作为新颖生物膜寻靶技术的二次光发射的使用的制作方法

专利名称：作为新颖生物膜寻靶技术的二次光发射的使用的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用从激光传送光纤远端来的二次量子光学的和热的发射，实现活的生物膜寻靶及随后的细菌热分解，把细菌从人体中根除。
背景技术：
迄今，已经说明人类口腔中有超过300种不同种的细菌(Moore W.E.，The Bacteria of Periodontal Diseases，Periodontol.2000)。大多数细菌是在牙科菌斑和在龈下牙周袋及植入牙牙周袋中发现的。这些龈下细菌已经进化，能对抗和抑制正常宿主系统在牙周袋中建立的唯一生态龛。
龈下细菌在牙周袋的龈缝液中找到它们的营养基。即使这些细菌直接靠近形成血管的牙周和植入牙牙周的上皮，它们仍能继续增长和兴旺。尽管(还值得论证的是因为)宿主的免疫和炎性反应力图抑制细菌的菌落和对组织的侵入(如，通过溶菌酶、补体形成、缓激肽、凝血酶、纤维蛋白原、抗体、和淋巴细胞的居间作用)，但龈下细菌往往会在提供唯一环境小生态的牙周袋和/或植入牙牙周袋中盛行(Cimasoni，Monogr.Oral Sci.12III-VII，1-152(1983))。
要成功地把牙周袋和/或植入牙牙周袋与牙周病/植入牙牙周病，作为一个整体治疗，必须消除局部炎症连同它的原因，努力重建保护牙根的完整的屏障。新的再产生与牙根或植入牙连结的牙周韧带或上皮屏障，将限制细菌生长的可利用空间。一旦免疫和炎性反应的原因被消除，牙周组织很可能愈合。当处理植入牙时，由于独特的和外来的三维结构，与大多数商业牙科植入牙的粗糙表面，甚至使该疾病更顽固和难于消除。
愈合可以看作新的胶原与上皮的附着，开始在紧靠牙周袋基质内部的区域中形成。这些新的牙周韧带纤维，一般只在先前未暴露于袋中活的细菌的区域中出现。相反，亦称长结合上皮的上皮封闭(即对根表面的强上皮适应)，一般出现在暴露于牙周袋中活的生物膜的区域中。对植入牙(这里不存在牙周韧带)，新的骨形成和/或长结合上皮，力图收缩细菌生长的可利用空间。
传统的途径 已经为菌斑及牙垢的清除、根面平整术及清创术、和患病牙周/植入牙牙周组织的清除等专门目的，发明和设计了牙周/植入牙牙周的医疗器械。具体说，牙周刮、根面平整术、和刮除术等医疗器械，是清除牙科菌斑、牙垢、患病牙骨质、及患病袋软组织所选择的机械途径。
已经研发许多药理学途径，作为攻击细菌的传统机械途径的辅助手段(如，延长释放的抗微生物剂配方，用于机械根面平整术后在牙周袋/植入牙牙周袋中给药)。但是，这些药理学的用药程式有明显的限制，为了发生作用，它们必须(a)到达指定的作用部位(深的三维袋)，(b)保持适当的浓度，和(c)持续一段足够长的时间。
要保持适当的浓度和持续一段足够长的时间，抗微生物剂的牙槽内给药媒介物(如，可吸收的凝胶、可吸收的微球、及抗微生物剂浸透的削片)，必须填满牙周袋的物理空间。在药物给药疗法的时间内(高达三周)，大多数媒介物停留在原位，从而在机械清创术后，在牙/植入牙袋中，妨碍新的牙周附着及长结合上皮形成的直接愈合过程。此外，大部分使用的局部抗微生物剂，是抑菌剂，永远不能把牙周和/或植入牙的病原体，从治疗部位完全消除。在牙周袋对不到致死量的抗微生物剂吸收的反应中，常常产生长期的抗生株。毫不奇怪的是，已经报告，这些局部药理学的用药程式，只有勉强够格的成功率(The Role of Controlled Drug Delivery for Periodontitis，Position Paper from AAP，2000)，且有严重的限制，最终导致再感染和病情的继续发展。
对作为活的生物膜存在的龈下牙科菌斑的认识，已经阐明一些根本的活动机理(Periodontology2000(supra)；和Chen，J.Calif.Dent.Assoc.(2001))。
Costerton等人，在J.of Bacteriol.(1994)中说明，生物膜是封闭彼此粘附和/或粘附于表面或界面的细菌群体的基质。同一组研究人员还说明，生物膜是已经进化到允许细菌生存的生态群落，该群落作为一个整体，在生物膜基质内有特定的营养通道(一种原始的循环系统)，有利于代谢废物在菌落中的运动。现在如果把牙科菌斑和龈下细菌菌落，看作活的生物膜，那么需要(不只是限于牙科学)有效的生物膜寻靶技术。
目前对生物膜的了解，已经给予它们一些基本的性质(Marsh等人，Adv.Dent.Res.(1997))。这些性质包括，但不限于，不同类微生物间的实际群落合作；生物膜基质内微菌落的区分和分离；包围细菌菌落的保护性基质；不同微菌落内不同的分开的微环境；原始的群落系统；和避免并抵御抗菌素、抗微生物剂、及免疫与炎症的宿主反应。
大多数前述控制牙周病的尝试，已经根据对牙周和植入牙牙周细菌的传统了解，在试管中进行。但是，作为活的生物膜(在试管中)，龈下菌斑和牙周细菌，其作用和功能，与经典实验室模型预测的十分不同。活生物膜中的牙周和植入牙牙周细菌，比它们在实验室培养中产生不同且更有害的化学物质及酶。还有，在生物膜内，通过种间关系，对抗菌素抵抗的扩展，有所增加。
生物膜(一种蛋白质粘液基质)本身起有效的保护屏障作用，防止许多对细菌寻靶的经典疗法的用药法。如果抗菌素被生物膜内的抗酶反应中和，抗菌素甚至不能穿透生物膜并到达致病细菌。
这一新的对牙周病病因学的了解，由此发现一种尚无人提出而又需要的新颖的生物膜寻靶操作程序，用于直接消灭牙周病和顽强地庇护和保护病原细菌的生物膜。这一技术本文此后称为生物膜寻靶技术(BTT，Biofilm Targeting Technologies)。
为了表达口腔中要杀菌或要灭菌的组织，已经提出各种染料和其他复合物。已经建议在口腔环境中，利用发色团，以激光辐照来促使细菌的热分解。具体地说，有些关于治疗炎性牙周病和植入牙牙周病连同口腔中其他损伤的建议，是通过(a)在没有激光的情形下，用氧化还原剂(染料)接触组织、伤口或损伤，使细菌自身栖息在复合物上并被外来药剂抑制一段时间；或者通过(b)用光敏复合物(染料)接触组织、伤口或损伤，使细菌和/或组织自身栖息在复合物上，然后在光敏的和寻靶的发色团吸收的特定波长上，用激光器的光(一般是软的可见红色的激光器)辐照组织或损伤。
尽管有大量文献涉及治疗口腔组织中使用染料和激光器辐照，但仍然需要在生物膜体内有效的直接寻靶和热分解，使对健康组织的伤害最小和促进愈合。
有鉴于前面的论述，针对目前可用途径的缺点，提供本领域的新的途径，供牙周病和植入牙牙周病治疗之用，这将是一大进步。具体说，提供治疗细菌引起的炎症的途径，该途径借助有效的寻靶并摧毁整个三维牙周/植入牙牙周空间中活的生物膜(且随后是细菌)，不伤害健康的牙科或其他组织，将是一大进步。准确地说，提供治疗患病组织的新颖的方法，该方法开拓近红外二极管激光器系统及光纤的光辐射和热辐射，以便对发色团染色的生物膜寻靶，同时使健康组织的损害最小，这将是一大进步。再说，以增加的特异性，实现患病组织寻靶的识别方法和装置，将是理想的进步，该特异性以被降低的较深的作用，证明对切口凝结区有更好的控制。
本发明提供一种新颖的途径和合剂(包括器械包)，以扩展目前可能的治疗窗带，目前可能的治疗窗带，是用常规牙科近红外光谱的固态二极管及Nd:YAG激光器，用热使活生物膜凝结并杀死细菌，不伤及病人健康牙科结构和组织。
要用激光器(如牙科二极管或Nd:YAG激光器)实现生物膜的凝结和细菌的热分解，有小的可能的治疗窗带，可用于消除牙周和植入牙牙周部位的活的生物膜和口腔病原体细菌。这是通过把激光器的光能，转变为靶部位和组织中的局部热能实现的。因为该治疗窗带太小，所以给出一种扩展牙科二极管和Nd:YAG激光器范围的方法，通过能量的热沉积，一种安全又更可预测的处理过程，使活的生物膜凝结和消灭细菌。本发明使用局部递送法，实现牙周或植入牙牙周部位中活生物膜的发色团寻靶。这样可使两个参数，即(1)，激光器的能量输出，和(2)，激光器的照射时间，变得更低，以便在更安全的环境中，实现活生物膜的凝结和随后细菌的热分解。


要更充分了解本发明的性质和目的，可参照下面详细说明，下面的说明是结合附图给出的，其中 图1是曲线，表明不同温度下黑体辐射器光谱辐射的出射度，纵坐标(y轴)画出各个光密度，而横坐标(x轴)画出各个波长。
图2是特性曲线，画出本发明代表性的发色团染料亚甲蓝(Methylene Blue)的色品图。
图3A按照本发明，画出清洁的截取的光纤尖在黑体反应前的特性曲线。
图3B按照本发明，画出从已碳化激光传送光纤产生的二次光能和热能的特性曲线。
图4是示意图，画出现在已转换为炽热黑体辐射器的光纤(本发明的“热尖”)，与被治疗的组织(即牙周袋)接触。
图5是示意图，画出作为递送系统一个例子的注射器，使用该注射器向牙周袋或植入牙牙周袋传送亚甲蓝(MethyleneBlue)。
图6是照片，表明现在已转换为本发明的“热尖”的光纤，可识别是一炽热体。
图7是示意图，表明按照本发明实施例之一的特别合适的光纤尖，图上画出被蚀刻的光纤壁和光纤的远端。
具体实施例方式本发明利用如下的发现当近红外二极管或Nd:YAG激光器光纤的尖，与牙周/植入牙牙周组织接触时，在近红外传送光纤的远端，出现有意义和有事实根据的量子互作用，使该光纤的尖瞬间变成碳化的“热尖”。开发这些量子和热动力学的事实，利用该光纤(传送尖)发出的近红外激光和二次量子发射，实现被寻靶的活生物膜的热分解。
本发明人已经特别设计了新颖的接触“热尖(hot tip)”技术，它利用常规近红外二极管或Nd:YAG激光器传送装置中激光光纤(如石英光纤)的瞬间变换，使之瞬间变换为能切除组织和使组织汽化的炽热的黑体辐射器(见图1，图上画出黑体辐射器在不同波长上的光谱辐射率)。已经发现，这样的炽热黑体辐射器具有量子和热动力学性质，对患病的牙周和/或植入牙牙周组织的治疗有用，特别是对活生物膜的收缩。
当向靶组织发射光子的无包层光纤尖(图3A)接触活生物膜，或其他生物物质如血液时，该光纤尖立刻积累“粘”在光纤自身上的碎片。已经发现，这些碎片立刻吸收通过光纤传播的强大近红外激光能量，从而导致温度的增加并使其碳化(因此，术语“热尖”此后均指黑体的炽热尖和碳化的凝块)。随着近红外激光光子的能量继续轰击新的碳化热尖(并被其吸收)，温度逐步上升。在转换为黑体辐射器(并在它变成炽热的和发光时，见图3B)的时候，光纤产生二次可见光发射(见图6)。
在本说明书中使用的单数形式“一”、“一个”、和“这个”，也具体包含它们所指术语的多数形式，除非另有说明。在本说明书中，无论是在转折语中或在权利要求书中，“包括”应按没有限度的意思解释。就是说，这些用语应与“至少有”或“至少包括”作同义的解释。当用于方法的行文时，用语“包括”是指处理过程至少包括列举的步骤，且可以包括另外的步骤。当用在合剂、配方、或器械包的行文中时，用语“包括”是指复合物或合剂至少包括列举的特性或组分，且可以包括另外的特性或组分。
按照本发明的方法和合剂，据此把常规近红外二极管或Nd:YAG激光器最初的发射，与按照本发明用于治疗被发色团染色的牙周或植入牙牙周组织的光学激光器二次发射组合，实现活生物膜的寻靶，从而治疗组织中(例如口腔中)的牙周疾病。熟练人员应当清楚，虽然本发明是以牙科领域作例子，但它实际上可应用于对任何组织中的感染寻靶的许多其他领域。因此，该组织例如可以是髋，在髋上按照本发明，以发色团(例如0.1％亚甲蓝溶液)冲洗剂和随后使用激光，将使身体该区域中被寻靶的感染凝结。再有，虽然本发明是以人类病人作例子，但是，本发明的方法和合剂，可以用于能从本发明的方法和合剂得益的任何哺乳类动物。在哺乳类动物中第一位的是人类，不过本发明不受这样的限制，且同样可供兽医使用。因此，按照本发明，“哺乳类动物”，或“必要的哺乳类动物”，或“病员”，包括人类及非人类哺乳类动物，特别是家养的动物，不受限制地包括猫、狗、和马。
大量近红外光谱的激光器光源，已经在牙科学和医药学中用于杀灭病原体细菌。在最近的几年来，近红外固态二极管和Nd:YAG激光器已经在牙科领域中使用，用于组织的切除、烧灼、和细菌的热分解。四个最广泛用于牙科的近红外波长，是810nm、830nm、980nm、和1064nm。这些近红外激光器在水中有非常低的吸收曲线，并如下文详述，有非常深的组织穿透值。
本文参考的专利、已公开的申请、和科学文献，建立起本领域熟练人员的知识，并据此按它们仿佛每一篇被专门地和个别地供参考而收入的相同范围，全文收入本文，供参考。本文列举的任何参考与本说明书的专门教导之间的任何冲突，都以后者为准来解决。同样，字或语句按本领域理解的定义，与本说明书专门教导的字或语句定义之间的任何冲突，都以后者为准来解决。
本文使用的技术和科学术语，本发明将保留其本领域熟练人员通常理解的意义，除非另外定义。本文参考本领域熟练人员熟知的各种方法和材料。
本发明的一个方面，是提供新颖的治疗牙周病的方法，用于治疗患牙周病病人牙周组织或植入牙牙周组织中的牙周病。用本发明方法治疗的组织，由于有热沉部分而收缩，该热沉部分，至少包括预定光谱范围上的染料吸收。“热沉”部分，是指任何能接收、吸收、或别的能从被辐照组织转移热的实体。按照本发明的热沉部分，包括已知作为发色团染料起作用的复合物(即，优先地吸收光能的分子)。术语“预定的光谱范围”是指从约400nm到约1100nm。在某些实施例中，发色团染料有从约600nm到约700nm的吸收频带(从而有预定的光谱范围)。该热沉部分，必须对组织基本上无毒性、必须能够穿透活的生物膜、和必须-最为重要-被活生物膜有选择地吸收，实现活生物膜的寻靶，而不损害病人的组织。发色团染料有代表性的非限制性例子，包括甲苯胺蓝(Toludine Blue)(吸收光谱在600nm到700nm之间)、亚甲蓝(MB，在609(橙色)和668nm(红色)上有吸收峰)、刚果红(在近紫外区的340nm上有强的吸收带，另一个吸收带靠近蓝-绿过渡区的500nm)、和孔雀绿(以靠近黄-红过渡区的600nm为中心，有强的吸收带，和任何其他对组织安全的生物染料)。熟练人员应当清楚，发色团染料可以按合剂形式给药，该合剂形式包括任何熟知的药理学上可接受的、有任何熟知药剂学上可接受载体的媒介物，包括稀释剂和赋形剂(见Remington′spharmaceutical Sciences，18thEd.，Gennaro，Mack Publishing Co.，Easton，PA 1990和RemingtonScience and Practice of Pharmacy，Lippincott，Williams & Wilkins，1995)。
本文使用用语“约”来表示近似为、在某区域内、大概、或大致上。当用语“约”与某一数值范围一起使用时，它通过扩展所述数值的上边界和下边界，修改该范围。一般说，本文使用的用语“约”，是向上和向下修改指出的值，使之改变20％。
按照本发明的方法，是用近红外光谱范围的光能，辐照被发色团染料(复合物)染色的牙周/植入牙牙周组织。
熟练的开业医生应能理解，当前的发明把活生物膜的发色团寻靶与热分解组合，在除去活生物膜上通过改进的治疗，可以用于扩大传统的途径。因此，本发明的方法和合剂，可以用于牙周袋或植入牙牙周袋中的活生物膜寻靶，继之是变性的生物膜(现在收缩为变性的和无活性的固态凝块，把在其基质内的活的和死的细菌，捕集在牙周袋/植入牙牙周袋中)及其构成的菌丛的机械清创术。通过这种途径，牙周/植入牙牙周器械(如牙周刮器或超声刮器)能够把变性的生物膜从局部区域刮除和清创，这样，与在粘液性的活生物膜依旧未凝结的情况比较，有大得多的成功率。因此，活生物膜发色团寻靶，可实现传统的刮除和机械清创术的传统细菌消除的目的。此外，它找出并实现先前不可进入的区域的寻靶，供牙周袋/植入牙牙周袋的治疗，同时还杀死活生物膜，并把它作为变性的无活性的固态凝块除去。
类似地，当前的方法和合剂，可以与传统的途径组合，该传统途径涉及抗菌的用药程式，该用药程式可在诸如抗菌素治疗的文献中找到(标准的阐明药理学一般原理的参考著作，见Goodmanand Gilman′sThe Pharmacological Basis of Therapeutics10thEd.，McGraw Hill Companies Inc.，New York(2001))；关于抗菌素在牙科中使用的一般性参考，例如见Rose等人伴之以或继之以激光治疗的PeriodonticsMedicine，Surgery，and Implants，June 2004。因此，作为本文后面的例子(见例2)，病人可以用青霉素治疗，以防止重复感染。这样的组合可以在激光治疗(辐照)之前、与激光治疗(辐照)结合、和/或在激光治疗(辐照)之后进行。因此，按照本发明的合剂的配方，可以包含多于一种按照本发明的发色团染料，以及任何其他药理学上对被治疗症状/条件的治疗有用的有效成分。因此，在一些例子中，开业医生可以选择同时给予其他活性的或无活性的药物组分，这些药物组分包括，但不限于，抗菌素、止痛剂、和麻醉剂。有用的抗菌素或抗微生物剂包括，但不限于，洗必泰葡萄糖酸盐、三氯生、氯化十六烷基吡啶、溴化十六烷基吡啶、苯扎氯胺、四环素、苯甲酸甲酯、苯甲酸丙酯。有用的麻醉剂包括，但不限于，苯佐卡因、利多卡因、地卡因、布他卡因、达克罗宁、古柯碱、和以上所述的盐酸化物。
在本文中使用的用语“治疗”，是指按照本发明治疗的病人，其症状与不按照本发明治疗的病人比较，使症状缩减、预防、和/或逆转。开业医生应当清楚，本文所述复合物、合剂、和方法，是与熟练的开业医生(医生或兽医)连续的临床评定结合的，以确定后续的疗法。因此，开业医生应按照标准的方法，评定疾病治疗中后续治疗的任何改进。这种评定将在评定中帮助和报告，是否增加、减小、或继续某一特定治疗药剂、给药模式。
活生物膜寻靶与生物膜的二次发射凝结，能够在不伤害旁侧组织、健康牙周/植入牙牙周结构、或牙齿情形下完成。此外，它还能够在不(必须)把抗菌素、或再吸收给药媒介引进系统或牙周袋的情形下完成，且能开始发生直接愈合和牙周组织的重新附着。
按照本发明，被寻靶的细菌，是那些专门涉及本领域熟知的牙周和植入牙牙周感染的细菌(如Actinobacillisactinomycetemcomitans(放线共生放线杆菌)、Prevotellaintermedia/nigrescens(中间/发黑普雷沃菌)、porphyromonas gingivalis(龈下卟啉单胞菌属)、fusobacterium species(梭形杆菌属类)、bacteroides forsythus(连翘素拟杆菌？)、Peptostreptococcus micros(微小消化链球菌属)、Eubacterium species(真细菌属类)、Camplobacter rectus(直弯曲菌？)、streptococci(链球菌)、和Candidaspecies(念珠菌属类))。还要考虑的是本领域熟知的植入牙牙周感染的细菌(如fusobacterium spp.(梭形杆菌属类)、Prevotellaintermedia(中间普雷沃菌)、Porphyromonas gingivalis(龈下卟啉单胞菌属)、Actinobacillis actinomycetemcomitans(放线共生放线杆菌)、Peptostreptococcus micros(微小消化链球菌属)、bacteroides spp.(拟杆菌类)、Capnocytophaga spp.(二氧化碳嗜纤维菌类)、Prevotella spp.(普雷沃菌类)、Spriochetes(Spirochetes？螺旋体)、Staphylococcusspp.(葡萄球菌类)、Enteric gram-negative bacteria(肠道革兰阴性细菌)、Campylobacter gracilis(弯曲杆菌)、Streptoccus intermedius(Streptococcus intermedius？中间链球菌)、Streptococcus constellatus(星座链球菌)、Candida albicans(白骨丝酵母)、和Eikenellacorrodens(啮蚀艾肯菌属))。
能量可以由任何合适的相干能量源提供，例如激光器，该相干能量源能发射波长从约500到约1500nm的光能，如有必要或方便，用光纤或其他已知光学装置，把能量传送到要治疗的牙周和/或植入牙牙周。在一些实施例中，产生的光能是相干能量(例如由激光器产生，诸如工作在350-1200mW，最好是500-1200mW，或800-1200mW的二极管激光器或Nd:YAG激光器)。因此，按照本发明的激光器，包括那些发射波长从约500到约1500nm，最好从约600到约1100nm，或从约800到约1100nm光能的激光器。本文出示的代表性的非限制性例子，波长是从约800到约1064nm。
当激光器光纤的远端是清洁的并被良好截取时，对近红外激光器最初的发射产生的热能，一般有五个因素需要考虑(作为一般的参考，见Niemz M，Laser-Tissue Interactions，Fundamentals andApplications，Berlin，Springer，PP 45-80，2002)。这些因素是(1)波长和激光的穿透深度；(2)暴露的组织的吸收特征；(3)时间上的模式(脉冲或连续)；(4)曝光时间；和(5)激光束的功率密度。
近红外范围的二极管激光器，在水中有非常低的吸收系数，因此，它们在包含80％水的组织(包括口腔粘膜、骨、和牙龈)中获得深的光学穿透性。这一点表明，常规的牙科二极管软组织激光器，每脉冲的穿透深度，据Niemz估计，约为4cm。近红外二极管及Nd:YAG激光器较短的波长，在诸如黑色素和血红蛋白的分子(发色团)中，有非常高的吸收峰。这一点能使激光能量以极低的吸收通过水，产生极其深入组织的热效应(因为光子被更深的组织色素吸收)。这种光生物学效应能用于控制更深软组织的凝结，因为从清洁的截取的近红外二极管激光器光纤远端出射的光子，被血液和其他组织的色素吸收。
要关注的下一个参数，是目前可用的近红外系统的脉冲模式在被辐照组织上的热效应。现在，对牙周治疗的近红外激光器，对二极管系统，要么以连续波(CW)发射光子，要么以选通CW脉冲模式发射光子，而对Nd:YAG激光器，是以自激脉冲(FRP)发射光子。因此，由于暴露于激光器光子能量的组织的长度(持续时间)，将支配获得的热组织互作用。
在CW或选通CW模式中，激光光子是以连续流方式，按一个单一的功率电平发射的。当该流被选通时，出现光束的间歇开闭，从本质上就象置于光束光路中的机械门，打开和关闭激光能量。这种激光器系统的打开和关闭的持续时间，一般在毫秒的量级(1毫秒＝1/1000秒)，而“每脉冲功率”保持在CW光束的平均功率上。Nd:YAG激光器(按FRP模式)，对极其短的量级为微秒的时间间隔(1微秒＝1/1,000,000秒)，能产生非常大的激光能量的峰值能量。作为例子，这些激光器之一具有持续时间100微秒的时间脉冲，每秒送出脉冲10个(10Hz)，这意味着激光光子一秒中只有1/1000秒(总时间)击打组织，而在该秒的剩余时间，激光器是“关闭”的。这样使组织在下一个激光能量脉冲发射前，有相当长的时间冷却。脉冲间这些更长的时间区间，有利于组织的热松弛时间。运行的CW模式，常常比脉冲能量的应用产生更多的热。
如果时间脉冲太长(或在CW中曝光时间过长)，组织中的热松弛作用被压制，并能够出现对非寻靶区域不可逆转的损害。增加的安全特性由环绕活组织的起“热沉”作用的亚甲蓝提供，该“热沉”为错误冷却或错误计算适当曝光时间，给出更大的容限。于是，不仅关心组织中达到的最终温度与激光能量的互作用，而且还使温度的增加在时间上的持续性，对引起组织中需要的效应发挥重要作用，同时抑制不可逆转的组织损害。对纳秒和皮秒脉冲，激光脉冲期间的热扩散可以忽略，但是，目前可用的牙科激光器，不能实现这样短的脉冲。
光束的功率密度，由激光器产生的峰值功率除以聚焦光束的面积确定。这表明，用于传送能量的光纤直径(200μm、400μm、600μm)越小，和光纤越接近组织(即在不碰触组织下，“光斑”大小越小)，则功率密度越大(光束每平方mm发射的光子数)和热互作用越大。对非接触的“清洁”光纤尖，两个最重要的考虑是光束光斑大小，和光纤尖到组织的距离。
当无包层的“裸”光纤尖以约300mW以上任何流量的连续输出，与牙周和/或植入牙牙周接触时，在激光器光纤的量子发射方面，有直接的和深刻的变化，和在组织响应及光生物学效应方面，有直接的和深刻的变化。使用简单的裸的无包层光纤，施行的所有牙槽内牙周操作程序，不论从约600nm到1100nm的二极管激光器或Nd:YAG激光器的波长如何，100％出现这种情况。当无包层的“裸”光纤尖与牙周组织和牙槽内液体接触时，细胞碎片和生物膜立刻累积在无包层的尖上，而这些碎片瞬间吸收通过光纤传播的强红外激光能量，导致尖受热并立刻碳化。随着红外激光光子能量继续被该新的碳化尖吸收，该尖(在短达单一的一秒内)将热得发红(726℃以上)。这时，产生的“热尖”能量向组织的二次量子发射，与不同的热传递和光生物学事件，在牙周袋及牙周组织中结合。这就是本发明的最初宗旨。这种现象能使两个参数下降，即(1)激光器的能量输出和(2)激光施加的时间下降，以便在安全的环境下完成活生物膜凝结和随后细菌的热分解任务。
通过直接活生物膜发色团寻靶，和在第一时间利用该热尖技术的固有二次量子发射及发色团亚甲蓝，800nm-1064nm牙科激光器的操作者，能够把激光器的功率降至约0.05-1.5瓦，并降低治疗区域中必须的时间。即使把能量调低，并以比没有发色团热沉时需要的时间更短的时间，治疗牙周袋和植入牙牙周袋区域，也将出现活生物膜通过凝结的状态改变，和生物膜内细菌的热分解。这样将导致对病人更为安全的操作程序，并在操作程序中，在牙周袋/植入牙牙周袋中保留更多的胶原蛋白、骨、和粘膜，不致在操作程序中产生不可逆转的热损害。
利用“热尖”技术，大大降低了深度穿透的初级激光能量，且光生物学效应及激光与组织的互作用，与使用只发射初级辐射，即近红外光子的非碳化光纤不同。要用“热尖”施行安全的和可预测的牙周/植入牙牙周操作程序，临床医生必须留意，该尖与组织的热互作用所提供的是非常窄的治疗窗带。当把辐射的光和热能用“热尖”施加于生物组织时，接触区域的温度立刻上升。到45℃，组织变成过热的。到50℃，细胞酶活性下降和一些细胞不动。到60℃，蛋白质变性，并有凝结迹象。到80℃，细胞膜变成可透的，而到100℃，细胞水和组织开始汽化。
如果温度在2到5秒内增加至超过80℃，将对粘膜、骨、牙周、和牙科结构造成不可逆转的损害。这些考虑，对诸如龈切除术、龈成形术、系带切除术、切口与引流、除去纤维瘤、和牙周牙槽刮除术等接触尖操作程序，有直接的重要性(见Rossman，J.Periodontol.731231-1239(2002))。
按照本发明，发射近红外光谱范围光能的光纤，与先前用发色团染料染色的组织，至少有一部分接触。按照本发明，组织应以移动方式，被辐照在疗法上有效的时间量。用语“在疗法上有效的时间量”和“在疗法上有效的时间窗带”，用于表示有效地获得企望的疗法结果的治疗时间周期。因为企望的结果的迫切性(即来自生物膜凝块的信息)，开业医生能够可见地修改和断定疗法上有效的时间。本发明因此提供一种修改给药/治疗的方法，专门对给定病人在特定应急时使用。如在下面的例子说明，疗法上的有效量可以容易确定，例如凭经验，开始时用较短的时间周期，然后根据对有利效果的评定，逐步增加。
在本发明之先，当在牙周袋中使用有“热尖”的激光器时，目的是要在该尖产生足够的热能，使限于被烧灼的上皮牙周衬层(衬里)的组织立刻汽化和消融，亦称牙槽刮除术。为实现这个目的，组织必须在尖的接触点迅速加热至摄氏数百度。二极管或Nd:YAG激光器当用于接触模式时，容易达到该目的。随着(二次黑体发射的)光和热能直接传送到尖附近的组织，接着发生缺乏控制的牙槽上皮汽化。
在进行这些操作程序时，在任一点上，绝对有必要把治疗接触的时间间隔，保持相对地短(1秒)，因为牙周组织(包括牙齿和骨)的任何过量曝光，该尖将损害这些周围组织。这种情况是会发生的，因为热将经过热传导传递得更深，且如果存在任何延长的接触周期情形，这些热不能被组织迅速耗散。如果接触曝光的时间太长(在一个区域中长于2-3秒)，组织散热的能力被压制，于是非靶组织出现不可逆转的损害。
如上所述，在接触模式中，近红外光子(激光器的初级发射)相当大的百分比被黑体尖和碳化的凝块吸收。结果，极大地降低激光器产生的这些初级(单一波长)近红外光予的发射，从而极大地降低穿透和吸收。因此，对周围组织(围绕牙周袋)的危害，直接取决于“热尖”对组织的曝光时间和从尖到组织的热传导。这些通过碳化尖极大地降低的激光器的初级发射，被Grant等人在Lasers inSurgery and Medicine2165-71(1997)中仔细研究，当时他们专门研究接触式激光外科中的“光纤互作用”。Grant证明，随着组织淀积在吸收更大量的激光的光纤尖上，出现瞬间碳化。光纤尖的碳化，导致温度的增加，而其结果是显著破坏光纤的光学质量(温度的尖峰值大于900℃)。Grant还发现，一旦发生尖的碳化，该尖将不再起合适的前向光波导的作用(即，激光能量中向前传播的初级光子，现在受到限制)。激光器不再适合用于光凝结，它因为在尖上的高温，反而切割和烧灼组织。虽然Grant等人说明的热尖，有直接的和不受阻碍的能量作用在牙槽内的组织，但本发明当前的热尖，是通过使它能令靶生物膜整体(由于热沉/发色团)凝结而开发的，同时又使受保护的周围组织不受影响。
同样重要的是要记住，典型光纤的石英部分包括两个区-穿过绞合线中心的纤芯，和包围纤芯的包层。包层有不同于纤芯的折射率，并作为激光通过光纤传输时使激光反射回纤芯的反射镜。此外，更长的激光作用时间和更高的功率，急剧地降低激光向前传输的功率，因为光纤尖遭受越来越多导致破坏的热。当(用3瓦CW的830nm二极管激光器，用激光功率计)测试360微米光纤时发现，随着组织碎屑在光纤上的碳化，可观察到前向功率传输接近30％的损失。还有，随着激光作用时间的继续和组织碎片的累积，也观察到功率损耗。
Willems等人在Lasers in Surgery and Medicine28(4)324-329(2001)中，用二极管和Nd:YAG激光器，阐明该种生物体内的现象。他们比较了常规的光纤尖和涂覆的光纤尖在兔大脑组织中的消融效率。对常规的光纤尖，组织学和热成像表明，有深入组织的有害效应。当使用涂覆的光纤尖时，据他们报告，几乎所有激光都变换为热能(随着尖的碳化)，并在尖自身上瞬间产生消融的温度。此外，据他们报告，消融是在相对低的能量和功率(1W持续1秒)上观察到的，热效应只限于表层结构。这一热效应限于表层结构的限制，可以解释为，当更大百分比的激光器初级发射被尖吸收时，激光向前的功率传输被衰减。结果是损害了光的传输质量。为了保护更深的组织，他们改变尖的远端，以完全抑制初级红外光子的任何前向的传播，而本发明利用发色团/热沉，既对生物膜寻靶，又保护周围的组织。还值得指出的是，随着作为尖的破坏结果而使光纤传输质量下降，从尖发送的能量，其能量、焦点、和均匀性受到影响。仍然可用于前向功率传输离开尖的初级能量，对组织穿透和光生物学效应的效率极低。本发明人已经借助生物膜寻靶技术，研发一种利用这些量子事实的新颖的系统。
此外，(Proebstle等人，Dermatol.Surg.28596-600(2002))在评定静脉内激光治疗中用600μm光纤对静脉内壁的热损害，发现在三种二极管激光波长810nm、940nm、和980nm之间，没有检测到主要差别。激光波长与血液的互作用，即使用新的未碳化的光纤，在所有波长上都立刻把光能完全转换为热。实质上，Proebstle的数据确认的是，当出现传送尖碳化(现在已经了解，这是用这些激光器的普遍发生的事件)，和尖优先吸收激光能时，导致极高温和“热尖”的产生(所有袋内牙周和植入牙牙周操作程序)，任何在近红外800-1100nm中细微的波长差别，对该操作程序的施行不是关键的。
现在已经了解，用具有适中流量(约350mW或以上)的近红外激光器(600nm-1100nm)的光纤尖，在与口腔组织和/或血液接触时，几乎立刻受热碳化。碳化是热产生的，并使尖的前向功率传输潜力下降，因为尖吸收激光器的初级红外光子，变成赤热和白炽的。在碳化时，该尖可以称为二次辐射(紫外光、可见光、和红外光)的黑体发射器，并有明显不同于用清洁、不碳化的非接触光纤那种热互作用及光生物学效应。它不再是单纯的单色激光能量的初级发射器。
对所有可见的和红外光，在光子能量被发色团吸收之后，光子能量被转换为靶分子中的动能(即热)。被传递的能量可以引起损害(例如超过剂量规定)。已经发现，热沉非常适合与“热尖”黑体辐射器产生的二次量子发射的近红外激光器牙周治疗结合。热的淀积可以归因于激光器的光能在组织中局部转换为热能，或归因于牙周袋或植入牙牙周袋中，来自裸的或无包层光学硅酸盐传送光纤热尖(量子二次黑体发射)的热传导。
借助现在已了解的热动力学事实，容易解释，激光器过量的功率输出，或在牙外科操作程序中过长的时间，能够引发对病人及被辐照组织有害的效应。
要用近红外牙科二极管激光器，施行安全和可预测的牙周疗法(及生物膜凝结连同细菌细胞的死亡)，操作者必须认识到，激光与人类组织的热互作用，给出非常窄的治疗窗带。
要用近红外牙科激光器，实现光热分解(热致死)和活生物膜凝结，在牙周袋的靶组织或组织区域中，对给定的时间量内，必须有显著的温度增加。从60℃到80℃是周围组织的温度范围，该温度范围必须用短的时间周期，在熟练的控制和传送下获得，以便产生活生物膜的状态转变，从粘液蛋白质基质转变为固态的凝块。这一过程必须用近红外牙科激光器在生物膜热分解中，以不导致健康口腔组织过分损害的情形下完成。
随着尖开始发热(即随着它变成“热尖”)，它首先发射红色，然后发射橙色可见光，这一点由C.I.E.色品图上叠加的黑体轨迹(图2)证实(在600nm到700nm范围)。这种发射准确地落在亚甲蓝的吸收频带内。因此，用亚甲蓝染色的生物膜，有选择地吸收热尖发射的能量。
本发明提供一种器械包，用于在牙周或植入牙牙周表面上，治疗体内的生物膜和组织，该器械包包括在近端和远端间伸延的光纤。按照本发明，该近端接收入射其上的在近红外光谱范围的光能，而该光纤则把接收的光能，传输到发射预定光谱范围光能的远端。本发明的器械包中，各单元的名称和特定的特性，如在上面结合本发明的方法所述。在一些实施例中，该预定的光谱范围是从约600nm到约700nm。
光纤的远端可以由石英、锆玻璃、或其他能产生“热尖”的兼容材料(如熔融石英)制成。对每一个不同的操作程序和病人，把老的黑体尖截除和把光纤消毒，为新的病人准备好光纤。
按照本发明的器械包，还包括储存发色团染料的容器，该发色团染料的吸收光谱，在本发明说明的黑体辐射器的光谱范围内。在一些实施例中，该容器包括涂布组件(举例说，小的光纤刷，或注射器，见图5举出的注射器和包含0.1％MB溶液的容器)，用于把发色团染料涂在牙周或植入牙牙周表面的生物膜和组织上。
按照本发明的器械包，还可以包括光能的源，用于产生近红外光谱的光能，和有关的耦合组件，用于把光能耦合到光纤的近端。在一些实施例中，产生的光能是相干的。在其他实施例中，该光能的源是二极管激光器，工作在350-1200mW，产生波长在约830nm的能量。
按照本发明这一方面的器械包，还可以包括如下面讨论的热沉部分。因此，一些器械包包括如MB这样的发色团染料。本发明的热沉部分，可以设在适合储存发色团染料的容器中，该发色团染料的特征在于，它的吸收光谱在本发明说明的黑体辐射器的光谱范围中。该容器还可以包括涂布器组件，适合把发色团染料有选择地涂在牙周或植入牙牙周表面的生物膜区。发色团染料可以预先封装在有轻的金属薄片盖的容器中。在一些实施例中，开业医生推动刷子，穿破金属薄片，用刷毛蘸上染料(如MB)，以便局部淀积在要治疗的口腔区。这些区包括牙周袋、植入牙牙周部位、和或要求按照本发明治疗的口腔中任何其他部位。
激光能量可以通过市场上购得的外科光纤，按接触或非接触模式传送，该种光纤的直径从200微米到1000微米，远端是无包层和截取的(图3A)。被传送的激光能量，来自固态连续波或脉冲牙科二极管激光器，或Nd:YAG激光器，波长范围从800nm到1064nm，以便利用热尖的二次发射黑体作用和在MB中的吸收峰。激光能量以永不停留不动超过2-3秒的移动方式传送，每一区域从1到120秒。激光器在光纤远端的锥形尖产生的能量，不小于200mW，但不大于4000mW。
对清洁的截取的光纤，当激光器输出功率(W)和光束面积(cm2)已知时，能够为有效和安全治疗口腔组织实现精确剂量测量和能量传送，计算剩余的有效治疗参数。但是，在牙周袋中，对立刻变成炽热的黑体辐射器的光纤尖，通常的功率方程式，不反映新的量子机制事实。即使对二次黑体发射的产生，激光器的输出功率也没有变化，并简单地称为激光器在给定波长上发射的光子数。
在光纤接触组织前，激光器的功率密度，是激光器光子在治疗辐射面积上潜在热效应的量度。功率密度是激光器输出功率和光束面积的函数(还是对清洁的截取的光纤而言)，并由如下方程式计算 因此，牙科近红外激光器(在清洁的尖接触组织之前)送进口腔组织的总光子能量，以焦耳为单位，计算如下(2)功率密度(焦耳)＝激光器输出功率(W)×时间(秒) 尖一旦接触生物膜或组织并变成炽热的黑体辐射器，激光器近似有70+％的输出功率，被转换为局部的热，尖不再发射明显的单色光(即，因为碳化尖正在吸收它)，现在的尖产生的光，波长是连续分布的(连续光谱)并沿所有方向。因此，没有“光斑大小”可供“功率密度”方程式使用。为此将使用总能量方程式(2)。
在一些应用中，希望扩大或增加发射炽热光的有效表面面积(该炽热光落在被染料染过的生物膜的吸收带内)，例如通过使炽热辐射从光纤区发射，而不单从窄的远端尖发射。这样，有增加的炽热光的量，可供染色的生物膜以更块的速度吸收，从而更有效地在被治疗的组织中，实现被染料染过的生物膜需要的热分解。
在一些实施例中，这种发射炽热光的有效表面面积的增加，是通过光纤侧壁，引导至少一些从远端尖(向近端)传播的光，落在被染料染过的生物膜或其他靶组织上而实现的。如在上面解释的，不是所有从碳化光纤尖产生的炽热辐射(或“二次量子发射”)，都被传输到靶组织上(如被亚甲蓝染色的生物膜)。反而是，一些从光纤发热碳化尖产生的炽热辐射，沿“反方向”通过光纤纤芯，从光纤远端向近端传播。在一些实施例中，这种向后传播的炽热辐射，能够被引导落在靶组织上，说明如下。
在图7所示的实施例中，通过修改光纤远端的表面几何形状，使至少一些向后传播的炽热辐射转向，并借助光纤侧壁的传输，重新向靶组织引导，以增加发射炽热光的有效表面面积。具体说，至少一部分光纤远端的侧壁的几何形状被修改，例如通过蚀刻、粗糙化、表面霜白处理、或其他本领域熟知的方法，使至少一些向后传播的辐射，不再在光纤的纤芯30和包层35间的边界上遭受全内反射，反而通过侧壁并向轴外的靶组织传输。当这样传输的光有足够的能量密度时，那么侧壁被碳化，远端的尖也碳化。照样，在有足够的能量密度时，碳化的侧表面产生炽热辐射，该炽热辐射与被染料染过的生物膜互作用，使生物膜发生热分解。
图7画出光纤远端一部分侧壁表面上，按上述方式修改的被放大的锯齿形几何形状。图7不是按比例画出的，并示意地提供示范性的蚀刻或其他修改光纤侧壁表面几何形状的简要演示，用于说明上面解释的原理。
众所周知，光纤的构造，是为了把光从光纤的一端引导到另一端，这是使光在光纤纤芯和包层间的边界上发生全内反射，让光通过光纤纤芯从光纤的一端引导到另一端。对光纤光滑的未修改的表面几何形状(通常是圆柱形)，光纤纤芯与光纤折射率之间的差值，能使通过纤芯传播的光，被包层玻璃反射并留在纤芯内，于是纤芯对传输的光起波导的作用。
从图7可见，在一个实施例中，一部分远端侧壁的光滑表面被修改或蚀刻，使该表面不再光滑，而是凹凸不平或锯齿状的。具体说，光纤壁表面的蚀刻或形成锯齿形，是按一定方式完成的，该方式能使向后传播的光入射边界上的入射角，不再大于临界角，以此防止向后散射光遭受全内反射。如此，向后传播的炽热光，在没有修改或没有光纤壁表面蚀刻时，被包层反射并留在纤芯内向着光纤近端沿反方向传播，而现在，不再在纤芯包层边界上遭受全内反射。相反，入射在纤芯包层边界上的向后传播的辐射被折射，使至少一部分入射边界的后向散射辐射，通过形成光纤壁的包层玻璃传输，并被引导到被染料染过的膜上。
例子 本发明用于示范的激光器，是830nm二极管激光器，功率输出在800mW-1200mW之间，以连续波模式工作，通过600微米石英激光传送光纤。活体人类病员(体内)全都表现出某些牙周或植入牙牙周疾病和/或活性感染的晚期状态。下面给出的是两个代表性病人的数据。应当指出的是，该操作程序已经在最近24个月中对50个病人施行。在这个时期内，特别是按给定参数，在牙周和植入牙牙周袋和感染中使用本发明，已经用两种发色团亚甲蓝和甲苯胺蓝，取得成功的结果。
下面的例子，目的是进一步说明并以非限制性质，举出本发明一些优选的实施例。本领域熟练人员使用不多于例行的试验，应当能认识，或能断定许多与本文说明等价的特定物质及操作程序。本文后面将详细参考本发明的特定实施例。虽然本发明将结合这些特定实施例说明，但是应当指出，这不是要把本发明限制在这些特定实施例。相反，其目的是要覆盖另外的、修改了的、和等价的实施例，所有这些实施例，都包括在后面权利要求书定义的本发明的精神和范围之内。在当前的说明中，为了提供对本发明的完整的了解，阐明许多特定的细节。没有这些特定细节的一部分或全部，也能实施本发明。在其他例子中，为了不致不必要地使本发明模糊不清，没有详细说明熟知的处理过程操作。
例1顽固的10mm牙周袋的治疗 本例给出的是健康的24岁的病人，在定期清洁和刮除后，在上颌骨尖牙(#6牙齿)的颜面方位，患有顽固的10mm牙周袋。在最小侵入的操作程序中，病人用赛罗卡因(xylocaine)麻醉，并通过小的容易恰好插入牙周袋体积中有刷毛的刷子，把0.1％的MB溶液注入牙周袋。把溶液留在该区约2分钟，然后用H2O进行表面冲洗。
然后，以1000mW触发与830nm牙科二极管激光器(以色列Yokneam，Lumenis Technologies出售)连接的600nm石英光纤，并把光纤放进牙周袋，光纤在牙周袋中立刻与生物膜、组织、和血液产物接触。光纤尖立刻碳化，变成炽热的。然后，使光纤(借助碳化尖发出的二次量子发射)环绕牙周袋的三维区，快速运动30到45秒的一段时间，永远不要一次在一个直射区停留超过1秒。然后用传统的gracey牙周刮器(伊利诺斯州，芝加哥，Hu-Friedy出售)刮该区，再然后用大量水冲洗。病人带着Ibuprophen(异丁布洛芬？)(新泽西州，Madison，Wyeth出售)止痛的600mg给药被送回家，痛时服用，但没有给抗生素。
结果手术后8天，牙周袋完全封闭，有组织附着存在，该组织附着在牙周袋探子压力下“变白”。该区呈现品红色，并有健康的牙龈包围先前的袋区。在6周后，然后又在四个月后，该区只探通3mm(牙龈和牙周健康)，病人被安排6个月定期复诊。
例2感染的植入牙牙周组织的治疗 本例给出的是恶化糖尿病病人，患有感染的钛植入牙，并有排出感染的瘘管。放射照相表现清晰的8mm骨损失，且普通的X线可透性约为植入牙平均的一半。三种不同的糖尿病用药法，没有治愈感染的病人。该区被用外科打开一个常规的梯形活瓣，又把感染区和生物膜作用区在0.1％的MB溶液(威斯康星州，Racine，VistaDental Products出售)中洗浴约2分钟。然后用大量H2O冲洗该区，留下已寻靶的生物膜不动，并洗去过量的染剂。然后，以1200mW触发与830nm牙科二极管激光器连接的600nm石英光纤，还把光纤与生物膜和血液产物接触并立刻使之碳化。然后，用碳化尖发出的二次量子发射的光纤，环绕接近该区和植入牙的邻域(在1/2mm内)，运动60到90秒的一段时间，永远不要一次在一个直射区停留超过2秒。然后，用塑料植入牙刮器刮该区，再用大量水冲洗和缝合封闭。给予病人5天500mg阿莫西林(佛罗里达州，Jacksonville。RanbaxyPharmaceuticals出售)，三次/天的用药法。
结果手术后三周，该区完全没有感染，有品红和健康的牙龈环绕该区。在四个月后，固定的瓷到金的桥，被粘固在植入牙上。9个月后，该区仍然没有感染。
权利要求
1.一种治疗患牙周病病人的器械包，用于治疗牙周或植入牙牙周的牙周病，包括A在近端和远端间伸延的光纤，近端适合接收入射其上的近红外光谱范围的光能，光纤适合把接收的光能传输到远端，而远端适合响应入射其上的传输光能，在与至少一部分组织接触时按预定光谱范围发射光能，其中该预定光谱范围与该近红外光谱范围不同；B适合储存发色团染料的容器，该染料以预定光谱范围中的吸收光谱为特征，该容器包括涂布器组件，适合实施把发色团染料选择性地涂布在组织区。
2.按照权利要求1的器械包，其中的预定光谱范围是从约600nm到约700nm。
3.按照权利要求2的器械包，其中的光能是在约830nm波长上。
4.按照权利要求1的器械包，还包括在近红外光谱中产生光能的光能源，和把该光能耦合到光纤近端的有关的耦合组件。
5.按照权利要求4的器械包，其中的预定光谱范围是从约600nm到约700nm。
6.按照权利要求5的器械包，其中产生的光能是相干的。
7.按照权利要求6的器械包，其中的光能源是以约500-1200mW工作的二极管激光器，用于产生波长约830nm的光能。
8.按照权利要求1的器械包，其中的发色团染料选自如下一组染料，包括亚甲蓝、甲苯胺蓝、刚果红、和孔雀绿，染料放在容器中。
9.按照权利要求1的器械包，其中光纤的远端是熔融石英。
10.按照权利要求1的器械包，其中从远端向近端伸延的光纤的侧面，适合使入射光纤上和从远端在光纤中传播的光辐射，产生折射并通过该侧面。
11.一种治疗患牙周病病人的方法，用于治疗牙周或植入牙牙周的牙周病，包括的步骤有把发色团染料合剂涂布在组织上，该染料合剂包括至少一种染料，该染料吸收至少包括约600nm到700nm范围中一个波长的光能量；和以从光纤发出的、包括至少约800nm到约1064nm范围中一个波长的激光能量，辐照牙周或植入牙牙周组织。
12.按照权利要求11的方法，其中的能量是相干的。
13.按照权利要求11的方法，其中激光能量是在近红外光谱中，并且是相干的。
14.按照权利要求11的方法，其中激光能量，是以500-1200mW工作的二极管激光器产生的。
15.按照权利要求11的方法，其中激光能量，包括830nm的波长。
16.按照权利要求11的方法，其中的染料合剂，选自如下一组染料，包括亚甲蓝、甲苯胺蓝、刚果红、和孔雀绿。
17.按照权利要求11的方法，其中的光纤至少与组织的一部分接触。
18.按照权利要求11的方法，其中辐照牙周或植入牙牙周组织的步骤，是以运动的方式持续一段在疗法上有效的时间。
19.按照权利要求11的方法，其中的牙周或植入牙牙周组织附近，在用激光能量辐照时，形成固态凝块。
20.按照权利要求18的方法，还包括借助常规的牙周刮器或超声刮器，用机械方法从组织上除去固态凝块的步骤。
21.按照权利要求17的方法，还包括给予患牙周病病人在疗法上有效的抗菌素量的步骤。
全文摘要
本文给出的对牙周病治疗有用的方法和合剂，是有利地利用近红外激光系统的光和热辐射，以便对被发色团染色的生物膜寻靶，同时不伤及健康组织。
文档编号A61C1/00GK1984619SQ200480034012
公开日2007年6月20日 申请日期2004年10月8日 优先权日2003年10月8日
发明者艾瑞克·波恩斯特因 申请人:诺米尔医疗技术公司