Только появление эрбиевых лазеров изменило эту ситуацию. В 1988 году Paghdiwala провел первые эксперименты по обработке твердых тканей с помощью Er:YAG лазера. Попытки эти были не самыми успешными, но они ознаменовали собой начало нового этапа в лазерной стоматологии.

Последние несколько лет показали, что появление эрбиевых лазеров действительно стало переломным моментом с точки зрения применения этой технологии в обработке твердых тканей. Все большее количество стоматологов включает эти устройства в свой арсенал рабочих инструментов. Естественно, что этот вид лазеров вызывает повышенный интерес тех врачей, которые еще не приняли окончательное решение о применении данной технологии в своей клинической практике. Именно им адресован данный материал.

Теоретические аспекты

Прежде чем переходить к конкретным приемам, имеет смысл остановиться на принципах работы лазера и взаимодействия лазерного излучения с тканями. Сразу стоит отметить, что излучение эрбиевых лазеров относится к инфракрасной части электромагнитного спектра (рис. 1) и, соответственно, является невидимым для человеческого глаза.

Фото 1

Следующее, на чем следует заострить внимание – это поведение лазерного излучения при встрече с тканью. Кому-то такая информация может показаться ненужной, но без понимания этого механизма невозможно осознанно и качественно выполнять препарирование.

Итак, при попадании лазерного излучения на ткань может происходить отражение (прямое и рассеянное), передача (прямая или диффузная), либо взаимодействие с тканью которое может проявляться либо в виде поглощения, либо в виде рассеивания (рис. 2). В данном случае нас будет интересовать именно поглощение – разные ткани, в зависимости от своего состава, по разному реагируют на различные виды лазерного излучения.

Фото 2

Как видно на графике (рис. 3), для обработки твердых тканей наиболее подходят те лазеры, излучение которых максимально поглощается водой и гидроксиаппатитом, поскольку именно они составляют основную массу состава эмали и дентина (таблица 1). Из графика становится очевидно, что попытка обрабатывать твердые ткани, к примеру, диодным лазером приведет к неоправданному увеличению времени воздействия на ткань и вызовет ее сильный перегрев. График отчетливо демонстрирует причину, по которой именно эрбиевые лазеры являются наиболее многообещающими для обработки кариозной полости.

Строго говоря, длина волны – это не единственный параметр, на который стоит обращать внимание, хотя он и очень важен. Чтобы описать режим работы лазера совершенно недостаточно упомянуть, что работа ведется Er:YAG-лазером с длиной волны 2940 нм. Необходимо понимать что зуб это очень сложная структура, и если в эмали содержится только 8% воды и 2% органических веществ, то в дентине их уже 25% и 30% соответственно (рис. 4). Очевидно, что эти ткани по разному будут реагировать на лазерное излучение, что естественным образом требует использования различных режимов работы лазера.

Обобщая, можно сказать, что тип взаимодействия лазерного излучения и ткани зависит от следующих параметров: длины волны, мощности излучения, режима работы лазера – импульсный или непрерывный – и типа ткани. Поскольку общепризнанной практикой стало использование именно импульсных режимов при препарировании твердых тканей, то важными для рассмотрения параметрами являются длительность импульсов, частота следования и их количество. Только учитывая все упомянутые параметры можно говорить о действительно предсказуемом воздействии на ткань.

Препарирование твердых тканей

Не прекращавшиеся с 1988 года многочисленные научные исследования позволили создать серьезную научную основу, опираясь на которую исследователи смогли разработать надежные и предсказуемые алгоритмы работы по препарированию твердых тканей зуба. Именно это позволило эрбиевым лазерам получить в 1997 году одобрение FDA (Food and Drug Administration) для выполнения следующих процедур: удаление кариеса, обработка полостей, модификация дентина и эмали.

Разработанные алгоритмы позволяют производить чрезвычайно избирательное удаление глубокого кариеса практически вплотную к пульпарной камере – опытный специалист, манипулируя такими параметрами как длительность и мощность импульса, может с помощью лазера удалить кариознопораженную ткань гораздо более точно и избирательно, чем это возможно традиционными механическими методами. Так, проведенные Hibst и Keller в 1990 году гистологические исследования показали, что препарирование полости Er:YAG лазером возможно в непосредственной близости от пульпы без ее повреждения. Это становится возможным за счет правильного подбора параметров импульсов и того факта, что лазерное излучение по разному воздействует на здоровые и пораженные ткани. Другими словами, используя минимальную мощность импульса, которая воздействует на пораженную ткань и не воздействует на здоровую, можно даже в условиях отсутствия визуального контроля выполнять минимально инвазивное и точное препарирование. Конечно, еще раз повторюсь, для этого нужно очень тщательно соблюдать режимы и условия – в частности совершенно необходимо постоянное наличие водяной пленки на обрабатываемой поверхности во избежание избыточной генерации тепла. Многочисленные исследования (Graber/Gutknecht, Raab, Glockner, Hibst и др.) показали необходимость строгого соблюдения режимов работы – даже препарирование под неправильным углом может приводить к тому, что участки глубокой полости могут оставаться без водяного слоя и это моментально приводит к перегреву ткани.

Фото 4

Те, кто называют эрбиевые лазеры «холодными», забывают о том, что они излучают в инфракрасном спектре, т.е. являются тепловыми – в этом легко убедиться отключив подачу воды и направив наконечник на руку. Только присутствие воды, которая практически полностью поглощает излучение Er:YAG лазера, препятствуя его проникновению в глубину ткан, позволяет говорить, что воздействие лазера отмечается только в поверхностном слое.

Скорость препарирования

Таким образом, обработку тканей лазером можно считать безопасной и успешной только при соблюдении рядя требований и правильном подборе параметров импульсного режима (рис. 5). Как видно из графика, одинаково важными параметрами являются мощность импульса, его длительность и пауза между импульсами. Подбирая разные сочетания этих параметров можно получать различные эффекты. К примеру, проведенные исследования показывают, что манипулируя мощностью, длительностью и частотой следования импульсов, можно добиться результатов по быстрому удалению твердой ткани, максимально приближенных к таковым при работе высокоскоростными борами. Это исследование, кстати, опровергает стереотипную точку зрения, согласно которой обработка твердых тканей лазером происходит очень медленно. Как видно из таблицы (таблица 2), при мощности импульса 300 мДж длительности 100 мкс и частоте 30 Гц результаты выглядят очень впечатляюще (правый столбец).

Появившееся новое поколение лазеров предоставляет возможность экспериментировать с еще более впечатляющими параметрами импульса – так, некоторые системы позволяют работать с мощностью импульса до 600 и даже 1000 мДж. Это в теории должно еще больше увеличить скорость препарирования, но пока нет достоверных исследований, которые бы показали, что такое увеличение мощности безопасно для прилежащих тканей с точки зрения повышения их температуры.

Эти эксперименты еще впереди и совершенно очевидно, что лазеры в стоматологии преподнесут еще массу сюрпризов и дадут стоматологу множество интересных возможностей, которые позволят поднять лечение на качественно новый уровень.

Заключение

Резюмируя, можно с уверенностью заключить, что эрбиевый лазер – это инструмент, который позволяет стоматологу проводить обработку твердых тканей безболезненно, избирательно, безопасно и эффективно.
Достаточно ли этого, чтобы стоматологи проявили к этой технологии повышенный интерес, станет понятно в ближайшие годы.

Зарегистрируйтесь и войдите на сайт, чтобы иметь возможность оставлять комментарии