Препарирование полостей с помощью лазеров (Часть I). Лазерное препарирование зубов


Препарирование твердых тканей зубов с помощью лазера

Введение. С развитием новых технологий в последние годы наблюдается устойчивая тенденция к росту использования лазеров и разработок новых лазерных технологий во всех областях медицины, в том числе и стоматологии.

Цель: изучить механизмы действия лазеров, методику препарирования лазером и клинические преимущества лазера.

Задачи:

1.                 изучить влияния лазеров на твердые ткани зуба;

2.                 изучить методику препарирования твердых тканей зубов лазером;

3.                 сравнить различные виды лазеров, используемых при препарировании твердых тканей зубов;

4.                 выявить преимущества и недостатки лазеров

Материалы и методы: анализ научных статей, диссертационных работ, научной литературы.

Результаты и обсуждение. Применение лазеров в медицине основывается на фотодеструктивном действии света, используемого в лазерной хирургии и фотохимическом действии света, применяемого для терапевтического лечения. Одна из наиболее важных задач лазерной стоматологии – удаление кариозного повреждения с последующим восстановлением формы и функции зуба [1]. Лазеры различаются в зависимости от места приложения их энергии – воздействующее на мягкие и твердые ткани. Лазерный свет поглощается определенным структурным элементом, входящим в состав биоткани [2]. Выделяют аппараты, совмещающие в себе несколько типов лазеров (например, для воздействия на мягкие и твердые ткани), а также изолированные аппараты для выполнения конкретных задач (лазеры для отбеливания зубов). У лазеров существует несколько режимов работы: импульсный, непрерывный, комбинированный. В соответствии с режимом работы выбирается их мощность (энергетика) [2].

Наиболее часто в стоматологии для препарирования твердых тканей применяют эрбиевый лазер, CO2-лазер. Наиболее изученным лазером для удаления твердых тканей в настоящее время является Er: YAG-лазер (длина волны 2,94 нм).

Механизм действия эрбиевого лазера основан на "микровзрывах" воды, входящей в состав эмали и дентина, при ее нагревании лазерным лучом. Процесс поглощения и нагревания приводит к испарению воды, микроразрушению твердых тканей и выносу твердых фрагментов из зоны воздействия водяным паром. Для охлаждения тканей используется водно-воздушный спрей. Эффект воздействия ограничен тончайшим (0,003мм) слоем выделения энергии лазера. Из-за минимального поглощения энергии лазера гидроксиапатитом - минеральным компонентом хромофора - нагрев окружающих тканей более чем на 2°С не происходит [1,8,9].

Механизм действия СО2-лазера основан на поглощении водой энергии лазерного света и нагреве тканей, что позволяет послойно удалять мягкие ткани и коагулировать их с минимальной (0,1мм) зоной термонекроза близлежащих тканей и их карбонизацией. Лазерная абляция тканей, как правило, сопровождается повышением температуры окружающих тканей, что вызывает плавление, карбонизацию [1,6,7].

К наиболее распространенным показаниям применения СО2 и эрбиевого лазеров относятся:

-препарирование полостей всех классов, лечение кариеса и некариозных поражений;

-обработка (протравливание) эмали для подготовки к бондингу;

-стерилизация корневого канала, воздействие на апикальный очаг инфекции;

-пульпотомия, остановка кровотечения;

-обработка пародонтальных карманов;

-экспозиция имплантов;

-гингивотомия и гингивопластика;

-френэктомия;

-лечение заболеваний слизистой;

-реконструктивные и гранулематозные поражения;

-оперативная стоматология [1, 2, 10].

Лазерный аппарат состоит из базового блока, генерирующего свет определенной мощности и частоты, световода и лазерного наконечника.

Существуют различные типы наконечников: прямые, угловые, для калибровки мощности и т. д. С водо-воздушным охлаждением  для постоянного контроля температуры и удаления отпрепарированных твердых тканей. При работе с лазером необходимо использовать средства защиты зрения, т.к. лазерный свет вреден для глаз. Врач и пациент во время препарирования должны находиться в защитных очках [2, 11, 10].

Методика препарирования с использованием лазера. Лазер работает в импульсном режиме, посылая каждую секунду в среднем около 10-ти лучей. Каждый импульс несет в себе строго определенное количество энергии. Лазерный луч, попадая на твердые ткани, испаряет тончайший слой около 0,003мм. Микровзрыв, возникающий вследствие нагрева молекул воды, выбрасывает частички эмали и дентина, которые  удаляются из полости водно-воздушным спреем. Процедура абсолютно безболезненна, поскольку нет сильного нагрева зуба и механических предметов (бора), раздражающих нервные окончания. Значит, при лечении кариеса отпадает необходимость в анестезии. Препарирование происходит достаточно быстро, однако врач способен точно контролировать процесс, немедленно прервав его одним движением. У лазера нет такого эффекта, как остаточное вращение турбины после прекращения подачи воздуха [4, 12]. Легкий и полный контроль при работе с лазером обеспечивает высочайшую точность и безопасность [2].

Для препарирования эмали зуба наиболее эффективными являются лазерные лучи с длинами волн 1,69 - 1,94 мкм, в импульсном режиме генерации с частотами 3 - 15Гц и мощностью 1 - 5Дж/имп [11, 4].

Поскольку при кариесе зуба (среднем и глубоком) дентин практически может находиться в двух состояниях - размягченном (чаще) или уплотненном (так называемый прозрачный дентин) оказалось целесообразным, вполне оправданным, препарировать его лазерным лучом различной длины волны: размягченный дентин препарируют лазерным лучом с длиной волны 1,06 - 1,3мкм при частотах 2 - 20Гц и мощностью 1 - 3Дж/имп, а уплотненный (прозрачный) дентин с длиной волны 2,94 мкм, частотой 3 - 15Гц и мощностью 1 - 5Дж/имп [5].

После препарирования лазером мы получаем идеальную полость, подготовленную к пломбированию. Края стенок полости закругленные, тогда как при работе турбиной стенки перпендикулярны поверхности зуба, и нам приходиться после препарирования проводить дополнительное финирование. После препарирования лазером в этом нет необходимости. Но самое главное – после лазерного препарирования отсутствует «смазанный слой», т.к. нет вращающихся частей, способных его создать. Поверхность абсолютно чистая, не нуждается в протравке и полностью готова к бондингу [3, 10, 12, 13]. 

После препарирования лазером в полости отсутствуют сколы и царапины. Под действием лазера погибает микрофлора, что сводит к минимуму риск перекрестной инфекции. При этом КП не нуждается в антисептической обработке. Лазер приемлем для небольших поражений с прямым доступом. Препарирование более обширных полостей может быть длительным, трудоемким. Процедура безболезненна, поскольку нет сильного нагрева зуба и длительность лазерного импульса приблизительно в 200 раз меньше временного порога восприятия боли [1, 4, 10].

Клинические преимущества применения лазеров. Под воздействием лазерного света на твердые ткани зуба, усиливается метоболизм клеточных элементов пульпы. При облучении лазерным светом в эмали происходят структурные изменения, способствующие увеличению содержания кальция и фосфора, уменьшающее кислотное растворение эмали. Изучение эффекта воздействия лазерного луча на твердые ткани зубов in vitro показали его высокие, фотомодифицирующее, рекальцинирующие свойства [4].

По сравнению с вращающимися инструментами, лазер обладает огромным преимуществом. Лазерная обработка неконтактна, что позволяет проводить прямое охлаждение области воздействия водным спреем. Пациентами лазер воспринимается положительно главным образом именно из-за неконтактной обработки и отсутствия звука сверления по сравнению с традиционными инструментами. Кроме того, из-за отсутствия болевых ощущений от давления и повышенной температуры очень часто не требуется проведения анестезии. Это особенно благоприятно при лечении детей, когда нужно использовать наиболее щадящие  методики. Содержание воды в тканях является одним из важнейших факторов в вопросе эффективности препарирования: у слоев ткани с меньшим содержанием воды объем иссечения на единицу времени будет меньше.

И это одна из причин, почему при обработке эмали требуется больше энергии импульса, чем при работе с дентином, так как содержание воды в здоровой эмали составляет около 12% ее объема, а у здорового дентина – около 24% [4, 10, 12].

Содержание воды в кариозной ткани гораздо выше, чем в здоровой, и оно может быть различным в зависимости от объёма поражения. Чем выше содержание воды в ткани, тем больше объем и скорость иссечения. При росте дегидратации зуба в процессе обработки эффективность иссечения может снижаться. В связи с этим применение водного спрея не только обеспечивает охлаждение зуба до безопасной температуры, но и увеличивает абсорбцию лазерного излучения.

Время, затрачиваемое врачом на лечение одного пациента, сокращается более чем на 40 %. Экономия времени достигается за счет следующих причин:

1.      Меньше времени на психологическую подготовку пациента к лечению;

2.      Отпадает необходимость в проведении премедикации и анестезии, занимающей от 10до 30 минут.

3.      Не нужно постоянно менять боры и наконечники – работа только одним инструментом;

4.      Финирование краев полости не требуется;

5.      Нет необходимости  в травлении эмали – полость сразу готова к пломбированию [2,4].

К недостаткам лазерного лечения следует отнести большую стоимость оборудования и высокие профессиональные требования, предъявляемые к врачу-стоматологу и высокая стоимость лечения, при нарушении техники возможно травмирование мягких тканей [3].

Выводы:

  1. При изучении механизма действия лазеров при препарировании твердых тканей зуба, мы выявили, что лазерный луч, попадая на твердые ткани, испаряет тончайший слой около 0,003мм. 
  2. Изучили методику препарирования лазером (лазер работает в импульсном режиме, посылая каждую секунду в среднем около 10-ти лучей, микровзрыв, возникающий вследствие нагрева молекул воды, выбрасывает частички эмали и дентина, которые  удаляются из полости водно-воздушным спреем).
  3. Сравнили различные виды лазеров, их длину волны, мощность и на какие типы тканей они действуют( эрбиевый и СО2 лазеры)
  4. В настоящее время преимущества применения лазеров в стоматологии доказаны практикой и неоспоримы: безопасность, точность и быстрота, отсутствие нежелательных эффектов, ограниченное применение анестетиков - все это позволяет осуществлять щадящее и безболезненное лечение, ускорение сроков лечения, а следовательно создает более комфортные условия и для врача, и для пациента.

medconfer.com

Механизм и особенности лазерного препарирования твердых тканей зуба

Как уже отчасти было сказано выше, препарирование происходит следующим образом: лазер работает в импульсном режиме, посылая каждую секунду в среднем около 10-ти лучей. Каждый импульс несет в себе строго определенное количество энергии. Лазерный луч, попадая на твердые ткани, испаряет тончайший слой около 0,003мм. Микровзрыв, возникающий вследствие нагрева молекул воды, выбрасывает частички эмали и дентина, которые немедленно удаляются из полости водно-воздушным спреем. Процедура абсолютно безболезненна, поскольку нет сильного нагрева зуба и механических предметов (бора), раздражающих нервные окончания. Значит, при лечении кариеса отпадает необходимость в анестезии. Препарирование происходит достаточно быстро, однако врач способен точно контролировать процесс, немедленно прервав его одним движением. У лазера нет такого эффекта, как остаточное вращение турбины после прекращения подачи воздуха. Легкий и полный контроль при работе с лазером обеспечивает высочайшую точность и безопасность.

После препарирования лазером мы получаем идеальную полость, подготовленную к пломбированию. Края стенок полости закругленные, тогда как при работе турбиной стенки перпендикулярны поверхности зуба, и нам приходиться после препарирования проводить дополнительное финирование. После препарирования лазером в этом нет необходимости. Но самое главное – после лазерного препарирования отсутствует «смазанный слой», т.к. нет вращающихся частей, способных его создать. Поверхность абсолютно чистая, не нуждается в протравке и полностью готова к бондингу.

После лазера на эмали не остается трещин и сколов, которые обязательно образуются при работе борами.

Кроме того, полость после препарирования лазером остается стерильной и не требует длительной антисептической обработки, т.к. лазерный свет уничтожает любую патогенную флору.

При работе лазерной установки пациент не слышит так пугающего всех неприятного шума бормашины. Звуковое давление, создаваемое при работе лазером, в 20 раз меньше, чем у высококачественной импортной высокоскоростной турбины. Этот психологический фактор порой является решающим для пациента при выборе места лечения.

Кроме того, как уже отмечалось, препарирование лазером - процедура бесконтактная, т.е. ни один из компонентов лазерной установки непосредственно не контактирует с биологическими тканями - препарирование происходит дистанционно. После работы стерилизации подвергается только наконечник. Следует отметить, что отпрепарированные частицы твердых тканей вместе с инфекцией не выбрасываются с большой силой в воздух кабинета стоматолога, как это происходит при использовании турбины. При лазерном препарировании они не приобретают высокой кинетической энергии и сразу же осаждаются струей спрея. Все это позволяет организовать беспрецедентный по своей безопасности санитарно-эпидемиологический режим работы стоматологического кабинета, позволяющий свести до нуля всякий риск перекрестной инфекции, что сегодня особенно актуально. Подобный уровень инфекционного контроля, несомненно, должен быть по достоинству оценен как санитарно-эпидемиологическими службы, так и пациентами.

Кроме несомненных практических преимуществ, применение лазера может существенно снизить себестоимость лечения. Работая лазером, врач практически полностью исключают из повседневных расходов боры, кислоту для травления, средства антисептической обработки кариозной полости, резко снижается расход дезинфицирующих средств. Время, затрачиваемое врачом на лечение одного пациента, сокращается более чем на 40%!

Экономия времени достигается за счет следующих причин:

  1. Меньше времени на психологическую подготовку пациента к лечению;

  2. Отпадает необходимость в проведении премедикации и анестезии, занимающей от 10 до 30 минут;

  3. Не нужно постоянно менять боры и наконечники - работа только одним инструментом;

  4. Финирование краев полости не требуется;

  5. Нет необходимости в травлении эмали - полость сразу готова к пломбированию;

Приблизительно подсчитав время на проведение вышеперечисленных манипуляций, то каждый врач-стоматолог согласится, что оно составляет чуть менее половины от общего времени приема. Если к этому еще приплюсовать существенную экономию расходных материалов, наконечников, боров и др., то мы получим несомненное доказательство экономической обоснованности и рентабельности применения лазера в повседневной практике врача-стоматолога.

Подводя итог, можно выделить следующие несомненные преимущества препарирования твердых тканей зубов лазером:

  • Отсутствие шума бормашины;

  • Практически безболезненная процедура, нет необходимости в анестезии;

  • Экономия времени до 40%;

  • Отличная поверхность для связи с композитами;

  • Отсутствие трещин эмали после препарирования;

  • Нет необходимости в протравке;

  • Стерилизация операционного поля;

  • Отсутствие перекрестной инфекции;

  • Экономия расходных материалов;

  • Положительная реакция пациентов, отсутствие стрессов;

  • Высокотехнологичный имидж врача-стоматолога и его клиники.

Сейчас с твердой уверенностью можно сказать, что применение лазеров в стоматологии оправданно, экономически выгодно и является более совершенной альтернативой существующим методам лечения стоматологических заболеваний.

У этой технологии большое будущее, и повсеместное внедрение лазерных систем в стоматологическую практику – лишь вопрос времени.

studfiles.net

Лазерные методы препарирования зубов -

Ченцова Д.А. // Международный студенческий научный вестник. – 2016. – № 6.; УДК 616.314-089-085.849.19

В настоящем обзорном исследовании рассмотрены методики препарирования зубов с помощью лазера. Автором проведен обзор литературы по лазерным методам препарирования зубов. Рассмотрена технологию применения лазера в стоматологии, его преимущества и недостатки. В ходе анализа литературы по данной теме было выяснено, что лазер имеет существенные клинические перспективы. Лазерные методы препарирования зубов обладают преимуществом перед традиционными методами препарирования зубов, а именно нет термического и механического раздражения нервных окончаний зуба; нет боли; отсутствие «смазанного слоя»; антисептическое действие; не требуется финирование краев эмали; нет шума. Существенных недостатков данной технологии не выявлено, поэтому применение лазерных методов препарирования является перспективной отраслью стоматологии. К недостаткам лазерного лечения следует отнести большую стоимость оборудования.

Введение.

С появлением новых технологий проявляется тенденция к более частому использованию лазера. Применение лазера в стоматологии открывает новые возможности, позволяя врачу-стоматологу предложить пациенту широкий спектр минимально инвазивных, фактически безболезненных процедур в безопасных для здоровья стерильных условиях, отвечающих высочайшим клиническим стандартам оказания стоматологической помощи [1,2,10].

Сегодня представлены следующие сферы применения лазеров в стоматологии: это профилактика и лечение кариеса, эндодонтия, эстетическая стоматология, лечение заболеваний кожи и слизистых оболочек и др. [3,4,5].

Цель данной работы: рассмотреть принцип действия и методику препарирования кариозных полостей с помощью лазера.

Обзор литературы.

Механизм работы и действия лазера. В структуру каждого лазера входит цилиндрический стержень с рабочим веществом, на торцах которого расположены зеркала, одно из которых обладает небольшой проницаемостью. В непосредственной близости от цилиндра с рабочим веществом расположена лампа-вспышка. В лазерном излучателе используется так называемое вынужденное излучение, которое отличается от спонтанного и возникает при атаке возбужденного атома квантом света. Испускаемый при этом фотон по всем электромагнитным характеристикам абсолютно идентичен первичному, атаковавшему возбужденный атом. В результате появляются уже два фотона, обладающие одинаковой длиной волны, частотой, амплитудой, направлением распространения и поляризации. В активной среде происходит процесс лавинообразного нарастания числа фотонов, по всем параметрам копирующих первичный «затравочный» фотон, и формирующих однонаправленный световой поток. В качестве такой активной среды в лазерном излучателе выступает рабочее вещество, а возбуждение его атомов (накачка лазера) происходит за счет энергии лампы-вспышки. Потоки фотонов, направление распространения которых перпендикулярно плоскости зеркал, отражаясь от их поверхности, многократно проходят сквозь рабочее вещество туда и обратно, вызывая все новые и новые цепные лавинообразные реакции. Поскольку одно из зеркал обладает частичной проницаемостью, часть образующихся фотонов выходит в форме видимого лазерного луча [2,7].

Классификация лазеров по области практического применения: терапевтические, хирургические, вспомогательные (технологические).

Классификация высокоинтенсивных лазеров, используемых в стоматологии:

Тип I: Аргоновый лазер, используемый для препарирования и отбеливания зубов.

Тип II: Аргоновый лазер, применяемый при операциях на мягких тканях.

Тип III: Nd: YAG, CO2, диодные лазеры, применяемые при операциях на мягких тканях.

Тип IV: Er: YAG-лазер, предназначенный для препарирования твердых тканей зуба.

Тип V: Er, Cr: YSGG-лазеры, предназначенные для препарирования и отбеливания зубов, эндодонтических вмешательств, а также для хирургического воздействия на мягкие ткани.

При работе с лазерной техникой обязательно должны использоваться средства защиты зрения, так как лазерный свет вреден для глаз. Врач и пациент во время препарирования должны находиться в защитных очках. Следует отметить, что опасность потери зрения от лазерного излучения на несколько порядков меньше, чем от стандартного стоматологического фотополимеризатора [8,9].

Методика препарирования с использованием лазера. Лазер работает в импульсном режиме, посылая каждую секунду в среднем около 10-ти лучей. Каждый импульс несет в себе строго определенное количество энергии. Лазерный луч, попадая на твердые ткани, испаряет тончайший слой около 0,003мм. Микровзрыв, возникающий вследствие нагрева молекул воды, выбрасывает частички эмали и дентина, которые удаляются из полости водно-воздушным спреем. Процедура абсолютно безболезненна, поскольку нет сильного нагрева зуба и механических предметов (бора), раздражающих нервные окончания. Препарирование происходит достаточно быстро. У лазера нет такого эффекта, как остаточное вращение турбины после прекращения подачи воздуха. Легкий и полный контроль при работе с лазером обеспечивает высочайшую точность и безопасность.

Поскольку при кариесе зуба (среднем и глубоком) дентин может находиться в двух состояниях — размягченном (чаще) или уплотненном (так называемый прозрачный дентин), оказалось целесообразным препарировать его лазерным лучом различной длины волны: размягченный дентин препарируют лазерным лучом с длиной волны 1,06 — 1,3мкм при частотах 2 — 20Гц и мощностью 1 — 3Дж/имп, а уплотненный (прозрачный) дентин с длиной волны 2,94 мкм, частотой 3 — 15Гц и мощностью 1 — 5Дж/имп.

После лазера на эмали не остается трещин и сколов, которые обязательно образуются при работе борами. Кроме того, полость после препарирования лазером остается стерильной и не требует длительной антисептической обработки, так как лазерный свет уничтожает любую патогенную флору. Лазер приемлем для небольших поражений с прямым доступом. Препарирование более обширных полостей может быть длительным, трудоемким. Процедура безболезненна, поскольку нет сильного нагрева зуба и длительность лазерного импульса приблизительно в 200 раз меньше временного порога восприятия боли [1,6,9].

Выводы.

Таким образом, преимущества лазера заключаются в следующем: нет термического и механического раздражения нервных окончаний зуба; нет боли, то есть отпадает необходимость анестезии; отсутствие «смазанного слоя»; антисептическое действие; нет необходимости в протравке эмали; не требуется финирование краев эмали; нет шума, который часто является причиной беспокойства пациента.

К недостаткам лазерного лечения следует отнести большую стоимость оборудования и высокие профессиональные требования, предъявляемые к врачу-стоматологу и высокая стоимость лечения, при нарушении техники возможно травмирование мягких тканей.

полное содержание статьи: https://eduherald.ru/pdf/2016/6/16649.pdf

Поделиться ссылкой:

Похожее

xn--80akfo2a.xn--p1ai

Препарирование полостей с помощью лазеров (Часть I)

Roeland Jozef Gentil De Moor, Professor and Head of Department, Department of Operative Dentistry and Endodontology, Dental School, Ghent University, Ghent University Clinic, Belgium Katleen Ilse Maria Delm Assistant Professor, Department of Operative Dentistry and Endodontology, Dental School, Ghent University, Ghent University Clinic, Belgium

Впервые использование рубинового лазера (693,4 нм) было описано в 1960 г. и применено для аблации твердой ткани в 1964 г. При этом последовательно изучались различные длины волн: Nd:YAG (1.065 μm), CO2 (9.6 μm), Ho:YAG (2.12 μm).

Из-за значительных термических побочных эффектов эти длины волн вызывали повышение температуры в дентальной пульпе, а также приводили к возникновению микротрещин и карбонизации, поэтому использование данного типа лазеров для препарирования твердой ткани зуба было прекращено.

В конце 1980-х были разработаны эксимерный (ультрафиолетовый участок спектра) и эрбиевый (инфракрасный участок) лазеры, преимуществами которых стал улучшенный контроль за температурой и меньшая глубина проникновения излучения.

Благодаря разработке меньших по размеру устройств и накоплению знаний о том как ограничить повреждение окружающих тканей в 1990-х годах были созданы новые техники аблации.

До сих пор в различных литературных источниках имеются противоречия относительно того, какие длины волн подходят для удаления твердой ткани, также остаются различия в выборе параметров и значений плотности энергии. В данном обзоре оцениваются различные длины волн, применяемые сегодня для препарирования полостей.

По нашему заключению наиболее эффективными являются эрбиевые лазеры (Er:YAG и Er,Cr:YSGG), у которых при использовании правильных параметров термические побочные эффекты малы.

Существует необходимость в «золотом стандарте», хотя на практике разработка протоколов при использовании различных параметров лазера (включая частоту следования импульсов, степень охлаждения, энергию импульса и типы импульсов) с учетом специфики тканей-мишени (взаимодействие со здоровой или пораженной эмалью или дентином и степень (де)минерализации) затруднительна, так как каждый из перечисленных параметров влияет на взаимодействие тканей и лазерного излучения.

ВВЕДЕНИЕ

За последние несколько десятилетий научные достижения в кариесологии, разработке стоматологических материалов и диагностических систем изменили подход к лечению кариеса – от расширенного препарирования по Блэку до минимально инвазивной терапии. При удалении кариозного поражения целью является минимально возможная инвазия в ткани коронки зуба.

Изначально считалось, что удаление здоровых тканей зуба необходимо для того, чтобы убедиться в полном удалении пораженной ткани и добиться хорошей ретенции при изготовлении реставраций. Такие подходы были приняты в отсутствие адгезивных техник и на основе расширительных принципов, сформулированных Блэком.

Благодаря появлению адгезивной стоматологии концепция геометрических форм препарируемых полостей более не является доминирующей и на сегодня существует ряд альтернатив механической экскавации с помощью вращающегося инструмента, например, лазерная аблация.

В 1960 г. Theodore Maiman разработал первое лазерное устройство, которое испускало луч интенсивного яркого цвета из рубинового кристалла. В последующие несколько лет исследователи изучали возможность применения этого лазера с видимым излучением.

Дерматолог доктор Leon Goldman, который экспериментировал с удалением татуировок рубиновым лазером (0.69 мкм), в 1965 году использовал импульсы красного цвета для воздействия на зуб. Результатом стало растрескивание поверхности эмали без болезненных ощущений у пациента.

Примерно в этот период поводились и другие эксперименты, однако применение рубинового лазера не было слишком успешным: как и ожидалось, он испарял твердую ткань зуба, но при этом наблюдался заметный подъем температуры в окружающих тканях, сопровождающийся существенными повреждениями.

Другие лазеры, такие как неодимовый (Nd:YAG – 1.065 мкм) и углекислотный (CO2 – 9.6 мкм) были признаны не подходящими для этих целей, поскольку из-за глубокого проникновения излучения транспортировали тепло в пульпу, особенно Nd:YAG и рубиновый лазер. Гольмиевый (Ho:YAG – 2.12 мкм) лазер изучался в 1990-х годах – в этом случае также наблюдались заметный подъем температуры в пульпе, появление микротрещин и карбонизация.141 Сегодня лазеры с более подходящими для препарирования зуба длинами волн стали широко распространенными.

Фото 1 иллюстрирует электромагнитный спектр нескольких лазеров. Эксимерные лазеры (газовые лазеры, основанные на нестабильных молекулах, называемых эксимерами), которые работают в УФ-диапазоне, 53,104 и эрбиевый лазер, который работает в инфракрасном диапазоне 75,76,89,90 были разработаны в конце 1980-х – при их использовании подъем температуры оказывался под большим контролем, глубина проникновения была меньше. 53,76,89,104 УФ-излучение эксимерного лазера может эффективно испарять ткань благодаря фотохимическому взаимодействию без выделения тепла.

Однако не удалось разработать эффективную систему транспортировки луча эксимерного лазера по оптическому волокну, лазер сам по себе был очень дорогим (при этом не имелось очевидного потенциала к снижению его размера и стоимости), а газ имел ограниченное время использования. 182

Поэтому устройствами выбора для работы с твердыми тканями зуба стали эрбиевые системы – в них применяется наиболее многообещающая длина волны для препарирования микрополостей согласно концепциям микростоматологии, минимально инвазивной стоматологии или стоматологи с минимальной интервенцией.

В середине 1990-х исследователи проверяли безопасность и возможность применения длины волны Er:YAG для препарирования твердых тканей.25,79,103,144 Исследования показали, что при использовании подходящих режимов и при адекватном водяном охлаждении термические повреждения дентина и эмали были минимальны.

При использовании этой длины волны без водяного охлаждения появлялись микротрещины и термические повреждения, характерные для лазеров предыдущего поколения. В 1997 г. эрбиевые лазеры были сертифицированы FDA (США) для дентального применения (FDA допустила к использованию импульсный Nd:YAG лазер, разработанный Myers and Myers для интраоральной хирургии мягких тканей несколькими годами ранее – это был первый лазер, созданный специально для общей стоматологии134), за чем последовало разрешение использовать их для удаления кариеса, препарирования полостей и кондиционирования поверхности зуба.77,172

В конце 1990-х для клинического использования при обработке твердых тканей были доступны три длины волны. К ним относились: Er:YAG (2,94 мкм), Er,Cr:YSGG, (2,88 мкм) и Er:YSGG (2,79 мкм). Именно они формируют семейство эрбиевых лазеров.

Исследования, посвященные безопасности и эффективности Er,Cr:YSGG показали, что это точный инструмент для аблации кости и дентальной твердой ткани.46,150,151 Для длин волн Er:YAG и Er,Cr:YSGG характерно пиковое поглощение водой в инфракрасной области. Однако поглощение излучения Er:YAG лазера (13,000 см-1) значительно выше, чем у Er:YSGG (7,000 см-1) и Er,Cr:YSGG (4,000 см-1).20,165. Поэтому эффективность аблации выше всего у Er:YAG лазера.

За последние три десятилетия также тестировались неэрбиевые системы лазерного препарирования полостей. Важно подчеркнуть, что на сегодняшний день альтернативные лазерные системы, включающие суперимпульсные CO2, Ho:YAG, Ho:YSGG, Nd:YAG, диодные и эксимерные лазеры не доказали своей применимости для препарирования полостей в стоматологической практике.

Несмотря на то, что только лазерные системы на основе эрбия являются подходящими для удаления дентальной твердой ткани, до сих пор проводятся многочисленные исследования других длин волн, и ряд производителей и исследователей предлагает использовать их для препарирования полостей. 40,178

Целью данного обзора является сравнение использования различных длин волн для препарирования полостей в дентальных твердых тканях.

БИОФИЗИКА ЛАЗЕРНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ТВЕРДЫЕ ТКАНИ

Взаимодействие лазерного излучения и ткани

В зависимости от оптических свойств ткани-мишени возможно четыре вида взаимодействия лазерного излучения и ткани. 1. Поглощение лазерного излучения тканью. Количество поглощенной энергии зависит от характеристик ткани, таких как пигментация и содержание воды, а также от длин волны и режима излучения лазера. 2.

Прохождение лазерной энергии через ткани – противоположность поглощения – не оказывает воздействия на ткань-мишень. Данный эффект в значительной степени зависит от длины волны лазерного излучения. 3. Отражение луча от поверхности ткани – также не оказывает воздействия на ткань-мишень. Лазерное устройство обнаружения кариеса использует отраженный свет для измерения степени твердости ткани зуба.

Описаны два типа отражения:

- Полное отражение – пример зеркального отражения света от поверхности при котором луч, пришедший с одного направления (луч А) отражается в другом направлении.

– Диффузное отражение, при котором падающий луч отражается в большом количестве направлений (наиболее очевидный пример различия между полным и диффузным отражением – блестящая и матовая поверхности).

То, является ли поверхность гладкой или имеет микроскопическую шероховатость, соответственно, оказывает огромное влияние на тип отражения луча света. 4. Отражение с рассеиванием. При этом происходит рассеивание энергии, полезного билогического эффекта не наблюдается. Фото 2 иллюстрирует возможные типы взаимодействия лазерного излучения с тканью- мишенью.

Удаление твердых тканей –поглощение и лазерная аблация.

Биофизические характеристики лазерной аблации твердых тканей включают длину волны, мощность и длительность импульса лазерного излучения, а также свойства тканей (их реакцию на излучение). Именно за счет поглощения лазерной энергии тканью-мишенью происходит удаление тканей, что является основным позитивным эффектом лазерного облучения.

Смысл использования стоматологического лазера заключается в том, чтобы оптимизировать этот биологический эффект.42.

И поглощение или трансмиссия лазерного излучения в средней инфракрасной области спектра, и поглощающая способность воды и гидроксиапатитов напрямую зависят от длины волны. Низкие значения поглощения достигаются при длине волны 2 мкм, высокие – 3 и 10 мкм. Поглощающая способность воды и гидроксиапатиов при длине волны 1 мкм приблизительно в 10000 раз меньше, чем при 3 мкм.

Удаление структур зуба основано на принципе аблации или декомпозиции биологического материала и задействует фотохимические, фото-термические и плазменные механизмы.175

Фотохимическая аблация типична при использовании очень коротких волн (УФ-излучение, продуцируемое эксимерным лазером), в то время как плазменная аблация как правило происходит при значительной концентрации энергии в облучаемой зоне и поэтому находится в сильной зависимости от используемой длины волны.130

Эффективность фотохимической аблации при работе с твердыми тканями зуба практически равна нулю, а лазеры для плазменной аблации для повсеместного применения еще находятся в разработке.

На настоящий момент удаление лазером тканей зуба основано на принципе термической аблации: в процессе поглощения энергия лазера взаимодействует с тканью-мишенью, что приводит к повышению температуры. Ударная волна возникает в тот момент, когда энергия взрывообразно рассеивается и происходит объемное расширение воды в твердых тканях. Этот процесс называется кавитацией.

По этой причине для эффективного преобразования полученной энергии в тепло в облучаемом материале должен содержаться абсорбирующий компонент. Все твердые ткани зуба содержат воду: молекулы воды в ткани-мишени перенагреваются, происходит резкое расширение и, наконец, аблация структуры зуба/кариозного поражения (фото 3).

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Вода, содержащаяся в тканях зуба – главный (следом идут гидроксиапатиты и коллаген) абсорбирующий компонент при лазерной аблации. Хотя эрбиевый лазер наиболее эффективен в данном случае, в литературе все еще рассматривается возможность применения Nd:YAG, CO2, и Ho:YAG лазеров. Поиск релевантных статей производился с помощью PubMed и Web of Science.

Были использованы следующие ключевые слова: лазер (а также Nd:YAG; CO2; Ho:YAG; Er:YAG; Er,Cr:YSGG), эмаль, дентин, лечение кариеса, препарирование полостей, минимально инвазивная стоматология. Поиск был ограничен материалами на английском языке. Перед началом работы все статьи оценивались, нереферируемые и коммерческие статьи отсеивались; проверялись ссылки и дата публикации (не позднее 31 марта 2008 года).

Nd:YAG лазер

В 1977 году Adrian исследовал воздействие Nd:YAG лазера на пульпу зуба макакрезус.1

И хотя результаты его работы носили предварительный характер, был сделано предположение о возможности использования этого лазера в качестве медицинского для препарирования твердых структур зуба. Энергия лазера Nd:YAG слабо поглощается твердыми тканями зуба и поэтому имеет большую глубину проникновения. Следовательно, взаимодействие с твердыми тканями незначительно. Это означает, что тепло может доставляться на более глубокие слои, приводя к сильному нагреву.118

Повышение температуры может зависеть от направления дентиновых канальцев: их направление перпендикулярно поверхности (параллельно лазерному лучу) способствует проникновению тепла.120 Von Fraunhofer и Allen176 сообщают, что при использовании Nd:YAG лазера риск повреждения пульпы возникает даже при иррадиации мощностью 1 Вт в течение 12 секунд. Однако Goodis и другие исследователи (66) не отмечают изменений в тканях пульпы вплоть до использования луча мощностью 3 Вт в течение 2 минут.

Как бы то ни было, в 1995 году использование Nd:YAG лазера для удаления кариозных повреждений эмали первой степени было одобрено. Однако более поздние исследования продолжают уделять внимание риску температурных повреждений после облучения со значениями плотности энергии, необходимыми для эффективного препарирования полостей 166,171.

В силу того, что коэффициент поглощения ткани-мишени зависит от длины волны, взаимодействие лазерного луча и ткани-мишени может быть улучшено за счет поверхностных агентов, улучшающих абсорбцию.22,33,43,181 В стоматологической литературе рассматривается использование различных красителей,36,85 усиливающих способность к поглощению лазерного излучения специфической длины, которое позволяло достичь значительно лучших результатов. Для более качественного удаления тканей Nd:YAG лазером можно наносить на поверхность черную краску.117,118

При использовании низких значений мощности без подкрашивания скольлибо эффективное удаление тканей возможно только когда суммарная энергия превышает 260 Дж. 37. Кариозные (пигментированные) области поглощают излучение Nd:YAG лазера лучше, чем здоровая эмаль. Hennig и соавторы73 продемонстрировали, что кариозная ткань лучше поглощает излучение и, как следствие, демонстрирует меньший порог аблации, чем здоровая эмаль.

Таким образом, применение Nd:YAG лазера в импульсном режиме подходит для удаления кариеса поскольку при этом будет удаляться кариозная эмаль, а здоровая эмаль будет оставаться интактной. Эти исследования были подтверждены в 2002 году Harris и соавторами,71 которые удостоверились в эффективности удаления кариозной ткани с одновременной консервацией подлежащих здоровых участков и выступили в пользу использования Nd:YAG лазера для препарирования кариозных поражений первой степени.

Совместное использование геля Carisolv (MediTeam Dental, Svedalen, Швеция) для пропитки кариозного корневого дентина с последующей обработкой Nd:YAG лазером доказало свою эффективность, при этом не возникало смазанного слоя. Клиническая и гистологическая оценка витальности пульпы в процессе выборочного удаления кариеса эмали не выяви- ли отклонений.71 В более поздних исследованиях, однако, отмечалось повреждение клеток, хотя его и можно было обнаружить только под электронным микроскопом.83

Поэтому, согласно Moritz с соавторами,130 результаты воздействия Nd:YAG лазера необходимо еще раз критически исследовать. Также необходимо подчеркнуть, что уровень аблации у эрбиевого лазера больше, чем у Nd:YAG.138 Это справедливо и для Ho:YAG лазера.30,138 Для удаления кариозного дентина Nd:YAG лазером требуется больше времени, чем при использовании Er:YAG.185.

Параметры препарирования эмали и дентина, длина волны, режим (непрерывный или импульсный) и тип воздействия лазера (контактный или бесконтактный) – важные факторы, обуславливающие внутрипульпарное повышение температуры и морфологические изменения в дентине.171 Теоретически возможно, что в импульсном режиме происходит охлаждение, для постоянного режима это неверно. Это теоретическое охлаждение предсказуемо при использовании импульсного излучения, энергия которого хорошо поглощается тканями. Однако рассчитать охлаждающий эффект для длин волн, слабо или беспорядочно поглощаемых тканями, сложно.

Время термической релаксации тканей хорошо известно для мягких тканей, однако для кальцифицированных тканей, таких как кость, эмаль или денин точно не определено.78,119 Как способ предотвращения термического повреждения пульпы без снижения эффективности удаления тканей рассматривалось использование пико- и наносекундных импульсов.107-112

Пикосекундные импульсы удаляют строго определенные участки зуба с минимальной промежуточной зоной, в то время как наносекундные импульсы эквивалентной мощности формируют большую переходную зону между удаляемыми и нормальными тканями и полностью модифицируют поверхность оригинальной структуры. Для минимизации термических повреждений окружающих тканей (1) продолжительность импульса должна быть меньше, чем константное значение времени термической релаксации ткани (2) частота следования импульсов должна быть подобрана так, чтобы интервал между ними был больше времени термической релаксации, что позволит тканям охлаждаться почти до нормальных значений.

Пикосекундное воздействие Nd:YAG лазером сопряжено с гистологическим отсутствием термически измененных тканей. Уменьшение продолжительности импульсов позволяет увеличить мощность лазерного луча, что приведет к нелинейному поглощению и нетепловому удалению тканей. При использовании этих параметров у доступных на сегодняшний день Nd:YAG лазеров в кратерах по-прежнему обнаруживается карбонизация, хотя риск повреждения пульпы из-за воздействия высоких температур значительно снижен.109,110,118.

Альтернативный метод предотвращения возникновения негативных термических эффектов – охлаждение обрабатываемых тканей водой: оно не позволяет импульсу Nd:YAG лазера проникать в глубину, и он воздействует только на поверхностные ткани.127 Dederich53 указывает на тот факт, что водное охлаждение не ограничивает проникновение, но может контролировать образование плазмы и охлаждать поверхность тканей.

Охлаждение водой подходит для предотвращения описанных выше термических эффектов, но повышение температуры при использовании воды все равно вызывает повреждение пульпы.68 Экспозиция обычными Nd:YAG лазерами и используемая мощность энергии, необходимая для удаления тканей, обычно приводит к таким эффектам как оплавленный дентин, растрескивание поверхности, и модификация структуры дентинных канальцев за счет оплавления их периферических участков.

Спектроскопия продемонстрировала, что иррадиация Nd:YAG лазером, приводит к частичной декомпозиции гидроксиапатита и карбонизации коллагена в дентине. Ariyaratnam и соавторы13 наблюдали эту же глобулярную структуру дентина и продемонстрировали, что сила сцепления была меньше, чем при использовании обычного дентального бондинга.

Еще раньше Kinney и соавторы95 описали изменения в подвергшемся лазерному воздействию дентине, включая снижение проводимости энергии лазера, оплавление и повторное отверждение дентина на глубине, ограниченной 50 мкм, увеличение шероховатости поверхности, значительные изменения в органическом и минеральном составе дентина (уменьшилось соотношение Ca/P и увеличилось соотношение Mg/Ca) и рекристаллизация и увеличение зернистости апатитов.

Эти ультраструктурные изменения и изменения в составе можно объяснить воздействием высоких температур и давления, индуцированного микроплазмой в процессе лазерной иррадиации95,154,158 Вследствие морфологических изменений поверхности дентин, обработанный Nd:YAG лазером, демонстрирует более высокую рентгеноконтрасность – примерно на 6,36%.23

Анализ поперечных срезов дентина после облучения Nd:YAG лазером (импульсный режим, энергия импульса 100 мДж, частота 10 имп./сек., время воздействия – 4 сек.) демонстрирует выделение в дентине трех ультраструктурных областей: (1) внешняя область с упорядоченной столбчатой структурой, образованной гидроксиапатитами и бета-трикальцийфосфа- том, (2) средняя область, сформированная аморфной субстаницей (ок. 40 – 70 мкм), и (3) внутренняя область с четко кристализованными зернами гидроксиапатита.

Ни в одной из областей не было пор и пустот.101 Нерегулярная поверхность, образующаяся в результате воздействия Nd:YAG излучения, также исследовалась с точки зрения адгезии. Некоторые производители заявляют, что Nd:YAG может использоваться в качестве альтернативы кислотному протравливанию для подготовки поверхности эмали к сцеплению с композитными материалами.

Ряд исследователей изучали возможность подобного применения Nd:YAG, оценивали изменения в морфологии поверхности эмали,74,76,147 анализировали текстуру поверхности,11,12,140 шероховатость,4 прочность,180 адгезию к обработанным лазером эмали и дентину 124,128,129 и возможность использования Nd:YAG для лазерного протравливания (модификация поверхности при меньшей плотности энергии).74

В целом (хотя дискуссия все еще продолжается) исследователи пришли к заключению, что облучение Nd:YAG лазером дентина и эмали при низкой мощности (также называемое лазерным протравливанием), изученное с точки зрения как прочности на раз- рыв, так и на растяжение, не улучшает адгезию. Улучшенная сопротивляемость кислотному воздействию позволила некоторым авторам предложить использовать Nd:YAG лазер для повышения сопротивляемости кислотной деминерализации границ полостей, а также для предупреждения вторичного кариеса.19,80,186,187

Другие уделили особое внимание наблюдению за вызванными лазером морфологическими изменениями, не обнаружив заметных кариес-защитных эффектов.94 В этой связи следует отметить, что наблюдается возникновение трещин и макроскопических пустот, которые делают возможным проникновение внутрь деминерализующих агентов.

На сегодняшний день гораздо больше внимания уделяется использованию Nd:YAG лазера (с четко определенными безопасными параметрами излучения – с меньшей, чем при препарировании полостей, мощностью) как инструмента для запечатывания дентинных канальцев, приводящего к морфологическим изменениям, обеспечивающим лечение гиперчувствтельности зубов.39,100,101 Исследования in vivo подтверждают наличие таких морфологических изменений.100

Также продолжается исследование возможности использования Nd:YAG лазера для улучшения маргинального запечатывания в сочетании с кислотным протравливанием,142,149 хотя аргументы в пользу этого метода не очевидны и процедура часто связана с расширенным кондиционированием.10 Поскольку вещество зуба может «оплавляться», Nd:YAG лазер используется для запечатывания границ эмали и композитных реставрацией.

По сравнению с использованием силеров или процедуры ребондинга наблюдается улучшенное маргинальное запечатывание границ и уменьшение микроподтеканий композитных реставраций.137

Продолжение - Часть II

Источник: "Инновационная стоматология 1/2010"

Академия инновационной стоматологии "АИСт" - http://academia-aist.ru/

xn--80agpkdlcbvkd5n.xn--p1ai

Лазеры в стоматологии - лечение зубов без бормашины — Статьи — Специалисты — Стом.ру

Владислав Аносов

Со времен открытия лазера эта технология находит все более широкое применение в различных отраслях деятельности человека, в том числе и в медицине. Стоматология, являясь наиболее прогрессивно развивающейся отраслью медицины, всегда идет в ногу со временем и постоянно совершенствует лечебный процесс, делая его более безопасным и привлекательным для пациентов. Применение лазеров в стоматологии открывает совершенно новые возможности, позволяя врачу-стоматологу предложить пациенту широкий спектр минимально инвазивных, фактически безболезненных процедур в безопасных для здоровья стерильных условиях, отвечающих высочайшим клиническим стандартам оказания стоматологической помощи.

Прежде всего следует ответить на вопрос, какие лазеры используются в стоматологии и почему? Лазеры бывают разные: большие и маленькие, красные и синие, промышленные, медицинские, мощные и не очень. Они также различаются в зависимости от места приложения их энергии - воздействующие на мягкие или твердые ткани. Лазерный свет поглощается определенным структурным элементом, входящим в состав биоткани. Поглощающее вещество носит название хромофор. Им могут являться различные пигменты (меланин), кровь, вода и др. Каждый тип лазера рассчитан на определенный хромофор, его энергия калибруется исходя из поглощающих свойств хромофора, а также с учетом области применения.

В медицине лазеры применяют для облучения тканей с профилактическим или лечебным эффектом, стерилизации, для коагуляции и резки мягких тканей (операционные лазеры), а также для высокоскоростного препарирования твердых тканей зубов.

Существуют аппараты, совмещающие в себе несколько типов лазеров (например для воздействия на мягкие и твердые ткани), а также изолированные приборы для выполнения конкретных узкоспециализированных задач (лазеры для отбеливания зубов).

Различают несколько режимов работы лазера: импульсный, непрерывный и комбинированный. В соответствии с режимом работы выбирается их мощность (энергетика). Таблица 1. Типы лазеров, глубина проникновения и хромофоры. * глубина проникновения света h в микрометрах (миллиметрах), на которой поглощается 90% мощности падающего на биоткань лазерного света.

В стоматологии наиболее часто применяют СО2 - лазер для воздействия на мягкие ткани, и эрбиевый лазер для препарирования твердых тканей.

Режим работы лазеров и их энергетика Эрбиевый: импульсный, энергия/имп. LANG="ZH-TW">~300:1000 мДж/имп.

СО2-лазер:импульсный (до 50 мДж/мм2), непрерывный (1-10 Вт), комбинированный

Механизм действия на мягкие ткани СО2 -лазера основан на поглощении водой энергии лазерного света и нагреве тканей, что позволяет послойно удалять мягкие ткани и коагулировать их с минимальной (0,1мм) зоной термонекроза близлежащих тканей и их карбонизацией (рис 1).

Мягкие ткани (абляция, коагуляция)

Изменения в мягких тканях в результате воздействия СО2-лазера в зависимости от температуры представлены в таблице 2:

Механизм действия на твердые ткани эрбиевого лазера основан на "микровзрывах" воды, входящей в состав эмали и дентина, при ее нагревании лазерным лучом. Процесс поглощения и нагревания приводит к испарению воды, микроразрушению твердых тканей и выносу твердых фрагментов из зоны воздействия водяным паром (рис 2). Для охлаждения тканей используется водно-воздушный спрей. Эффект воздействия ограничен тончайшим (0,003мм) слоем выделения энергии лазера. Из-за минимального поглощения энергии лазера гидроксиапатитом - минеральным компонентом хромофора - нагрев окружающих тканей более чем на 2оС не происходит.

Препарирование твердых тканей.

Теперь, после такого пространственного экскурса в глубины теоретической биофизики, перейдем к практическому применению лазерных технологий в стоматологии.

Показания для применения лазера практически полностью повторяют список заболеваний, с которыми приходиться сталкиваться в своей работе врачу-стоматологу. К наиболее распространенным и востребованным показаниям относятся:

- Препарирование полостей всех классов, лечение кариеса; - Обработка (протравливание) эмали; - Стерилизация корневого канала, воздействие на апикальный очаг инфекции; - Пульпотомия; - Обработка пародонтальных карманов; - Экспозиция эмплантов; - Гингивотомия и гингивопластика; - Френэктомия; - Лечение заболеваний слизистой; - Реконструктивные и гранулематозные поражения; - Оперативная стоматология.

Остановимся подробнее на применении лазера для препарирования твердых тканей зубов. Типичный лазерный аппарат состоит из базового блока, генерирующего свет определенной мощности и частоты, световода, и лазерного наконечника (рис. 3), которым врач непосредственно работает в полости рта пациента. Включение и выключение аппарата осуществляется с помощью ножной педали.

Так выглядит лазерный наконечник.

Для удобства работы выпускаются различные типы наконечников: прямые, угловые, для калибровки мощности и т. д. Все они оборудованы системой охлаждения вода-воздух для постоянного контроля температуры и удаления отпрепарированных твердых тканей.

При работе с лазерной техникой обязательно должны использоваться средства защиты зрения, т.к. лазерный свет вреден для глаз. Врач и пациент во время препарирования должны находиться в защитных очках (рис. 4). Следует отметить, что опасность потери зрения от лазерного излучения на несколько порядков меньше, чем от стандартного стоматологического фотополимеризатора. Лазерный луч не рассеивается и имеет очень небольшую площадь освещения (0,5мм2 против 0,8см2 у стандартного световода).

Процедура препарирования лазером.

Препарирование происходит следующим образом: лазер работает в импульсном режиме, посылая каждую секунду в среднем около 10-ти лучей. Каждый импульс несет в себе строго определенное количество энергии. Лазерный луч, попадая на твердые ткани, испаряет тончайший слой около 0,003мм. Микровзрыв, возникающий вследствие нагрева молекул воды, выбрасывает частички эмали и дентина, которые немедленно удаляются из полости водно-воздушным спреем. Процедура абсолютно безболезненна, поскольку нет сильного нагрева зуба и механических предметов (бора), раздражающих нервные окончания. Значит, при лечении кариеса отпадает необходимость в анестезии. Препарирование происходит достаточно быстро, однако врач способен точно контролировать процесс, немедленно прервав его одним движением. У лазера нет такого эффекта, как остаточное вращение турбины после прекращения подачи воздуха. Легкий и полный контроль при работе с лазером обеспечивает высочайшую точность и безопасность.

После препарирования лазером мы получаем идеальную полость, подготовленную к пломбированию. Края стенок полости закругленные, тогда как при работе турбиной стенки перпендикулярны поверхности зуба, и нам приходиться после препарирования проводить дополнительное финирование (рис. 4). После препарирования лазером в этом нет необходимости. Но самое главное - после лазерного препарирования отсутствует "смазанный слой", т.к. нет вращающихся частей, способных его создать. Поверхность абсолютно чистая, не нуждается в протравке и полностью готова к бондингу (рис. 5).

Полость, подготовленная высокоскоростной турбиной. (20-кратное увеличение).

Поверхность стенок прямая, перпендикулярная внешней поверхности зуба, требует финирования. На дне и стенках видны царапины от алмазного бора и следы смазанного слоя.

Полость, подготовленная эрбиевым лазером. (20-кратное увеличение).

Поверхность стенок ровная, края закруглены, на эмали видна вытравка, полость не имеет смазанного слоя.

После лазера на эмали не остается трещин и сколов, которые обязательно образуются при работе борами.

Кроме того, полость после препарирования лазером остается стерильной и не требует длительной антисептической обработки, т.к. лазерный свет уничтожает любую патогенную флору.

При работе лазерной установки пациент не слышит так пугающего всех неприятного шума бормашины. Звуковое давление, создаваемое при работе лазером, в 20 раз меньше, чем у высококачественной импортной высокоскоростной турбины. Этот психологический фактор порой является решающим для пациента при выборе места лечения.

Кроме того препарирование лазером- процедура бесконтактная, т.е. ни один из компонентов лазерной установки непосредственно не контактирует с биологическими тканями - препарирование происходит дистанционно. После работы стерилизации подвергается только наконечник. Кроме того, отпрепарированные частицы твердых тканей вместе с инфекцией не выбрасываются с большой силой в воздух Вашего кабинета, как это происходит при использовании турбины. При лазерном препарировании они не приобретают высокой кинетической энергии и сразу же осаждаются струей спрея. Это позволяет организовать беспрецедентный по своей безопасности санитарно-эпидемиологический режим работы стоматологического кабинета, позволяющий свести до нуля всякий риск перекрестной инфекции, что сегодня особенно актуально. Подобный уровень инфекционного контроля несомненно оценят как санитарно-эпидемиологические службы, так и пациенты.

Кроме несомненных практических преимуществ, применение лазера может существенно снизить себестоимость лечения. Работая лазером, врач практически полностью исключают из повседневных расходов боры, кислоту для травления, средства антисептической обработки кариозной полости, резко снижается расход дезинфицирующих средств. Время, затрачиваемое врачом на лечение одного пациента, сокращается более чем на 40% ! Экономия времени достигается за счет следующих причин:

1.Меньше времени на психологическую подготовку пациента к лечению; 2.Отпадает необходимость в проведении премедикации и анестезии, занимающей от 10 до 30 минут; 3.Не нужно постоянно менять боры и наконечники - работа только одним инструментом; 4.Финирование краев полости не требуется; 5.Нет необходимости в травлении эмали - полость сразу готова к пломбированию;

Приблизительно подсчитав время на проведение вышеперечисленных манипуляций, то каждый врач-стоматолог согласится, что оно составляет чуть менее половины от общего времени приема. Если к этому еще приплюсовать существенную экономию расходных материалов, наконечников, боров и др., то мы получим несомненное доказательство экономической обоснованности и рентабельности применения лазера в повседневной практике врача-стоматолога. Подводя итог, можно выделить следующие несомненные преимущества препарирования твердых тканей зубов лазером:

- Отсутствие шума бормашины; - Практически безболезненная процедура, нет необходимости в анестезии; - Экономия времени до 40%; - Отличная поверхность для связи с композитами; - Отсутствие трещин эмали после препарирования; - Нет необходимости в протравке; - Стерилизация операционного поля; - Отсутствие перекрестной инфекции; - Экономия расходных материалов; - Положительная реакция пациентов, отсутствие стрессов; - Высокотехнологичный имидж врача-стоматолога и его клиники.

Сейчас с твердой уверенностью можно сказать, что применение лазеров в стоматологии оправданно, экономически выгодно и является более совершенной альтернативой существующим методам лечения стоматологических заболеваний.

У этой технологии большое будущее, и повсеместное внедрение лазерных систем в стоматологическую практику- лишь вопрос .

Владислав Аносов, врач-стоматолог, г. Краснодар. [email protected]

www.stom.ru

Преимущества лазерного препарирования кариозных полостей

Преимущества лазерного препарирования кариозных полостей

Магомедхайирова Ш. М.

Научный руководитель: д.м.н., Еремин О. В.

ГБОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Минздрава РФ

Кафедра пропедевтики стоматологических заболеваний

В медицине лазеры применяют для различных манипуляций, в том числе и высокоскоростного препарирования твердых тканей зубов. В стоматологии наиболее часто применяют СО2 - лазер для воздействия на мягкие ткани, и эрбиевый лазер для препарирования твердых тканей. Типичный лазерный аппарат, используемый для препарирования, состоит из трех основных компонентов: базового блока, генерирующего свет определенной мощности и частоты, световода и лазерного наконечника. Наконечники бывают нескольких типов — прямые, угловые, для калибровки мощности и т. д. И все они оснащены системой охлаждения вода-воздух.

Препарирование происходит следующим образом: каждую секунду базовый блок генерирует примерно десять лучей, каждый из которых несет определенную «порцию» энергии. Попадая на твердые ткани, лазерный луч нагревает содержащуюся в них воду так, что вода как бы взрывается, вызывая микроразрушения в эмали и дентине. Однако ткани, находящиеся в непосредственной близости от зоны действия водяного пара при этом нагреваются не более, чем на два градуса: энергия лазера практически не поглощается гидроксиапатитом. С помощью водно-воздушного спрея частички эмали и дентина тотчас же удаляются из ротовой полости. Во время препарирования и врачу, и пациенту необходимо пользоваться защитными очками. Если же говорить о преимуществах лазерного препарирования, то их несколько:

Лазерное препарирование не сопровождается сильным разогревом зуба и не вызывает механического раздражения нервных окончаний. Вследствие этого подготовка полости к пломбированию проходит безболезненно и потребность в анестезии отпадает. Лазерное препарирование происходит достаточно быстро, и при этом у врача есть возможность точно контролировать процесс, а при необходимости немедленно прервать его одним движением. После лазерного препарировании стенки полости имеют закругленные края и по этой причине отпадает нужда в дополнительном финировании. К тому же, на дне и стенках полости отсутствуют сколы и царапины. Но, пожалуй, самое главное — это отсутствие «смазанного слоя»: препарирование лазером дает абсолютно чистую поверхность, не нуждающуюся в протравке и полностью готовую к бондингу. Отпадает потребность в обработке полости антисептиками, поскольку под действием лазера погибает любая патогенная микрофлора.

Сейчас с твердой уверенностью можно сказать, что применение лазеров в стоматологии оправданно, экономически выгодно и является более совершенной альтернативой существующим методам лечения стоматологических заболеваний.

medconfer.com

План реферата

  1. Введение

  2. Лазеры и лазерные установки в стоматологии: описание, классификация и характеристики

  3. Действие лазеров на ткани

  4. Взаимодействие лазера с твердой тканью зуба

  5. Механизм и особенности лазерного препарирования твердых тканей зуба

  6. Список литературы

Введение.

В 60-е годы XX века были представлены первые лазеры для медицинских целей. С тех пор наука и техника совершили огромный скачок в развитии, позволяя использовать лазеры для огромного количества процедур и методик. В 90-е годы произошел прорыв лазеров в стоматологию, их стали использовать для работы с мягкими и твердыми тканями. В настоящее время в стоматологии лазеры используются для профилактики стоматологических заболеваний, в пародонтологии, терапевтической стоматологии, эндодонтии, хирургии и имплантологии. Применение лазеров — целесообразный метод для ежедневной помощи стоматологам во многих видах работ. Для некоторых процедур, например френулотомии, лазеры оказались настолько клинически эффективны, что стали «золотым» стандартом среди врачей. Они позволяют работать в сухом поле, что обеспечивает превосходную видимость и сокращает время операции. При использовании лазеров вероятность рубцевания очень мала, и практически не требуется применение швов. Они также обеспечивают абсолютную стерильность рабочего поля, что в большинстве случаев является абсолютной необходимостью, например при стерилизации корневого канала.

Лазеры и лазерные установки в стоматологии: описание, классификация и характеристики

Лазерные устройства производят различной длины волны, которые взаимодействуют с определенными молекулярными компонентами в животных тканях. Каждая из этих волн воздействуют на определенные компоненты ткани - меланин, гемосидерин, гемоглобин, воду и другие молекулы. В медицине лазеры применяют для облучения тканей с простым лечебным эффектом, для стерилизации, для коагуляции и резекции (операционные лазеры), а также для высокоскоростного препарирования зубов. Лазерный свет поглощается определенным структурным элементом, входящим в состав биоткани. Поглощающее вещество носит название хромофор. Им могут являться различные пигменты (меланин), кровь, вода и др. Каждый тип лазера рассчитан на определенный хромофор, его энергия калибруется исходя из поглощающих свойств хромофора, а также с учетом области применения.

Лазерные взаимодействия с кальцийсодержащими тканями были изучены, используя различные по длине волны. В зависимости от таких лазерных параметров как продолжительность импульса, разряд длина волны, глубина проникновения, выделяют следующие типы лазеров: импульсный на красителе, He-Ne, рубиновый, александритовый, диодный, неодимовый (Nd: YAG), гольдмиевый (Nо: YAG), эрбиевый (Er: YAG), углекислотный (СО2).

В медицине лазеры применяют для облучения тканей с профилактическим или лечебным эффектом, стерилизации, для коагуляции и резки мягких тканей (операционные лазеры), а также для высокоскоростного препарирования твердых тканей зубов. Лазеры производят такие поверхностные изменения в эмали как кратерообразование, таяние и перекристализация.

В стоматологии наиболее часто применяют CO2 лазер для воздействия на мягкие ткани и эрбиевый лазер для препарирования твердых тканей. Существуют аппараты, совмещающие в себе несколько типов лазеров (например, для воздействия на мягкие и твердые ткани), а также изолированные приборы для выполнения конкретных узкоспециализированных задач (лазеры для отбеливания зубов).

Различают несколько режимов работы лазера: импульсный, непрерывный и комбинированный. В соответствии с режимом работы выбирается их мощность (энергетика).

Таблица 1. Типы лазеров, глубина проникновения и хромофоры

Лазер

Длина волны, нм

Глубина проникновения, мкм (мм)*

Поглощающий хромофор

Типы ткани

Лазеры, используемые в стоматологии

Nd: YAG с удвоением частоты

532

1330 (1,33)

Меланин, Кровь

Мягкие

+

Импульсный на красителе

585

2000 (2,00)

Меланин, Кровь

Мягкие

+

He-Ne (гелий-неоновый)

633

4000 (4,00)

Меланин, Кровь

Мягкие, терапия

++++

Рубиновый

694

3,990 (3,99)

Меланин, Кровь

-

Александритовый

755

4320 (4,32)

Меланин, Кровь

-

Диодный

830980

4000 (4,00)

1300 (1,3)

Меланин, Кровь

Мягкие, отбеливание

+++++++

Неодимовый (Nd:YAG)

1064

5315 (5,31)

Меланин, Кровь

Мягкие

++

Гольдмиевый (Ho:YAG)

2100

665 (0,66)

Вода

Мягкие

+

Эрбиевый (Er:YAG)

27802940

70 (0,07)

3 (0,003)

Вода

Вода

Твердые (мягкие) Твердые (мягкие)

++++++

Углекислотный (СО2)

960010600

50 (0,05)

65 (0,065)

Вода

Вода

Твердые (мягкие) Мягкие

++++++

* глубина проникновения света h в микрометрах (миллиметрах), на которой поглощается 90% мощности падающего на биоткань лазерного света.

В стоматологии наиболее часто применяют СО2- лазер для воздействия на мягкие ткани, и эрбиевый лазер для препарирования твердых тканей.

Режим работы лазеров и их энергетика.

Эрбиевый:

- импульсный, энергия/имп. ~300…1000 мДж/имп.

СО2-лазер:

- импульсный (до 50 мДж/мм2)

- непрерывный (1-10 Вт)

- комбинированный

Типичный лазерный аппарат состоит из базового блока, световода и лазерного наконечника, которым врач непосредственно работает в полости рта пациента. Для удобства работы выпускаются различные типы наконечников: прямые, угловые, для калибровки мощности и т. д. Все они оборудованы системой охлаждения вода-воздух для постоянного контроля температуры и удаления отпрепарированных твердых тканей.

При работе с лазерной техникой должны использоваться специальные средства защиты зрения. Врач и пациент во время препарирования должны находиться в специальных очках. Следует отметить, что опасность потери зрения от лазерного излучения на несколько порядков меньше, чем от стандартного стоматологического фотополимеризатора. Лазерный луч не рассеивается и имеет очень небольшую площадь освещения (0,5мм² против 0,8см² у стандартного световода).

Лазер работает в режиме, посылая каждую секунду в среднем около десяти лучей. Лазерный луч, попадая на твердые ткани, испаряет тончайший слой около 0,003 мм. Препарирование происходит достаточно быстро, однако врач может контролировать процесс, немедленно прервав его одним движением. После препарирования лазером получается идеальная полость: края стенок закругленные, тогда как при препарировании турбиной стенки перпендикулярны поверхности зуба, и приходиться после этого проводить дополнительное финирование.

Кроме того, полость после препарирования лазером остается стерильной, как после длительной антисептической обработки, так как лазерный свет убивает патогенную флору.

Препарирование лазером процедура бесконтактная, компоненты лазерной установки непосредственно не контактируют с тканями - препарирование происходит дистанционно. Кроме несомненных практических преимуществ, применения лазера помогает существенно снизить себестоимость лечения. Работая лазером, можно полностью исключить из повседневных расходов боры, антисептические растворы, кислоту для протравливания эмали. Время, затрачиваемое врачом на лечение, сокращается более чем на 40%.

studfiles.net