ID: 2015-11-5-R-5855

Самедова Д.А., Кочнева А.А.

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

Резюме

В данной статье изложены механизмы действия лазеров на твердые ткани зуба при препарировании и клинические преимущества в сравнении со стандартным методом препарирования.

Ключевые слова

Препарирование, лазер, эрбиевый лазер, СО2 лазер

Обзор

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 . 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 . 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) .

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 .

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 .

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 .

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 .

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 . Легкий и полный контроль при работе с лазером обеспечивает высочайшую точность и безопасность .

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 .

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 .

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 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 .

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 .

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% .

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 .

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 .

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.

Литература

1. Бахарева Е.Г., Халтурина О.А., Лемешкина В.А. Лазерные технологии в стоматологии // Здоровье и образование в XXI веке N4, 2012, C. 483
2. Аносов В.А. Лазерное препарирование твердых тканей зубов // Кубанский научный медицинский вестник, N 4, 2002, C.25-27.
3. Храмов В.Н., Чебакова Т.С., Бурлуцкая Е.Н., Данилов П.А. Стоматологический импульсно - периодический неодимовый лазер // Вестник ВолГУ 2011, C.9 - 13.
4. Под ред. Л.А. Дмитриевой, Ю.М. Максимовского. Терапевтическая стоматология: руководство: нац. рук. ГЭОТАР-Медиа, 2009, 912 с.
5. Прохончуков А.А., Жижина Н.А., Назыров Ю.С. Способ препарирования твердых тканей зуба. Патент на изобретение №:2132210. 27 Июня, 1999
6. Melcer J. Latest treatment in dentistry by means of the CO2 laser beam // Lasers surg. med. - 1986. - Vol. 6 (4). - P. 396-398.
7. Melcer J., Chaumette M. T., Melcer F., Dejardin J., Hasson R., Merard R., Pinaudeau Y., Weill R. Treatment of dental decay by CO2 laser beam: preliminary results // Laser surg. med. - 1984. -Vol. 4 (4). - P. 311-321.
8. Hibst R. Technik, wirkungsweise und medizinische anwendung von holmium-und erbium-lasern. Habilitationsschrift // Ecomed verlag.- Landsberg, 1996. - P. 135-139.
9. Cavalcanti B. N., Lage-Marques J. L., Rode S. M. Pulpal temperature increases with Er: YAG laser and high-speed handpieces //J. prosthet dent. - 2003. - Vol. 90 (5). - P. 447-451.
10. Рисованная О. Н. Современные лазерные технологии в лечении твердых тканей зуба// Кубанский научный медицинский вестник. N 6, C. 20
11. Дубова Л.В., Конов В.И., Лебеденко И.Ю., Баев И.В., Синявский М.Н. Тепловое воздействие на коронковую пульпу зуба микросекундного ND:YAG-лазера // Российский стоматологический журнал, N5, 2013, C. 4-8.
12. Чечун Н.В., Сысоева О.В., Бондаренко О.В. Современные аспекты препарирования в терапевтической стоматологии. Алтайский государственный медицинский университет. С. 127-130.
13. Шумилович Б.Р., Суетенков Д.Е. Состояние минерального обмена эмали в зависимости от способа препарирования твердых тканей зуба при лечении кариеса // Стоматология детского возраста и профилактика. 2008. Т. 7. №3. С. 6-9.

Препарирование кариозных полостей в современной стоматологии осуществляется с применением следующих способов: 1. Лазерное препарирование; 2. препарирование с помощью воздушно-абразивного аппарата; 3. хемомеханическое препарирование

Лазерное препарирование кариозных полостей

Принцип работы импульсного лазера: лазерный луч нагревает содержащуюся в твердых тканях зубов воду, вызывая микроразрушения в эмали и дентине. Затем, происходит охлаждение и частички эмали и дентина сразу удаляются из ротовой полости с помощью водно-воздушного спрея.

Преимущества использования лазера:

1. Применение лазерных установок позволяет свести к нулю вероятность перекрестной инфекции, из-за того, что частицы твердых тканей сразу же осаждаются аэрозольной струей.
2. Не требуется использование анестезии, так как подготовка полости к пломбированию проходит безболезненно.
3. При использовании импульсного лазера сокращаются расходы на целый ряд дополнительных инструментов и препаратов, таких как боры, дезинфицирующие препараты, кислоту для травления, антисептические средства для обработки кариозной полости и др.
4. Препарирование кариозной полости лазером – быстрая процедура, у стоматолога есть возможность при необходимости немедленно прервать ее одним движением.
5. После применения лазера отпадает необходимость в дополнительной обработке стенок полости, так как они сразу приобретают закругленные края, а на дне и стенках отсутствуют сколы и царапины.
6. Лазерная установка работает очень тихо, не разогревает сильно зубы и не вызывает механического повреждения нервных окончаний.
7. По завершению препарирования стерилизации подвергается только наконечник, поскольку эта процедура, практически, бесконтактная.

Препарирование с помощью воздушно-абразивного аппарата

При этом способе препарирования кариозной полости используется поток воздуха в смеси со специальным порошком.

Как правило используется порошок из пищевой соды, кремния или оксида алюминия. Когда аэрозоль под давлением сталкиваются с твердой тканью зуба, последняя превращается в пыль.

Преимущества использования воздушно-абразивного аппарата:

• Быстрая и простая процедура,
• при поверхностном кариесе не требуется анестезия,
• за одно посещение возможно лечение срезу нескольких зубов,
• при обработке полости кариеса остается больше здоровой ткани зуба,
• область обработки остается сухой, что облегчает установку пломб из композитного материала,
• снижен риск сколов ткани зуба.

Меры предосторожности при проведении воздушно-абразивной обработки:

• до начала процедуры врач обрабатывает полость рта пациента растворами антисептиков,
• если у пациента есть контактные линзы, то их необходимо снять до начала процедуры;
• мягкие ткани полости рта пациента изолируются с помощью ватных валиков, губы смазываются вазелином;
• противопоказано использование воздушно-абразивной обработки на участках, где имеются обнаженный цемент или металлокерамические коронки;
• абразивный поток должен направляться с расстояния 3-5 мм под углом 30-60°,чтобы избежать попадания аэрозоля на поверхность десны и повреждение эпителия;
• после воздушно-абразивной обработки, с целью снижения чувствительности зубов, рекомендовано проведение реминерализации твердых тканей. В течение трех часов пациенту желательно воздержаться от курения;
• врача и пациент используют индивидуальные средства защиты (маска, очки, защитные экраны);
• аэрозоль удаляется с помощью аспиратора - «пылесоса».

Противопоказания к применению воздушно-абразивного способа препарирования: аллергическая реакция на порошок, ВИЧ, бронхо-легочные заболевания, гепатит, острые инфекционные заболевания полости рта, беременность.

Хемомеханическое препарирование кариозных полостей

Способ хемомеханического препарирования состоит в химической и инструментальной обработке кариозных полостей.

Для химической обработки кариозной полости используют различные вещества, такие как молочная кислота, препарат «Каридекс», набор гелей «Кариклинз» и др.

Сначала высверливается полость при помощи бора, после этого наносятся химические вещества. С их помощью дентин размягчается, затем убирается инструментом, а полость промывается водой.

Со времен открытия лазера эта технология находит все более широкое применение в различных отраслях деятельности человека, в том числе и в медицине. 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.

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

	Длина волны, нм	Глубина проникновения, мкм (мм)*	Поглощающий хромофор	Типы ткани	Лазеры, используемые в стоматологии
Nd: YAG с удвоением частоты			Меланин,Кровь
Импульсный на красителе			Меланин,Кровь
He-Ne (гелий-неоновый)			Меланин,Кровь	Мягкие, терапия
Рубиновый			Меланин,Кровь
Александритовый			Меланин,Кровь
		4000 (4,00)1300 (1,3)	Меланин,Кровь	отбеливание
Неодимовый (Nd:YAG)			Меланин,Кровь
Гольдмиевый (Ho:YAG)
Эрбиевый (Er:YAG)		70 (0,07)3 (0,003)		Твердые (мягкие) Твердые (мягкие)
Углекислотный (СО2)		50 (0,05)65 (0,065)		Твердые (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

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.

Мягкие ткани (абляция, коагуляция)

Изменения в мягких тканях в результате воздействия СО2-лазера в зависимости от температуры

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.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.

Минерал; * - вода; * - микровзрыв.

Показания для применения лазера:

• * 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.

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

Основным методом лечения кариозных полостей является оперативное лечение зуба –препарирование , при котором врач иссекает нежизнеспособные твердые ткани, а затем пломбирует зуб.

Оперативное лечение кариеса в современной стоматологии осуществляется по следующим методикам:

1. воздушно-абразивное препарирование (с помощью воздушно-абразивного аппарата),
2. хемомеханическое препарирование,
3. препарирование с помощью лазера.

Воздушно-абразивная методика препарирования

Во время воздушно-абразивного препарирования, вместо обычного механического сверла бормашины применяется воздух, который в смеси со специальным порошком нагнетается с очень высокой скоростью и силой. Обычно используется порошок из пищевой соды, кремния или оксида алюминия. Когда взвесь твердых частиц порошка в воздухе (аэрозоль) под давлением сталкиваются с твердой тканью зуба, последняя превращается в пыль.

По сравнению с применением традиционных сверл бормашины, у воздушно-абразивного аппарата много преимуществ :

• процедура относительно простая и быстрая,
• снижается необходимость в анестезии, особенно при поверхностном кариесе,
• при обработке кариозной полости остается больше здоровой ткани зуба,
• менее болезненные ощущения, из-за того, что не при работе аппарата не образуется тепла, звука, давления или вибрации на зуб,
• рабочая область остается относительно сухой, что важно при установке композитных пломб,
• снижается риск сколов ткани зуба,
• стоматолог имеет возможность препарировать за один сеанс сразу несколько кариозных зубов.

Во время воздушно-абразивной обработки врач и пациент должны соблюдать следующие меры предосторожности :

• перед процедурой врач обрабатывает полость рта пациента растворами антисептиков,
• перед процедурой пациент должен снять контактные линзы,
• врача и пациент используют индивидуальные средства защиты (маска, очки, защитные экраны),
• аэрозоль удаляется с помощью аспиратора - «пылесоса»,
• мягкие ткани полости рта пациента изолируются с помощью ватных валиков, губы смазываются вазелином;
• противопоказано использование воздушно-абразивной обработки на участках, где имеются обнаженный цемент или металлокерамические коронки,
• абразивный поток должен направляться с расстояния 3-5 мм под углом 30-60°,чтобы избежать попадания аэрозоля на поверхность десны и повреждение эпителия.
• После воздушно-абразивной обработки, с целью снижения чувствительности зубов, рекомендовано проведение реминерализации твердых тканей. В течение трех часов пациенту желательно воздержаться от курения.

Противопоказано применение воздушно-абразивных аппаратов к пациентам: с аллергической реакцией к применяемым порошкам, с бронхо - легочными заболеваниями (хроническая обструктивная болезнь легких, бронхиальная астма и др.); инфицированным гепатитом, с ВИЧ-инфекцией, с острыми инфекционными заболеваниями слизистой оболочки рта, беременным.

Хемомеханическая методика препарирования

Метод хемомеханического препарирования заключается в химической и инструментальной обработке кариозных полостей.

Для химической обработки кариозной полости используют различные вещества, такие как молочная кислота, препарат «Каридекс», набор гелей «Кариклинз» и др.

Сначала бором высверливается полость, после наносятся химические вещества. С их помощью дентин размягчается, затем убирается инструментом, а полость промывается водой.

Лазерная методика препарирования

Импульсные лазеры для препарирования твердых тканей зубов работают по следующему принципу: лазерный луч нагревает содержащуюся в твердых тканях зубов воду так, что вода как бы взрывается, вызывая микроразрушения в эмали и дентине. Затем, происходит охлаждение и частички эмали и дентина тотчас же удаляются из ротовой полости с помощью водно-воздушного спрея.

У этой методики имеется целый ряд преимуществ :

• Использование лазера не требует расходов на целый ряд дополнительных инструментов и препаратов, таких как боры, дезинфицирующие препараты,кислоту для травления, антисептические средства для обработки кариозной полости и др.
• Ввиду того, что подготовка полости к пломбированию проходит безболезненно, отпадает потребность в анестезии.
• Лазерная установка работает практически бесшумно, не разогревает сильно зубы и не вызывает механического раздражения нервных окончаний.
• Лазерное препарирование происходит достаточно быстро, что дает возможность врачу при необходимости немедленно прервать его одним движением.
• После лазерного препарирования отпадает необходимость в дополнительной обработке стенок полости, поскольку они сразу приобретают закругленные края, а на дне и стенках отсутствуют сколы и царапины.
• Поскольку под действием лазера погибает любая патогенная микрофлора, отпадает потребность в обработке полости антисептиками.
• По окончании работы стерилизации подвергается только наконечник, поскольку препарирование лазером - процедура, практически, бесконтактная.
• Использование лазерных установок позволяет свести к нулю вероятность перекрестной инфекции, поскольку частицы твердых тканей сразу же осаждаются аэрозольной струей.

План Введение Лазеры и лазерные установки в стоматологии: описание, классификация и характеристики Действие лазеров на ткани Взаимодействие лазера с твердой тканью зуба Механизм и особенности лазерного препарирования твердых тканей зуба 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 (СО 2). 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 CO 2 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).

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, 5 мм² против 0, 8 см² 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.

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%.

Действие лазеров на ткани Исследования in vitro показали, что CO 2 лазерное облучение предотвращает прогрессию кариозных повреждений до 85 процентов, что является сопоставимым ежедневному применению фторосодержащей зубной пасты. Последующие исследования показали, что подобные эффекты характерны и для эрбиевых лазеров до 40 -60 процентов, соответственно. Существует также устройство, которое создано на основе Er: YAG лазера - лазерная гидрокинетическая система, или ЛГКС. Механизм воздействия на твердые ткани этой системы заключается в "микровзрывах" воды входящей в состав эмали и дентина, при ее нагревании лучом. Процесс поглощения и нагревания приводит к микроразрушению твердых тканей и вымыванию частичек эмали и дентина из полости водновоздушным спреем. Действие лазера на твердые ткани зуба будет подробнее рассмотрено ниже.

В ряде исследований отпрепарированые поверхности зуба оценивают по способности их формировать прилипание с различными бондинговыми агентами. He-Ne и Nd: YAG системы, создают более слабую бондинговую поверхность что может быть достигнуто при кислотном протравливании. CO 2 лазеры приводят к изменениям в эмали, в зависимости от того, какая длина волны используется, но, вообще, бондинг к этим поверхностям превосходит таковой, который возникает при кислотном протравливании эмали. Просмотр электронной микроскопии показал, что ЛГКС делает поверхности чистыми и мажущий слой при этом не образуется. Температурная оценка зубов показывает, что в in vitro приготовленых полостях на человеческих зубах и в in vivo приготовленых полостях на зубах предварительно обезболенных собак не возникает никаких неблагоприятных температурных воздействий на пульпу. Патогистологические исследования в коренных зубах у животных и людей показали, что ткани пульпы не подвергаются никаким патологическим изменениям. Также не было отмечено изменений в одонтобластах. Механизм действия на мягкие ткани СО 2 -лазера основан на поглощении водой энергии лазерного света и нагреве тканей, что позволяет послойно удалять мягкие ткани и коагулировать их с минимальной (0, 1 мм) зоной термонекроза близлежащих тканей и их карбонизацией.

Взаимодействие лазера с твердой тканью зуба Лазерный луч уникален тем, что сжимает энергию лазерного выхода в маленький, направленный и сфокусированный пучок высококогерентного монохромного света. Свойства лазерного луча позволяют сфокусировать его до очень маленького пятна, что позволяет достичь высочайшей плотности энергии при малой энергии импульса и даёт возможность проводить действительно уникальные процедуры. Er: YAG лазер с длиной волны 2. 940 нм - лучший лазер выбора для процедур на твердых тканях зуба из-за самого высокого процента поглощения в воде и гидроксилапатите. Поглощение излучения Er: YAG лазера (2. 940 нм) в эмали в 2 раза выше, чем Er: YSGG лазера (2790 нм). Экстремально высокое поглощение в воде позволяет эффективно удалять или разрезать твердые ткани при помощи микровспышек. (см. рис. 1) При направлении импульсов к маленькому пятну на тканях зуба вода в этом пятне очень быстро нагревается вплоть до испарения. Этот эффект и называется аблацией. Он приводит к удалению небольшого количества ткани-цели. Специально разработанная временная структура лазерных импульсов (технология VSP компании Fotona - Variable Square Pulsations, «прямоугольные импульсы изменяемой продолжительности») позволяет достичь очень эффективного удаления твердой ткани зуба без побочных тепловых эффектов. Обработанная поверхность остается прочной, гладкой, чистой и без трещин.

В виде звездочек обозначены микровспышки, в виде кубиков – вода, в виде точек – твердые частицы. Исследование аблации твердой ткани зуба Er: YAG лазером показало, что имеется непосредственное и выраженное влияние длительности лазерного импульса на скорость препарирования эмали и дентина. Для эффективного препарирования эмали должны использоваться очень короткие лазерные импульсы (например, от 100 до 150 микросекунд), в то время как скорость препарирования дентина фактически одинакова при ширине импульса в диапазоне от 100 до 350 микросекунд. Скорость удаления той или иной ткани зависит от процентного содержания воды. Эмаль содержит в среднем 4% воды, в то время как дентин - 10%. Кариозный дентин содержит еще большее количество воды. Исходя из описанного взаимодействия Er: YAG лазерного излучения с тканями зуба необходимо выделить следующие его преимущества перед классической механической обработкой: селективное воздействие на кариозноизмененный дентин; высокая скорость обработки тканей; улучшение адгезии пломбировочных материалов ввиду отсутствия смазанного слоя; профилактический эффект фотомодификации эмали; психологический комфорт пациента, возможность лечения без анестезии.

Исследование было выполнено в AALZ (Германия). Средний объем, удаляемый за 10 секунд: Эмаль: PFN лазер 0, 65 мм 3 VSP лазер 4, 43 мм 3 Турбина 5, 5 мм 3 Дентин: PFN лазер 1, 90 мм 3 VSP лазер 4, 68 мм 3 Турбина 5, 3 мм 3

Для охлаждения тканей используется водно-воздушный спрей. Эффект воздействия ограничен тончайшим (0, 003 мм) слоем выделения энергии лазера. Из-за минимального поглощения энергии лазера гидроксиапатитом – минеральным компонентом хромофора - нагрев окружающих тканей более чем на 2 о. С не происходит. 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 врачустоматологу. 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.

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, 003 мм. 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 санитарноэпидемиологическими 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: Меньше времени на психологическую подготовку пациента к лечению; Отпадает необходимость в проведении премедикации и анестезии, занимающей от 10 до 30 минут; Не нужно постоянно менять боры и наконечники - работа только одним инструментом; Финирование краев полости не требуется; 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.

Список литературы 1. Бабаева Э. О. Лазеры в стоматологии: от божественных истоков до новейших разработок. // Стоматология сегодня. – 2002 - № 8 (21). 2. Бграмов Р. И. Использование импульстного СО 2 -лазера при костных и костнопластических операциях челюстно-лицевой области в эксперименте. // Стоматология. - 1989. - Т. 68, № 3. - с. 17 -19. 3. Бюргер Ф. Лазеры в зубоврачебном деле // Маэстро. – 2000 - № 1 – с. 67 -75. 4. Лазерная стоматология: Инф. Бюл. "Дент-Информ". - 2000 - № 1 - с. 21 -25. 5. Прикладная лазерная медицина: Учебно-справочное пособие. / Под ред. Х. П. Берлиена - М. : Интерэксперт, 1997. - 346 с. 6. Прохончуков А. А. , Жижина Н. А. Лазеры в стоматологии. - М. : Медицина, 1986. - 174 с.