM với ánh sáng xanh lam có thể làm tăng tác dụng của ánh sáng đỏ trong quá trình lành vết mổ và những thay đổi khác trên mô bề mặt (da và nướu).

Ánh sáng xanh lam

Ánh sáng xanh lam được phân loại là ánh sáng có khả năng kích thích sự biệt hóa của tế bào sừng, hỗ trợ phục hồi chức năng hàng rào bảo vệ da.

2.2. Bước sóng ánh sáng xanh lục

Ánh sáng lục có bước sóng từ 510nm đến 540nm, khi được da hấp thụ sẽ giúp làm sáng các vùng sắc tố, mang lại làn da sáng hơn. 

Các vùng sắc tố trên da, chẳng hạn như đốm nâu hoặc tàn nhang, được gây ra bởi nhiều yếu tố khác nhau và có thể xảy ra trên mọi loại da. Tăng sắc tố được đặc trưng bởi các vùng da hoặc nướu sẫm màu hơn liên quan đến việc sản xuất quá nhiều melanin. 

Bước sóng màu xanh lá cây nhắm vào các tế bào hắc tố, các tế bào sản xuất melanin nằm ở lớp sâu nhất của biểu bì da, ức chế sản xuất melanin dư thừa và ngăn không cho nó di chuyển lên bề mặt da, cũng như phá vỡ các cụm melanin để làm giảm sự đổi màu hiện có. Kết quả là, các đốm đen mờ đi một chút khi chúng hòa quyện với tông màu mô xung quanh. 

Ngoài ra, ánh sáng này còn giúp tăng cường sự phát triển của tế bào, cho phép chữa lành vết thương trên da và nướu như trong điều trị mụn trứng cá và các vấn đề kích ứng da khác. Ngoài ra còn có đặc tính chống viêm giúp làm dịu bề mặt da hay điều trị ung thư biểu mô tế bào đáy.

Các bước sóng xanh lam và xanh lục đã tạo ra hiệu ứng kích thích làm tăng sự biệt hóa nguyên bào xương. Mức độ thâm nhập của hai dải bước sóng này hoạt động tốt trong khoang miệng, nơi cấu trúc xương nằm bên dưới mô nướu, không có cơ xen kẽ.

2.3. Bước sóng ánh sáng vàng

Ánh sáng vàng có bước sóng từ 580nm đến 600nm, có khả năng thâm nhập sâu hơn một chút so với ánh sáng xanh lam và xanh lục, chạm tới vùng da và tạo ra tác dụng chữa lành, chống viêm, giảm đau và tái tạo. 

Bước sóng này có hiệu quả với các tình trạng da liên quan đến mẩn đỏ, sưng tấy và các tác động liên quan đến sắc tố khác. Các nghiên cứu in vitro và in vivo đã chứng minh khả năng trị liệu bằng đèn LED màu vàng trong việc kích hoạt tổng hợp collagen trên da và giảm biểu hiện MMP (metalloproteinase). Tác dụng trẻ hóa cũng đã được nghiên cứu. 

Điều trị PBM bằng ánh sáng trong dải màu vàng được chứng minh là có hiệu quả trong điều trị mụn trứng cá và giảm sẹo trên da. Điều này cũng áp dụng cho việc điều trị sẹo lồi. Ngoài ra, bước sóng màu vàng còn được đánh giá là phương pháp điều trị hiệu quả tình trạng rụng tóc và hói đầu liên quan đến rụng tóc nội tiết tố nam và rụng tóc từng vùng.

2.4. Bước sóng ánh sáng đỏ

Bước sóng của ánh sáng đỏ nằm trong khoảng từ 610nm đến 775nm và đã được ghi nhận là có khả năng chữa lành các mô được chiếu xạ với khả năng thâm nhập sâu vào da và các cấu trúc bên dưới, nơi các tế bào có thể hấp thụ và sử dụng nó. 

Chiếu xạ bằng ánh sáng đỏ tạo ra lượng loại oxy phản ứng thấp hơn nhiều so với các tế bào không được chiếu xạ. Ánh sáng đỏ đã được quan sát thấy có tác dụng hỗ trợ chữa lành vết thương thông qua tốc độ di chuyển tế bào được tăng tốc. Ánh sáng này điều chỉnh các nguyên bào sợi ở da để tăng biểu hiện gen chịu trách nhiệm tăng cường phản ứng oxy hóa khử thích ứng, cân bằng viêm. Chiếu xạ laser đỏ giúp tăng cường tổng hợp Procollagen, biểu hiện collagen và giải phóng yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi.
 

2.5. Bước sóng ánh sáng hồng ngoại (NIR)

Ánh sáng NIR có bước sóng từ 800nm đến 835nm và tác động lên hai nhiễm sắc thể chính: nước nội bào và cytochrome c oxidase. Ngoài tác dụng quang hóa, việc sử dụng ánh sáng NIR còn làm tăng nhiệt độ nội bào. Phản ứng sinh học của tế bào hoặc mô đối với sự chiếu xạ bằng ánh sáng NIR một phần là do hiệu ứng nhiệt được tạo ra. Ở cấp độ tế bào, NIR kích hoạt cytochrome c oxidase, chất quang tiếp nhận ánh sáng chính của ty thể. Sự kích hoạt này dẫn đến một số phản ứng của tế bào, bao gồm tăng sản xuất ATP của ty thể. 

Liệu pháp ánh sáng NIR đã chứng minh sự trao đổi chất của ty thể tăng lên, với sự kích thích hình thành mạch ở da và nướu, cải thiện chất lượng xương, kích thích hoạt động của tế bào nguyên bào xương và tái tạo các mô cơ. Mức ATP tăng lên đẩy nhanh quá trình tái tạo xương dẫn đến gia tăng hoạt động trao đổi chất và sự hình thành mạch, đồng thời, làm tăng lượng máu cung cấp cần thiết cho quá trình tái cấu trúc. 

Nhờ đó các vết mổ được tạo ra trong quá trình phẫu thuật nha chu và răng miệng hoặc các vết thương do chấn thương sẽ lành nhanh hơn. Đối với các cơn đau thường xảy ra sau phẫu thuật cũng như trong quá trình điều trị chỉnh nha khi thay khay chỉnh nha hoặc điều chỉnh mắc cài cố định, NIR đã chứng minh khả năng giảm đau và nên được xem xét ở những bệnh nhân phải trải qua nhổ răng, đặt implant và các thủ thuật nha chu. Ngoài ra, đã có báo cáo giảm phù nề sau phẫu thuật, điều này cũng dẫn đến giảm đau.

Ứng dụng điều trị quang sinh học với ATP38 trong điều trị chỉnh nha

Hàm trên và hàm dưới trước sau khi đeo khay chỉnh nha trong 8 tuần với các buổi điều trị quang sinh học cùng ATP38 mỗi tuần. Khay chỉnh nha được thay hàng tuần.

3. Kết hợp bước sóng

Cả ánh sáng đỏ và ánh sáng NIR đều chứng tỏ khả năng tăng tốc độ di chuyển của răng chỉnh nha bằng cách thúc đẩy quá trình tái tạo xương ổ răng ở phía bị nén của răng. Trị liệu quang sinh học sử dụng năng lượng trong quang phổ đỏ để đẩy nhanh quá trình tái tạo xương ở mức độ lớn hơn NIR trong giai đoạn đầu. Theo thời gian, việc sử dụng hai bước sóng cùng nhau mang lại kết quả tốt hơn so với việc chỉ sử dụng một bước sóng duy nhất. 

Ngoài ra, sự kết hợp đồng thời của ánh sáng xanh lam, xanh lá cây, vàng, đỏ sẫm, đỏ và NIR có thể được sử dụng để điều trị phế nang sau nhổ răng hoặc giúp chữa lành mô sau phẫu thuật nha chu. Đối với các bác sĩ nha khoa cung cấp các phương pháp điều trị thẩm mỹ trên khuôn mặt, nó giúp giảm nếp nhăn, cải thiện màu da, điều trị mụn trứng cá và các nhược điểm trên da, giảm sẹo, v.v. 

Các liệu pháp điều chế quang sinh học cũng có thể được thực hiện bằng cách sử dụng sự kết hợp của các bước sóng khác nhau.

Ứng dụng điều chế quang sinh học sau phẫu thuật với ATP38 kết hợp với sử dụng PRF trong phế nang sau nhổ răng.

Áp dụng phương pháp điều chế quang sinh học với ATP38 trong giai đoạn hậu phẫu mà không áp dụng PRF.
 

Kết luận

Nghiên cứu chuyên sâu đã chỉ ra rằng PBM tăng cường phản ứng của cơ thể bằng cách cải thiện khả năng chữa lành và tái tạo mô mềm và cứng. Các ứng dụng của nó bao gồm chữa lành các phế nang sau nhổ răng, phẫu thuật nha chu, tăng tốc độ điều trị chỉnh nha và tích hợp xương trong cấy ghép với vật liệu sinh học, chẳng hạn như ghép xương. 

Các nha sĩ có thể coi trị liệu quang sinh học như một biện pháp bổ sung trong việc áp dụng các quy trình thẩm mỹ, để cải thiện kết quả lâm sàng và trên hết là cải thiện sự thoải mái của bệnh nhân, vì họ có thể giảm đáng kể lượng đơn thuốc hoặc không cần dùng thuốc giảm đau và viêm sau phẫu thuật nữa.

Tại Biotech Dental Vietnam, chúng tôi là đơn vị tiên phong trong việc cung cấp thiết bị điều trị bằng ánh sáng tiên tiến nhất hiện nay - ATP38. Nhờ ATP38, chúng tôi nhận được rất nhiều phản hồi tích cực từ Quý Bác sĩ, đối tác bệnh viện, phòng khám, thẩm mỹ viện,..về hiệu quả điều trị. Bệnh nhân dễ dàng cảm nhận được sự thay đổi rõ rệt về khả năng lành thương, giảm đau hay các vấn đề về da nhanh chóng được cải thiện.