Laserowe leczenie zębów – zalety i wady. Zalety stosowania technologii laserowej w stomatologii

Technologie laserowe już dawno opuściły strony powieści science fiction i ściany laboratoriów badawczych, zdobywając silną pozycję w różne obszary działalność człowieka, w tym medycyna. Stomatologia jako jedna z najbardziej zaawansowanych gałęzi przemysłu nauki medyczne, włączył do swojego arsenału laser, uzbrajając lekarzy w potężne narzędzie do walki różne patologie. Zastosowanie laserów w stomatologii otwiera nowe możliwości, pozwalając lekarzowi stomatologowi zaoferować pacjentowi szeroką gamę zabiegów małoinwazyjnych i wirtualnych bezbolesne zabiegi, spełniając najwyższe standardy kliniczne zapewnienie opieki stomatologicznej.

Wstęp

Słowo laser jest skrótem od „Wzmocnienie światła poprzez wymuszoną emisję promieniowania”. Podstawy teorii laserów położył Einstein w 1917 roku, ale dopiero 50 lat później zasady te zostały dostatecznie zrozumiane i technologię można było zastosować w praktyce. Pierwszy laser został zaprojektowany w 1960 roku przez Maimana i nie miał nic wspólnego z medycyną. Jako płyn roboczy wykorzystano rubin, generujący czerwoną wiązkę intensywnego światła. Następnie w 1961 r. pojawił się kolejny laser kryształowy wykorzystujący granat neodymowo-itrowo-aluminiowy (Nd:YAG). I dopiero cztery lata później chirurdzy pracujący ze skalpelem zaczęli go wykorzystywać w swoich działaniach. W 1964 r. Fizycy z Bell Laboratories wyprodukowali laser dwutlenek węgla(CO 2) jako czynnik roboczy. W tym samym roku wynaleziono kolejny laser gazowy, który później okazał się cenny w stomatologii – laser argonowy. W tym samym roku Goldman zaproponował zastosowanie laserów w dziedzinie stomatologii, w szczególności w leczeniu próchnicy. Do bezpiecznej pracy w jamie ustnej zaczęto później wykorzystywać lasery impulsowe. Wraz z gromadzeniem wiedzy praktycznej odkryto działanie znieczulające tego urządzenia. W 1968 roku po raz pierwszy zastosowano laser CO2 w chirurgii tkanek miękkich.

Wraz ze wzrostem liczby długości fal lasera rozwinęły się także wskazania do stosowania w chirurgii ogólnej i szczękowo-twarzowej. W połowie lat 80. XX wieku ponownie wzrosło zainteresowanie zastosowaniem laserów w stomatologii do leczenia twardych tkanek, takich jak szkliwo. W 1997 roku amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków ostatecznie zatwierdziła obecnie dobrze znany i popularny laser erbowy (Er:YAG) do stosowania na tkankach twardych.

Korzyści z leczenia laserowego

Pomimo tego, że lasery są stosowane w stomatologii od lat 60-tych ubiegłego wieku, pewne uprzedzenia wśród lekarzy nie zostały jeszcze całkowicie przełamane. Często można od nich usłyszeć: „Po co mi laser? Z borem zrobię to szybciej, lepiej i bez najmniejszego problemu. Dodatkowy ból głowy!” Oczywiście każdą pracę w jamie ustnej można wykonać na nowoczesnym unitzie stomatologicznym. Jednak zastosowanie technologii laserowej można scharakteryzować jako wyższą jakość i większą wygodę, poszerzającą wachlarz możliwości, pozwalającą na wprowadzenie zasadniczo nowych procedur. Przyjrzyjmy się każdemu punktowi bardziej szczegółowo.

Jakość leczenia: za pomocą lasera można w przejrzysty sposób zorganizować proces leczenia, przewidzieć rezultaty i czas – to zasługa właściwości techniczne i zasada działania lasera. Interakcja wiązki lasera i tkanki docelowej daje wyraźnie określony wynik. W tym przypadku mogą wytworzyć się impulsy o równej energii, w zależności od czasu trwania różne działania na tkankę docelową. Dzięki temu, zmieniając czas pomiędzy impulsami, można uzyskać różnorodne efekty przy tym samym poziomie energii: czystą ablację, ablację i koagulację lub samą koagulację bez niszczenia tkanek miękkich. Zatem poprzez prawidłowy dobór parametrów czasu trwania, wielkości i częstotliwości powtarzania impulsów, można wybrać indywidualny tryb pracy dla każdego rodzaju tkanki i rodzaju patologii. Pozwala to na wykorzystanie prawie 100% energii impulsu lasera do wykonania użytecznej pracy, eliminując oparzenia otaczających tkanek. Promieniowanie laserowe zabija patologiczną mikroflorę i jej brak bezpośredni kontakt instrument z tkanką podczas zabiegu eliminuje możliwość zakażenia operowanych narządów (zakażenie wirusem HIV, wirusowe zapalenie wątroby typu B itp.). Przy użyciu lasera tkanki poddawane są zabiegowi tylko w obszarze zakażonym, czyli ich powierzchnia jest bardziej fizjologiczna. W wyniku leczenia otrzymujemy Duża powierzchnia kontakt, lepsze uszczelnienie brzeżne i znacznie zwiększoną przyczepność materiał wypełniający, tj. lepszej jakości wypełnienie.

Komfort leczenia: Pierwszą i być może najważniejszą rzeczą dla pacjenta jest to, że działanie energii świetlnej jest tak krótkotrwałe, że wpływ na zakończenia nerwowe jest minimalne. W trakcie leczenia pacjent odczuwa mniejszy ból, a w niektórych przypadkach możliwe jest całkowite uniknięcie złagodzenia bólu. Dzięki temu zabieg można przeprowadzić bez wibracji i bólu. Drugą i ważną zaletą jest to, że ciśnienie akustyczne powstające podczas pracy lasera jest 20 razy mniejsze niż w przypadku turbin wysokoobrotowych. Dzięki temu pacjent nie słyszy żadnych przerażających dźwięków, co jest bardzo ważne z psychologicznego punktu widzenia, szczególnie w przypadku dzieci – laser „usuwa” z gabinetu stomatologicznego dźwięk pracującego wiertła. Należy również zwrócić uwagę na krótszy etap rekonwalescencji, który jest łatwiejszy w porównaniu z tradycyjnymi interwencjami. Po czwarte, ważne jest również, aby laser oszczędzał czas! Czas poświęcony na leczenie jednego pacjenta zostaje skrócony nawet o 40%.

Rozszerzanie możliwości: Laser daje większe możliwości leczenia próchnicy, realizując profilaktyczne „programy laserowe” w stomatologii dziecięcej i dorosłych. Ogromne możliwości otwierają się w chirurgii kości i tkanek miękkich, gdzie leczenie przeprowadza się przy użyciu głowicy chirurgicznej (skalpela laserowego), w implantologii, protetyce, w leczeniu błon śluzowych, usuwaniu narostów tkanek miękkich itp. Opracowano także metodę wykrywania próchnicy za pomocą lasera – w tym przypadku laser mierzy fluorescencję produktów przemiany materii bakteryjnej w zmianach próchnicowych zlokalizowanych pod powierzchnią zęba. Badania wykazały doskonałą czułość diagnostyczną Ta metoda w porównaniu do tradycyjnego.

Laser diodowy w stomatologii

Pomimo różnorodności lasery stosowane w stomatologii, Najpopularniejszym obecnie z wielu powodów jest laser diodowy. Historia zastosowania laserów diodowych w stomatologii jest już dość długa. Dentyści w Europie, którzy już dawno je przyjęli, nie wyobrażają sobie już swojej pracy bez tych urządzeń. Wyróżniają się szerokim zakresem wskazań i stosunkowo niską ceną. Lasery diodowe są bardzo kompaktowe i łatwe w użyciu w warunkach klinicznych. Poziom bezpieczeństwa urządzeń z laserem diodowym jest bardzo wysoki, dlatego higienistki mogą je stosować w periodontologii bez ryzyka uszkodzenia struktury zęba. Urządzenia z laserem diodowym charakteryzują się niezawodnością dzięki zastosowaniu elementów elektronicznych i optycznych o niewielkiej liczbie ruchomych elementów. Promieniowanie laserowe o długości fali 980 nm ma wyraźne działanie przeciwzapalne, bakteriostatyczne i działanie bakteriobójcze, stymuluje procesy regeneracyjne. Tradycyjne obszary Zastosowania laserów diodowych to chirurgia, periodontologia, endodoncja, a najpopularniejsze to zabiegi chirurgiczne. Lasery diodowe umożliwiają wykonanie szeregu zabiegów, które dotychczas lekarze z niechęcią wykonywali – ze względu na ciężkie krwawienie, potrzeba szwów i inne konsekwencje interwencje chirurgiczne. Dzieje się tak, ponieważ lasery diodowe emitują spójne światło monochromatyczne o długości fali od 800 do 980 nm. Promieniowanie to jest absorbowane w ciemnym otoczeniu w taki sam sposób, jak hemoglobina, co oznacza, że lasery te skutecznie przecinają tkanki zawierające wiele naczyń krwionośnych. Kolejną zaletą stosowania lasera na tkankach miękkich jest to, że po obrysowaniu tkanki powstaje bardzo mały obszar martwicy, dzięki czemu krawędzie tkanek pozostają dokładnie tam, gdzie umieścił je lekarz. Jest to bardzo ważny aspekt z estetycznego punktu widzenia. Za pomocą lasera można podczas jednej wizyty wymodelować uśmiech, przygotować zęby i pobrać wyciski. Podczas używania skalpela lub prądu urządzenia chirurgiczne Pomiędzy modelowaniem tkanki a przygotowaniem powinno upłynąć kilka tygodni, aby umożliwić zagojenie się nacięcia i obkurczenie tkanki przed pobraniem ostatecznego wycisku.

Przewidywanie położenia krawędzi nacięcia jest jednym z głównych powodów stosowania laserów diodowych w stomatologii estetycznej do rekonstrukcji tkanek miękkich. Dużą popularnością cieszy się wykorzystanie lasera półprzewodnikowego do wykonania frenektomii (frenuloplastyki), która zazwyczaj jest niedodiagnozowana, ponieważ wielu lekarzy nie lubi wykonywać tego zabiegu według standardowych technik. W przypadku konwencjonalnej frenektomii szwy należy założyć po przecięciu wędzidełka, co może być niewygodne w tym obszarze. W przypadku frenektomii laserowej nie dochodzi do krwawienia, nie trzeba zakładać szwów, a gojenie jest wygodniejsze. Brak konieczności zakładania szwów czyni tę procedurę jedną z najszybszych i najłatwiejszych w praktyce dentystycznej. Swoją drogą, jak wynika z badań przeprowadzonych w Niemczech, dentyści oferujący pacjentom diagnostykę i leczenie za pomocą laserów są częściej odwiedzani i odnoszą sukcesy...

Rodzaje laserów stosowanych w medycynie i stomatologii

Zastosowanie laserów w stomatologii opiera się na zasadzie selektywnego oddziaływania na różne tkaniny. Światło lasera jest pochłaniane przez określony element strukturalny będący częścią tkanki biologicznej. Substancja absorbująca nazywana jest chromoforem. Mogą to być różne pigmenty (melanina), krew, woda itp. Każdy rodzaj lasera jest projektowany dla konkretnego chromoforu, jego energia jest kalibrowana w oparciu o właściwości absorpcyjne chromoforu, a także biorąc pod uwagę obszar zastosowania. W medycynie lasery służą do naświetlania tkanek w celach profilaktycznych lub efekt terapeutyczny, sterylizacji, do koagulacji i cięcia tkanek miękkich (lasery chirurgiczne), a także do szybkiej preparacji twardych tkanek zęba. Istnieją urządzenia, które łączą w sobie kilka rodzajów laserów (np. do leczenia tkanek miękkich i twardych), a także urządzenia izolowane do wykonywania określonych, wysoce specjalistycznych zadań (lasery do wybielania zębów). W medycynie (w tym stomatologii) stosowane są następujące rodzaje laserów:

Laser argonowy(długość fali 488 nm i 514 nm): Promieniowanie jest dobrze absorbowane przez pigment w tkankach, takich jak melanina i hemoglobina. Długość fali 488 nm jest taka sama jak w lampach utwardzających. Jednocześnie prędkość i stopień polimeryzacji materiałów światłoutwardzalnych za pomocą lasera jest znacznie wyższy. Podczas stosowania lasera argonowego w chirurgii osiąga się doskonałą hemostazę.

Laser Nd:AG(neodym, długość fali 1064 nm): promieniowanie jest dobrze absorbowane w tkance pigmentowanej i słabiej w wodzie. W przeszłości najczęściej występowało w stomatologii. Może pracować w trybie impulsowym i ciągłym. Promieniowanie dostarczane jest za pośrednictwem elastycznego światłowodu.

Laser He-Ne(hel-neon, długość fali 610-630 nm): jego promieniowanie dobrze wnika w tkanki i działa fotostymulująco, dzięki czemu znajduje zastosowanie w fizjoterapii. Lasery te jako jedyne są dostępne na rynku i mogą być stosowane przez samych pacjentów.

Laser CO2(dwutlenek węgla, długość fali 10600 nm) charakteryzuje się dobrą absorpcją w wodzie i średnią absorpcją w hydroksyapatycie. Jego zastosowanie na tkankę twardą jest potencjalnie niebezpieczne ze względu na możliwe przegrzanie szkliwa i kości. Laser ten ma dobre właściwości chirurgiczne, jednak pojawia się problem z dostarczeniem promieniowania do tkanek. Obecnie systemy CO 2 stopniowo ustępują miejsca innym laserom w chirurgii.

Laser Er:YAG(erb, długość fali 2940 i 2780 nm): jego promieniowanie jest dobrze absorbowane przez wodę i hydroksyapatyt. Najbardziej obiecujący laser w stomatologii pozwala na pracę na twardych tkankach zębów. Promieniowanie dostarczane jest za pośrednictwem elastycznego światłowodu.

Laser diodowy(półprzewodnik, długość fali 7921030 nm): promieniowanie dobrze wchłania się w tkankę barwnikową, ma dobre działanie hemostatyczne, działa przeciwzapalnie i stymulująco na naprawę. Promieniowanie dostarczane jest poprzez elastyczny światłowód kwarcowo-polimerowy, co ułatwia pracę chirurga w trudno dostępnych miejscach. Urządzenie laserowe ma kompaktowe wymiary oraz jest łatwe w obsłudze i konserwacji. NA ten moment Jest to najtańsze urządzenie laserowe pod względem stosunku ceny do funkcjonalności.

Laser diodowy KaVo GENTLEray 980

Na rynku stomatologicznym jest wielu producentów oferujących sprzęt laserowy. Firma KaVo Dental Russland prezentuje, obok znanego uniwersalnego lasera KaVo KEY Laser 3, zwanego „kliniką na kółkach”, laser diodowy KaVo GENTLEray 980. Model ten prezentowany jest w dwóch modyfikacjach – Classic i Premium. KaVo GENTLEray 980 wykorzystuje długość fali 980 nm i może pracować zarówno w trybie ciągłym, jak i pulsacyjnym. Jego moc znamionowa wynosi 6-7 W (w szczycie do 13 W). Opcjonalnie istnieje możliwość włączenia trybu „światło mikroimpulsowe”. maksymalna częstotliwość 20 000 Hz. Obszary zastosowań tego lasera są liczne i być może tradycyjne dla systemów diodowych:

Chirurgia: frenektomia, uwolnienie implantu, gingiwektomia, usunięcie ziarniny, operacja płatowa. Infekcje błon śluzowych: afty, opryszczka itp.

Endodoncja: pulpotomia, sterylizacja kanałów.

Protetyka: poszerzenie bruzdy zębowo-dziąsłowej bez użycia nici retrakcyjnych.

Periodontologia: odkażanie kieszonek, usuwanie nabłonka brzeżnego, usuwanie zainfekowanej tkanki, powstawanie dziąseł. Spójrzmy na kliniczny przykład zastosowania KaVo GENTLEray 980 w praktyce – w chirurgii.

Przypadek kliniczny

W tym przykładzie 43-letni pacjent miał włókniakotłuszczaka w dolnej wardze, który został skutecznie wyleczony chirurgicznie za pomocą lasera diodowego. Do Kliniki Chirurgii Stomatologicznej zgłosił się od 8 miesięcy z dolegliwościami bólowymi i obrzękiem błony śluzowej wargi dolnej w okolicy policzkowej. Pomimo tego, że ryzyko wystąpienia tradycyjnego tłuszczaka w okolicy głowy i szyi jest dość wysokie, pojawienie się fibrolipoma w okolicy Jama ustna, a zwłaszcza na wardze - rzadki przypadek. Aby ustalić przyczyny nowotworów, konieczne było przeprowadzenie badania histologicznego. W rezultacie Badania kliniczne stwierdzono, że nowotwór był dobrze oddzielony od otaczających tkanek i pokryty nienaruszoną błoną śluzową (ryc. 1 – włókniak przed leczeniem). Aby postawić diagnozę, formację tę usunięto chirurgicznie pod znieczulenie miejscowe przy zastosowaniu lasera diodowego o długości fali 300 nm i mocy 2,5 W. Zszywanie brzegów nie było konieczne, gdyż w trakcie zabiegu nie zaobserwowano krwawienia manipulacje chirurgiczne, ani po nim (ryc. 2 - włókniak 10 dni po interwencji). Badania histologiczne pobranej do analizy tkanki wykazały obecność dojrzałych, niewakuolizowanych komórek tłuszczowych otoczonych gęstymi włóknami kolagenowymi (ryc. 3 – histologia). Nie stwierdzono żadnych zmian morfologicznych ani strukturalnych w tkance pod wpływem działania termicznego lasera diodowego. Przebieg leczenia pooperacyjnego był spokojny, z widocznym zmniejszeniem blizna chirurgiczna po 10 dniach i bez objawów nawrotu w ciągu kolejnych 10 miesięcy.

Wynik: w opisywanym przypadku chirurgia Usunięcie włókniaka wargi dolnej przeprowadzono bez krwotoków, przy minimalnym uszkodzeniu tkanek, co pozwala na późniejsze leczenie zachowawcze. Odnotowano również Szybki powrót do zdrowia pacjent. Możliwość uniknięcia widocznych szwów po wycięciu jest niewątpliwie czynnikiem pozytywnym również z estetycznego punktu widzenia. Wnioski: Alternatywą jest chirurgiczne leczenie łagodnych nowotworów błony śluzowej jamy ustnej za pomocą lasera diodowego tradycyjna chirurgia. Skuteczność tej metody została potwierdzona wynikami usuwania włókniakotłuszczaka wargi.

Zasada działania wiązki laserowej

Bardzo wrażliwe na jego działanie są układy błon wewnątrzkomórkowych, zwłaszcza mitochondria – stacje energetyczne komórki. To wpływa na przebieg reakcji biochemicznych, strukturę cząsteczek, tj. wpływa na przebieg podstawowych procesów zachodzących w organizmie, jego potencjał energetyczny. Jego mała moc stymulują procesy regeneracyjne, aktywują hemodynamikę, działają przeciwzapalnie i przeciwbólowo, zwiększają potencjał biologiczny płynnych mediów. Laser helowo-neonowy wywołuje czerwień laser helowo-kadmowy - niebieskie światło. Niebieskie światło ma dobrze wyrażone działanie przeciwzapalne.

Skuteczność biologiczna o niskiej intensywności promieniowanie laserowe w czerwonej części widma o długości fali 0,628 mikrona. Stają się coraz bardziej aktywni procesy metaboliczne, proliferacja, aktywność enzymatyczna poprawiają się mikrokrążenie, poprawiają się właściwości reologiczne krwi, zmienia się aktywność układów krzepnięcia i antykoagulacji krwi, następuje pobudzenie erytropoezy. Powoduje to przeciwzapalne, przeciwbólowe i troficzne działanie promieniowania laserowego. Kiedy krew jest napromieniana Odtleniona krew nabiera cech tętniczych, tj. staje się szkarłatny, jego lepkość maleje, a nasycenie tlenem wzrasta. Nazywa się to „szkarłatną krwią” lub objawem hipokoagulacji. Czerwone krwinki dorosłych stają się podobne do czerwonych krwinek dzieci, tj. sklejają się, rozciągają w sznurek i wnikają w niedostępne wcześniej obszary narządów na skutek martwicy, niedokrwienia i zatkania. Odporność jest stymulowana.

Stosowane urządzenia to „LG - 75”, „APL -01”, „Mustang” itp. Metodologia: ekspozycja na promieniowanie ma charakter miejscowy i wewnątrzjamowy, na punktach akupunkturowych, zewnątrz- i wewnątrznaczyniowy. Gęstość mocy od 0,1 do 250 mW/cm2. Ekspozycja trwa od kilku sekund do 20 minut.

Oddziaływanie lasera z tkanką

Wpływ promieniowania laserowego na struktury biologiczne zależy od długości fali energii emitowanej przez laser, gęstości energii wiązki i charakterystyki czasowej energii wiązki. Procesy, które mogą zachodzić, to absorpcja, transmisja, odbicie i dyspersja.

Absorpcja – atomy i cząsteczki tworzące tkankę przekształcają energię światła lasera w wysoka temperatura, chemiczną, akustyczną lub nielaserową energię świetlną. Na wchłanianie wpływa długość fali, zawartość wody, pigmentacja i rodzaj tkanki.

Transmisja – energia lasera przechodzi przez tkankę w niezmienionej postaci.

Odbicie – odbite światło lasera nie wpływa na tkankę.

Rozpraszanie - biorą udział pojedyncze cząsteczki i atomy promień lasera i odchylają siłę wiązki w kierunku innym niż pierwotny. Ostatecznie światło lasera jest pochłaniane w dużej objętości przy mniej intensywnym efekcie termicznym. Na rozpraszanie ma wpływ długość fali.

Rodzaje laserów w stomatologii

Laser argonowy (długość fali 488 nm i 514 nm): Promieniowanie jest dobrze absorbowane przez pigment w tkankach, takich jak melanina i hemoglobina. Długość fali 488 nm jest taka sama jak w lampach utwardzających. Jednocześnie szybkość i stopień polimeryzacji materiałów światłoutwardzalnych za pomocą lasera znacznie przewyższa podobne wskaźniki przy stosowaniu konwencjonalnych lamp. Podczas stosowania lasera argonowego w chirurgii osiąga się doskonałą hemostazę.

Laser diodowy (półprzewodnik, długość fali 792–1030 nm): promieniowanie dobrze wchłania się w tkankę barwnikową, ma dobre działanie hemostatyczne, działa przeciwzapalnie i stymulująco na naprawę. Promieniowanie dostarczane jest poprzez elastyczny światłowód kwarcowo-polimerowy, co ułatwia pracę chirurga w trudno dostępnych miejscach. Urządzenie laserowe ma kompaktowe wymiary oraz jest łatwe w obsłudze i konserwacji. W tej chwili jest to najtańsze urządzenie laserowe pod względem stosunku ceny do funkcjonalności.

Laser neodymowy (długość fali 1064 nm): promieniowanie jest dobrze absorbowane w tkance pigmentowanej i słabiej w wodzie. W przeszłości najczęściej występowało w stomatologii. Może pracować w trybie impulsowym i ciągłym. Promieniowanie dostarczane jest za pośrednictwem elastycznego światłowodu.

Laser helowo-neonowy (długość fali 610–630 nm): jego promieniowanie dobrze wnika w tkanki i działa fotostymulująco, dzięki czemu znajduje zastosowanie w fizjoterapii. Lasery te jako jedyne są dostępne na rynku i mogą być stosowane przez samych pacjentów.

Laser na dwutlenek węgla (długość fali 10600 nm) ma dobrą absorpcję w wodzie i średnią w hydroksyapatycie. Jego zastosowanie na tkankę twardą jest potencjalnie niebezpieczne ze względu na możliwe przegrzanie szkliwa i kości. Laser ten ma dobre właściwości chirurgiczne, jednak pojawia się problem z dostarczeniem promieniowania do tkanek. Obecnie systemy CO2 stopniowo ustępują miejsca innym laserom w chirurgii.

Laser erbowy (długość fali 2940 i 2780 nm): jego promieniowanie jest dobrze absorbowane przez wodę i hydroksyapatyt. Najbardziej obiecujący laser w stomatologii, może być stosowany do pracy na twardych tkankach zębów. Promieniowanie dostarczane jest za pośrednictwem elastycznego światłowodu. Wskazania do stosowania lasera:

· Opracowywanie ubytków wszystkich klas, leczenie próchnicy;

· Obróbka (trawienie) szkliwa;

Sterylizacja kanałowe, wpływ na wierzchołkowe ognisko infekcji;

· Pulpotomia;

· Leczenie kieszonek przyzębnych;

· Odsłonięcie implantu;

· Dziąsłotomia i plastyka dziąseł;

· Frenektomia;

· Leczenie chorób błon śluzowych;

· Zmiany rekonstrukcyjne i ziarniniakowe;

· Stomatologia operacyjna.

Wstęp

Słowo laser jest skrótem od „Wzmocnienie światła poprzez wymuszoną emisję promieniowania”. Podstawy teorii lasera położył Einstein w 1917 roku. Co zaskakujące, dopiero 50 lat później zasady te zostały dostatecznie zrozumiane, a technologię można było zastosować w praktyce. Pierwszy laser wykorzystujący światło widzialne został opracowany w 1960 roku, wykorzystując rubin jako ośrodek laserowy, generując czerwoną wiązkę intensywnego światła. Następnie w 1961 r. pojawił się kolejny laser kryształowy wykorzystujący granat neodymowo-itrowo-aluminiowy (Nd:YAG). W 1964 roku fizycy z Bell Laboratories wyprodukowali laser gazowy wykorzystujący dwutlenek węgla (CO2) jako ośrodek laserowy. W tym samym roku wynaleziono kolejny laser gazowy – który później okazał się cenny w stomatologii – laser argonowy. Dentyści, którzy badali wpływ lasera rubinowego na szkliwo zębów, odkryli, że powoduje on pęknięcia w szkliwie. W rezultacie stwierdzono, że lasery nie mają perspektyw zastosowania w stomatologii. Jednak w medycynie rozkwitły badania i kliniczne zastosowanie laserów. W 1968 roku po raz pierwszy zastosowano laser CO2 w chirurgii tkanek miękkich. Wraz ze wzrostem liczby długości fal lasera ewoluowały także wskazania do stosowania w chirurgii ogólnej i szczękowo-twarzowej. Dopiero w połowie lat 80. XX wieku nastąpił ponowny wzrost zainteresowania zastosowaniem laserów w stomatologii do leczenia twardych tkanek, takich jak szkliwo. Chociaż tylko niektóre typy laserów, takie jak Nd:YAG, nadają się do leczenia tkanek twardych, potencjalne niebezpieczeństwo oraz brak specyficzności dla tkanek zębów ograniczają ich zastosowanie.

1. Zasada wiązki laserowej

Głównym procesem fizycznym determinującym działanie urządzeń laserowych jest wymuszona emisja promieniowania. Emisja ta powstaje podczas bliskiego oddziaływania fotonu ze wzbudzonym atomem w momencie dokładnego zbiegu energii fotonu z energią wzbudzonego atomu (cząsteczki). W wyniku tego bliskiego oddziaływania atom (cząsteczka) przechodzi ze stanu wzbudzonego do stanu niewzbudnego, a nadmiar energii jest emitowany w postaci nowego fotonu o absolutnie tej samej energii, polaryzacji i kierunku propagacji co fotonu pierwotnego. Najprostsza zasada działania lasera stomatologicznego polega na oscylowaniu wiązki światła pomiędzy zwierciadłami optycznymi a soczewkami, z każdym cyklem zyskując na sile. Po osiągnięciu wystarczającej mocy wiązka zostaje wyemitowana. To uwolnienie energii powoduje dokładnie kontrolowaną reakcję.

2. Oddziaływanie lasera z tkanką

Metody chirurgii laserowej są stosowane do manipulacji skórą znacznie częściej niż jakąkolwiek inną tkanką. Wyjaśnia to po pierwsze wyjątkowa różnorodność i częstość występowania patologii skóry i różnych defekty kosmetyczne, a po drugie, względna łatwość wdrożenia zabiegi laserowe, co wiąże się z powierzchownym położeniem obiektów wymagających leczenia. Oddziaływanie światła lasera z tkanką opiera się na właściwościach optycznych tkanki i właściwościach fizycznych promieniowania laserowego. Rozkład światła wnikającego do skóry można podzielić na cztery powiązane ze sobą procesy.

Odbicie. Około 5-7% światła odbija się na poziomie warstwy rogowej naskórka.

Absorpcja (absorpcja). Opisane prawem Bouguera-Lamberta-Beera. Absorpcja światła przechodzącego przez tkankę zależy od jego początkowego natężenia, grubości warstwy materiału, przez który przechodzi światło, długości fali pochłanianego światła i współczynnika absorpcji. Jeśli światło nie zostanie pochłonięte, nie ma wpływu na tkankę. Kiedy foton jest absorbowany przez cząsteczkę docelową (chromofor), cała jego energia jest przekazywana tej cząsteczce. Najważniejszymi endogennymi chromoforami są melanina, hemoglobina, woda i kolagen. Chromofory egzogenne obejmują barwniki do tatuażu, a także cząsteczki brudu impregnowane podczas rozpraszania. Proces ten zachodzi głównie za sprawą kolagenu skóry właściwej. Znaczenie zjawiska rozpraszania polega na tym, że szybko zmniejsza ono gęstość strumienia energii dostępnej do absorpcji przez docelowy chromofor, a w konsekwencji wpływ kliniczny na tkankę. Rozpraszanie maleje wraz ze wzrostem długości fali, dzięki czemu dłuższe fale są idealne do dostarczania energii do głębokich struktur skórnych.

Penetracja. Głębokość wnikania światła w struktury podskórne, a także intensywność rozpraszania zależy od długości fali. Fale krótkie (300-400 nm) są intensywnie rozproszone i nie wnikają głębiej niż na 100 mikronów. Dłuższe fale wnikają głębiej, ponieważ są mniej rozproszone.

3. Lasery w stomatologii

Laser argonowy (długość fali 488 nm i 514 nm): Promieniowanie jest dobrze absorbowane przez pigment w tkankach, taki jak melanina i hemoglobina. Długość fali 488 nm jest taka sama jak w lampach utwardzających. Jednocześnie szybkość i stopień polimeryzacji materiałów światłoutwardzalnych za pomocą lasera znacznie przewyższa podobne wskaźniki przy stosowaniu konwencjonalnych lamp. Podczas stosowania lasera argonowego w chirurgii osiąga się doskonałą hemostazę.

Laser diodowy (półprzewodnikowy, długość fali 792-1030 nm): promieniowanie dobrze wchłania się w tkankę barwnikową, ma dobre działanie hemostatyczne, działa przeciwzapalnie i stymulująco na naprawę. Promieniowanie dostarczane jest poprzez elastyczny światłowód kwarcowo-polimerowy, co ułatwia pracę chirurga w trudno dostępnych miejscach. Urządzenie laserowe ma kompaktowe wymiary oraz jest łatwe w obsłudze i konserwacji. W tej chwili jest to najtańsze urządzenie laserowe pod względem stosunku ceny do funkcjonalności: Laser YAG (neodymowy, długość fali 1064 nm): promieniowanie dobrze wchłania się w tkankę barwnikową, gorzej w wodzie. W przeszłości najczęściej występowało w stomatologii. Może pracować w trybie impulsowym i ciągłym. Promieniowanie dostarczane jest za pośrednictwem elastycznego światłowodu lasera Ne (hel-neon, długość fali 610-630 nm): jego promieniowanie dobrze wnika w tkanki i działa fotostymulująco, dzięki czemu znajduje zastosowanie w fizjoterapii. Lasery te jako jedyne są dostępne na rynku i mogą być stosowane samodzielnie przez pacjentów. Laser (dwutlenek węgla, długość fali 10600 nm) charakteryzuje się dobrą absorpcją w wodzie i średnią absorpcją w hydroksyapatycie. Jego zastosowanie na tkankę twardą jest potencjalnie niebezpieczne ze względu na możliwe przegrzanie szkliwa i kości. Laser ten ma dobre właściwości chirurgiczne, jednak pojawia się problem z dostarczeniem promieniowania do tkanek. Obecnie systemy CO2 stopniowo ustępują miejsca innym laserom w chirurgii.

Laser erbowy (długość fali 2940 i 2780 nm): jego promieniowanie jest dobrze absorbowane przez wodę i hydroksyapatyt. Najbardziej obiecujący laser w stomatologii, może być stosowany do pracy na twardych tkankach zębów. Promieniowanie dostarczane jest za pośrednictwem elastycznego światłowodu. Wskazania do stosowania lasera niemal w całości powtarzają listę schorzeń, z którymi dentysta musi się borykać w swojej pracy. Do najczęstszych i popularnych wskazań zalicza się:

· Opracowywanie ubytków wszystkich klas, leczenie próchnicy;

·Obróbka (trawienie) szkliwa;

· Sterylizacja kanału korzeniowego, wpływ na wierzchołkowe ognisko infekcji;

·Pulpotomia;

· Leczenie kieszonek przyzębnych;

·Ekspozycja implantów;

Gingitomia i plastyka dziąseł;

·Frenektomia;

Leczenie chorób błony śluzowej;

·Zmiany rekonstrukcyjne i ziarniniakowe;

·Stomatologia operacyjna.

OBRAZY

1 Operacja frenektomii za pomocą lasera chirurgicznego (w dalszej części cyfry podano od lewej do prawej): a - przed operacją: krótkie, mocne wędzidełko, które spowodowało recesję dziąseł w okolicy górnych siekaczy; b - stan po laserowym wycięciu wędzidełka krótkiego. Operację przeprowadzono bez użycia znieczulenia i tradycyjnych metod hemostazy; c - tydzień po leczeniu chirurgicznym.

2 Uzyskanie blokowego przeszczepu kości za pomocą lasera chirurgicznego: a - widok przed zabiegiem; b - po oddzieleniu tkanek miękkich wycina się przeszczep o wymaganym kształcie i rozmiarze; c - laserowy „skalpel” pozwala na pobranie tkanki dawcy z nienaruszoną okostną

4. Zastosowanie lasera w stomatologii

Maszyny laserowe skutecznie leczą próchnicę etap początkowy, natomiast laser usuwa jedynie dotknięte obszary, nie naruszając zdrowej tkanki zęba (zębiny i szkliwa).

Wskazane jest stosowanie lasera przy uszczelnianiu bruzd (naturalnych bruzd i wgłębień na powierzchni żującej zęba) oraz ubytków klinowych.

Przeprowadzanie zabiegów periodontologicznych w stomatologii laserowej pozwala na uzyskanie dobrych efektów estetycznych i zapewnia całkowitą bezbolesność zabiegu. Laserowe leczenie dziąseł i terapia fotodynamiczna przy użyciu specjalnego urządzenia laserowego i alg eliminują krwawienie dziąseł i nieświeży oddech już po pierwszym zabiegu. Nawet przy głębokich kieszeniach możliwe jest „zamknięcie” kieszeni w ciągu kilku sesji. Skutkuje to szybszym gojeniem tkanki przyzębia i wzmocnieniem zębów.

Stomatologiczne urządzenia laserowe służą do usuwania mięśniaków bez szwów, wykonywania czystego i sterylnego zabiegu biopsji oraz wykonywania bezkrwawych operacji na tkankach miękkich. Z powodzeniem leczone są choroby błony śluzowej jamy ustnej: leukoplakia, nadmierne rogowacenie, liszaj płaski, leczenie owrzodzeń aftowych w jamie ustnej pacjenta (zakończenia nerwowe są zamknięte).

W leczeniu kanałów zębowych (endodoncja) laser służy do dezynfekcji kanału korzeniowego w przypadku zapalenia miazgi i zapalenia przyzębia. Skuteczność bakteriobójcza wynosi 100%.

Zastosowanie technologii laserowej pomaga w leczeniu nadwrażliwości zębów. W tym przypadku mikrotwardość szkliwa wzrasta do 38%.

W stomatologii estetycznej za pomocą lasera możliwa jest zmiana konturu dziąseł, kształtu tkanki dziąsłowej w celu uzyskania pięknego uśmiechu, w razie potrzeby można łatwo i szybko usunąć wędzidełka języka. W ostatnim czasie największą popularność zdobywa skuteczne i bezbolesne laserowe wybielanie zębów, dające długotrwałe efekty.

Podczas montażu protezy laser pomoże stworzyć bardzo precyzyjny mikrozamek dla korony, co pozwoli uniknąć szlifowania sąsiednich zębów. Podczas instalowania implantów urządzenia laserowe pozwalają idealnie określić miejsce instalacji, wykonać minimalne nacięcie tkanki i zapewnić najszybsze gojenie miejsca implantacji.

Laserowe leczenie zębów ma jeszcze inne zalety – np. podczas tradycyjnego przygotowywania zęba do wypełnienia, dentyście może być bardzo trudno całkowicie usunąć zmiękczoną zębinę bez uszkodzenia zdrowej tkanki zęba. Laser radzi sobie z tym zadaniem doskonale – usuwa jedynie te tkanki, które uległy już uszkodzeniu w wyniku rozwoju procesu próchnicowego.

Dlatego laserowe leczenie zębów jest znacznie skuteczniejsze od tradycyjnych technologii, gdyż żywotność wypełnień w dużej mierze zależy od jakości opracowania ubytku próchnicowego. Dodatkowo równolegle z preparacją laser zapewnia antybakteryjne leczenie ubytku, co pozwala uniknąć rozwoju próchnicy wtórnej pod wypełnieniem. Laserowe leczenie próchnicy, oprócz wymienionych właściwości, zapewnia leczenie zębów bez bólu i nie narusza zdrowej tkanki zęba. Dzięki tak poważnym zaletom tej technologii, laserowe leczenie stomatologiczne znajduje szerokie zastosowanie nie tylko u dorosłych, ale także w stomatologii dziecięcej.

Najnowsze unity stomatologiczne umożliwiają nie tylko laserowe leczenie zębów, ale także wykonywanie różnorodnych zabiegów chirurgicznych bez użycia znieczulenia. Dzięki laserowi gojenie nacięć błony śluzowej następuje znacznie szybciej, eliminując rozwój obrzęków, stanów zapalnych i innych powikłań, które często pojawiają się po zabiegach stomatologicznych.

W stomatologii chirurgicznej prawie zawsze istnieje ryzyko zakażenia rany po ekstrakcji zęba, implantacji zębów i innych interwencjach. Uszkodzenia tkanek powstałe w wyniku operacji i niezastosowania się pacjenta do zaleceń mogą być przyczyną rozwoju wtórnej infekcji. Zastosowanie lasera w stomatologii chirurgicznej może znacznie zmniejszyć prawdopodobieństwo zakażenia rany, zmniejszyć ilość podawanego środka znieczulającego i znacząco zmniejszyć krwawienie z rany operacyjnej.

Ważne jest również, aby po zastosowaniu lasera podczas zabiegów chirurgicznych zaobserwowano szybkie gojenie się rany, co skutkuje bardziej komfortowym stanem pacjenta po operacji.

Właściwości antybakteryjne lasera pozwalają na zastosowanie go nie tylko w leczeniu próchnicy, ale także chorób przyzębia. Laser skutecznie leczy korzenie zębów i zapewnia pełną higienę kieszonek patologicznych, co skutkuje krótszym czasem leczenia, a same zabiegi nie powodują dyskomfortu u pacjentów.

Laserowe leczenie stomatologiczne jest szczególnie wskazane dla pacjentów cierpiących na nadwrażliwość zębów, kobiet w ciąży oraz pacjentów cierpiących na reakcje alergiczne na leki przeciwbólowe. Dotychczas nie zidentyfikowano żadnych przeciwwskazań do stosowania lasera. Jedyną wadą laserowego leczenia zębów jest jego wyższy koszt w porównaniu do metod tradycyjnych. Ceny laserowego leczenia stomatologicznego są znacznie wyższe, a wynika to przede wszystkim z wysokiego kosztu sprzętu laserowego. Mimo to korzyści wynikające z laserowego leczenia zębów są warte swojej ceny. Świadczą o tym entuzjastyczne recenzje pacjentów, którzy doświadczyli laserowego leczenia stomatologicznego.

wiązka laserowa do leczenia stomatologicznego

Wniosek

Lasery są komfortowe dla pacjenta i posiadają szereg zalet w porównaniu z tradycyjnymi metodami leczenia. Obecnie zalety stosowania laserów w stomatologii zostały potwierdzone praktyką i są niezaprzeczalne: bezpieczeństwo, dokładność i szybkość, brak działań niepożądanych, ograniczone użycie środków znieczulających – wszystko to pozwala na delikatne i bezbolesne leczenie, przyspieszenie czasu leczenia, a tym samym stwarza bardziej komfortowe warunki dla lekarza i pacjenta.

Od czasów starożytnych światło było wykorzystywane przez ludzi jako czynnik leczący i uzdrawiający. Zastosowanie promieniowania słonecznego, a także pierwszych sztucznych emiterów ultrafioletu w leczeniu niektórych chorób, pokazało możliwość celowego wykorzystania światła w medycynie praktycznej.

Era zasadniczo nowej terapii światłem wiąże się z wynalezieniem (N.G. Basov, A.M. Prochorow (ZSRR), C. Townes (USA), 1955) i stworzeniem (T. Meiman, 1960) lasera - nowego, nie mającego analogii w naturze rodzaj promieniowania. Słowo LASER to skrót od angielskiego light amplifikacji poprzez stymulowaną emisję promieniowania, co tłumaczy się jako „wzmocnienie światła w wyniku stymulowanej emisji”. Jego wyjątkowość charakter fizyczny I powiązane efekty biologiczne ze względu na ścisłą monochromatyczność i spójność fale elektromagnetyczne w strumieniu światła.

Za początek medycznego zastosowania laserów uważa się rok 1961, kiedy to A. Javan stworzył emiter helowo-neonowy. Emitery o niskiej intensywności tego typu znalazły zastosowanie w fizjoterapii. W 1964 roku zaprojektowano laser na dwutlenek węgla, który stał się punktem wyjścia zastosowanie chirurgiczne lasery. W tym samym roku Goldman i wsp. zasugerowali możliwość zastosowania emitera rubinowego do wycinania tkanek próchnicowych, co spowodowało duże zainteresowanie od badaczy. W 1967 roku Gordon próbował przeprowadzić tę manipulację w klinice, ale mimo to dobre wyniki uzyskane in vitro, nie pozwoliły uniknąć uszkodzenia miazgi zębowej. Ten sam problem pojawił się przy próbie wykorzystania do tych celów lasera CO 2 . Później do preparacji twardych tkanek zęba zaproponowano zasadę działania pulsacyjnego, opracowano specjalne struktury do czasowego rozprowadzania impulsów i stworzono emitery oparte na innych kryształach.

W ostatnie lata Istnieje stała tendencja do wzrostu wykorzystania laserów i rozwoju nowych technologii laserowych we wszystkich dziedzinach medycyny. Wprowadzenie laserów do opieki zdrowotnej ma ogromny efekt społeczno-ekonomiczny. Warto podkreślić: laser jako narzędzie efekty terapeutyczne dziś jest atrakcyjny nie tylko dla lekarza, ale także dla pacjenta. Zastosowanie medyczne Lasery opierają się na następujących mechanizmach oddziaływania światła z tkankami biologicznymi: 1) działaniu niezakłócającym, które służy do tworzenia różnych urządzeń diagnostycznych; 2) fotodestrukcyjne działanie światła, które wykorzystuje się głównie w chirurgii laserowej; 3) fotochemiczne działanie światła, które leży u podstaw wykorzystania promieniowania laserowego jako środka leczniczego.

Obecnie lasery z powodzeniem stosowane są w niemal wszystkich dziedzinach stomatologii: profilaktyce i leczeniu próchnicy, endodoncji, stomatologii estetycznej, periodontologii, leczeniu chorób skóry i błon śluzowych, chorób szczękowo-twarzowych i chirurgia plastyczna, kosmetologia, implantologia, ortodoncja, stomatologia ortopedyczna, technologie wytwarzania i naprawy protez i urządzeń.

Zasada działania lasera

Zasadniczy schemat działania dowolnego emitera laserowego można przedstawić w następujący sposób (rys. 1).

Ryż. 1. Schemat działania emitera laserowego

Struktura każdego z nich obejmuje cylindryczny pręt z substancją roboczą, na którego końcach znajdują się lustra, z których jedno ma niską przepuszczalność. W bezpośrednim sąsiedztwie cylindra z substancją roboczą znajduje się lampa błyskowa, która może być równoległa do pręta lub otaczać go serpentynami. Wiadomo, że w nagrzanych ciałach, np. w żarówce, dochodzi do promieniowania spontanicznego, w którym każdy atom substancji emituje na swój sposób, w związku z czym powstają strumienie fal świetlnych losowo skierowane względem siebie. Emiter laserowy wykorzystuje tzw. emisję wymuszoną, która różni się od emisji spontanicznej i zachodzi, gdy wzbudzony atom zostaje zaatakowany przez kwant światła. Wyemitowany w tym przypadku foton jest absolutnie identyczny we wszystkich charakterystykach elektromagnetycznych z pierwotnym, który zaatakował wzbudzony atom. W rezultacie pojawiają się dwa fotony o tej samej długości fali, częstotliwości, amplitudzie, kierunku propagacji i polaryzacji. Łatwo sobie wyobrazić, że w ośrodku aktywnym następuje proces lawinowego wzrostu liczby fotonów, kopiowanie pierwotnego fotonu „zalążkowego” we wszystkich parametrach i formowanie jednokierunkowego strumienia światła. Substancja robocza pełni rolę takiego ośrodka aktywnego w emiterze lasera, a wzbudzenie jej atomów (pompowanie laserowe) następuje pod wpływem energii lampy błyskowej. Strumienie fotonów, których kierunek propagacji jest prostopadły do płaszczyzny zwierciadeł, odbite od ich powierzchni, wielokrotnie przechodzą przez substancję roboczą tam i z powrotem, powodując coraz to nowe lawinowe reakcje łańcuchowe. Ponieważ jedno z luster jest częściowo przezroczyste, część powstałych fotonów wychodzi w postaci widocznej wiązki laserowej.

Zatem charakterystyczną cechą promieniowania laserowego jest monochromatyczność, spójność i wysoka polaryzacja fal elektromagnetycznych w strumieniu światła. Monochromatyczność charakteryzuje się obecnością w widmie źródła fotonów o przeważnie jednej długości fali; spójność polega na synchronizacji w czasie i przestrzeni monochromatycznych fal świetlnych. Wysoka polaryzacja to naturalna zmiana kierunku i wielkości wektora promieniowania w płaszczyźnie prostopadłej do promień światła. Oznacza to, że fotony w strumieniu światła lasera mają nie tylko stałe długości fal, częstotliwości i amplitudy, ale także ten sam kierunek propagacji i polaryzację. Podczas gdy zwykłe światło składa się z losowo rozpraszanych heterogenicznych cząstek. Dla porównania: różnica między światłem emitowanym przez laser a zwykłą żarówką jest taka sama, jak różnica między dźwiękiem kamertonu a hałasem ulicy.

Do charakteryzacji promieniowania laserowego wykorzystywane są następujące parametry:

· długość fali (γ), mierzona w nm, mikronach;

· moc promieniowania (P), mierzona w W i mW;

· gęstość mocy strumienia świetlnego (W), określona wzorem: W = moc promieniowania (mW) / powierzchnia plamki świetlnej (cm 2);

· energia promieniowania (E), obliczana ze wzoru: moc (W) x czas (s); mierzone w dżulach (J);

· gęstość energii, obliczana ze wzoru: energia promieniowania (J) / powierzchnia plamki świetlnej (cm 2); mierzone w J/cm2.

Istnieje duża liczba Klasyfikacja emiterów laserowych. Przedstawmy te najistotniejsze z praktycznego punktu widzenia.

Klasyfikacja laserów według właściwości technicznych

I. Według rodzaju substancji roboczej

1.Gaz. Na przykład argon, krypton, hel-neon, laser CO 2; grupa laserów ekscymerowych.

2.Lasery barwnikowe (cieczowe). Substancją roboczą jest rozpuszczalnik organiczny (metanol, etanol lub glikol etylenowy), w którym rozpuszczane są barwniki chemiczne, takie jak kumaryna, rodamina itp. Konfiguracja cząsteczek barwnika determinuje roboczą długość fali.

3.Lasery na parach metali: lasery helowo-kadmowe, helowo-rtęciowe, helowo-selenowe, lasery na parach miedzi i złota.

4.Stan stały. W tego typu emiterach substancją roboczą są kryształy i szkło. Typowymi stosowanymi kryształami są granat itrowo-glinowy (YAG), fluorek itru i litu (YLF), szafir (tlenek glinu) i szkło krzemianowe. Materiał stały aktywuje się zwykle przez dodanie niewielkich ilości jonów chromu, neodymu, erbu lub tytanu. Przykładami najpowszechniejszych opcji są Nd:YAG, szafir tytanowy, szafir chromowy (znany również jako rubin), domieszkowany chromem fluorek strontu, litu i glinu (Cr:LiSAl), Er:YLF i Nd:szkło (szkło neodymowe).

5.Lasery oparte na diodach półprzewodnikowych. Obecnie pod względem całości właściwości są one jednymi z najbardziej obiecujących do zastosowania w praktyce medycznej.

II. Według metody pompowanie laserowe, te. wzdłuż ścieżki przenoszenia atomów substancji roboczej do stanu wzbudzonego

· Optyczny. Stosowany jako czynnik aktywujący promieniowanie elektromagnetyczne różniące się parametrami mechaniki kwantowej od generowanych przez urządzenie (inny laser, żarówka itp.)

· Elektryczny. Atomy substancji roboczej są wzbudzane energią wyładowania elektrycznego.

· Chemiczny. Do pompowania tego typu lasera wykorzystywana jest energia reakcji chemicznych.

III. Według mocy generowanego promieniowania

· Niska intensywność. Generują strumień świetlny o mocy rzędu miliwatów. Stosowany w fizjoterapii.

· Wysoka intensywność. Generują promieniowanie o mocy rzędu watów. Mają dość szerokie zastosowanie w stomatologii i można je stosować do preparacji szkliwa i zębiny, wybielania zębów, wpływ chirurgiczny na tkankach miękkich, kościach, do litotrypsji.

Niektórzy badacze podkreślają osobna grupa lasery średniej intensywności. Emitery te zajmują pozycję pośrednią pomiędzy niską a wysoką intensywnością i są stosowane w kosmetologii.

Klasyfikacja laserów według obszaru praktycznego zastosowania

· Terapeutyczny. Są to zazwyczaj emitery o małej intensywności stosowane w fizjoterapii, refleksologii, fotostymulacji laserowej, terapii fotodynamicznej. Do tej grupy zaliczają się lasery diagnostyczne.

· Chirurgiczne. Emitery o dużej intensywności, których działanie opiera się na zdolności światła lasera do rozcinania, koagulacji i ablacji (odparowania) tkanki biologicznej.

· Pomocnicze (technologiczne). W stomatologii wykorzystuje się je na etapach wytwarzania i naprawy. konstrukcje ortopedyczne i aparaty ortodontyczne.

Klasyfikacja laserów dużej intensywności stosowanych w stomatologii

Typ I: Laser argonowy stosowany do preparacji i wybielania zębów.

Typ II: Laser argonowy stosowany w chirurgii tkanek miękkich.

Typ III: Lasery Nd:YAG, CO2, diodowe stosowane w chirurgii tkanek miękkich.

Laser typu IV: Er:YAG, przeznaczony do opracowywania twardych tkanek zęba.

Lasery typu V: Er, Cr: YSGG, przeznaczone do preparacji i wybielania zębów, zabiegów endodontycznych, a także do chirurgicznego leczenia tkanek miękkich. Przez struktura chemiczna substancją roboczą jest granat itrowo-skandowo-galowy modyfikowany atomami erbu i chromu. Robocza długość fali tego typu emitera wynosi 2780 nm (rys. 2). Wśród urządzeń chirurgicznych, ze względu na ich uniwersalność i wysoką możliwości produkcyjne, najpopularniejsze, choć drogie, są różne modyfikacje lasera YSGG.

Rysunek 2. Laser unit stomatologiczny Waterlase MD (Biolaza). Działa w oparciu o Er,Cr: YSGG - emiter, długość fali 2780 nm, maksymalna moc średnia to 8 W. Służy do opracowywania twardych tkanek zębów, zabiegów endodontycznych, operacji na tkankach miękkich i kostnych okolicy szczękowo-twarzowej. Końcówka do laserowej preparacji twardych tkanek zęba wyposażona jest w bezcieniowy system oświetlenia, obejmujący promieniowanie ultrajasnych diod elektroluminescencyjnych (LED), a także system zasilania chłodzącą mieszanką wodno-powietrzną. Panel sterowania posiada wygodną nawigację dotykową i działa na zasadzie operacyjnej Systemy Windows CE.

W zależności od czasowego rozkładu mocy strumienia świetlnego, następujące typy promieniowanie laserowe:

· ciągły

· puls

· modulowany.

Graficznie zależność mocy od czasu dla każdego ze wskazanych powyżej rodzajów promieniowania przedstawiono na rys. 3.

Ryż. 3. Rodzaje promieniowania laserowego

Odrębnym rodzajem promieniowania impulsowego jest promieniowanie Q-switch. Jego osobliwość polega na tym, że każdy impuls trwa nanosekundy, podczas gdy tkanka biologiczna odbiera impulsy trwające dłużej niż milisekundę. Dzięki temu efekt cieplny światła ogranicza się jedynie do miejsca naświetlania i nie rozciąga się na otaczającą tkankę.

Zakres widmowy laserów stosowanych w medycynie obejmuje niemal wszystkie istniejące obszary: od bliskiego ultrafioletu (γ = 308 nm, laser ekscymerowy) po daleką podczerwień (γ = 10600 nm, skaner wykorzystujący laser CO2).

Zastosowanie laserów w stomatologii

W stomatologii promieniowanie laserowe zdecydowanie zajęło dość dużą niszę. Na wydziale stomatologia ortopedyczna BSMU prowadzi prace nad badaniem możliwości wykorzystania promieniowania laserowego, które obejmują zarówno fizjoterapeutyczne, jak i chirurgiczne aspekty działania lasera na narządy i tkanki okolicy szczękowo-twarzowej, a także zagadnienia technologicznego wykorzystania laserów na etapach wytwarzania oraz naprawy protez i urządzeń.

Promieniowanie laserowe o niskiej intensywności

Mechanizm realizacji efektu terapeutycznego promieniowania laserowego o niskim natężeniu na różnych poziomach organizacji układów biologicznych można przedstawić w następujący sposób:

Na poziomie atomowo-molekularnym: absorpcja światła przez fotoakceptor tkankowy → zewnętrzny efekt fotoelektryczny → wewnętrzny efekt fotoelektryczny i jego przejawy:

· występowanie fotoprzewodnictwa;

· pojawienie się siły fotoelektromotorycznej;

· efekt fotodielektryczny;

· dysocjacja elektrolityczna jonów (rozrywanie słabych wiązań);

· występowanie wzbudzenia elektronicznego;

· migracja energii wzbudzenia elektronicznego;

· pierwotny efekt fotofizyczny;

· wygląd pierwotnych fotoproduktów.

Na poziomie komórkowym:

· zmiana aktywności energetycznej błon komórkowych;

· aktywacja aparatu jądrowego komórek, układu DNA-RNA-białko;

· aktywacja procesów redoks, biosyntezy i podstawowych układów enzymatycznych;

· zwiększone tworzenie makroergów (ATP);

· zwiększona aktywność mitotyczna komórek, aktywacja procesów reprodukcyjnych.

Na poziomie komórkowym realizowana jest wyjątkowa zdolność światła laserowego do przywracania aparatu genetycznego i błonowego komórki, zmniejszania intensywności peroksydacji lipidów, zapewniając działanie przeciwutleniające i ochronne.

Na poziomie organów:

· zmniejszona wrażliwość receptorów;

· skrócenie czasu trwania faz zapalnych;

· zmniejszenie intensywności obrzęków i napięcia tkanek;

· zwiększone wchłanianie tlenu przez tkanki;

· zwiększone tempo przepływu krwi;

· wzrost liczby nowych zabezpieczeń naczyniowych;

· aktywacja transportu substancji przez ścianę naczyń.

Na poziomie całego organizmu (efekty kliniczne):

· przeciwzapalne, obkurczające, fibrynolityczne, trombolityczne, zwiotczające mięśnie, neurotropowe, przeciwbólowe, regeneracyjne, odczulające, immunokorekcyjne, poprawiające miejscowe krążenie krwi, hipocholesterolemiczne, bakteriobójcze i bakteriostatyczne.

Badanie skuteczność terapeutyczna W pracy znaczące miejsce zajmuje promieniowanie laserowe o niskiej intensywności. Udowodniono możliwość wykorzystania laserów helowo-neonowych (γ = 632,8 nm, gęstość mocy 120-130 mW/cm2) i helowo-kadmowych (γ = 441,6, gęstość mocy 80-90 mW/cm2) do optymalizacji warunków osteogenezy w okresie zatrzymania kompleksowego leczenia anomalii i deformacji układu dentystycznego w uformowanym zgryzie.

Kompleksowe leczenie obejmuje następujące etapy: 1) stworzenie warunków do szybszej restrukturyzacji tkanka kostna i zapobieganie nawrotom (osteotomia zwarta), 2) sprzętowe leczenie ortodontyczne, 3) optymalizacja warunków oporu tkanki kostnej w okresie retencji, 4) zabiegi protetyczne według wskazań.

W celu optymalizacji warunków oporu tkanki kostnej obszary szczęk, na których wykonano osteotomię zwartą, poddano działaniu promieniowania laserowego o powyższych parametrach. Skuteczność leczenia oceniano na podstawie ruchomości zębów i prężności tlenu w tkankach (za pomocą polarografii). Po 1 miesiącu od rozpoczęcia okresu retencji ruchomość zębów w grupie pacjentów leczonych promieniowaniem laserowym była ledwo zauważalna (0,78 ± 0,12 mm), natomiast u pacjentów w grupie kontrolnej pozostała wyraźna (1,47 ± 0,092 mm;< 0,05). Применение лазерного излучения повышало напряжение кислорода в тканях (соответственно 39,1 ± 3,1 и 22,3 ±2,8 мм рт. ст.; p < 0,001). Полученные результаты позволяют утверждать, что лечение зубочелюстных аномалий и деформаций в сформированном прикусе должно быть комплексным, включающим все указанные выше этапы. Применение лазеротерапии способствует ускорению окислительно-procesy odzyskiwania w tkankach proces pęcherzykowy i pozwala skrócić czas zabiegu o 2,5-3 razy.

W ostatnich latach obserwuje się duże zainteresowanie nauką i w sensie praktycznym przyczyna półprzewodnikowe emitery laserowe(diody laserowe, LD) mają szereg zalet w stosunku do diod gazowych. Zaletami diod laserowych są: 1) możliwość doboru długości fal w szerokim zakresie, 2) zwartość i miniaturyzacja, 3) brak wysokiego napięcia w zasilaczach, 4) łatwa w realizacji możliwość tworzenia sprzętu niewymagającego uziemienia , 5) niski pobór mocy (umożliwiający pracę z wbudowanego autonomicznego źródła zasilania – małych akumulatorów); 6) brak delikatnych elementów szklanych (niezbędna cecha laserów gazowych); 7) łatwa w realizacji możliwość zmiany parametrów wpływających (moc promieniowania, częstotliwość powtarzania impulsów); 8) niezawodność i trwałość (znacznie przewyższającą lasery gazowe i stale rosnącą w miarę opanowywania nowych technologii); 9) porównawczo niska cena i dostępność komercyjna.

Przy opracowywaniu laserowych urządzeń terapeutycznych nacisk kładzie się na źródła generujące promieniowanie odpowiadające tzw. „oknu przezroczystości” tkanek biologicznych: γ = 780–880 nm. Przy tych długościach fal zapewniona jest najgłębsza penetracja promieniowania w tkankę. Ponadto jednym z głównych trendów w tworzeniu nowoczesnych emiterów jest łączenie oddziaływania optycznego z innymi czynnikami fizycznymi (stałe i zmienne pola magnetyczne, ultradźwięki, pola elektromagnetyczne w zakresie długości fal milimetrowych itp.), a także zapewniających możliwość pracy w trybie ciągłym, impulsowym i modulowanym.

Obecnie wśród laserowych urządzeń terapeutycznych jednymi z najpopularniejszych w Europie są emitery o mocy P=500 mW (808-810 nm). Jeszcze 4-5 lat temu praktycznie nie produkowano sprzętu terapeutycznego o takich parametrach promieniowania, a jednym z pierwszych urządzeń tej klasy było półprzewodnikowe magnetyczne urządzenie laserowe „Snag” (ryc. 4), opracowane przez pracowników Instytutu Fizyki Akademia Narodowa Nauki Białorusi i wykorzystane w naszych badaniach.

Ryż. 4. Przenośne laserowe urządzenie terapeutyczne „Snag”

W nowoczesnych instalacjach fototerapeutycznych, obok laserów, powszechnie stosuje się nowy rodzaj niespójnych źródeł światła – ultrajasne diody elektroluminescencyjne (LED – Light Emitting Diode). W przeciwieństwie do laserów, promieniowanie LED nie jest monochromatyczne. W zależności od rodzaju diody LED (zakresu widmowego jej świecenia) typowa szerokość połówkowa widma emisyjnego wynosi 20-25 nm. Pomimo licznych dyskusji na temat biologicznych i efekt terapeutyczny Promieniowanie LED, nowoczesny sprzęt fototerapeutyczny produkcji zachodniej, szeroko wykorzystuje te niespójne źródła. Ponadto zarówno w matrycach typu emiterów (wraz ze źródłami laserowymi - LD), jak i jako niezależne czynnik fizyczny.

Rzeczywiste pytanie stomatologia - leczenie nieprawidłowości i deformacji szczęki u pacjentów z rozszczepem wargi i podniebienia. Definicja skuteczność kliniczna Promieniowanie laserowe o niskim natężeniu o długości fali 810 nm w kompleksowym leczeniu ortopedyczno-chirurgicznym anomalii i deformacji po rozszczepie wargi i podniebienia stało się przedmiotem jednego z badań prowadzonych w Klinice. Jako źródło promieniowania wykorzystano półprzewodnikowe magnetyczne urządzenie laserowe „Snag”. Do stymulacji procesów regeneracyjnych w tkance kostnej zastosowano promieniowanie laserowe o niskiej intensywności. Obszary szczęk, na których przeprowadzono zabieg, poddano naświetlaniu. chirurgia(osteotomia zwarta). Średnica plamki świetlnej na błonie śluzowej wynosiła 5 mm, moc promieniowania 500 mW. Skuteczność terapii laserowej oceniano na podstawie ruchomości zębów i zmian gęstości optycznej celowanych zdjęć rentgenowskich. Na ostatnim etapie badań uzyskaliśmy następujące wyniki: po leczeniu ortopedyczno-chirurgicznym promieniowaniem lasera podczerwonego o małej intensywności ruchomość zębów u pacjentów była ledwo zauważalna już po 1 miesiącu od rozpoczęcia okresu retencji, natomiast u pacjentów z grupy kontrolnej pozostawała wyraźna. Gęstość optyczna tkanki kostnej była prawie taka sama (72,55 ± 0,24 w grupie kontrolnej; 72,54 ± 0,27 w grupie eksperymentalnej (p>0,05), a już miesiąc od rozpoczęcia okresu retencji w grupie pacjentów, którzy otrzymali przeprowadzono zabieg laseroterapii, gęstość optyczna tkanki kostnej była istotnie wyższa: w grupie kontrolnej 80,26; w grupie eksperymentalnej (p).<0,05) . Это подтверждает значение лазеротерапии как важной составляющей в комплексном лечении пациентов с аномалиями и деформациями челюстей.

Szczególnym rodzajem działania lasera na ognisko patologiczne jest terapia fotodynamiczna. Jego skuteczność opiera się na zdolności określonych substancji chemicznych (fotosensybilizatorów) do selektywnego gromadzenia się w komórkach bakterii i pod wpływem światła o określonej długości fali inicjowania fotochemicznych reakcji wolnorodnikowych. Powstałe wolne rodniki powodują uszkodzenie i śmierć tej komórki. Chemiczne pochodne chlorofilu (chloryny) lub hematoporfiryny najczęściej działają jako fotouczulacze. Obiecujące jest zastosowanie terapii fotodynamicznej w leczeniu chorób przyzębia.

Przeciwwskazania do terapii laserem niskoenergetycznym

Absolutny: choroby krwi, które zmniejszają krzepnięcie, krwawienie.

Względny: choroby układu krążenia w fazie sub- i dekompensacyjnej, stwardnienie mózgowe z ciężkimi udarami naczyniowo-mózgowymi, ostre udary mózgowo-naczyniowe, choroby płuc z ciężką niewydolnością oddechową, niewydolność wątroby i nerek w fazie dekompensacji, wszystkie postacie leukoplakii (a także wszelkie zjawiska proliferacyjne), nowotwory łagodne i złośliwe, czynna gruźlica płuc, cukrzyca w fazie dekompensacji, choroby krwi, czynna gruźlica płuc, pierwsza połowa ciąży, indywidualna nietolerancja.

Promieniowanie laserowe o wysokiej intensywności

Mając zdolność do cięcia, koagulacji i ablacji (odparowania) tkanki biologicznej, laser o dużej intensywności zaczyna stopniowo zastępować skalpel i wiertło. Niewątpliwymi zaletami stosowania lasera w chirurgii są możliwość pracy w „suchym polu” ze względu na zmniejszoną utratę krwi podczas operacji, niskie prawdopodobieństwo powstania blizny keloidowej, brak konieczności zakładania szwów, zmniejszoną potrzebę znieczulenia oraz absolutną sterylność zabiegu. pole robocze (rys. 5 - 8) .

Ryż. 5. Operacja frenektomii za pomocą lasera chirurgicznego (w dalszej części ryciny podano od lewej do prawej): a - przed operacją: krótkie, mocne wędzidełko, które spowodowało recesję dziąseł w okolicy górnych siekaczy; b — stan po laserowym wycięciu wędzidełka krótkiego. Operację przeprowadzono bez użycia znieczulenia i tradycyjnych metod hemostazy; c — tydzień po leczeniu operacyjnym.

Ryż. 6. Uzyskanie blokowego przeszczepu kości za pomocą lasera chirurgicznego: a — widok przed operacją; b — po oddzieleniu tkanek miękkich wycina się przeszczep o wymaganym kształcie i rozmiarze; c - laserowy „skalpel” pozwala na pobranie tkanki dawcy z nienaruszoną okostną

Ryż. 7. Podwyższenie części naddziąsłowej korzenia zęba w celu późniejszego leczenia ortopedycznego: a - przed operacją (nie ma warunków klinicznych do odbudowy części koronowej zębów 11 i 21); b — zwiększenie wysokości naddziąsłowej części korzenia zęba poprzez laserowe wycięcie sąsiadujących tkanek (w tym kości); c - w celu utrwalenia uzyskanych wyników na przygotowanych zębach wykonano protezę bezpośrednią

Ryż. 8. Usunięcie nerwiaka prawej bocznej powierzchni języka za pomocą diodowego lasera chirurgicznego: a — nerwiaka prawej bocznej powierzchni języka (widok przed leczeniem); b — usunięcie guza poprzez nacięcie na powierzchni języka; c — całkowity wycinek guza; d — widok rany operacyjnej bezpośrednio po zabiegu. Występuje zauważalny brak krwawienia; e — błona śluzowa języka dwa tygodnie po zabiegu

Wspólnie z pracownikami Instytutu Fizyki Narodowej Akademii Nauk opracowaliśmy laserowe urządzenie chirurgiczne „Włócznia” (ryc. 9) do stosowania w klinice chirurgii szczękowo-twarzowej i plastycznej.

Ryż. 9. Laserowy zespół chirurgiczny „Włócznia”

Badania lekarskie przeprowadzono w 432. Głównym Wojskowym Szpitalu Klinicznym w obecności twórców urządzenia, w celu zapewnienia bezpieczeństwa i wprowadzenia odpowiednich zmian w konstrukcji urządzenia. Wykonano 263 operacje u 76 pacjentów w wieku 12-50 lat z następującą patologią: naczyniaki włośniczkowe twarzy i szyi – 45; brodawczaki twarzy i szyi – 83; włókniak - 1; włóknisty naskórek wyrostka zębodołowego szczęki - 1; torbiel zastoinowa ślinianki mniejszej – 1; znamię brodawkowate - 1; pigmentacja skóry – 164; hiperkeratozy - 7. Interwencje chirurgiczne obejmowały wycięcie i koagulację wiązką lasera Nd:YAG o długości fali 1064 nm, „gołym” światłowodem w trybie kontaktowym i bezkontaktowym.

Najlepsze efekty gojenia się ran (bez blizny keloidowej) zaobserwowano przy mocy około 30 W.

Przy tym trybie operacyjnym nie stwierdzono zespołu bólowego pooperacyjnego i przekrwienia okołoogniskowego rany. Nie stwierdzono żadnych działań niepożądanych związanych z ekspozycją na laser u pacjentów i personelu medycznego. Po zakończeniu badań klinicznych stwierdzono, że urządzenie Spear spełnia swoje przeznaczenie i jest zalecane do stosowania w praktyce lekarskiej w placówkach służby zdrowia Republiki Białorusi.

Mechanizm laserowej preparacji tkanki zębowej i kostnej

Na przykładzie impulsowo-okresowego lasera Nd:YAG zbadaliśmy mechanizm laserowej preparacji tkanki zębowej i kostnej. W badaniach eksperymentalnych wykorzystano próbki tkanki zwłok żuchwy ludzi (sucha kość) i psów (kość zakonserwowana w formaldehydzie). Przygotowanie kości przeprowadzono w powietrzu i wodzie poprzez bezpośredni kontakt końca wyjściowego elastycznego światłowodu z kością. Średnica rdzenia światłoprzewodzącego wynosiła 0,6 mm, powstające otwory ułożono w szachownicę. Podczas preparacji zaobserwowaliśmy następujący proces: po kilku impulsach lasera, które nie dały widocznych rezultatów, na powierzchni zęba lub kości pojawił się jasny błysk, który z każdym kolejnym impulsem stawał się coraz jaśniejszy. Następnie jasnemu błyskowi zaczęło towarzyszyć generowanie głośnego impulsu dźwiękowego. Wreszcie jasnemu błyskowi i dźwiękowi zaczęło towarzyszyć intensywne uwalnianie się pęcherzyków gazu (w przypadku obróbki w wodzie). W efekcie niewielkie cząsteczki tkanki zostały wyrzucone ze strefy naświetlania laserem. Pod działaniem wiązki lasera spaliła się pewna część cząstek, przy czym w przypadku obróbki na powietrzu cząstek było znacznie więcej.

Po naświetleniu laserem zarówno w powietrzu, jak i w wodzie, na mikroskopowym skrawku tkanki oznaczono następujące elementy: a) na powierzchni kanału widoczna była cienka, poczerniała warstwa zwęglonej tkanki; (b) warstwa zasadochłonnej substancji kostnej o grubości do 1-1,5 mm, stopniowo przekształcająca się w normalną tkankę kostną; (c) bezstrukturalne czarnobrązowe cząstki częściowo spalonej tkanki; (d) fragmenty kości na ścianie i w świetle kanału; (e) obszary rozdartych włókien kostnych; (f) pozostałości spalonej tkanki miękkiej. Elementy (e) i (f) obserwowano w obszarze strefy zasadochłonnej (b) lub na jej granicy z niezniszczoną tkanką kostną. Należy zwrócić uwagę na ważną cechę, której nie obserwuje się przy wycinaniu otworów konwencjonalnym wiertłem: na preparacie histologicznym pomiędzy ścianą kanału a cząstkami spalonej tkanki w substancji śródmiąższowej tkanki widoczne są cienkie włókna kolagenowe, natomiast strefa bazofilowa płynnie przechodzi do normalnej tkanki kostnej. Podczas obróbki w wodzie udział zatrzymanych włókien kolagenowych znacznie wzrasta (ryc. 10).

Ryż. 10. a, b - obszar struktury włóknistej strefy jednorodnej (lekkiej), pomiędzy strefami zwęglenia a strefą zasadochłonną; c — cienkie włókna kolagenowe pomiędzy ścianką kanału lasera a cząstkami zwęglonej tkanki. Ludzka szczęka trupa; d - początek rozpadu warstwy zwęglonej, zanik strefy pośredniej. Ściana kanału lasera zbudowana jest głównie z żywej tkanki kostnej. Barwienie hematoksyliną i eozyną

Oznacza to, że przy preparacji laserowej istnieje podstawa procesów regeneracyjnych w żywej tkance. Zatem można spodziewać się znacznego zmniejszenia częstości obrażeń w porównaniu do stosowania wiertła mechanicznego. Dane eksperymentalne sugerują następujący mechanizm wiercenia laserowego tkanki zębowej i kostnej pod wpływem promieniowania podczerwonego z lasera Nd:YAG. Wiadomo, że kości i zęby to bardzo złożone struktury biologiczne składające się ze związków organicznych i nieorganicznych o dużej zawartości wody. W wielu przypadkach początkowy współczynnik absorpcji tkanki przy γ = 1064 nm może być dość mały. Z tego powodu kilka pierwszych impulsów lasera nie prowadzi do widocznych zmian w kości. Kiedy miejscowe wydzielanie ciepła powoduje wzrost temperatury podczas działania impulsu laserowego do 100°C i więcej, następuje mikrozagotowanie wody wchodzącej w skład kości (w objętości i na powierzchni kości) ). Ostatecznie wzrost temperatury elementów strukturalnych kości podczas impulsu laserowego staje się wystarczający, aby w strefie napromieniowania laserowego pojawiła się jasno świecąca plazma. Ciśnienie gazu świetlistego w jamie ograniczonej tkanką kostną przekracza granicę wytrzymałości elementów konstrukcyjnych kości - w wyniku czego jama zapada się z intensywnym wydzielaniem gazu i generowaniem dźwięku. Po zniszczeniu ubytku pęcherzyk plazmy w dalszym ciągu absorbuje energię impulsu lasera i rozszerza się, pokonując opór tkanki kostnej i wody (jeśli efekt jest realizowany w środowisku wodnym), ograniczając go. Podczas obróbki w wodzie, po zakończeniu impulsu lasera, w wyniku ochłodzenia plazmy, zanika jasna poświata, ciśnienie w pęcherzyku pary-gazu gwałtownie spada i następuje jego zapadnięcie kawitacyjne, czemu towarzyszy generowanie intensywnego drgania hydrodynamiczne i akustyczne, które również prowadzą do fragmentacji tkanki kostnej.

Zatem mechanizm laserowej preparacji tkanki kostnej i zębowej składa się z trzech następujących po sobie procesów:

1)wzrost współczynnika absorpcji tkanki w wyniku ekspozycji na laser;

2)naprężenia mechaniczne powstające w objętości tkanki dentystycznej i kostnej podczas mikrogotowania wody, która jest częścią żywych tkanek;

3)wpływ hydrodynamicznych fal uderzeniowych powstających podczas powstawania i zapadania się pęcherzyków.

Obecnie optymalnym laserem do opracowania twardych tkanek zęba jest laser Er:YAG o długości fali 2940 nm. Jego promieniowanie ma najwyższy procent absorpcji w wodzie i hydroksyapatycie. Wraz z pojawieniem się specjalnie opracowanego systemu czasowego rozkładu impulsów świetlnych – VSP (Variable Square Pulsations, czyli impulsy prostokątne o zmiennym czasie trwania) możliwe było skrócenie czasu trwania impulsu z 250 do 80 μs, a także stworzenie nowego typu urządzenia (Fidelis, firma Fotona), która pozwala na zmianę czasu trwania. Dostosowując trzy główne parametry (czas trwania, energię i częstotliwość powtarzania impulsów), można usunąć dowolną tkankę zęba z dużą skutecznością. Ponadto szybkość usuwania konkretnej tkanki zależy bezpośrednio od zawartości w niej wody. Ponieważ zawartość wody w zębinie próchnicowej jest maksymalna, szybkość jej ablacji jest najwyższa. Dźwięk generowany podczas laserowej preparacji zębiny, wraz z kontrolą wizualną, może być również kryterium w określeniu granic zdrowej tkanki.

Główne zalety preparacji laserowej twardych tkanek zęba (ryc. 11):

Ryż. jedenaście. Laserowe opracowanie zębów: a - ubytek próchnicowy powierzchni żującej zęba 26; b — ubytek opracowano laserem Er:AG; c - odbudowa ubytku materiałem kompozytowym

· selektywne działanie na zębinę próchnicową; duża prędkość przetwarzania tkanek;

· brak ubocznych efektów termicznych;

· sterylność ubytku po leczeniu;

· poprawiona przyczepność mas wypełniających dzięki brakowi warstwy mazistej;

· zapobiegawczy efekt fotomodyfikacji szkliwa;

· komfort psychiczny pacjenta i możliwość leczenia bez znieczulenia.

W Republice Białorusi powstał laserowy unit stomatologiczny Optima, w skład którego wchodzą emitery neodymowe i erbowe. Laser neodymowy (γ = 1064, 1320 nm) ma średnią moc do 30 W, czas trwania impulsu 0-300 μs, zakres emisji energii na impuls od 50 do 700 mJ; i przeznaczony jest do zabiegów chirurgicznych na tkankach miękkich okolicy szczękowo-twarzowej. Laser erbowy (γ=2780, 2940 nm) przeznaczony jest do opracowywania twardych tkanek zęba.

W latach 2004-2005 Na bazie Katedry Stomatologii Ortopedycznej Białoruskiego Państwowego Uniwersytetu Medycznego przeprowadzono badania kliniczne systemu laserowego Optima. W trakcie badań wykonano następujące zabiegi chirurgiczne: wycięcie dziąseł z powodu przerostu brodawek międzyzębowych, utworzenie i deepitelializację płata śluzowo-okostnowego, odkażanie kieszonek kostnych, odparowanie poddziąsłowych złogów zębowych, wygładzenie kraterów kieszonek kostnych. Odkażone kieszonki kostne wypełniono mieszaniną skrzepu krwi pacjenta i osteoprzewodnika (CAFAM). Długoterminowe obserwacje (3-6 miesięcy po zabiegu) wykazały brak lub minimalną recesję brzegu dziąsłowego, remisję choroby, a radiologicznie - odbudowę tkanki kostnej w obszarze operowanych kieszonek kostnych.

Obecnie zakończono badania kliniczne laserowego unitu stomatologicznego Optima na tkankach zębów in vitro z wykorzystaniem promieniowania lasera erbowego. Planowane jest opracowanie w klinice metod i sposobów wykorzystania promieniowania lasera erbowego do usuwania tkanki próchnicowej, a także do innych zabiegów leczniczych w stomatologii leczniczej i ortopedycznej.

Doświadczenie testów medycznych nowego systemu laserowego pokazało, że jest on dość konkurencyjny pod względem parametrów technicznych i zastosowań medycznych (tj. Nie ustępuje takim zagranicznym analogom jak Opus Duo, Opus Duo E, Keylazer) i ekonomicznie pod względem wydajności , obsługa i koszty są bardziej opłacalne.

W gabinecie stomatologii terapeutycznej promieniowanie laserowe można wykorzystać także do wybielania zębów. Obecnie do tych celów wykorzystuje się emitery laserów diodowych o długości fali 810 nm. Nowoczesne systemy wybielania polegają na zastosowaniu specjalnego żelu fotochemicznego, co minimalizuje energię potrzebną do pełnego zabiegu. Dzięki temu czas zabiegu ulega znacznemu skróceniu, eliminuje się nagrzewanie zębów i zmniejsza się nadwrażliwość pozabiegowa. Efekt wybielania laserowego jest trwały (możliwe są jedynie drobne zmiany niewidoczne dla oka) i utrzymuje się przez całe życie.

Oprócz fizjoterapeutycznego i chirurgicznego działania laserów, w stomatologii ortopedycznej i ortodoncji ogromne znaczenie ma pomocnicze, czyli technologiczne, wykorzystanie promieniowania laserowego. W szczególności jednym z najważniejszych zagadnień jest łączenie metalowych elementów konstrukcji ortopedycznych z urządzeniami ortodontycznymi.

O wadze tego problemu decydują nie tyle problemy technologiczne (niedoskonałości dotychczasowych sposobów łączenia metalowych części protez i aparatów ortodontycznych), ile względy czysto biologiczne, związane z niekorzystnym wpływem lutu PSR-37 na jamę ustną i aparat ortodontyczny. ciało jako całość. Lut PSR-37 ulega korozji wraz z wydzielaniem swoich składników (miedzi, cynku, kadmu, bizmutu itp.). Ze względu na niejednorodność metali w jamie ustnej powstają mikroprądy, powodując zespół objawów patologicznych, tzw. Galwanizm i obserwuje się zjawiska alergiczne.

Zalety spawania laserowego metalowych części protez i aparatów ortodontycznych

1. Dzięki małej rozbieżności promieniowanie laserowe można precyzyjnie skupić na małych obszarach, uzyskując wysoki poziom gęstości mocy (ponad 100 MW/cm2), co pozwala na obróbkę materiałów ogniotrwałych, które są trudne do spawania.

2. Bezkontaktowe naświetlanie oraz możliwość przekazywania energii promieniowania poprzez światłowody umożliwia prowadzenie spawania w trudno dostępnych miejscach.

3. Spoiny laserowe posiadają małą strefę wpływu ciepła w otaczającym materiale, co prowadzi do zmniejszenia odkształceń termicznych.

4. Żadnych lutów ani topników.

5. Lokalizacja uderzenia pozwala na obróbkę obszarów produktów znajdujących się w pobliżu elementów wrażliwych na ciepło.

6. Krótki czas trwania impulsu spawania laserowego pozwala pozbyć się niepożądanych zmian konstrukcyjnych.

7. Wysokie prędkości spawania.

8. Automatyzacja procesu spawania.

9. Możliwość szybkiego manewrowania czasem trwania, kształtem i energią impulsu lasera pozwala elastycznie sterować procesem spawania.

W Instytucie Fizyki Narodowej Akademii Nauk Białorusi opracowano i wykonano instalację do spawania laserowego metalowych części protez i aparatów ortodontycznych.

Technologie laserowe zajmują silną pozycję w arsenale współczesnej stomatologii. W warunkach rosnącej alergizacji populacji i rozwoju lekooporności, laseroterapia staje się realną alternatywą dla farmakoterapii. Atraumatyczny charakter i biopoprawność chirurgii laserowej mówią same za siebie. Zastąpienie skalpela wiązką światła w wielu operacjach pozwoliło zminimalizować ryzyko wystąpienia skutków ubocznych, a niektóre zabiegi wykonać po raz pierwszy.

I ogólnie rzecz biorąc, rozwój technologii laserowych i zastąpienie tradycyjnych efektów chemicznych i mechanicznych światłem to najważniejsze trendy w medycynie przyszłości.

Literatura

1. Dosta A.N. Eksperymentalne i kliniczne uzasadnienie optymalizacji osteogenezy w okresie retencji leczenia ortodontycznego z wykorzystaniem nowoczesnych technologii laserowych: Streszczenie pracy dyplomowej. dis. ...cad. Miód. Nauka. Mn., 2003. 15 s.

2. Lyudchik T.B., Lyandres I.G. , Shimanovich M.L. // Organizacja, profilaktyka i nowe technologie w stomatologii: Materiały V Kongresu Dentystów Białorusi. Brześć, 2004. s. 257-258.

3. Lyandres I.G., Lyudchik T.B., Naumovich S.A. i inne // Technologie laserowo-optyczne w biologii i medycynie: Postępowania międzynarodowe. konf. Mn., 2004. s. 195-200.

4. Naumovich S.A. Sposoby optymalizacji kompleksowego leczenia ortopedyczno-chirurgicznego wad zgryzu i deformacji u dorosłych: Streszczenie pracy dyplomowej. dis. ...dr med. Nauka. Mn., 2001. 15 s.

5. Naumovich S.A., Berlov G.A., Batishche S.A. // Lasery w biomedycynie: Postępowania międzynarodowe. konf. Mn., 2003. s. 242-246.

6. Naumovich S.A., Lyandres I.G., Batishche S.A., Lyudchik T.B. // Lasery w biomedycynie: Postępowania międzynarodowe. konf. Mn., 2003. P.199-203.

7. Plavsky V.Yu., Mostovnikov V.A., Mostovnikova G.R. i inne // Technologie laserowo-optyczne w biologii i medycynie. M-ly międzynarodowy. konf. Mn., 2004. s. 62-72.

8. Ulashchik V.S., Mostovnikov V.A., Mostovnikova G.R. i inne. konf. „Lasery w medycynie”: sob. artykuły i tezy. Wilno, 1995.

9. Baxter G.D. Lasery terapeutyczne: teoria i praktyka Edynburg; Nowy Jork, 1994.

10. Grippa R., Calcagnile F., Passalacqua A. // J. Oral Lazer Applications. 2005. V. 5, N 1. s. 45 - 49

11. Lasery w medycynie i stomatologii. Podstawowa nauka i aktualne zastosowanie kliniczne Terapia Laserem Niskoenergetycznym, wyd. Simunović, Grandesberg, 2000.

12. Simon A. Terapia laserowa niskiego poziomu w gojeniu ran: aktualizacja. Edmonton, 2004.

Nowoczesnystomatologia. - 2006. - №1. - Z. 4-13.

Uwaga! Artykuł adresowany jest do lekarzy specjalistów. Przedruk tego artykułu lub jego fragmentów w Internecie bez hiperłącza do źródła jest uważany za naruszenie praw autorskich.

Promieniowanie laserowe jest promieniowaniem elektromagnetycznym w zakresie optycznym widma. W optycznych generatorach kwantowych oscylacje światła elektromagnetycznego wzmacniane są na zasadzie emisji wymuszonej. Wzmocnione, uporządkowane, jednokierunkowe oscylacje elektromagnetyczne pojawiają się z tą samą częstotliwością, fazą i polaryzacją, co promieniowanie zewnętrzne. Promieniowanie atomów ośrodka aktywnego zachodzi jednocześnie, co tworzy idealną regularność w czasie i przestrzeni, tj. porządek, spójność. Oscylacje elektromagnetyczne występują przy tej samej długości fali, co zapewnia ich monochromatyczność. Wiązka lasera charakteryzuje się bardzo małą rozbieżnością na boki, co powoduje jej duże skupienie na małej powierzchni, jednokierunkowość. Zatem, promieniowanie laserowe jest światłem monochromatycznym, spolaryzowanym, spójnym, jednokierunkowym.

Zasada działania wiązki laserowej

Bardzo wrażliwe na jego działanie są układy błon wewnątrzkomórkowych, zwłaszcza mitochondria – stacje energetyczne komórki. To wpływa na przebieg reakcji biochemicznych, strukturę cząsteczek, tj. wpływa na przebieg podstawowych procesów zachodzących w organizmie, jego potencjał energetyczny. Jego mała moc stymulują procesy regeneracyjne, aktywują hemodynamikę, działają przeciwzapalnie i przeciwbólowo, zwiększają potencjał biologiczny płynnych mediów. Laser helowo-neonowy wywołuje czerwień laser helowo-kadmowy - niebieskie światło. Niebieskie światło ma dobrze wyrażone działanie przeciwzapalne.

Najwięcej zbadano skuteczność biologiczną promieniowania laserowego o niskim natężeniu w czerwonej części widma o długości fali 0,628 mikrona. Uaktywniają się procesy metaboliczne, proliferacja, aktywność enzymatyczna, mikrokrążenie, poprawiają się właściwości reologiczne krwi, następuje zmiana aktywności układów krzepnięcia i antykoagulantu krwi oraz pobudzona jest erytropoeza. Powoduje to przeciwzapalne, przeciwbólowe i troficzne działanie promieniowania laserowego. Krew żylna pod wpływem napromieniania nabiera cech krwi tętniczej, tj. staje się szkarłatny, jego lepkość maleje, a nasycenie tlenem wzrasta. Nazywa się to „szkarłatną krwią” lub objawem hipokoagulacji. Czerwone krwinki dorosłych stają się podobne do czerwonych krwinek dzieci, tj. sklejają się, rozciągają w sznurek i wnikają w niedostępne wcześniej obszary narządów na skutek martwicy, niedokrwienia i zatkania. Odporność jest stymulowana.

Oddziaływanie lasera z tkanką

Wpływ promieniowania laserowego na struktury biologiczne zależy od długości fali energii emitowanej przez laser, gęstości energii wiązki oraz czasowej charakterystyki energii wiązki. Procesy, które mogą zachodzić, to absorpcja, transmisja, odbicie i dyspersja.

Absorpcja – atomy i cząsteczki tworzące tkankę przekształcają energię światła lasera w energię cieplną, chemiczną, akustyczną lub energię światła nielaserowego. Na wchłanianie wpływa długość fali, zawartość wody, pigmentacja i rodzaj tkanki.

Transmisja – energia lasera przechodzi przez tkankę w niezmienionej postaci.

Odbicie – odbite światło lasera nie wpływa na tkankę.

Rozpraszanie - Poszczególne cząsteczki i atomy odbierają wiązkę lasera i odchylają siłę wiązki w kierunku innym niż pierwotny. Ostatecznie światło lasera jest pochłaniane w dużej objętości przy mniej intensywnym efekcie termicznym. Na rozpraszanie ma wpływ długość fali.

Rodzaje laserów w stomatologii

· Opracowywanie ubytków wszystkich klas, leczenie próchnicy;

· Obróbka (trawienie) szkliwa;

· Sterylizacja kanału korzeniowego, wpływ na wierzchołkowe ognisko infekcji;

· Pulpotomia;

· Leczenie kieszonek przyzębnych;

· Odsłonięcie implantu;

· Dziąsłotomia i plastyka dziąseł;

· Frenektomia;

· Leczenie chorób błon śluzowych;

· Zmiany rekonstrukcyjne i ziarniniakowe;

· Stomatologia operacyjna.