БЛОГ

Использование эрбиевого стоматологического лазера для лечения кариеса

Стоматологический лазер – это инновация 20-го века, которая активно используется в лечении зубов и полости рта. Он предлагает альтернативу высокоскоростному сверлению, уменьшая дискомфорт и страх пациента.

Общая характеристика работы эрбиевого лазера

В настоящее время эрбиевые лазеры являются единственными длинноволновыми лазерами. Их основным хромофором является вода, и они хорошо впитываются в газированный гидроксиапатит, компонент естественной структуры зуба и кости.

Эти свойства поглощения позволяют эрбиевым лазерам удалять зуб и кость. Действительно, они уникальны тем, что они являются единственными лазерами, которые могут срезать как твердые, так и мягкие ткани.

Использование эрбий-иттриевого алюминиевого граната для удаления кариозной ткани и подготовки полостей началось в конце 1980-х годов в исследовании Хибста и Келлера. Позднее этот тип лазера был одобрен Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США в 1997 году для использования на твердых тканях. В последнее время многие исследования были посвящены исследованию эффективности лазера для удаления кариозного поражения.

Механизм удаления зубных твердых тканей с использованием лазера называется «термомеханическим процессом». Также можно встретить другие вариации термина. А именно —  «фототермическая фрагментация» или же «абляция». Энергия, подаваемая лазером с фиксированной длиной волны в 2,94 мкм, имеет одно из самых высоких поглощений в воде и высокое взаимодействие к гидроксиапатитам. Во время облучения лазером поверхности вода нагревается, и вследствие этого, испаряется. Возросшее давление пара, вызывает микроразрыв зубных тканей ниже его температуры плавления.

Процесс испарения воды в минеральном слое приводит к тому, что окружающий материал буквально взрывается в звуке, который более предпочтителен для пациентов, чем жужжание зубной дрели. Многие исследования показали, что требуется охлаждение водой для снижения увеличения температуры пульпы и повышения скорости абляции при подготовке полости.

Как правило, подготовка полостей с использованием лазера занимает больше времени по сравнению с вращающимися режущими инструментами. Его преимущества включают в себя низкий уровень шума и вибрации, в большинстве случаев нет необходимости в местной аналгезии.

Однако клинические исследования показали, что применение лазерной системы является более удобным альтернативным или дополнительным методом по сравнению с обычной подготовкой механической полости.

Эрбий-лазер медленнее режет эмаль, чем дентин. Это связано с тем, что в дентине больше воды, чем в эмали, и больше воды в кариозном дентине; поэтому абляция каждой из этих тканей происходит с различной скоростью. Эрбиевые лазеры способны вырезать твердые ткани зубов с эффективностью и глубиной, которая соответствует увеличению мощности и использованию водяного брызга.

Во время подготовки полости абляция звуковой эмали лазером способствует образованию полостей с грубыми краями эмали, нерегулярными и прочными стенками, меловой поверхностью и глубиной, которая зависит от плотности энергии и ширины импульса.

Подготовка лазером при соответствующей выходной энергии показала лучшую предельную целостность реставраций смоляных композитов по сравнению с вращающимся режущим инструментом.

Окклюзионные и шейные углы кавуры были существенно различны при увеличении энергии: важно, чтобы дантист знал об изменениях, возникающих в форме полости и углах кавуросферы, путем изменения энергии, чтобы обеспечить выбор подходящих параметров лазера.

Большинство исследований, доступных по микроуровне и маргинальной адаптации, использовались эрбиевые лазеры с высокой энергией более 300 мДж. Эти энергии индуцируют внутренние повреждения в эмали. Поэтому неудивительно, что во многих публикациях сообщается о плохих маргинальных приспособлениях с высокой степенью микроохлаждения и что кислотное травление после лазера с низкой энергией, используемое для отделки эмали, дает гораздо лучшие результаты.

Как только были использованы низкие энергии для подготовки полостей, микроохлаждение обработанных лазером и боронами полостей существенно не отличалось.

В некоторых исследованиях, использующих проникновение красителя, даже было показано меньше микроохлаждения в отношении полостей, подвергнутых прокачке.

Проблема заключается в том, что препарат с низкой энергией требует очень длительного времени обработки, ставящего под угрозу использование лазера в обычной клинической установке. По сравнению с классической обработкой бора, необходимо сгладить поверхности полости и края, после эффективной подготовки полостей, с низким энергопотреблением; хотя в сочетании с кислотным травлением в качестве адекватных методов отделки он показал улучшение маргинальной адаптации при меньшем присутствии микроохлаждения

Воздействие лазера на уровне дентина

Поверхности дентина, облученные лазером, были чешуйчатыми или шелушащимися. Дентинне канальцы были открыты, треснуты или расплавлены; тогда как выпячивание перитубулярного дентина выявлялось из-за его меньшего количества воды по сравнению с межтрубным дентином.

Неравномерности, вызванные лазерным излучением, изменяются в зависимости от применяемой энергии. Также сообщается, что эти лазеры могут выполнять требование минимальной инвазивной стоматологии из-за возможности максимального сохранения структуры звуковой ткани при удалении кариеса и дезактивации поверхности пораженного дентина.

Эрбиевый лазер выключается, когда во время удаления кариеса обнаруживаются значительные изменения в отношении флуоресценции, указывающие на то, что вся разложившаяся ткань была удалена.

Однако этот метод не изменил состав и микротвердость ткани дентина.

Под поверхностью наблюдались три слоя: поверхностный менее декальцинированный слой; промежуточный наиболее декальцифицированный слой и глубокий нормальный слой. Лазерное облучение повлияло на кислотную стойкость подповерхностного дентина.

На прочность связывания систем самотравления до дентина не влияли никакие установки облучения лазером. Но системы травления и полоскания показали самую низкую прочность связи на облученном дентине. Причины снижения прочности связи с лазерным облученным дентином связаны с изменением кислотности дентина и недостаточной диффузией адгезивных мономеров в денатурированных фибриллах.

Другими словами, лазерное облучение может образовывать различные органические и неорганические соединения, которые в перспективе показывают разные уровни кислотной растворимости.

Воздействие лазера на уровне пульпы

Ни одонтобластические изменени, ни воспалительный ответ в камере пульпы под наблюдаемым препаратом не были замечены. Гистопатологические исследования у животных и людей показали, что ткани пульпы, лежащие в основе препаратов глубокой полости, реализуемые с помощью эрбиевого лазера, не подвергаются патологическим изменениям. Использование зубов крыс показало, что пролиферация фибробластов наблюдается все чаще и чаще у образцов, обработанных лазером, чем те, которые получены с помощью высокоскоростного сверла.

Поскольку ткань полностью не испаряется, а только разлагается на фрагменты, лучистая энергия эффективно преобразуется в абляцию, которая изменяет морфологическую структуру ткани.

Актуальность микроохлаждения для вторичного кариеса:

Отсутствие уплотнения при краях восстановления позволяет вводить оральные бактерии и жидкости, что может привести к послеоперационной чувствительности, неблагоприятным реакциям пульпы и рецидиву кариеса. Существует двустороннее взаимодействие; на потенциал утечки влияет не только поверхностная текстура подготовленных тканей, но и состав, и физические свойства применяемых к нему восстановительных материалов. Лазерно-индуцированные изменения поверхностной текстуры эмали и дентина могут потенциально повлиять на микроускорение клеящих реставрационных материалов.

Использование лазерного облучения в оперативной стоматологии имеет ряд преимуществ, таких как более консервативная конструкция полости, значительное снижение растворимости эмали, которые играют значительную роль в предотвращении рецидивирующего кариеса.

Кроме того, лазерная абляция обеспечивает больший комфорт для пациента из-за отсутствия вибрации и более низкого болевого ощущения.

С другой стороны, основным недостатком, связанным с использованием лазера в оперативной стоматологии, является относительно длительное время, необходимое для подготовки полостей. Время в общем случае в два раза больше, чем у вращающихся инструментов. Поэтому они могут дополнять вращающимся инструментами, главным образом, на дентине.

На уровне дентина отсутствие слоя мазка очень часто упоминается как преимущество лазерного облучения поверхностей зубов, в частности, для процедуры склеивания. Но сообщалось, что лазер может изменять состав и конформацию органической матрицы дентина, что может ухудшить адгезионное проникновение и облегчают деградацию коллагена, особенно когда речь идет о системах травления и полоскания, поскольку они основаны только на микромеханическом взаимодействии с дентином.

Высокие энергии (более 300 мДж) могут вызывать субповерхностные повреждения в эмали, вызывающие плохую маргинальную адаптацию с высокой степенью микроохлаждения.

Низкие энергии могут потребовать более продолжительного рабочего времени, но, с другой стороны, микроохлаждение значительно уменьшилось, чтобы стать равным или даже меньше, чем в обработанных буром полостях.

Однако, как представляется, необходимо, так же как и после классической обработки бора, сгладить поверхности полости и края кислотным травлением, чтобы улучшить маргинальную адаптацию.

Следующим шагом развития эрбиевых лазеров в стоматологии могут быть оптимизированные адгезивные системы и восстановительные материалы, чтобы улучшить предельную целостность.