Высокоинтенсивное лазерное излучение в стоматологии

На сегодняшний день лазерные технологии по праву получили широкое распространение в современной стоматологии. На фоне увеличивающейся аллергизации населения, формирования устойчивости к многим лекарственным средствам лазеротерапия – это уникальная замена медикаментозного воздействия. Биокорректность и атравматичность лазерных операций – общеизвестные факты. Возможность заменить хирургический скальпель пучком света при различных оперативных вмешательствах позволила минимизировать побочные эффекты, а отдельные манипуляции получилось провести впервые.

Параметры для настройки лазера при разных видах вмешательств, а также показания для его использования на вебинаре Лазеры и фотодинамическая терапия в лечении пародонтальных инфекций и периимплантитов.

Высокоинтенсивный лазер постепенно вытесняет применение бормашины и скальпеля благодаря своим уникальным способностям по отношению к биологической ткани:

• коагулировать,
• рассекать,
• выпаривать (аблировать).

Рисунок 1. Лазерное препарирование зуба.

Неоспоримые достоинства использования лазера в хирургической стоматологии:

• выполнение манипуляций в «сухом поле», что обеспечивается снижением кровопотери в ходе оперативного вмешательства,
• низкая вероятность формирования в постоперативном периоде келоидных рубцов,
• не требует наложения швов,
• зачастую не требуется местного обезболивания,
• полная стерильность оперативного поля.

Механизмы лазерного препарирования

Рассмотрим, что происходит с тканями зуба и костной тканью при воздействии на них высокоинтенсивного лазерного излучения. Микроскопически после действия лазера на срезе ткани можно выделить следующие элементы:

• на поверхности определяется тончайший слой почерневшей обугленной ткани;
• ниже визуализируется базофильное костное вещество, его толщина составляет порядка 1,5 мм, оно постепенно переходит в обычную костную ткань;
• встречаются бесструктурные темно-коричневые фрагменты частично обгоревшей ткани;
• в просвете канала, образованного действием лазера, а также на его стенках видны костные фрагменты;
• встречаются поврежденные костные волокна;
• имеются сгоревшие частички мягких тканей.

Важно упомянуть об одной особенности, которая не встречается при выполнении отверстий стандартным бором: на анатомическом препарате в промежуточном веществе ткани между фрагментами сгоревшей ткани и стенкой канала определяются тонкие волокна коллагена, при этом базофильная область постепенно сменяется здоровой костной тканью. 

Рисунок 2. Диодный лазер для хирургической стоматологии.

При проведении обработки в присутствии воды часть сохранившихся волокон коллагена существенно возрастает. Это свидетельствует о том, что в случае лазерного препарирования существует высокая вероятность регенеративных процессов в тканях, можно ожидать значительного снижения травматизма по сравнению с применением механического бора. 

В ходе проведения многочисленных экспериментов полученные данные позволили выяснить механизмы лазерного сверления кости и тканей зуба при работе инфракрасного излучения Nd:YAG-лазера. Костная ткань и зуб – это сложно устроенные биологические структуры, которые представлены комплексом неорганических и органических компонентов и большого количества воды. Стартовый коэффициент поглощения ткани во многих случаях достаточно мал. Это объясняет тот факт, что первые импульсы лазера не сопровождаются появлением визуальных преобразований кости. По мере того как местное выделение тепла способствует повышению температуры под воздействием лазерного импульса до 100 °С и выше, начинается микровскипание воды, которая имеется в составе кости (на поверхности и в толще кости). Увеличение степени нагрева костных структур под влиянием лазерного импульса достигает того уровня, когда появляется в зоне действия лазера яркое излучение плазмы. 

Давление светящегося газа в пространстве, сформированном костной тканью, существенно превышает прочностные возможности структурных компонентов кости, начинается разрушение полости с интенсивным звуком и выходом газа. Когда полость разрушена, плазменный пузырёк не прекращает поглощения энергии лазера и продолжает расширяться, побеждая сопротивление воды и костной ткани (если действие происходит в водной среде), которые его ограничивают. В случае работы в водной среде после прекращения лазерного импульса, а также по мере охлаждения плазмы, пропадает яркое свечение, резко падает давление в газовом пузырьке, начинается кавитационное схлопывание, сопровождающееся образованием интенсивных звуковых и гидродинамических колебаний, это также вызывает разрушение костной ткани. 

Рисунок 3. Механизм воздействия лазерного излучения.

Механизм лазерного препарирования тканей зуба и кости представляет собой строгую последовательность следующих процессов:

• повышение коэффициента поглощения ткани под действием лазера;
• механические напряжения, появляющиеся в толщине тканей зуба или кости вследствие микровскипания воды, находящейся в составе здоровых тканей;
• формирование ударных гидродинамических волн, которые генерируются в процессе появления и схлопывания пузырьков. 

На сегодняшний день для препарирования зубов наиболее оптимальный лазер – это лазер на основе Er:YAG. Его излучение характеризуется наиболее высоким показателем поглощения в гидроксиапатите и воде. Внедрение специально разработанной функции временного распределения лазерных импульсов – VSP (Variable Square Pulsations) позволило сократить продолжительность светового импульса с 250 до 80 мкс. Это привело к созданию аппарата нового поколения (Fidelis, от производителя Fotona), который дает возможность эту продолжительность корректировать. Осуществляя регулирование трех основных показателей (энергии, продолжительности и частоты импульсов), теперь легко выполнить удаление любой ткани зуба или кости с высокой эффективностью. 

Скорость иссечения ткани определяется уровнем содержания воды в ней. Кариозный дентин отличается максимальным содержание воды, по этой причине скорость его выпаривания является наиболее высокой. Звук, появляющийся в процессе лазерного препарирования, в совокупности с визуальным контролем — это ключевые параметры для оценки границ интактных тканей.

Достоинства лазерного препарирования

Использование лазерного препарирования имеет ряд преимуществ:

• селективное действие на пораженный кариозным процессом дентин;
• высокая скорость препарирования тканей;
• отсутствуют неблагоприятные тепловые эффекты;
• абсолютная стерильность подготовленной в процессе обработки полости;
• высокая адгезии реставрационных материалов вследствие отсутствия полного смазанного слоя;
• профилактическое влияние фотомодификации эмали;
• лечения без обезболивания;
• психологический комфорт больного.

Лазерное излучение в терапевтической стоматологии можно применять для отбеливания зубов. Для этих целей используются диодные лазерные. В состав современных отбеливающих композиций входят особые фотохимические гели, они обеспечивают минимизацию энергии, необходимой для проведения полноценной процедуры. Вследствие этого существенно уменьшается продолжительность проведения процедуры, предотвращается нагрев тканей зубов и падает риск послеоперационной чувствительности. 

Рисунок 4. Лазерное отбеливание зубов.

Лазерное отбеливание отличается высокой устойчивостью достигнутого эффекта, наблюдаются лишь несущественные, недоступные глазу изменения, эффект сохраняется в течение всей жизни.

Наряду с хирургическими физиотерапевтическим действием лазерного излучения, в ортодонтии и ортопедической стоматологии высокую популярность получило технологическое, или вспомогательное, применение лазера. Наиболее актуальна на сегодняшний день лазерная сварка, обеспечивающая соединение металлических компонентов конструкций протезов или ортодонтических аппаратов. 

Большой интерес к лазерной сварке объясняется не столько необходимостью решать технологические задачи (несовершенством разработанных ранее методов присоединения металлических фрагментов зубных протезов), сколько биологическими причинами, которые обусловлены неблагоприятным влиянием припоя ПСР-37, применяемого повсеместно для пайки деталей протезов, на органы и ткани ротовой полости и организм пациента. 

Рисунок 5. Лазерное отбеливание.

В ближайшее время после попадания в полость рта пациента припой ПСР-37 начинает подвергаться коррозии, которая сопровождается выделением входящих в него компонентов (цинка, меди, кадмия). В ротовой полости вследствие разнородности металлов образуются микротоки, которые запускают гальванизм – патологический симптомокомплекс, а также являются причиной аллергических реакций.

О применении диодного лазера при лечении периимплантитов на вебинаре Периимплантиты – нехирургический пародонтальный подход.