Лазеры в эндодонтии. Лазерная стерилизация корневого канала

Лазерные технологии давно покинули страницы научно-фантастических романов и стены исследовательских лабораторий, завоевав прочные позиции в различных областях человеческой деятельности, включая медицину. Стоматология, как одна из самых передовых отраслей медицинской науки, включила лазер в свой арсенал, вооружив врачей мощным инструментом борьбы с различными патологиями. Применение лазеров в стоматологии открывает новые возможности, позволяя врачу-стоматологу предложить пациенту широкий спектр минимально инвазивных и фактически безболезненных процедур, отвечающих высочайшим клиническим стандартам оказания стоматологической помощи.

Введение

Слово лазер (laser) является акронимом слов «Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation» (усиление света путем вынужденного излучения). Основы теории лазеров были заложены Эйнштейном в 1917 году, но лишь через 50 лет эти принципы были достаточно поняты, и технология смогла быть реализована практически. Первый лазер был сконструирован в 1960 году Майманом и не имел никакого отношения к медицине. В качестве рабочего тела использовался рубин, генерирующий красный луч интенсивного света. За этим в 1961 году последовал другой кристаллический лазер, использовавший неодимовый алюмо-ит-триевый гранат (Nd:YAG). И только четыре года спустя его стали применять в своей деятельности хирурги, которые работали со скальпелем. В 1964 году. физики компании Bell Laboratories изготовили лазер с углекислым газом (CO 2) в качестве рабочей среды. В тот же год был изобретен другой газовый лазер, впоследствии оказавшийся ценным для стоматологии - аргоновый. В этом же году Голдман предложил использовать лазер в области стоматологии, в частности, для лечения кариеса. Для безопасной работы в полости рта позже стали применяться импульсные лазеры. С накоплением практических знаний был открыт анестезирующий эффект этого аппарата В 1968 году СО 2 -лазер впервые использовался для проведения хирургии мягких тканей.

Вместе с ростом числа длин волн лазеров развивались и показания к применению в общей и челюстно-лицевой хирургии. В середине 1980-х годов отмечено возрождение интереса к использованию лазеров в стоматологии для обработки твердых тканей, таких как эмаль. В 1997 году Управление по контролю за продуктами и лекарствами (США) наконец одобрило для использования на твердых тканях хорошо известный и популярный ныне лазер - эрбиевый (Er:YAG).

Преимущества лазерного лечения

Несмотря на то, что в стоматологии лазеры применяются еще с 60-х годов прошлого века, определенное предубеждение докторов пока еще не полностью преодолено. От них часто можно слышать: «Для чего мне лазер? Я бором сделаю быстрее, качественнее и без малейших проблем. Лишняя головная боль!» Безусловно, любую работу в полости рта можно выполнить на современной стоматологической установке. Однако применение лазерной техники можно охарактеризовать как более качественное и комфортное, расширяющее спектр возможностей, позволяющее внедрять принципиально новые процедуры. Остановимся на каждом пункте подробнее.

Качество лечения: используя лазер, можно четко организовать процесс лечения, спрогнозировав результаты и сроки - это обусловлено техническими характеристиками и принципом работы лазера. Взаимодействие лазерного луча и ткани-мишени дает четко определенный результат. При этом импульсы, равные по энергии, в зависимости от длительности могут производить разные действия на ткань-мишень. В итоге, изменяя время от одного импульса к другому, можно получать при использовании одного и того же уровня энергии самые различные эффекты: чистую аблацию, аблацию и коагуляцию или только коагуляцию без разрушения мягких тканей. Таким образом, грамотно подбирая параметры длительности, величину и частоту следования импульсов можно подобрать индивидуальный режим работы для каждого типа тканей и вида патологии. Это позволяет практически 100% энергии лазерного импульса использовать для выполнения полезной работы, исключив ожоги окружающих тканей. Излучение лазера убивает патологическую микрофлору, а отсутствие прямого контакта инструмента с тканью при проведении хирургического вмешательства исключает возможность инфицирования оперируемых органов (ВИЧ-инфекцией, гепатитом В и т.д.). При использовании лазера ткани обрабатываются только в инфицированной области, т. е. их поверхность более физиологична. В результате лечения мы получаем большую площадь соприкосновения, улучшенное краевое прилегание и значительно возросшую адгезию пломбировочного материала, т.е. более качественное пломбирование.

Комфорт лечения: первое и, пожалуй, самое главное для пациента - это то, что действие световой энергии настолько кратковременно, что воздействие на нервные окончания минимально. Во время лечения пациент испытывает меньше болевых ощущений, и в ряде случаев можно вообще отказаться от обезболивания. Таким образом, лечение можно выполнить без вибрации и боли. Второе и немаловажное преимущество - звуковое давление, создаваемое при работе лазером, в 20 раз меньше, чем у скоростных турбин. Поэтому никаких пугающих звуков пациент не слышит, что психологически очень важно, особенно для детей - лазер «убирает» из стоматологического кабинета звук работающей бормашины. Также необходимо отметить более короткий этап восстановления, протекающий легче по сравнению с традиционными вмешательствами. В-четвертых, важным является также то, что лазер экономит время! Сокращение времени, затраченного на лечение одного пациента, составляет до 40%.

Расширение возможностей: лазер предоставляет больше возможностей для лечения кариеса, проведения профилактических «лазерных программ» в детской и взрослой стоматологии. Появляются огромные возможности в хирургии костной и мягкой ткани, где лечение производится при помощи хирургической манипулы (лазерный скальпель), в имплантологии, протезировании, в лечении слизистых, удалении мягкотканных образований и т.д. Разработан также метод обнаружения кариеса с использованием лазера - при этом лазер измеряет флуоресценцию продуктов жизнедеятельности бактерий в расположенных под поверхностью зуба кариозных поражениях. Исследования показали отличную диагностическую чувствительность данного метода по сравнению с традиционным.

Диодный лазер в стоматологии

Несмотря на разнообразие лазеров, применимых в стоматологии, наиболее популярным по ряду причин на сегодняшний день является диодный лазер. История применения диодных лазеров в стоматологии уже довольно продолжительна. Стоматологи Европы, давно взявшие их на вооружение, уже не представляют свою работу без этих устройств. Их отличает широкий спектр показаний и сравнительно невысокая цена. Диодные лазеры очень компактны, их легко применить в клинических условиях. Уровень безопасности диодных лазерных аппаратов очень высок, таким образом, гигиенисты могут использовать их в пародонтологии без риска повредить структуры зуба. Диодные лазерные аппараты надежны за счет использования электронных и оптических компонентов с небольшим количеством подвижных элементов. Лазерное излучение с длиной волны 980 нм обладает выраженным противовоспалительным эффектом, бактериоста-тическим и бактерицидным действием, стимулирует процессы регенерации. Традиционными областями применения для диодных лазеров являются хирургия, пародонтология, эндодонтия, причем наиболее востребованными являются хирургические манипуляции. Диодные лазеры позволяют выполнять ряд процедур, которые ранее проводились врачами с нежеланием - из-за обильных кровотечений, необходимости наложения швов и других последствий хирургических вмешательств. Это происходит потому, что диодные лазеры излучают когерентный монохроматический свет с длиной волны от 800 до 980 нм. Это излучение поглощается в темной среде так же, как в гемоглобине - это означает, что данные лазеры являются эффективными при разрезании тканей, в которых много сосудов. Еще одним преимуществом применения лазера на мягких тканях является очень маленькая область некроза после контурирования тканей, таким образом, края тканей остаются именно там, где их расположил доктор. Это весьма значимый аспект с эстетической точки зрения. С помощью лазера можно провести контурирование улыбки, подготовить зубы и снять оттиск во время одного посещения. При использовании скальпеля или электрохирургических аппаратов между контурированием тканей и подготовкой должно пройти несколько недель, чтобы разрез зажил, и ткани дали усадку перед окончательным снятием оттиска.

Прогнозирование положения края разреза - одна из основных причин, по которой диодные лазеры применяются в эстетической стоматологии для реконтурирования мягких тканей. Весьма популярно использование полупроводникового лазера при проведении френектомии (пластики уздечки), которая обычно не диагностируется, так как многие доктора не любят проводить это лечение в соответствии со стандартными техниками. При обычной френектомии после разрезания уздечки необходимо наложить швы, что может быть неудобно в этой области. В случае лазерной френектомии отсутствует кровотечение, не нужно наложение швов, заживление проходит более комфортно. Отсутствие необходимости наложения швов делает эту процедуру одной из наиболее быстрых и простых в практике стоматолога. Кстати, согласно опросам, проведенным в Германии, стоматологи, предлагающие пациентам диагностику и лечение с помощью лазера, являются более посещаемыми и успешными...

Типы лазеров, применямых в медицине и стоматологии

В основу применения лазеров в стоматологии положен принцип избирательного воздействия на различные 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 резания 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). В медицине (в том числе и в стоматологии) нашли применение следующие типы лазеров:

Аргоновый лазер (длина волны 488 нм и 514 нм): излучение хорошо абсорбируется пигментом в тканях, таких как меланин и гемоглобин. Длина волны 488 нм является такой же, как и в полимеризационных лампах. При этом скорость и степень полимеризации светоотверждаемых материалов лазером намного выше. При использовании аргонового лазера в хирургии достигается превосходный гемостаз.

Nd:AG-лазер (неодимовый, длина волны 1064 нм): излучение хорошо поглощается в пигментированной ткани и хуже в воде. В прошлом был наиболее распространен в стоматологии. Может работать в импульсном и непрерывном режимах. Доставка излучения осуществляется по гибкому световоду.

He-Ne-лазер (гелий-неоновый, длина волны 610-630 нм): его излучение хорошо проникает в ткани и имеет фотостимулирующий эффект, вследствие чего находит свое применение в физиотерапии. Эти лазеры - единственные, которые имеются в свободной продаже и могут быть использованы пациентами самостоятельно.

CO 2 -лазер (углекислотный, длина волны 10600 нм) имеет хорошее поглощение в воде и среднее в гидроксиапатите. Его использование на твердых тканях потенциально опасно вследствие возможного перегрева эмали и кости. Такой лазер имеет хорошие хирургические свойства, но существует проблема доставки излучения к тканям. В настоящее время С0 2 -системы постепенно уступают свое место в хирургии другим лазерам.

Er:YAG-лазер (эрбиевый, длина волны 2940 и 2780 нм): его излучение хорошо поглощается водой и гидроксиапатитом. Наиболее переспективный лазер в стоматологии, может использоваться для работы на твердых тканях зуба. Доставка излучения осуществляется по гибкому световоду.

Диодный лазер (полупроводниковый, длина волны 7921030 нм): излучение хорошо поглощается в пигментированной ткани, имееет хороший гемостатический эффект, обладает противовоспалительным и стимулирующим репарацию эффектами. Доставка излучения происходит по гибкому кварц-полимерному световоду, что упрощает работу хирурга в труднодоступных участках. Лазерный аппарат имеет компактные габариты и прост в обращении и обслуживании. На данный момент это наиболее доступный лазерный аппарат по соотношению цена/функциональность.

Диодный лазер KaVo GENTLEray 980

На стоматологическом рынке представлено множество производителей, предлагающих лазерное оборудование. Компания КаВо Дентал Руссланд представляет наряду с известным универсальным лазером KaVo KEY Laser 3, называемым «клиникой на колесах», диодный лазер KaVo GENTLEray 980. Данная модель представлена в двух модификациях - Classic и Premium. В KaVo GENTLEray 980 используется длина волны 980 нм, при этом лазер может работать как в непрерывном, так и в импульсном режимах. Его номинальная мощность составляет 6-7 Вт (в пике до 13 Вт). В качестве опции возможно использование режима «микропульсирующий свет» на максимальной частоте 20 000Гц. Области применения данного лазера многочисленны и, пожалуй, тра-диционны для диодных систем:

Хирургия: френэктомия, высвобождение имплантата, гингивэктомия, удаление грануляционной ткани, лоскутная хирургия. Инфекции слизистой: афты, герпес и т.д.

Эндодонтия: пульпотомия, стерилизация каналов.

Протезирование: расширение зубо-десневой борозды без ретракционных нитей.

Пародонтология: деконтаминация карманов, удаление краевого эпителия, удаление инфицированной ткани, формирование десны. Рассмотрим клинический пример применения KaVo GENTLEray 980 на практике - в хирургии.

Клинический случай

В данном примере у 43-летнего пациента имелась фибролипома на нижней губе, успешно вылеченная хирургическим путем с помощью диодного лазера. Он обратился в Отделение хирургической стоматологии с жалобами на боль и опухоль слизистой нижней губы в щечной области в течение 8 месяцев. Несмотря на то, что риск возникновения традиционной липомы в области головы и шеи достаточно высок, появление фибролипомы в области ротовой полости, а в особенности, на губе - редкий случай. Для выяснения причин возникновения новообразований необходимо было провести гистологическое исследование. В результате клинических исследований было выявлено, что новообразование хорошо отделено от окружающих тканей и покрыто неповрежденной слизистой оболочкой (рис. 1 - фибролипома до лечения). С целью постановки диагноза данное образование было удалено хирургическим путем под местной анестезией при использовании диодного лазера со световодом 300 нм и мощностью 2,5 Ватт. Сшивание кромок не было необходимым, так как кровотечения не было замечено ни во время хирургической манипуляции, ни после нее (рис. 2 - фибролипома спустя 10 дней после вмешательства). Гистологические исследования взятой на анализ ткани показали наличие зрелых невакуолизированных жировых клеток, окруженных плотными коллагеновыми волокнами (рис. 3 - гистология). Морфологических и структурных изменений тканей из-за термического воздействия диодного лазера замечено не было. Послеоперационный курс лечения проходил спокойно, с видимым уменьшением хирургического рубца спустя 10 дней и без признаков рецидива в течение последующих 10 месяцев.

Итог: в описанном случае хирургическая операция по удалению фибролипомы нижней губы прошла без кровоизлияний, с минимальным повреждением тканей, что допускает последующее консервативное лечение. Также отмечается быстрое восстановление пациента. Возможность избежать заметных швов после иссечения также является несомненно положительным фактором с точки зрения эстетики. Вывод: хирургическое лечение доброкачественных новообразований слизистой ротовой полости с помощью диодного лазера является альтернативой традиционной хирургии. Эффективность данного метода была подтверждена результатами проведенного удаления фибролипомы губы.

Фото 1а: DIAGNOdent 2095

Лечение мягких тканей

Заключение

В последние несколько лет было проведено большое количество исследований по применению лазера в стоматологии. В тоже самое время из разных источников появляются все новые сведения, поддерживающие применение лазерных технологий в индустрии. За десяток лет лазерная терапия стала популярным дополнительным или даже альтернативным методом для стандартного лечения.

В данной статье буду рассмотрены следующие вопросы: применение лазера для профилактики кариеса и диагностики, с целью лечения твердых и мягких тканей, а также в эндодонтических манипуляций и пародонтологии. На данном этапе происходит постоянный поиск и расширение показаний применения лазера в стоматологии. Ожидается, что вскоре лазер станет необходимым компонентом любого стандартного приема стоматолога.

Так как раньше технология считалась весьма сложной и применялась достаточно редко, сегодня постепенно растет уровень понимания всей пользы лазерных технологий в практике врача. При сравнении лазера и стандартных видов терапии всегда следует учитывать три важных параметра: безопасность, эффективность и целесообразность.

Применение лазера при диагностике

Наиболее часто для выявления кариеса используют визуальный осмотр и рентгенографическое исследование. Визуальный осмотр всегда был субъективным методом, который зависит от знаний и клинического опыта доктора. Также многие исследования продемонстрировали, что рентгенографический метод исследования малочувствителен к кариозным поражениям, еще не сформировавшим полость.

По этой причине был разработан метод флуоресцентного анализа, которой позволил выявлять окклюзионные и апроксимальные кариозные поражения, например при помощи аппарата DIAGNOdent 2095 (KaVo, LF, Фото 1 а-с) и DIAGNOdent 2190 (LF, Фото 2 а и b). Они работают на одном принципе: лазерный диод испускает красный свет с длиной волны 655 нм, а фотодетектор позволяет подсчитать отраженную флуоресценцию от бактериальных метаболитов кариозного поражения, при этом показывая значение от 0 до 99.

Фото 1а: DIAGNOdent 2095

Фото 1b: Наконечник А для окклюзионных поверхностей

Фото 1с: Наконечник B для гладких поверхностей

Фото 2а: Цилиндрический наконечник для окклюзионных поверхностей

Фото 2b: Клиновидный наконечник для проксимальных поверхностей

Исследование, которое оценивало визуальный, рентгенографический и флуоресцентный методы осмотра в выявлении окклюзионного кариеса в молочных зубах, показало, что визуальный метод и VistaProof флуоресцентная камера (Durr Dental, FC) более четко выявляет поражения эмали и дентина, в то время как визуальный осмотр, совмещенный с LF, LF pen и FC, способно лучше определять дентинные поражения на окклюзионной поверхности без статистически значимой разницы между ними.

Другое исследование сравнивало флуоресцентные методы (FC, LF и LF pen), рентгенографические и альтернативный визуальный метод под названием International Caries Detection and Assessment System (ICDAS) II на окклюзионных повехностях. Данный анализ показал, что комбинация ICDAS и прицельных снимков с прикусным крылом проявили себя лучше всего в поставленной задаче.

Профилактика кариеса: повышение устойчивости эмали

В прошлом, несколько научных исследований смогли доказать, что повысить устойчивость эмали к деминерализации возможно путем лазерного излучения. В слепом ин-витро исследовании Ana 2012 производилось сравнение эффекта профессионального нанесения фтора и лазерного излучения для снижения деминерализации эмали. Исследование показало, что оба метода повышали устойчивость эмали без побочных эффектов. Большая концентрация фторидов кальция обнаружено в группе с лазерным облучением. Образование и устойчивость кальций содержащих соединений также было выше в группе с лазерной экспозицией.

Дина волны, наиболее успешно поглощаемая зубной эмалью, равна 9.3 и 9.6 мюм углеродного лазера. Сокращение кислотной диссоциации в эмали обусловлено потерей карбонатной фазы кристаллами эмали из-за нагрева при экспозиции. Rechmann 2011 продемонстрировал, что короткая пульсация лазером 9,6 мюм спешно ингибировала кариес эмали без вреда для тканей пульпы и остальных тканей зубов. Эффективность CO2 лазера в пролонгированном периоде может быть доказана дальнейшими исследованиями.

Применение к твердым тканям: удаление кариозных поражений

Данные по эффективности удаления кариозных тканей при помощи лазеров по сравнению с традиционными борами весьма лимитированы. Для получения такого вывода проведен систематический обзор семи исследований с должной методологией. Два исследования определили, что разницы во временных затратах для удаления кариозных тканей и препарирования полостей альтернативными способами не существует. Четыре исследования пришли к выводу, что на лазерную обработку уходит в три раза больше времени, чем на обычную. Четыре из исследований также не выявили разницы между лазером и борами по влиянию на ткани пульпы. Одно исследование показало, что врачи предпочитают боры лазерам, а все исследования пришли к выводу, что пациенты предпочитают лазерную технологию в аспекте комфорта. Все взрослые пациенты выступают за лазер, данные по детям не однозначные. Такой результат не является неожиданным, лазерные технологии позволяют обойтись без проведения анестезии, что в целом улучшает восприятие посещения стоматолога.

Лазер в эндодонтии (дезинфекция)

Главная причина неудачного эндодонтического лечения заключается в недостаточной обработке корневого канала от персистирующих микроорганизмов и повторная реконтаминация канала из-за неадекватной обтурации. Успех отдаленных результатов эндодонтического лечения зависит от нескольких факторов, таких как сложность и разнообразие анатомии корневых каналов и ответвлений дополнительных ветвей. Такая сложная система не позволяет добиться прямого доступа в процессе биомеханической обработки из-за необычного расположения и малого диаметра каналов. Были предложены новые антибактериальные подходы для более полной дезинфекции. К таким новым методам также относится и лазер высокой интенсивности и фотодинамическая терапия, которая работает путем дозозависимого выделения тепла. Однако помимо уничтожение микроорганизмов, они могут вызвать побочные повреждение окружающих структур, например нарушить структуру дентина, анкилозировать корни, растворить цемент, вызвать резорбцию корня и перирадикулярный некроз.

Для сравнения эффективности антимикробной фотодинамической терапии со стандартным эндодонтическим лечением и комбинированной терапией для удаления бактериальных биопленок, представленных в инфицированных корневых каналах, было проведено исследования на десяти однокорневых свежеудаленных зубах, специально обсемененных стабильными биолюминистентными Грам отрицательными бактериями. Было выявлено, что эндодонтическая обработка сама по себе сокращала обсемененность на 90%, в то время как фотодинамическая терапия сокращала тот же фактор на 95%. Комбинация методов приводила к уничтожению микроорганизмов на 98% и, что более важно, бактериальный рост спустя 24 часа был гораздо ниже в группе с комбинированным лечением, чем в каждой из групп в отдельности.

Альтернатива обычной терапии для улучшения дезинфекции корневых каналов: Nd:YAG и Er:YAG лазеры. Одно из исследований проводило сравнение эффективности двух указанных методов в экспериментально инфицированных искривленных корневых каналах и пришло к выводу, что в прямых корневых каналах Er:YAG имел бактерицидный эффект в 6,4-10,8% выше, чем Nd:YAG. В противовес, бактерицидный эффект ER:YAG в искривленных каналах был всего на 1,5-3,1% выше, чем тот же показатель у Nd: YAG. Такие результаты дают понять, что дальнейшая разработка эндодонтических лазерных наконечников и новых техник поможет повысить эффективность лечения.

Применение лазера в пародонтологии (дезинфекция)

Стандартная терапия заболеваний пародонта включает механическое снятие зубных отложений и сглаживание поверхности корня, что тоже имеет свои ограничения, особенно касательно сокращения числа патогенных бактерий в глубоких зубо-десневых карманах. Для преодоления этого недостатка стандартной терапии были разработаны протоколы дополнительного воздействия. Среди них так же был предложен лазер за его бактерицидный и детоксикационный эффект и за его способность достигать зон, которые остаются не задействованными при обычной инструментальной обработке.

В пародонтологии могут быть применены различные лазеры для удаления зубного камня, дезинфекции пародонтальных карманов, фотоактивированной дезинфекции и деэпителизации для быстрой регенерации.

Несколько исследований показали, что диодный лазер с длиной волны между 655 и 980 нм может способствовать заживлению ран путем стимуляции синтеза коллагена, ангиогенеза и высвобождению факторов роста. Кроме того, диодный лазер обладал бактерицидным и детоксикационным действием in vitro, также препятствовал аблации поверхности корня, что теоретически сокращает риск убыли нормальных тканей корня.

Sgolastra 2012-14 не наблюдал значительной разницы для какого-либо исследуемого значения (клинического уровня прикрепления, глубины кармана, индексах налета и гигиены) в систематическом обзоре. Это говорит об отсутствии какого-либо преимущества в привлечении лазерной терапии как дополнительной к стандартного нехирургическому протоколу. Однако такие результаты следует интерпретировать с осторожностью. Важным фактором, который требует прояснения, является влияние курения на клинический результат, эффективность диодного лазера на микробную активность, а также побочные эффекты.

Для полной оценки эффективности и дозометрии необходимы новые исследования.

Лечение мягких тканей

Существует определенный набор процедур с мягкими тканями, который может быть выполнен при помощи лазерных технологий. Два основных преимущества такого использования лазера в хирургии: сокращение кровотечения и меньшая болезненность в послеоперационном периоде по сравнению с другими техниками, например электрохирургией. Некоторые манипуляции у людей с нарушением системы свертывания крови следует проводить именно лазерами.

Фото 3: Терапия инфракрасным лазером первичной герпетической инфекции у молодого пациента, проходящего химиотерапию (Therapy XT, DMC)

Заключение

Несмотря на малое отличие эффективности, безопасности и целесообразности применения лазера по сравнению с традиционными технологиями, все больше появляется новых техник и оборудования с привлечением лазерной энергии. Лазер может стать достойной опцией на каждодневном приеме стоматолога.

В научной литературе постоянно появля­ются публикации о новых показаниях к при­менению лазера в эндодонтии, причем боль­шинство из них основано на данных фунда­ментальных исследований. С внедрением ла­зерных установок для стоматологического пользования встал вопрос о клинической це­лесообразности их применения в эндодон­тии. Из-за ограниченного доступа к корне­вым каналам к лазерным системам предъяв­ляются очень высокие требования. Как пра­вило, во всех лазерных системах лучи могут передаваться через фиброоптический кабель. Действие лазерного излучения на пульпу сравнимо с действием лазерного света на все другие мягкие ткани полости рта (Frentzen, 1994). Однако следует принимать во внима­ние, что регенераторная способность пуль­пы, ограниченной твердыми тканями, до­вольно низкая.

Лазер может воздействовать на пульпу и дентин корня прямым и непрямым спосо­бами. Прямое облучение системы корневых каналов, например при витальной ампутации или обработке канала, может вызвать пере­грев, коагуляцию, карбонизацию, вапориза­цию или абляцию пульпы и дентина в зави­симости от типа применяемого лазера и его мощности.

При непрямом воздействии лазера, на­пример при трансмиссии его энергии, в ре­зультате нагревания и высушивания денти­на или за счет повреждения отростков одон-тобластов фотоакустическим эффектом (ультразвук) происходят гиперемия и нек­роз пульпы. Индуцированная лазером ги­перемия может с течением времени вызвать развитие дегенеративного процесса в виде усиленного формирования дентина или ча­стичного некроза. Эти изменения могут привести к значительной обтурации полос­ти зуба, что осложнит эндодонтическое ле­чение.

На настоящий момент оценить отсрочен­ные побочные эффекты применения лазера, к сожалению, невозможно.

Рис. 163. Показа­ния к применению лазера в эндодон­тии.

В таблице представле­ны показания к при­менению различных типов лазера в эндо­донтии.

Справа: различные стоматологические лазерные установки.

Рис. 164. Провод­ники лазерного из­лучения.

Справа: фиброоптиче­ский проводник для подведения лазерной энергии в корневой канал.

Определение жизнеспособности пульпы при помощи лазерной допплеровской флоуметрии

Эффективность лазерной допплеровской флоуметрии в диагностике стоматологичес­ких заболеваний уже доказана (Tenland, 1982). Этот метод может применяться и для опреде­ления микроциркуляции в пульпе. Его прин­цип основан на вариациях сигналов от движу­щихся под воздействием лазерного излучения эритроцитов. Вариации зависят от направле­ния и скорости движения эритроцитов. Для лазерного допплеровского зондирования используются HeNe или диодные лазеры. Ди­одные лазеры шире рекомендуются для кли­нического применения из-за более глубокой проникающей способности (750-800 нм). Ла­зерная допплеровская флоуметрия приме­няется в фундаментальных исследованиях для измерения изменений микроциркуля­ции в пульпе под воздействием различных раздражителей, например температуры или местных анестетиков (Raab, Muller, 1989;

Raab, 1989). Этот метод также можно ис­пользовать для определения жизнеспособ­ности пульпы после травмы. Однако для то­го, чтобы получить воспроизводимые досто­верные данные, требуются большие техни­ческие расходы.

Лазерные технологии применяются в эндодонтии с целью улучшения результатов традиционного лечения. Это достигается за счет световой энергии, которая способствует удалению детрита и смазанного слоя из корневых каналов, а также очищению и обеззараживанию системы каналов.

Использование лазерного излучения для уменьшения бактериальной обсемененности корневых каналов показало значительную эффективность, которая была подтверждена лабораторными исследованиями. Дальнейшие исследования показали эффективность применения лазеров в сочетании с традиционными ирригантами, такими как 17%-ная ЭДТА, 10%-ная лимонная кислота и 5,25%-ный гипохлорит натрия. Хелатирующие вещества облегчают проникновение лазерного луча в ткани. В твердые ткани зуба лазерный луч проникает на глубину до 1 мм и обеззараживает лучше, чем химические вещества.

Также есть исследования, демонстрирующие способность определенных длин волн к активации ирригационных растворов в канале. Методика активации ирригантов лазером показала статистически более высокую эффективность при удалении детрита и смазанного слоя из корневых каналов по сравнению с традиционными методами и ультразвуковой обработкой.

Недавние исследования, проведенные совместно с DiVito, показали, что использование эрбиевого лазера в режиме субабляционной плотности энергии с использованием специальных насадок и в сочетании с ирригацией ЭДТА приводит к эффективному удалению детрита и смазанного слоя без термического повреждения органических дентинных структур.

Электромагнитный спектр света и классификация лазеров

Лазеры классифицируются в зависимости от излучаемого спектра света. Они могут работать с волнами видимого и невидимого спектра, короткого, среднего и длинного инфракрасного диапазона. В соответствии с законами оптической физики функции разных лазеров в клинической практике различаются (рис. 1).

Первыми для внутриканального обеззараживания были использованы лазеры короткого инфракрасного диапазона (от 803 нм до 1340 нм). В частности, это был представленный в начале 1990-х годов Nd: YAG лазер (1064 нм), который доставляет лазерную энергию в канал через оптическое волокно.

Недавно был исследован и введен в использование зеленый лазерный луч видимого спектра света (KTP, неодимовый дубликат 532 нм). Доставка этого луча через гибкое оптическое волокно размером 200 μ позволяет использовать его в эндодонтии для обеззараживания канала. Опыт такого использования уже показал положительные результаты.

Лазеры среднего инфракрасного диапазона - линейка лазеров Erbium (2780 нм и 2940 нм), которая известна с начала 1990-х, - только в последнее десятилетие стали выпускаться с гибкими, тонкими наконечниками, предназначенными для эндодонтического лечения. CO2-лазеры длинного инфракрасного диапазона (10600 нм) были первыми использованными для деконтаминации и препарирования дентина в эндодонтии. В настоящее время они используются только для пульпотомии и пульпарной коагуляции. В данной статье речь идет о лазерах короткого инфракрасного диапазона - диодных лазерах (810, 940, 980 нм) и Nd: YAG лазерах (1064 нм), а также о лазерах среднего инфракрасного диапазона - лазерах Er: YAG (2940 нм).

Научные основы использования лазеров в эндодонтии

Отражение лазерного света тканью. Отражение - свойство пучка лазерного света падать на цель и отражаться на рядом расположенные объекты.
Поглощение лазерного света тка­­нью. Поглощенный лазерный свет трансформируется в тепловую энергию. На поглощение влияют длина волны, содержание воды, пигментация и тип ткани.
Рассеивание лазерного света тка­­нью. Рассеянный лазерный свет излучается повторно в случайном направлении и в конечном счете поглощается в большом объеме с менее интенсивным тепловым эффектом. На рассеивание влияет длина волны.
Передача лазерного света тканью. Передача - это свойство лазерного луча проходить через ткани, не обладающие свойством поглощения, и не оказывать при этом повреждающего действия.

Эффекты лазерного излучения

Диодные лазеры (от 810 нм до 1064 нм) и лазеры Nd: YAG (1064 нм) работают в коротком инфракрасном диапазоне электромагнитного спектра света. Они взаимодействуют в основном с мягкими тканями путем диффузии (рассеивания). Nd: YAG лазеры имеют большую глубину проникновения в мягкие ткани (до 5 мм) по сравнению с диодными лазерами (до 3 мм). Лучи Nd: YAG и диодных лазеров избирательно поглощаются гемоглобином, оксигемоглобином и меланином и оказывают фототермическое воздействие на ткани. Поэтому применение этих лазеров в стоматологии ограничивается испарением и разрезом мягких тканей.

Nd: YAG и диодные лазеры могут использоваться для отбеливания зубов (рис. 2 а, б) путем термической активации реагента лазерным лучом.

В настоящее время применение лазеров в эндодонтии является одним из лучших методов обеззараживания системы корневых каналов благодаря способности лазерных волн проникать в дентинные канальцы (до 750 μ - 810 нм диодный лазер, до 1 мм - Nd: YAG) и воздействовать на бактерии, разрушая их с помощью фототепловых эффектов. Эрбиевые лазеры (2780 нм и 2940 нм) работают в среднем инфракрасном диапазоне, их луч поглощается, главным образом, поверхностно в диапазоне 100-300 μ для мягких тканей и до 400 μ для дентина.

Вода - один из наиболее распространенных натуральных хромофоров, что делает применение эрбиевых лазеров возможным для твердых и мягких тканей. Эрбиевые лазеры влияют на ткани термически, создавая эффект испарения. В результате взрыва молекул воды генерирует фотомеханический эффект, который способствует абляции и очистке тканей (рис. 3).

Параметры, влияющие на выбросы энергии лазерного излучения

В диодных лазерах энергия подается непрерывной волной (CW-режим). Но для лучшего контроля теплового излучения возможно механическое прерывание потока энергии. Длительность импульса и интервалы исчисляются в миллисекундах или микросекундах.

Nd: YAG лазеры и лазеры эрбиевой группы излучают лазерную энергию в импульсном режиме. Каждый импульс имеет время своего начала, увеличения и время окончания, в соответствии с прогрессией Гаусса. Между импульсами ткань охлаждается, что позволяет лучше контролировать тепловые эффекты (рис. 4).

В импульсном режиме серия импульсов излучается с различной скоростью их повторения, обычно от 2 до 50 импульсов в секунду. Более высокая скорость повторения импульсов действует аналогично непрерывному режиму работы, а более низкая скорость повторения импульсов предоставляет более длительное время для тепловой релаксации. Скорость повторения импульсов влияет на среднюю мощность излучения, в соответствии с формулой, приведенной в таблице № 1.

Таблица № 1. Параметры излучения лазерного света

Другим важным параметром, влияющим на выброс энергии лазерного излучения, является «форма» импульса, которая описывает эффективность и дисперсию абляционной энергии в виде тепловой энергии. Длительность импульса, от микросекунд до миллисекунд, отвечает за основные тепловые эффекты и влияет на пиковую мощность каждого отдельного импульса, согласно формуле, приведенной в таблице № 1.

Доступные на современном рынке стоматологические лазеры являются автономными импульсными лазерами. Это Nd: YAG лазеры с импульсами от 100 до 200 мкс и эрбиевые лазеры с импульсами от 50 до 1000 мкс, а также диодные лазеры, излучающие энергию в непрерывном режиме.

Воздействие лазерного излучения на микроорганизмы и дентин

В эндодонтическом лечении используются фототермические и фотомеханические свойства лазеров, возникающие при взаимодействия различных длин волн и различных параметров тканей, на которые осуществляется воздействие. Это дентин, смазанный слой, опилки, остаточная пульпа и бактерии во всех формах совокупности.

Волны всех длин разрушают клеточную стенку благодаря фототермическому эффекту. Из-за особенностей структуры клеточных стенок грамотрицательные бактерии разрушаются легче и при меньших затратах энергии, чем грамположительные.

Луч проникает в дентинные стенки на глубину до 1 мм, оказывая обеззараживающее воздействие на глубокие слои дентина.

Лазерные лучи среднего инфракрасного диапазона хорошо поглощаются дентинными стенками благодаря наличию в них молекул и, следовательно, оказывают поверхностный абляционный и обеззараживающий эффект на стенки корневого канала.

Лазерное излучение при использовании правильных параметров испаряет смазанный слой и органические структуры дентина (коллагеновые волокна). Только эрбиевые лазеры оказывают поверхностное абляционное действие на дентин, что играет ключевую роль для насыщенного водой пространства внутри каналов.

При ультракороткой длительности импульса (менее 150 мкс) эрбиевый лазер достигает пиковой мощности, используя минимум энергии (менее 50 мДж). Использование малой энергии сводит к минимуму излишнее абляционное и тепловое воздействие на дентинные стенки, а пиковые мощ­­ности приводят к активации мо­­­­ле­­­­кул воды (целевого хромофора) и обе­­­­­­­­­спе­чивают фотомеханическое и фотоакустическое (ударные волны) воздействие на дентинные стенки за счет ирригантов, введенных в корневой канал.

Лазерная стоматология – инновация, которую используют врачи-стоматологи при лечении самых требовательных пациентов. Лазер в стоматологии является одним из самых безопасных и безболезненных способов лечения за счет быстрой обработки лазером разных типов тканей, поверхность которых остается ровной и заживает быстрее, чем при использовании других технологий.

Применение лазера в стоматологии позволяет исключить возникновение микротрещин, заражения, он не создает вибрации и не шумит. Кроме того, лазером можно обработать твердые ткани зубов за то же количество времени, что и бором, но при этом лечение проходит для пациента незаметно.

Лазер в стоматологии незаменим при лечении тяжелых случаев, с которыми трудно справиться при помощи стандартного оборудования. Избавление от кисты зуба проходит успешнее с применением лазера, чем при использовании традиционных методик.

Лазер применяется и при удалении зубного камня. Использование лазерного излучения при совершении этой процедуры уже признано самым эффективным методом: процесс занимает мало времени, безболезненен, мягкие ткани десен не травмируются при удалении отложений.

Лазерное излучение используется также при лечении пародонтита и гингивита. Лазер в стоматологии позволяет устранить патологические мягкие ткани и всю зараженную микрофлору. Регенерация мягких тканей альвеолярного отростка проходит быстрее.

Применение лазера в стоматологии: показания и противопоказания

Показания

Противопоказания

♦При лечении карисогенного процесса, поскольку пораженные участки зубной эмали и дентина удаляются без отрицательного влияния на окружающие здоровые ткани. ♦При кровоточивости десен. ♦При устранении неприятного запаха из ротовой полости, что происходит благодаря уничтожению всех болезнетворных бактерий. ♦При лечении пульпита и периодонтита для обработки корневых каналов. ♦Для укрепления десен – облучение пародонта проводится для создания местного иммунитета. ♦Для удаления различных новообразований на мягких тканях. ♦При отбеливании зубов. ♦При лечении кисты зуба, поскольку возможна более эффективная обработка корневых каналов и подавление патологического очага. ♦Для снятия повышенной чувствительности твердых тканей. ♦При имплантации зубов.

♦Тяжелые сердечнососудистые заболевания. ♦Снижение свертываемости крови. ♦Патологии легких, вызванные опасными инфекционными заболеваниями и функциональными нарушениями дыхания. ♦Злокачественные новообразования как в ротовой полости, так и в целом в организме. ♦Нарушение работы эндокринной системы. ♦Высокая чувствительность эмали. ♦Нервно-психические нарушения. ♦Восстановительный период после любого оперативного вмешательства.

Типы лазеров, которые применяют в стоматологии

Применение лазера в стоматологии базируется на принципе избирательного воздействия лазерного луча на разные типы тканей, поскольку конкретный структурный компонент биоткани по-разному поглощает лазерное излучение. Как мы отмечали выше, роль поглощающего вещества, или хромофора, могут играть вода, кровь, меланин и т.п. Определенный хромофор обуславливает тип лазерного устройства. Поглощающие характеристики хромофора и место применения определяют энергию лазера.

Виды лазеров в стоматологии зависят от таких характеристик, как продолжительность импульса, разряд, длина волны, глубина проникновения. Выделяют следующие типы лазеров:

• импульсный лазер на красителе;
• гелий-неоновый лазер (He-Ne);
• рубиновый лазер;
• александритовый лазер;
• диодный лазер;
• неодимовый лазер (Nd:YAG);
• гольдмиевый лазер (Nо:YAG);
• эрбиевый лазер (Er:YAG);
• углекислотный лазер (СО 2).

Сегодня центры лазерной стоматологии могут оснащаться не только лазерами, выполняющими узкоспециализированную функцию, например, отбеливание зубов, но и устройствами, объединяющими несколько видов лазеров. К примеру, это аппараты, которые могут работать и с твердыми, и с мягкими тканями.

Лазер имеет несколько режимов работы. Это импульсный, непрерывный и комбинированный. В зависимости от режима работы лазера выбирается его мощность, или энергетика.

В таблице, представленной ниже, приведены виды лазеров в стоматологии, глубина их проникновения и типы поглощающих хромофоров:

Лазер	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
Гелий-неоновый (He-Ne)			меланин, кровь	мягкие, терапия
Рубиновый			меланин, кровь
Александритовый			меланин, кровь
			меланин, кровь	мягкие, отбеливание
Неодимовый (Nd:YAG)			меланин, кровь
Гольдмиевый (Ho:YAG)
Эрбиевый (Er:YAG)				твердые (мягкие) твердые (мягкие)
Углекислотный (СО 2)				твердые (мягкие) мягкие

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

Аргоновый лазер. Длина волны аргонового лазера составляет 488 нм и 514 нм. Первый показатель длины волны сходен с показателями полимеризационных ламп. Однако под воздействием лазерного света значительно увеличивается скорость и степень полимеризации светоотражаемых материалов. Оптимальное поглощение лазерного излучения достигается меланином и гемоглобином. Аргоновый лазер применяется в стоматологии, хирургии и для улучшения гемостаза.

Nd: Y AG-лазер. Длина волны неодимового лазера (Nd:YAG) составляет 1064 нм. Излучение хорошо поглощается в пигментированных тканях и чуть хуже – в воде. Этот тип лазера был довольно популярен в стоматологии. Неодимовый лазер способен работать в непрерывном и импульсном режимах. Гибкий световод направляет лазерное излучение на ткань-мишень.

He-Ne-лазер. Гелий-неоновый лазер в стоматологии (He-Ne) характеризуется длиной волны от 610 нм до 630 нм. Излучение этого лазера очень хорошо поглощается тканями и имеет фотостимулирующий эффект. По этой причине гелий-неоновый лазер широко применяется в физиотерапии. Кроме того, он доступен в свободной продаже, что позволяет использовать его не только в медицинских учреждениях, но и дома.

CO 2 -лазер. Длина волны углекислотного лазера (CO 2) составляет 10600 нм. Его излучение отлично поглощается в воде, в гидроксиапатите поглощение происходит на среднем уровне. Углекислотный лазер нельзя использовать на твердых тканях, поскольку существует риск перегрева эмали и кости. Несмотря на выдающиеся хирургические особенности данного типа лазера, он вытесняется с рынка стоматологических хирургических лазеров. Это связано с проблемой направления излучения на ткани.

Er:YAG-лазер. Эрбиевый лазер в стоматологии (Er:YAG) характеризуется длиной волны 2940 нм и 2780 нм. Излучение этого лазера, которое доставляется при помощи гибкого световода, отлично поглощается водой и гидроксиапатитом. Эрбиевый лазер в стоматологии является самым многообещающим, поскольку его можно использовать на твердых тканях зуба.

Диодный лазер. Диодный лазер является полупроводниковым, длина его волны составляет 7921030 нм. Излучение поглощается пигментом. Этот тип лазера обладает положительным гемостатическим, противовоспалительным и стимулирующим репарацию эффектом. Лазерное излучение доставляется с помощью гибкого кварц-полимерного световода, что позволяет хирургу выполнять манипуляции на труднодоступных участках. Применение диодного лазера в стоматологии характеризуется его компактностью, простотой в обслуживании и использовании. Помимо этих преимуществ стоит отметить доступность данного устройства для применения по соотношению цены лазера и его функциональности.

Почему именно диодный лазер в стоматологии наиболее распространен

Применение диодного лазера довольно популярно в наши дни по многим причинам. Этот тип лазера длительное время используется в стоматологии. К примеру, в Европе ни одна манипуляция не проходит без его применения.

Диодный лазер отличает от других видов лазеров его большой перечень показаний, невысокая стоимость, компактность, простота использования в условиях клиники, высокий уровень безопасности и надежности. Последнее свойство достигается за счет применения электронных и оптических составляющих с некоторым числом подвижных компонентов. Эти характеристики, к примеру, позволяют врачам-гигиенистам не бояться нарушить структуру зуба при ликвидации пародонтологических проблем.

Лазерное излучение с длиной волны 980 нм характеризуется значительным противовоспалительным, бактерицидным и бактериостатическим свойствами, а также ускоряет период восстановления после проведения процедуры.

Диодный лазер популярен в хирургии, пародонтологии, эндодонтии. Он очень востребован в сфере хирургических манипуляций.

Применение диодного лазера актуально при проведении процедур, которые в традиционной стоматологии сопровождаются сильным кровотечением, необходимостью наложения швов и другими негативными последствиями оперативного вмешательства.

Диодный лазер излучает когерентный монохроматический свет с длиной волны от 800 до 980 нм. Излучение поглощается темной средой аналогично гемоглобину, следовательно, при рассечении тканей с большим количеством сосудов диодный лазер незаменим.

Применение диодного лазера в стоматологии на мягких тканях отличается минимальной областью некроза, что становится возможным в результате контурирования тканей. Их края сохраняют расположение, которое задал врач, что является значительным эстетическим фактором. Например, при помощи диодного лазера можно за один визит к стоматологу выполнить контурирование улыбки, подготовить зубы и снять оттиск. Использование скальпеля или электрохирургических аппаратов для контурирования тканей приводит к длительному процессу заживления тканей и их усадке до начала подготовки зубов и снятия оттиска.

Возможность четко установить положение края разреза тканей делает диодный лазер популярным в эстетической стоматологии. В этой сфере он применяется при реконтурировании мягких тканей и пластике уздечки (френэктомии). Данная процедура при использовании традиционных методик сопровождается необходимостью наложения швов, что очень трудно осуществить, тогда как применение диодного лазера обеспечивает отсутствие кровотечения, швов, а также быстрое и комфортное восстановление.

Какой лазерный аппарат стоит приобрести для своей стоматологической клиники

Среди многообразия лазерных аппаратов, применяемых в клинической стоматологии, можно выделить шесть основных типов:

1. Лазерные физиотерапевтические аппараты с газовыми излучателями (к примеру, гелий-неоновые, типа УЛФ-01, «Исток», ЛЕЕР и пр.), полупроводниковые (к примеру, АЛТП-1, АЛТП-2, «Оптодан» и пр.).
2. Лазерный аппарат «Оптодан», позволяющий осуществлять магнито-лазерную терапию. Для этой цели используется специальная серийновыпускаемая магнитная насадка мощностью до 50 мТ.
3. Специализированные лазерные аппараты типа АЛОК, применяемые для внутривенного облучения крови. Однако в последнее время их популярность упала из-за распространения новой патентованной, высокоэффективной методики облучения крови через кожу в зоне каротидных синусов с помощью лазерного аппарата «Оптодан».
4. Лазерные аппараты для лазерной рефлексотерапии, например, «Нега» (2-х канальный), «Контакт». Аппарат «Оптодан» также подходит для этих целей при использовании специальной световодной насадки для рефлексотерапии.
5. Лазерные хирургические аппараты (аналог лазерного скальпеля) нового поколения («Доктор», «Ланцет») с компьютерным управлением.
6. Лазерные технологические установки («Квант» и др.), которые используются для производства зубных протезов.