Применение лазера в нехирургической пародонтальной терапии: обзор

Резюме

Несмотря на большое количество публикаций, существует противоречие среди клиницистов относительно применения лазеров в периодонтальном лечении. Цель данной работы — обзор существующей литературы и определение состояния дел в отношении применения лазеров в нехирургической периодонтальной терапии.

Хронический пародонтит характеризуется образованием карманов и прогрессивной потерей альвеолярной кости. Это разрушение тканей является следствием специфического бактериального воздействия и иммунного ответа пациента. Основная цель периодонтального лечения — удаление зубного камня и субгингивальной пластины с целью подавления экологических ниш и достижения прироста адгезии, предотвращая прогрессирование заболевания, устраняя патогенные бактерии и их токсины. Применение лазера постепенно предлагается для периодонтальной терапии как более селективная, более эффективная и менее травматичная техника для содействия периодонтальному восстановлению. Каждый тип лазера называется в соответствии с его активной средой и излучает монохроматическую световую энергию. Слово LASER является акронимом для “light amplifications by stimulated emission of radiation”. Эта концепция восходит к 1917 году с Теорией Стимулированного Излучения Эйнштейна, но только в 1960 году был создан первый лазер, рубиновый лазер, Мэйманом. Лазеры начали широко использоваться в медицине и хирургии с момента разработки рубинового лазера Мэйманом. К сожалению, эти первые попытки привели к "трещинам" на зубной поверхности и термическому повреждению дентину и эмали.

Чтобы лазер имел биологические эффекты, энергия должна быть поглощена, причем степень поглощения ткани зависит от длины волны и оптических характеристик целевой ткани. Поскольку ткани имеют более чем один компонент, результирующий эффект является комбинацией эффектов каждого из их компонентов. Лазеры CO2, Nd:YAG и Er:YAG являются наиболее часто используемыми в хирургических процедурах, проводимых на мягких тканях полости рта, и были первыми, у которых были детали, которые могли использоваться интраорально. Их первое применение на оральных тканях было описано Goldman и др. и Stern и Sognnaes. Было предложено использовать лазер Nd:YAG в хирургии мягких тканей рта, что быстро привело к разработке лазеров для периодонтальной терапии. Такие характеристики лазеров, как абляция или парообразование, гемостаз и стерилизация, могут сделать их отличным вспомогательным или альтернативным инструментом в лечении заболеваний пародонта. Эти типы лазеров обеспечивают лечение с результатами, сопоставимыми или иногда превосходящими результаты, полученные с помощью традиционных техник и инструментов. Существует десятки показаний для использования лазера, которые варьируются от простой эксцизии десневой ткани до удаления кариозной ткани. По сравнению с традиционным лечением лазеры могут использоваться для уменьшения количества патогенных элементов, обеспечения лучшего гемостаза, сокращения периода заживления и также периода послеоперационной боли и послеоперационных последствий, обеспечивая больший комфорт для пациента. В настоящее время существует большое количество литературы по применению лазеров в лечении пародонтита, хотя существует огромная контроверсия среди клиницистов по этому вопросу. Цель данной работы - пересмотреть существующую литературу и определить состояние дел в отношении применения лазеров в не хирургической периодонтальной терапии.

Методы

Было проведено исследование в базах данных Medline, Cochrane и ScienceDirect с 2002 по 2009 год с использованием ключевых слов: Лазер, Лазерная терапия и Некирургическая пародонтальная терапия, отбирая все статьи, которые связывали использование лазера в некирургической пародонтальной терапии. Дополнительно были вручную проверены следующие журналы: Journal of Clinical Periodontology; Periodontology 2000; Journal of Periodontology.

CO2 лазер

С помощью CO2 лазера быстрое повышение температуры и внутриклеточное давление приводят к клеточной лизе. Таким образом, во время его использования контакт с тканью невозможен. Его длина волны практически полностью поглощается водой. Поскольку мягкие ткани состоят примерно на 75% - 90% из воды, около 98% энергии преобразуется в тепло, поглощаемое поверхностью ткани при малейшем приближении или проникновении лазера. Таким образом, на лазерном разрезе видна коричневая зона, вызванная некрозом коагуляции, поэтому в современных системах фокус лазера должен применяться на расстоянии около 3-5 мм от целевой ткани.

Глубина лазерного разреза пропорциональна приложенной мощности и времени воздействия. Этот лазер, когда применяется в хирургии мягких тканей, используется с переменной мощностью от 5 до 15 ватт в импульсном режиме. Более высокие уровни энергии используются для удаления тканей, в то время как более низкие предназначены для гемостаза и коагуляции.

Лазер на неодимии: YAG

Лазер Nd:YAG на 1,064 нм проникает в воду на глубину 60 мм. Тепловой эффект этого лазера идеален для абляции потенциально аномального кровотечения из ткани и для гемостаза мелких капилляров. Глубина проникновения в мягкие ткани была оценена как 2+- 1 мм. Недавние исследования показали, что термическое повреждение может происходить в подлежащей кости. Вредное нагревание внутри пульпы также было зафиксировано в исследованиях in vitro. Поскольку он передается через оптоволокно, это позволяет легко применять его в труднодоступных полостях рта, таких как пародонтальные карманы (Рисунок 1).

Лазер эрбия: YAG

Только с 1997 года было отмечено внимание к использованию этого лазера в мягких тканях, и FDA одобрило его применение в твердых тканях, таких как эмаль, цемент и кость. Его длина волны 2,940 нм идеально подходит для поглощения гидроксиапатитом и водой, что делает его эффективным для абляции эмали и дентину. Генерируемое им тепло вызывает микровзрывы в твердых тканях, при этом его нагрев минимален, даже по отношению к пульпе. Обязательно использование водяного спрея во время применения радиации для достижения максимальной эффективности в удалении остатков с минимальным выделением тепла (Рисунок 2).

Диодный лазер

Этот лазер был недавно введен в стоматологию и продемонстрировал отличные способности в качестве гемостатического агента. Он используется для удаления мягких тканей при прямом контакте. Сравнительные исследования показали схожие тканевые эффекты с лазером Nd:YAG, но без побочных эффектов на более глубокие ткани.

Первые периодонтальные операции с использованием лазера были выполнены с помощью CO2-лазера в 1985 году, но эти лазеры изначально не могли охватить все области полости рта и могли вызывать термическое повреждение зубов и костей. В настоящее время лазеры имеют более сложные системы, а прогресс в понимании патогенеза пародонтальной болезни привел к тому, что лазеры стали очень важным инструментом в качестве вспомогательного средства при лечении пародонтальной болезни. На 6-м Европейском консенсусе по пародонтологии было проведено систематическое обзорное исследование применения лазера в нехирургической пародонтальной терапии, в котором было сделано заключение, что они обеспечивают схожие результаты в краткосрочной и долгосрочной перспективе между использованием лазера Er:YAG и механической депурацией у пациентов с хроническим пародонтитом. Также было отмечено, что не удалось прийти к заключениям относительно мощности, которую следует использовать, из-за множественной изменчивости исследований без унификации параметров использования. Этот консенсус заключает, что научные доказательства в поддержку применения лазера CO2, Nd:YAG; Nd:YAP или диодного лазера и соответствующей клинической пользы недостаточны из-за отсутствия доступных исследований, а также потому, что исследования используют эти лазеры в качестве вспомогательных средств, а не в качестве альтернатив традиционному лечению. Энергия лазера Nd:YAG хорошо поглощается пигментированными тканями (аффинитет к меланину), что позволяет его клиническому применению для резки и коагуляции. Основное преимущество заключается в его бактерицидном эффекте. Одновременное использование лазера Nd:YAG во время чистки и сглаживания корней дезинфицирует карманы, устраняет поверхностный слой бактериальной пленки на зубном камне и позволяет более простое и эффективное сглаживание. Кроме того, это позволяет работать в почти чистом от крови поле и снижает количество запросов на анестезию со стороны пациентов. Его гемостатический эффект представляет собой преимущество в лечении пациентов с нарушением коагуляции. Пациенты обычно сообщают о меньшей боли и отеке после операции.

Лазер Nd: YAG способствует образованию новой периодонтальной адгезии. При осторожном использовании и на низкой мощности он не вызывает повреждений на зубных и периодонтальных поверхностях. Лазеры семейства Er имеют показания для удаления зубного камня и могут использоваться для абляции кости с минимальным термическим повреждением окружающих тканей. Лазеры CO2 используются для ремоделирования мягких тканей. Диодные лазеры применяются для снижения уровня кровотечения, обеспечивая бактерицидный эффект, уменьшение воспаления и улучшение заживления в периодонтальных карманах. В исследованиях Нила и Меллони пациенты, которые проходили лечение лазером Nd:YAG вместе с чисткой и корневой планировкой, показали снижение гингивального индекса по сравнению с теми, кто не проходил лазерную терапию, а также увеличение периодонтальной адгезии к концу 6 месяцев. Баддер и др. описали, что лазер удаляет бактерии из мягких тканей и их экзотоксины (гиалуронидазы и коллагеназы), ответственные за прогрессирование пародонтальной болезни (Рисунок 3).

Многие исследования описывают лазерную терапию как вспомогательное лечение, а не замену стандартным методам. Кюретаж периодонтальных карманов с помощью лазера неэффективен, если не провести скейлинг и полировку корней для удаления бактерий с корневых поверхностей.

Использование лазера в лечении хронического пародонтита основано на преимуществах субгингивальной кюретажа, индукции лазера для улучшения уровня прикрепления за счет регенерации цемента, периодонтальной связки и поддержки со стороны альвеолярной кости, а также на значительном снижении патогенных бактерий под десной и подготовке более благоприятной среды для реэпителизации соединительной ткани поверхности корней, формировании и моделировании как твердых, так и мягких тканей для более предсказуемого заживления.

Скребок и полировка корней - это традиционный метод контроля микрофлоры под десной. Цели субгингивального дебридмента заключаются не только в удалении бактерий из неадгезивного налета, но и в удалении отложений зубного камня.

Ватнабе и др. продемонстрировали эффективность удаления зубного камня с помощью лазера Er:YAG без побочных эффектов и последующее снижение периодонтальной кармана. Шварц и др. сообщили о аналогичных или лучших результатах через 6 месяцев с лазером по сравнению с традиционным механическим дебридментом, где только кровотечение после зондирования и уровень клинической прикрепленности показали значительные различия после лечения лазером. Аоки и коллеги изучали с помощью сканирующей электронной микроскопии и гистологических исследований удаление зубного камня с помощью лазера Er:YAG, наблюдая аналогичные результаты, достигнутые с помощью ультразвуковой инструментовки. Ямагути и др. отмечают, что излучение лазера Er:YAG эффективно удаляет большинство липополисахаридов грамм-отрицательных бактерий, поскольку они имеют высокий пик поглощения для длины волны этого лазера.

Фолвачны и др. обнаружили антимикробное действие лазера Er:YAG на Porphyromonas gingivalis, Prevotella intermedia, Tannerella forsythensis, Treponema denticola и Aggregatibacter actinomycetemcomitans с ингибированием роста этих бактерий.

Лазеры резко уменьшают количество бактерий в хирургических участках, что потенциально может принести пользу как пациенту, так и стоматологу при решении проблем с периодонтитом.

Протоколы, комбинирующие скейлинг и корневую планировку с лазерной терапией, документально подтверждают снижение глубины пародонтальных карманов и увеличение уровня клинической вставки.

Преимущества и недостатки

Преимущества лазерного лечения в неоперативной периодонтологии заключаются в его эффективности и результативности при абляции мягких и твердых тканей, с превосходной гемостазой, бактерицидным эффектом и минимальными побочными эффектами при снижении использования местной анестезии. Снижение звука лазеров по сравнению с традиционными методами уменьшает стресс у пациентов.

К недостаткам относится начальная стоимость приобретения лазеров и длительная кривая обучения, необходимая для их использования. Небрежное использование лазеров может причинить вред соседним структурам, включая глаза, если не используются необходимые средства защиты. Размеры аппаратов также могут быть препятствием для клинического применения.

Обсуждение

Лазер Er:YAG используется для удаления зубного камня, кондиционирования корневых поверхностей и дезинфекции пародонтальных карманов. Он позволяет проводить процедуры без необходимости применения местной анестезии при использовании низкой мощности. У него есть потенциальная способность удалять бактериальные эндотоксины из цемента, поскольку липополисахариды имеют высокий коэффициент поглощения для этой длины волны.

Лазер Nd:YAG и диодный лазер имеют основными характеристиками бактерицидный эффект, но также могут выполнять резку мягких тканей и обнажать эпителий кармана. Это позволяет работать в почти чистом поле без крови и снижать количество используемой анестезии (Рисунок 4).

Лазер Co2, используемый на низкой мощности в расфокусированном режиме, может улучшить пародонтальное дебридирование и переопределить анатомию мягких тканей.

Необходимо провести больше исследований с высоким уровнем доказательности и стандартизацией параметров оборудования, чтобы позволить сделать более обоснованные статистические выводы и обосновать клинические решения.

Заключения

В заключение, лазер может использоваться как вспомогательное средство для нехирургической периодонтальной терапии, хотя недостаточно исследований, чтобы считать лазеры альтернативой традиционным методам лечения. Бактерицидные эффекты, удаление зубного камня, способность удаления бактериальной плаки, возможность моделирования мягких и твердых тканей, более быстрое и предсказуемое восстановление мягких и твердых тканей делают лазеры многообещающим инструментом в нехирургическом периодонтальном лечении.

Жоао Филипе Музиньо; Жоао Фонтес Перейра; Кристина Триго Кабрал

Библиография

1. Folwaczny M, Benner K, Flasskamp B, Mehl A, Hickel R. Эффекты излучения лазера Er:YAG с длиной волны 2,94 мкм на корневые поверхности, обработанные in situ: гистологическое исследование. J Periodontol 2003; 74: 360-365
2. Folwaczny M, Mehl A, Aggstallet H, Hickel R. Антимикробные эффекты лазера Er:YAG с длиной волны 2,94 мкм на корневых поверхностях, обработанных in situ: in vitro исследование. J Clin Periodontol 2002; 29: 73-78
3. Schwarz F, Berakdar M, Georg T, Reich E, Sculean A. Клиническая оценка лазера Er:YAG в сочетании с чисткой и планированием корней для нехирургического периодонтального лечения. Контролируемое, проспективное клиническое исследование. J Clin Periodontol 2003; 30: 26-34
4. Maiman TH. Стимулированное оптическое излучение в рубиновых лазерах. Nature 1960; 187:493-94
5. Wetcher SJ. Лечение шейки матки с помощью CO2 лазера; Лазер против криотерапии. Обзор эффективности и стоимости. Obstet Gynocol Surg 1984; 39:469-73.
6. Carruth JAS. Резекция языка с помощью углекислотного лазера. J Laryngol Otolaryngol; 1982: 96:529-43
7. Shapshay SM. Хирургия с использованием лазера ND:YAG: Обзор применения. В: Joffe SN и Oguro Y. Прогресс в хирургии с использованием лазера Nd:YAG. Нью-Йорк; Springer-Verlang: 1988:150-55
8. White JM, Goodies HE, Rose CL. Использование импульсного лазера Nd:YAG для хирургии мягких тканей во рту. Lasers Surg Med 1991; 11:455-61
9. Goldman L, Hornby P, Meyer R, Goldman B. Влияние лазера на кариес зубов. Nature 1964 203:417
10. Stern RH, Sognnaes RF. Лазерное подавление кариеса, предложенное первым тестом in vivo. J Am Dent Assoc 1972; 85:1087-90
11. Myers TD. Что лазеры могут сделать для стоматологии и вас. Dent Manage 1989; 29:26-8.
12. Aoki A, Sasaki K, Watanabe H, Ishikawa I. Лазеры в нехирургической периодонтальной терапии. Периодонтология 2000 2004; 36: 59-97.
13. Schwarz F, Aoki A, Becker J; Sculean A. Применение лазера в нехирургической периодонтальной терапии: систематический обзор. J Clin Periodontol 2008; 35 (suppl. 8 ): 29-44.
14. Neill ME; Melloning JT. Клиническая эффективность лазера Nd:YAG для комбинированной терапии пародонтита. Pract Periodontics Aesthetic Dent 1997; 9 (6 suppl): 1-5
15. Hall RR, Hill DW, Beach AD. Хирургический углекислотный лазер. Ann Royall Coll Surg Eng 1971; 48:222-25
16. Fuller TA. Основы лазеров в хирургии и медицине. В: Dixon JA, ред. Хирургическое применение лазеров, 2-е изд. Чикаго: Year Book Medical Publishers, Inc; 1988:16-33
17. Halldorsson T, Langerholc J. Термодинамический анализ лазерного облучения биологической ткани. Appl opt 1978; 17:3948
18. Spencer P, Cobb CM, Wieliczka Dm, Glaros AG, Morris PJ. Изменение температуры подлежащей кости во время абляции мягких тканей лазером. J Periodontal 1998; 69:1278-82
19. Fujii T, Baehni PC, Kawai O, Kywawkami T, Matsuda K, Kowashi Y. Исследование с использованием сканирующей электронной микроскопии эффектов лазера Er:YAG на корневую цемент. J Peridontol 1998; 69: 1283.90.
20. Wyman A, Duffy S, Sweetland HM, Sharp F, Rogers K. Предварительная оценка нового высокомощного диодного лазера. Lasers Surg Med 1992; 12:506-9.
21. Sanz M, Teughels W. Инновации в нехирургической периодонтальной терапии: Консенсусный отчет шестой Европейской конференции по периодонтологии; J Clin Periodontol 2008; 35 (Supl8) 3-7
22. Cobb Chalres. Лазер в периодонтологии: Обзор литературы. J Periodontol 2006. 4; 77: 545-564.
23. Garcia-Ortiz de zárate F, Espanã-Tost AJ, Berini-Aytés L, Gay-Escoda C. Применение лазера Nd:YAG в стоматологии. RCOE 2004; 9; 5: 539-545
24. Yukna RA, Evans GH, Vastardis S, Carr RF. Лазерная помощь в периодонтальной регенерации у людей. Представлено на 81-й Генеральной сессии Международной ассоциации стоматологических исследований, Гетеборг; Швеция; июнь 2003
25. Bader H. Использование лазеров в периодонтологии. Dent Clin North Am 2000; 44: 779-791
26. Mortiz A, Schoop U; Goharkhay и др. Лечение периодонтальных карманов с помощью диода. Lasers Surg Med 1998; 22: 302-311
27. Pfitzner A, Sigusch BW, Albrecht V, Glockmann E. Уничтожение периодонтопатогенных бактерий с помощью фотодинамической терапии. J Periodontol 2004; 75:1343-1349.
28. Watnabe H, Ishikawa I, Suzuki M, Hasegawa K. Клинические оценки лазера Er:YAG для хирургии мягких тканей и чистки. Journal of clinical Laser Medicine & Surgery 1996;14: 67-75
29. Schwarz F, Sculean A, Georg T, Reich E. Периодонтальное лечение с использованием лазера Er:YAG по сравнению с чисткой и планированием корней. Контролируемое клиническое исследование. J Periodontal 2001; 72: 361-67.
30. Yamaguchi H, Kobayashi K, Osada R, Sakuraba E, Nomura T, Arai T, Nakamura J. Эффекты облучения лазером эрбия:YAG на корневые поверхности. Journal of Periodontology 1997; 68: 1151-115
31. Ben Hatit Y, Blum R, Severin C, Maquin M, Jabro MH. Эффекты импульсного лазера Nd:YAG на субгингивальную бактериальную флору и цемент: исследование in vivo. J Clin Med Surg 1996; 14:137-143.
32. Gutknecht N, Radufi P, Frazen R, Lampert F. Снижение специфических микроорганизмов в периодонтальных карманах с помощью лазера Nd:YAG - исследование in vivo. J Oral Laser Appl 2002; 2: 175-80.
33. Coffelt DW, Cobb CM, Rapley JW, Killoy WJ. Определение порога плотности энергии для лазерной абляции бактерий: исследование in vitro. J Clin Periodontal 1997; 24:1-7.
34. Aoki A, Miuta M, Akiyama F и др. Оценка in vitro чистки субгингивального зубного камня с помощью лазера Er:YAG в сравнении с ультразвуковой чисткой. J Periodontal Res 2000; 35:266-77.
35. Eberhard J, Ehlers H, Falk W, Acil Y, Albers HK, Jepsen S. Эффективность удаления субгингивального зубного камня с помощью лазера Er:YAG по сравнению с механической чисткой: исследование in situ. J Clin Periodontal 2003; 30:511-18.
36. Borrajo JL, Varela LG, Castro GL, Rodrigues-Nunez I, Torreira MG. Диодный лазер (980 нм) как дополнение к чистке и планированию корней. Photomed Laser Surg 2004; 22:509-12.
37. Harris DM, Gregg RH II, McCarthy DK, Colby LE, Tilt LV. Процедура нового прикрепления с помощью лазера в частной практике. Gen Dent 2004; 52:396-403.
38. Sculean A, Schwarz F, Georg T, Becker J. Клиническая оценка лазера Er:YAG в сочетании с производным матричного белка эмали для лечения внутрикостных периодонтальных дефектов: пилотное исследование. J Clin Periodontal 2003; 30:97