Lasery w stomatologii

INNOWACYJNY
3/2012
GABINET
dr hab. n. med. Marta Tanasiewicz
Lasery w stomatologii
W
ostatnich latach
obserwuje się duże
zainteresowanie możliwością
szerokiego zastosowania
promieniowania laserowego
w stomatologii. Dotyczy
to zarówno laserów niskoenergetycznych, używanych
do terapii biostymulacyjnej,
jak i urządzeń wysokoenergetycznych, przeznaczonych
do wykonywania licznych
zabiegów, głównie z zakresu
chirurgii stomatologicznej,
protetyki i stomatologii
zachowawczej.
W 1963 roku pojawiły się pierwsze
doniesienia na temat prób zastosowania laserów w medycynie klinicznej
(1). Dla rozwoju stomatologii ogromne znaczenie miał niewątpliwie
rok 1964, w którym po raz pierwszy
Stern, Sognnaes i Goldman zaaplikowali wiązkę lasera rubinowego na powierzchnię zęba (2). W 1964 roku
na podstawie obserwacji mikroskopowych stwierdzono, że szkliwo
poddane działaniu wiązki lasera rubinowego ulega zmatowieniu i podpowierzchniowemu stopieniu (3).
W 1966 roku miały miejsce pierwsze
badania dotyczące opracowywania
szkliwa i zębiny za pomocą lasera rubinowego w kontekście usuwania tka-
nek zmienionych próchnicowo i modyfikowania ich powierzchni w celu
poprawienia jakości (4). Od 1968 roku
datuje się zastosowania stomatologiczne lasera CO2 (5).
W 1969 roku wprowadzono do medycyny lasery biostymulacyjne. Endre Mester zastosował laser HeNe
o mocy 0,5 W i argonowy o mocy
1 W do leczenia trudno gojących
się owrzodzeń skóry (6). W 1974
roku zainicjowano w medycynie
doświadczenia z laserem Nd:YAG
(5). Kolejnym etapem był rok 1981,
w którym Toshio Oshiro przeprowadził badania porównawcze dotyczące
terapii laserowej małej mocy (LLLT).
W 1985 roku Terry Meyers wdrożył
laser Nd:YAG do zastosowań stomatologicznych związanych głównie z leczeniem endodontycznym. W 1988 r.
miało miejsce pierwsze kliniczne zastosowanie lasera Er:YAG jako narzędzia do usuwania twardych tkanek
zęba dotkniętych procesem próchnicowym (7).
WŁAŚCIWOŚCI
PROMIENIOWANIA LASEROWEGO
Promieniowanie laserowe ma wyróżniające własności. Lasery, stanowiąc źródło światła o niespotykanej
dotąd gęstości spektralnej, generują
promieniowanie elektromagnetyczne
w postaci fal o długości w zakresie
obszarów głębokiej podczerwieni,
poprzez zakres światła widzialnego,
aż do promieniowania ultrafioletowego, a nawet promieniowania rentgenowskiego. Z fizycznego punktu
widzenia promienie laserowe cha-
rakteryzują się kolimacją, kierunkowością generacji i monochromatycznością, z którą z kolei związana jest
koherencja wiązki promieniowania
polegająca na tym, że wszystkie fotony występują w tej samej fazie (8).
Parametry urządzeń laserowych determinują charakter ich oddziaływania na tkanki biologiczne. Możliwe
interakcje z tkankami obejmują efekt
fotobiochemiczny, fototermiczny i fotojonizacyjny (9).
Efekt fotobiochemiczny odpowiedzialny jest za procesy biostymulacyjne generowane w tkankach przez
fotoindukcję, fotorezonans i fotoaktywację (10). Ponadto prowadzi do zintensyfikowania wymiany energii pomiędzy komórkami w wyniku wzrostu syntezy ATP, hiperpolaryzacji
błon komórkowych i przyspieszenia
mitozy (11).
Efekt fototermiczny wywołuje
w tkankach docelowych, w zależności od temperatury, odparowanie, koagulację lub karbonizację (5).
W procesach opartych na oddziaływaniach termicznych najważniejszą rolę odgrywają: woda, proteiny,
pigmenty i inne związki, np. kwasy.
Efekty zmian zależą od temperatury, jaką można wywołać w tkance.
W temperaturze do 45°C dochodzi
do rozrywania makromolekuł tkanki
biologicznej oraz zmiany struktury
błony komórkowej. W przedziale
45-60°C zostają rozerwane błony
komórkowe, a proteiny przenoszone są poza struktury komórkowe;
następuje spiekanie tkanek. Przy
temperaturze około 60°C dochodzi
99
INNOWACYJNY
T
GABINET
do ich nekrozy w wyniku koagulacji. Przy 100°C mamy do czynienia
z ostrą martwicą i pełnym rozbiciem
struktur tkankowych. Temperatura
w granicach 150°C wywołuje szybkie
odparowywanie tkanek (12).
Natomiast procesy fotojonizacyjne mają charakter oddziaływań
nietermicznych, zaliczamy do nich
fotoablację i fotodekompozycję (9).
Procesy fotoablacji i fotodekompozycji powodują dysocjację molekuł
tkankowych i gwałtowne rozerwanie
struktur komórkowych, któremu towarzyszy ich wyrywanie z podłoża.
Fotoablację charakteryzuje progowa
wartość mocy i szybkość ablacji (12).
Ten typ oddziaływania elektromechanicznego manifestuje się przy
bardzo dużych gęstościach mocy
i nie jest zależny od współczynnika
pochłaniania. Wykorzystywany jest
w ośrodkach o wysokiej transmisji
promieniowania. Impuls o znacznej
mocy jest skupiany na bardzo małej
powierzchni, a występujące w miejscu skupienia silne pole elektryczne
prowadzi do zjonizowania ośrodka.
Następuje efekt optycznego przebicia i powstania mikroplazmy, która
rozprzestrzeniając się, wywołuje silną
falę uderzeniową niszczącą strukturę
tkanki (12).
KLASYFIKACJA
PROMIENIOWANIA LASEROWEGO
I URZĄDZEŃ LASEROWYCH
Wiązka laserowa, przechodząc przez
kolejne warstwy tkanek, ulega odbiciu, rozproszeniu, transmisji i częściowej absorpcji, a nasilenie tych
zjawisk uwarunkowane jest stopniem
uwodnienia i budową tkanki. Z drugiej strony oddziaływanie zależne jest
od długości fali światła laserowego,
zaaplikowanej mocy, czasu naświetlania i techniki przeprowadzania zabiegu – metodą kontaktową lub bezkontaktową (13). Z doświadczeń wynika,
że głębokość wnikania promieniowania laserowego zależy w znacznym
stopniu od długości fali (11). Zakresy
widmowe działania laserów pozwalają na przeprowadzenie podziału
promieniowania na klasy. W klasie A
mieści się promieniowanie ultrafioletowe w zakresie 315-400 nm oraz
widzialne i podczerwień w zakresie
400-1400 nm, w klasie B i C – ultrafioletowe w zakresie 180-315 nm i podczerwień w obszarze 1400-106 nm (14).
Odmiennie prezentuje się klasyfikacja wg stopnia zagrożenia promieniowania dla operatora i pacjenta.
Wyróżnić można tu klasę 1 obejmującą urządzenia o niewielkiej mocy
i promieniowaniu bezpiecznym dla
W Ó J
P
R Z E G L Ą D
S
T O M A T O L O G I C Z N Y
wzroku, klasę 2, w której mieszczą się
lasery emitujące promieniowanie widzialne, bezpieczne dla wzroku przez
czas krótszy niż 0,25 s. Klasa 3A obejmuje lasery średniej mocy, których
promieniowanie jest bezpieczne
dla wzroku przez czas ok. 60 s. Klasa 3B obejmuje lasery średniej mocy,
o promieniowaniu niebezpiecznym
w przypadku spoglądania bezpośrednio w promień lub jego zwierciadlane
odbicie. Klasa 4 dotyczy laserów dużej mocy, których promieniowanie
jest niebezpieczne dla wzroku i skóry
nawet w postaci odbicia dyfuzyjnego (15).
Lasery można klasyfikować również ze względu na charakter ich pracy, wyróżniane są urządzenia pracujące w sposób ciągły bądź impulsowy
(8). Dla prawidłowej charakterystyki
promieniowania laserowego ważna
jest ponadto moc impulsu (W), gęstość powierzchniowa promieniowania (J/cm2) oraz szerokość i częstotliwość repetycji impulsów (Hz) (11).
Oprócz podziału uwzględniającego
kinetykę pracy, przydatna jest klasyfikacja laserów ze względu na rodzaj
ośrodka i charakter wymuszenia promieniowania laserowego. W związku
z tym dzielimy lasery na: gazowe atomowe, gazowe jonowe, gazowe oparte
fot. Thinkstock
Zjawisko biostymulacji
laserowej zachodzi wtedy,
gdy stosowana moc
promieniowania laserowego
nie wywołuje podniesienia
temperatury tkanek o więcej
niż 0,1-0,9°C. Skutek
biostymulacji występuje
w tkankach jako efekt wtórny.
100
INNOWACYJNY
3/2012
na parach metali, gazowe molekularne, jonowe na ciele stałym, półprzewodnikowe, ekscymerowe, barwnikowe, chemiczne, na swobodnych
elektronach i rentgenowskie (8).
D o ko n a n o r ów n i e ż p o d z i a ł u
ze względu na metody doprowadzania promieniowania do tkanek docelowych: kontaktową i bezkontaktową.
Technika bezkontaktowa może mieć
charakter punktowy lub powierzchniowy, a laseroaplikacja zachodzi
z udziałem sondy naświetlającej dany
obszar wieloma wiązkami promieniowania równocześnie lub przez przemiatanie (skanowanie) pojedynczą
wiązką. Spośród technik kontaktowych najczęściej stosuje się przemiatanie, technikę z uciskiem i technikę
z uciskiem pulsacyjnym (12).
Z medycznego punktu widzenia
niezwykle istotna i ułatwiająca przyporządkowanie lasera do określonej
funkcji jest klasyfikacja ze względu na moc promieniowania, która
pozwala na wyróżnienie urządzeń
małej mocy, do 0,5 W, emitujących
atermiczną energię promieniowania,
i dużej mocy, powyżej 0,5 W (4). Często można spotkać się z określaniem
laserów małej mocy mianem miękkich (soft), a wysokoenergetycznych
– twardych (hard) (16). Ścisły podział
na lasery miękkie i twarde ulega obecnie przekształceniu, gdyż używane
w piśmiennictwie fachowym określenie „soft laser” jest zarezerwowane dla urządzeń HeNe, podczas gdy
wprowadzony termin „mid laser”, dla
odróżnienia, określa półprzewodnikowe lasery podczerwieni. Dochodzi
ponadto do niwelowania różnic pomiędzy wysokoenergetycznym a niskoenergetycznym promieniowaniem
laserowym, rozumianym w znaczeniu
generowanych przez te urządzenia
mocy; często bowiem stosuje się lasery Nd:YAG w procedurach biostymulacyjnych, które do tej pory zarezerwowane były wyłącznie dla laserów
niskoenergetycznych (17).
Podejmowane są próby systematyzacji zastosowań technik laserowych
w naukach medycznych, w tym również stomatologii. Jeden z obowiązujących podziałów obejmuje następujące procedury i dziedziny, w których
stosuje się techniki laserowe:
A. Badania podstawowe: oddziaływanie laser – tkanka, odkrywanie
nowych możliwości zastosowań.
B. Pomiary i diagnostyka: spektroskopia i diagnostyka próchnicy, dopplerowska laserowa przepływometria, holografia (lasery: HeNe,
diodowy).
C. Chirurgia jamy ustnej: cięcie i koagulacja (lasery: CO2, Nd:YAG, argonowy, Ho:YAG, diodowy).
D. Analgezja i biostymulacja: (lasery:
HeNe, diodowy, Nd:YAG).
E. Stomatologia zachowawcza:
uszczelnianie bruzd (lasery: CO2,
Nd:YAG, Ho:YAG), leczenie próchnicy (lasery: ekscymerowy, CO2,
Nd:YAG, Er:YAG, Ho:YAG), polimeryzacja materiałów kompozytowych (lasery: Ar2, He:Cd), poprawa jakości powierzchni tkanek
zębowych (lasery: ekscymerowy,
CO2, Nd:YAG, Er:YAG, Ho:YAG),
leczenie kanałowe (lasery: ekscymerowy, CO2, Nd:YAG, Er:YAG,
Ho:YAG), apiektomia (lasery: CO2,
Nd:YAG, Ho:YAG).
F. periodontologia: skaling (CO 2,
Er:YAG, Ho:YAG) (21).
Ogólna klasyfikacja wyróżnia lasery nisko- i średnioenergetyczne, stosowane w procedurach diagnostycznych, analgetycznych, biostymulacyjnych, oraz wysokoenergetyczne, stosowane w chirurgii stomatologicznej,
leczeniu, profilaktyce próchnicy oraz
chorób przyzębia i błon śluzowych
jamy ustnej (17).
LASERY NISKOENERGETYCZNE
Niskoenergetyczne lasery stosowane
w procedurach biostymulacyjnych,
analgetycznych, do detekcji próchnicy i spektroskopii, w dopplerowskiej
GABINET
przepływometrii, holografii, to najczęściej laser HeNe, diodowy i argonowy (9).
Biostymulacją laserową nazywamy
zmianę aktywności komórek i tkanek
wywołaną naświetlaniem słabą wiązką laserową o długości fali światła
zawartej w przedziale 400-1000 nm.
Wybór takiego zakresu fal wynika
z niewielkiego w tym obszarze widma
absorpcji wody, co umożliwia głębsze
wnikanie światła w struktury tkanek.
W działaniu biostymulacyjnym siła
reakcji tkanki zależy od ilości energii
przez nią zaabsorbowanej i jest opisywana przez krzywą Arndta-Schultza
z modyfikacją Oshiro. Wynika z niej,
że słabe i średnie wartości energii
od 0,1 J/cm2 do 12 J/cm2 pobudzają
aktywność fizjologiczną, umiarkowane w zakresie od 12 J/cm2 do 16 J/cm2
sprzyjają aktywności fizjologicznej,
natomiast silne – powyżej 16 J/cm2
– hamują ją. Skuteczne dawki dla biostymulacji tkanek, stosowane w stomatologii, zawierają się w przedziale
0,5-12 J/cm2 (10). Zjawisko biostymulacji laserowej zachodzi wtedy, gdy
stosowana moc promieniowania laserowego nie wywołuje podniesienia
temperatury tkanek o więcej niż 0,10,9°C. Skutek biostymulacji występuje w tkankach jako efekt wtórny.
Po zaabsorbowaniu padającej wiązki
światła monochromatycznego, emitowanego przez lasery małej i średniej
mocy, na poziomie komórkowym dochodzi do pierwotnych reakcji biochemicznych, bioelektrycznych i bioenergetycznych (6). W komórkach
następuje przyspieszenie wymiany
elektrolitowej pomiędzy wnętrzem,
a ich otoczeniem, wzrost aktywności
mitotycznej i działania antymutagennego, zmiana struktury ciekłokrystalicznej błon biologicznych, zwiększenie syntezy enzymów oraz ATP
i DNA. Wymienione zjawiska noszą
nazwę reakcji pierwotnych, a zachodząc w tkankach naświetlonych, stanowią punkt wyjścia dla reakcji wtór101
INNOWACYJNY
nych, które mają miejsce w tkankach
sąsiadujących (6).
Obserwuje się przekazywanie energii drogą bezpromienistą do odległych
struktur podskórnych, stwierdzając
przemiany fotochemiczne, analogiczne do zachodzących pod wpływem
światła zewnętrznego. Proces ten
nazwany jest często „fotobiochemią
bez światła” i odpowiada odległemu
efektowi systemowemu, prowadzącemu do zmian charakterystycznych
dla naświetlania promieniowaniem
laserowym, w miejscach oddalonych
od aplikacji wiązki (10, 17). Na poziomie tkankowym obserwuje się: poprawę mikrokrążenia, wzrost amplitudy
potencjałów czynnościowych włókien
nerwowych, działanie immunomodulacyjne, hipokoagulacyjne, a także pobudzenie angiogenezy. Do wtórnych
efektów terapii laserowej zalicza się
ponadto działanie przeciwbólowe
i przeciwzapalne (w miejscu działania
dochodzi do przyspieszenia procesów
metabolicznych).
Stosując odpowiednio dobrane
dawki w zabiegu biostymulacji,
osiąga się maksymalny stopień skuteczności (MSS), który jest zależny
od części promieniowania laserowego absorbowanej przez daną objętość tkanki. Jest to zależność stosunku mocy światła lasera, jaką należy
stosować w terapii, do ilości mocy
zużytkowanej przez procesy biostymulacyjne. Aby uzyskać MSS dla
laserów typu soft, należy zapewnić
maksymalny kontakt końcówki lasera z tkanką, wilgotną powierzchnię
naświetlania i kąt padania promienia w stosunku do tkanki wynoszący
około 90° (6, 10).
Prezentowane w literaturze możliwości zastosowania laserów małej
i średniej mocy obejmują między
innymi terapię pomocniczą w przypadkach: dentitio difficilis, dolor post
extractionem i przygotowania do wykonania anaesthesiae localis per conductionem (18).
102
T
GABINET
Najpopularniejszym z laserów niskoenergetycznych był do tej pory
HeNe, o długości fali 633 nm, pracujący w sposób ciągły i mogący generować promieniowanie w zakresie widzialnym i podczerwieni. Jest on skuteczny w naświetlaniach zmian powierzchownych, gdyż głębsze zmiany
patologiczne wymagają wiązki głębiej
penetrującej tkanki, o długości fali
830 nm, 850 nm, 904 nm lub 950 nm,
wytwarzanej przez lasery półprzewodnikowe (19). Posiada on również
inne zastosowania medyczne. Istnieje
możliwość jego wykorzystania do detekcji próchnicy, gdyż w jego świetle
ognisko próchnicowe uwidacznia się
na tle zdrowych tkanek. Dopplerowski przepływomierz oparty na laserze
HeNe używany jest ponadto do oceny żywotności miazgi. Dzięki temu
laserowi można uzyskać hologramy
obrazujące badane obiekty w trzech
wymiarach, z submikronową dokładnością pomiaru. Na szczególną
uwagę zasługują wykorzystujące laser
HeNe techniki interferometrii holograficznej i profilometrii, pozwalające na dokładną ocenę zmian kształtu
lub położenia określonych struktur
w jamie ustnej w wyniku porównania
wstępnych i końcowych hologramów
(8, 20).
Obecnie coraz szerszy zakres zastosowań mają lasery diodowe, np. laser
półprzewodnikowy z diodą arsenkowo-galową, o długości fali 904 nm,
emitujący promieniowanie podczerwone, stosowany w procedurach
biostymulacyjnych. Charakteryzuje
się on działaniem przeciwzapalnym
i przeciwobrzękowym wykorzystywanym w leczeniu szczękościsku,
a ponadto podnosi próg bólowy w leczeniu próchnicy, przyspiesza gojenie
ran poekstrakcyjnych i pourazowych.
Podejmowano również, zakończone
sukcesem terapeutycznym, próby leczenia takich stanów chorobowych,
jak: gingivitis, stomatitis aphtosa,
sinusitis maxillaris, arthritis tempo-
W Ó J
P
R Z E G L Ą D
S
T O M A T O L O G I C Z N Y
mandibularis, neuritis nervi trigemini
(4, 10, 21).
Należy też podkreślić znaczenie
niskoenergetycznego lasera argonowego emitującego wiązkę światła
widzialnego o długości 488 nm w zakresie spektrum niebiesko-zielonego,
który stosowany do polimeryzacji
materiałów dentystycznych na bazie
żywic może redukować ich skurcz polimeryzacyjny i utwardzać je nawet
na głębokość 30 mm, siła wiązania
wypełnienia z zębem ma być po takim postępowaniu większa, natomiast
czas utwardzania o około 25% krótszy
(16). Ponadto laser argonowy jest stosowany do detekcji próchnicy. Ząb
podświetlany jest przez niebiesko-zielone światło promieniowania, a obszary zdemineralizowane ujawniają
się w postaci ciemnych plam. Stopień
ich wysycenia pozwala na przeliczenie ilościowej utraty składników mineralnych, opisywanej jako QLF. Dla
porównania oceny laserowej wykorzystuje się często mikroradiografię
rentgenowską (22).
LASERY WYSOKOENERGETYCZNE
W stomatologii i innych dyscyplinach
medycznych stosowane są lasery wysokoenergetyczne, takie jak: CO 2,
Nd:YAG, Er:YAG, a obecnie trwają
próby upowszechnienia również
urządzeń ekscymerowych, barwnikowych i Ho:YAG (17).
W chirurgii stomatologicznej znalazł zastosowanie głównie gazowy
molekularny laser CO2, o długości fali
10 600 nm, mocy od 1 W do 15 W, pracujący w sposób ciągły lub impulsowy, metodą kontaktową lub bezkontaktową. Jest on doposażony we wbudowany laser HeNe, którego wiązka
stanowi marker prowadzący dla niewidocznej wiązki pracującej.
Laser CO 2 jest wykorzystywany
w chirurgii stomatologicznej i periodontologii ze względu na powinowactwo do tkanek uwodnionych i przyspieszającą zabiegi możliwość pracy
INNOWACYJNY
3/2012
ciągłej. Laserowa preparatyka tkanek
miękkich obejmuje cięcie, koagulację
i usuwanie powierzchowne. Wykorzystanie tego lasera do bezkrwawego
nacinania tkanek miękkich jest możliwe dzięki wytwarzaniu podczas
zabiegu mikrokoagulatów tkankowych. Zaletą tych urządzeń, cenną
w zastosowaniach chirurgicznych,
jest fakt, że w większości przypadków nie wymagają kontaktu roboczej części lasera z tkankami, a rana
pozabiegowa jest zwykle niewielka
i czysta, krwawienie nieznaczne, natomiast gojenie przebiega łagodnie
(4, 16). Dzięki temu, że promieniowanie lasera CO2 wnika na głębokość
od 5 mm do 10 mm, łatwiej można
kontrolować procesy ablacji tkanek
miękkich niż w przypadku lasera
Nd:YAG. Obwódka koagulacyjna
wynosi tu od 0,5 mm do 1,5 mm,
natomiast podobnie zastosowany
laser Nd:YAG pozostawia obwódkę
koagulacyjną o średnicy ok. 5 mm.
Proces gojenia po cięciu jest krótszy,
gdyż już praktycznie po 7-10 dniach
zaobserwować można bliznę wyglądem zbliżoną do 20-30-dniowej, wykonanej cięciem konwencjonalnym.
Waporyzacja tkanek pod wpływem
wiązki lasera CO2 jest zmienna w zależności od tego, czy mamy do czynienia z wiązką zogniskowaną (duża
moc na małej powierzchni, większa
głębokość penetracji), czy rozproszoną (duża powierzchnia działania,
mniejsza moc i mniejsza głębokość
penetracji) (23).
Wszelkie aplikacje lasera CO2 w obrębie tkanek twardych w badaniach
in vivo (kości, zębina) wykazują,
że szybciej podlegają one procesom
naprawczym i reparacyjnym. Z relacji pacjentów wynika, że zabieg
przebiega bardziej komfortowo i jest
mniej bolesny (24). Wiązka lasera CO2
zastosowana z zalecaną mocą nie prowadzi do uszkodzenia tkanki kostnej
leżącej poniżej tkanek poddawanych
aplikacji. Jednorazowe usunięcie ziar-
niny za pomocą lasera CO2 hamuje
jej ponowny wzrost (25). Laser ten
jest szczególnie efektywny w usuwaniu wczesnych postaci takich zmian
chorobowych, jak: epulis, fibroma,
papilloma, a także w precyzyjnych zabiegach w obrębie przyzębia, takich
jak: gingiwektomia, frenulotomia,
westibuloplastyka, likwidacja dehiscencji, ponadto usuwanie naczyniowych zmian chorobowych, przygotowanie jamy ustnej do protezowania,
odsłanianie śródkostnych elementów
nośnych implantów i cięcie gałązek
nerwów czaszkowych.
Po przeprowadzeniu prób użycia
lasera do usuwania złogów i osadów
z powierzchni korzeni zębów ekstrahowanych (laser LX-20, moc 6 W, częstotliwość repetycji impulsów 20 Hz,
czas trwania impulsu 0,01 s, gęstość
energii promieniowania 240 J/cm2)
okazało się, że jest on skuteczny
również w tego typu zabiegach, lecz
tylko w ograniczonym zakresie.
Szorstkość powierzchni jest zbliżona
do tej po ręcznym usuwaniu złogów,
za to wytworzona temperatura jest
bardzo wysoka i szkody dla zębów
oraz tkanek otaczających mogą być
niewspółmierne do korzyści. Poza
tym zarówno ręczna kireta, jak i laser
pozostawiają na powierzchni cementu warstwę nieusuniętych złogów,
które w przypadku lasera ulegają
stopieniu i wtórnemu połączeniu z cementem korzeniowym. W porównaniu z laserem Nd:YAG utrudnieniem
w stosowaniu lasera CO2 do zabiegów
periodontologicznych jest niewygodne przegubowe ramię optyczne o dużej objętości i ciężarze (16).
Kolejny laser wysokoenergetyczny,
stosowany w stomatologii zachowawczej do opracowywania zmienionych
próchnicowo twardych tkanek zęba,
usuwania złogów nazębnych, przygotowywania zębiny pod materiały
adhezyjne, prób usuwania starych
wypełnień dentystycznych, to laser
Er:YAG. Jego struktura jest oparta
GABINET
Laserowa preparatyka
tkanek miękkich obejmuje
cięcie, koagulację
i usuwanie powierzchowne.
Wykorzystanie lasera
do bezkrwawego nacinania
tkanek miękkich jest możliwe
dzięki wytwarzaniu podczas
zabiegu mikrokoagulatów
tkankowych.
na ciele stałym, gdzie w krystaliczny
granat itrowo-glinowy wbudowano
pierwiastek ziem rzadkich – erb. Emituje on wiązkę o długości 2940 nm
z częstotliwością repetycji impulsów
w zakresie od 1 Hz do 30 Hz, która
jest najsilniej absorbowana przez
twarde tkanki zęba spośród wszystkich fal laserowych (17, 26). Jego
promieniowanie jest najintensywniej
pochłaniane przez wodę i grupy hydroksylowe zlokalizowane w nieorganicznych strukturach budulcowych
zębiny i szkliwa (27). Powinowactwo
wiązki lasera Er:YAG do wody jest
10 razy większe niż promieniowania o podobnej mocy emitowanego
przez laser CO2 (28). Obecność wody
przyspiesza proces ablacji twardych
tkanek i nie dopuszcza do wzrostu
temperatury w tkankach otaczających powyżej 3°C. Lasery Er:YAG
mogą być skuteczne w usuwaniu
twardych tkanek zęba zmienionych
próchnicowo, gdyż zarówno szkliwo,
jak i zębina mają maksimum absorpcji w zakresie 2900-9600 nm, a jego
promieniowanie jest deponowane głębiej, niż wynika to ze współczynnika
absorpcji dla czystej wody (27).
Proces oddziaływania tego lasera
ma charakter fotoablacyjny i nie obserwuje się efektu nadtapiania powierzchni tkanek, co jest charakterystyczne dla pracy laserami Nd:YAG
i CO2 (29). Część emitowanego ciepła
w zetknięciu z tkankami zostaje rozproszona wraz z usuwanymi cząstka103
INNOWACYJNY
mi, a tylko niewielka ilość jest pochłaniana przez tkanki otaczające miejsce
aplikacji. Dodatkowo, skuteczność
i poziom bezpieczeństwa pracy z tym
laserem można zwiększyć przez rozpylanie na powierzchni tkanek docelowych warstwy wody. Promieniowanie wnika w obręb cząsteczek wody,
sprawiając, że wzrost wibracji tych
cząstek prowadzi do podwyższenia
ciśnienia i temperatury w strefie aplikacji i inicjuje w ten sposób procesy ablacyjne. W obrębie poddanych
działaniu lasera tkanek dochodzi
do mikroeksplozji kierowanych przez
uderzenie ciepła i waporyzację (30).
Następny wysokoenergetyczny laser oparty na ciele stałym to Nd:YAG
zbudowany na krysztale granatu
itrowo-glinowego domieszkowanego jonami neodymu, o długości fali
1064 nm, z wyjściem światłowodowym o średnicy 0,32 mm. Pracuje
on kontaktowo lub bezkontaktowo,
ze zmienną repetycją impulsów, w zakresie od 1 Hz do 30 Hz (możliwość
regulacji co 1 Hz), o energii w impulsie od 0,05 J do 2 J (możliwość
regulacji co 0,05 J). Tor pracy jest
podświetlany widzialnym promieniowaniem lasera półprzewodnikowego o długości fali 650 nm i mocy
0,03 W. Moc maksymalna stomatologicznego lasera Nd:YAG wynosi
9 W. Ten wysokoenergetyczny laser
oddziałuje z tkankami docelowymi
dzięki zachodzącym w ich obrębie
zjawiskom: transmisji, rozpraszania,
odbicia i absorpcji. Pierwsze trzy
procesy nie zawsze wywołują efekt
pozytywny, gdyż prowadzą do utraty
części energii emitowanej (odbicie),
niezamierzonego efektu wzrostu
temperatury tkanek sąsiadujących
z poddawanymi laseroaplikacji (rozproszenie) i penetracji promieniowania w głąb tkanek (transmisja). Zjawiskiem pozytywnym jest natomiast
absorpcja, dzięki której możliwe jest
np. wygładzanie ścian kanałów korzeniowych (31).
104
T
GABINET
Interakcje pomiędzy promieniowaniem tego lasera a tkankami docelowymi determinują zakres jego
zastosowań w stomatologii. Należy
pamiętać, ze działa on szczególnie
intensywnie na tkanki pigmentowane (różnice widać nawet w obrębie
pojedynczych zębów, w różnych ich
obszarach), a jego światło ma powinowactwo do wody i dlatego swobodnie penetruje tkanki uwodnione, rozchodząc się na odległość 60 mm (16,
32). W stomatologii laser ten może
być stosowany do terapii zarówno
tkanek miękkich, jak i twardych.
Do tej pory wykorzystywano go jako
narzędzie pomocnicze w usuwaniu
zmian zapalnych, przygotowywaniu
pola protetycznego, leczeniu stomatitis aphtosa, herpes simplex labialis,
a także w plastyce dziąseł i do zatrzymywania krwawienia. Zabieg kiretażu laserowego pozwala na usuwanie
komórek nekrotycznych, ziarniny
i zmienionego zapalnie nabłonka. Laser pracuje w kontakcie z tkankami
przyzębia. Dochodzi do redukcji liczby komórek bakteryjnych, głównie
Bacillus subtilis, Bacteroides species.
Ponieważ promieniowanie lasera jest
absorbowane przez ciemniejsze elementy, dlatego patogeny produkujące
melaninę są redukowane selektywnie,
w tym Actinobacillus do 40% (33).
Laser Nd:YAG może być stosowany w obrębie twardych tkanek zęba
do usuwania złogów i płytki bakteryjnej, znoszenia nadwrażliwości zębiny,
dezynfekcji kanałów korzeniowych
i terapii tkanek okołowierzchołkowych. Zastosowanie lasera w leczeniu
endodontycznym oparte jest na jego
działaniu bakteriobójczym, a także
związane jest z tym, że jego promieniowanie przyczynia się do stapiania
zębiny i zamykania kanalików bocznych. Zastosowanie lasera Nd:YAG
do znoszenia nadwrażliwości zębiny
polega na zamykaniu kanalików zębinowych bez niszczenia jej powierzchni. W badaniach z zastosowaniem
W Ó J
P
R Z E G L Ą D
S
T O M A T O L O G I C Z N Y
SEM stwierdzono, że u pacjentów
skarżących się na nadmierną reaktywność zębów kanaliki zębinowe
mają większą średnicę, którą można
zniwelować za pomocą wiązki lasera
Nd:YAG (34). Istnieje również możliwość zastosowania Nd:YAG do opracowywania i oczyszczania trudno dostępnych bruzd zębów trzonowych.
Laser ten pozwala na usunięcie włókien, zabrudzeń i złogów ze szczelin
przy minimalnej energii i bez naruszenia integralności szkliwa (35).
Pożądane efekty przynosi również
stosowanie lasera Nd:YAG w przygotowywaniu zębów do uszczelniania
bruzd poprzez wygładzanie nierówności i jednoczesne niszczenie flory
bakteryjnej w szczelinach.
Opisywane w doniesieniach anestetyczne działanie lasera Nd:YAG
polega na tym, że energia lasera
(1,5 W przez ok. 60 s na każdą powierzchnię korony) wchodzi w interakcję z pompą sodowo-potasową
i zmienia wrażliwość błony komórkowej na bodźce bólowe (36).
Jeśli chodzi o oddziaływanie lasera
na twarde tkanki zęba, to wykorzystywane są tu głównie zdolności wiązki
do stapiania. Właściwość promieniowania lasera Nd:YAG, polegającą
na wywoływaniu efektu stopienia,
częściowego zamknięcia kanalików
zębinowych poprzez koagulację kolagenu zębiny, wykorzystywano w terapii złamań korzeni zębów. Uzyskano
wygładzenie i rekonsolidację uszkodzonych brzegów złamanych korzeni
(37). Energia lasera Nd:YAG, nieprzekraczająca progu tolerancji miazgi,
pozwala również na skuteczne opracowanie zmienionego chorobowo cementu korzeniowego i usunięcie jego
zainfekowanych warstw (35).

Katedra Stomatologii Zachowawczej
z Endodoncją, Śląski Uniwersytet Medyczny
w Katowicach, 41-902 Bytom,
plac Akademicki 17. Kierownik Katedry:
dr hab. n. med. Marta Tanasiewicz
Piśmiennictwo dostępne w redakcji