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--本文由日經BP社特別提供。
長久以來,只要一想到牙醫、注射跟胃鏡,就會覺得很痛苦。然而,現在技術上已經可以利用雷射及膠囊等取代傳統的治療方式。如果能夠普及,不僅厭惡醫院的人會減少,在預防領域也能發揮重大作用。
茲——、咯吱咯吱。治療蛀牙時會讓人想到旋轉鑽頭發出的刺耳聲音,以及削磨時的疼痛及衝擊感。因此,很多人怕見牙醫。麻醉雖然可以減輕疼痛,但在牙齦注射以及治療後留下的麻木感也不舒服。
減輕聲音及疼痛可以說是牙醫患者的最大願望,「鉺雅克雷射(Erbium YAG Laser)」的雷射牙科治療方法就能實現。
用雷射治療蛀牙
其最大特點是採用了容易被水吸收波長的雷射。當雷射照射包括生物組織在內的水分時,水分會吸收雷射轉換成熱量而瞬間蒸發。
構成牙齒的主要是稱為羥磷灰石(Hydroxyapatite)的成分。具有由這種磷灰石夾住稱為水化殼層的構造。如果將其比喻成用混凝土塊砌牆,則一塊塊的混凝土砌塊就是磷灰石,而黏接水泥砌塊的水泥就是水化殼。而這一水化殼含有水分。
當鉺雅克雷射照到牙齒的羥磷灰石上時,該水化殼的水分就會瞬間蒸發,從而破壞磷灰石間的結合。另外,在水分蒸發時會發生微弱的爆裂,周圍的牙齒成分就會碎裂飛散。這便是雷射削磨的原理。
這一反應可僅限于在雷射照射部位的表層發生。與利用鑽頭削磨時相比,傳到牙齒神經的振動大大減輕,標籤由於不會產生摩擦熱,疼痛感也較小。
雷射裝置廠商森田製作所(京都市)從事研發工作的岡上吉秀表示,「如果不是嚴重的蛀牙,基本無需麻醉便可治療」。因過敏性體質及妊娠等而無法使用麻醉的人群亦可應用。
因蛀牙部分比健康牙質含有的水分要多,因此利用雷射集中對蛀牙進行磨削,僅用接近所需最小限度的磨削量即可,這也是其一大優點。埼玉縣川口市經營牙科醫院的篠木毅醫生認為,「雷射治療可減輕兒童等的恐懼感,而且作為醫生也容易集中精力治療」。只是該方法無法治療已深入到牙齒內部神經等的嚴重蛀牙。
近年來,雷射治療在牙齦病治療領域受到關注度在提高。主要是在去除可能導致牙周病的牙石及切開牙齦上的應用。
篠木醫生表示,在去除牙齒及牙根間的牙石時,如果採用鉺雅克雷射,「即使在較深的部位,無需麻醉也可去除」。另外,雷射還具有殺菌作用,對此岡上表示,「還得知在去除牙石時,具有防止細菌進入牙齦毛細血管的效果」。
日本全國引進鉺雅克雷射裝置的牙科醫院不斷增多。如果雷射治療得以普及,「討厭牙醫」的人會大幅減少。
用無痛「注射」預防疾病
注射時的「刺痛感」也令人生厭。在預防接種時,最常看到的就是在注射針前哭泣的兒童。在接種傳染病疫苗時,最受期待的就是無痛的「疫苗貼」。
京都CosMED製藥開發了在黏貼面排列著多個主要由透明質酸構成的生物降解性微針貼。將其黏貼在手臂等處後,針就會輕輕刺入皮膚。之後,針會經由體液徐徐溶出。
通過在成形階段,使疫苗成分溶進微針中,可製成經皮疫苗製劑,即所謂的疫苗貼。針的長度非常短,約為800μm(微米,約0.8mm),材料也較柔軟,因此貼上皮膚時不會感到痛。
從皮膚的表面到數百μm深處存在免疫細胞,疫苗到達此處,可產生抗病原體的抗體,進而產生免疫力。如果使用穿過皮膚表面的角質層在此處溶解的微針,就可做到這一點。
CosMED製藥社長神山文男錶示,「針在人體內經過3~6小時後會全部融解」。緊急治療時不宜採用該方法,但在預防接種等發揮效果經一定時間亦無問題的用途,可用來代替注射。
實際上,與該公司進行共同研究的大阪大學研究所等的小組所實施的動物實驗結果表明,針對流感病毒及破傷風等抗原,可產生免疫力。該公司計劃今年內採用含有流感病毒抗原的微針在阪大醫院實施人體實驗。
實用化雖預計在5年後,但如果成功,則任何人都不會抗拒這種疫苗接種。由於接種方式簡單,運輸及保管成本也較少,因此還希望在發展中國家的疫苗普及上發揮作用。
用膠囊內視鏡無線發送腸胃影像
檢查消化器官的胃鏡及大腸鏡等管式內視鏡,要通過喉嚨或肛門插入長管,這給患者帶來了很大的痛苦和負擔。因此人們開始選用「膠囊內視鏡」。只需吞下內置超小型攝影鏡頭的膠囊,便可自動拍攝消化器官的內部情況,並將影像無線發送到體外,實現無痛檢查。
在日本國內,以色列企業與奧林帕斯的小腸檢查產品從數年前便已開始,並已適用保險。但在消化道內,其會像食物一樣隨著內臟的收縮運動而移動,無法從外部控制拍攝位置,甚至若吞下後就立刻到了胃的底部,因此無法用於胃部檢查。
為了解決這一課題,大阪醫科大學及龍谷大學的研發小組共同開發出了「自走式膠囊內視鏡」。在現有的膠囊內視鏡上安裝了組合使用小型磁鐵及尾翼的裝置。其工作原理是,患者吞下該膠囊後,從體外利用電磁鐵對其進行操作。
在四方框上下左右設置的大型電磁鐵上流通交流電流後,會在磁極間產生磁場。將身體橫臥在該磁場中,令電流波形變化,相應地,體內膠囊尾翼會移動,像魚兒一樣遊走。研發小組不久之前在人體上成功實驗了拍攝試驗。
拍攝胃內部情況時,應事先喝一些水,使膠囊在其中游動。在變換身體姿勢的同時調整水在胃中的位置,從而操作膠囊,使其從任意位置及方向拍攝。通過膠囊傳送的攝影圖像可在顯示器上即時顯示。
拍攝大腸內部情況時,由肛門向大腸內注水後,將膠囊置入。這時的感覺就像置入栓劑一樣,對身體造成的負擔較小。
從事研究的大阪醫科大學教授樋口和秀表示,「今後有可能將食道、胃、小腸及大腸等所有消化器官的檢查一次做完完」。如果能實用化,還能用於健康檢查及體檢等。
樋口教授表示,「技術方面,5年後可實現產品化已有了眉目」。今後,將反覆進行人體試驗,以提高操作性等。由於還需降低磁場裝置的成本,因此還計劃與醫療診斷設備廠商等合作。
像這類的「人性化醫療技術」,將會成為不斷高齡化的日本的福音。(記者:小谷 真幸,技術在線!)
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