Lasery w stomatologii

Transkrypt

1 3 /2012 INNOWACYJNY GABINET 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 tkadr hab. n. med. Marta Tanasiewicz Lasery w stomatologii Wostatnich 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. nek zmienionych próchnicowo i modyfikowania ich powierzchni w celu poprawienia jakości (4). Od 1968 roku datuje się zastosowania stomatologiczne lasera CO 2 (5). W 1969 roku wprowadzono do medycyny lasery biostymulacyjne. Endre Mester zastosował laser HeNe o mocy 05 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 C zostają rozerwane błony komórkowe a proteiny przenoszone są poza struktury komórkowe; następuje spiekanie tkanek. Przy temperaturze około 60 C dochodzi 99

2 INNOWACYJNY GABINET T 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 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 nm oraz widzialne i podczerwień w zakresie nm w klasie B i C ultrafioletowe w zakresie nm i podczerwień w obszarze 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 wzroku klasę 2 w której mieszczą się lasery emitujące promieniowanie widzialne bezpieczne dla wzroku przez czas krótszy niż 025 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/cm 2 ) 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 C. Skutek biostymulacji występuje w tkankach jako efekt wtórny. 100

3 3 /2012 INNOWACYJNY GABINET na parach metali gazowe molekularne jonowe na ciele stałym półprzewodnikowe ekscymerowe barwnikowe chemiczne na swobodnych elektronach i rentgenowskie (8). Dokonano również podziału 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 05 W emitujących atermiczną energię promieniowania i dużej mocy powyżej 05 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: CO 2 Nd:YAG argonowy Ho:YAG diodowy). D. Analgezja i biostymulacja: (lasery: HeNe diodowy Nd:YAG). E. Stomatologia zachowawcza: uszczelnianie bruzd (lasery: CO 2 Nd:YAG Ho:YAG) leczenie próchnicy (lasery: ekscymerowy CO 2 Nd:YAG Er:YAG Ho:YAG) polimeryzacja materiałów kompozytowych (lasery: Ar 2 He:Cd) poprawa jakości powierzchni tkanek zębowych (lasery: ekscymerowy CO 2 Nd:YAG Er:YAG Ho:YAG) leczenie kanałowe (lasery: ekscymerowy CO 2 Nd:YAG Er:YAG Ho:YAG) apiektomia (lasery: CO 2 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 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 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 01 J/cm 2 do 12 J/cm 2 pobudzają aktywność fizjologiczną umiarkowane w zakresie od 12 J/cm 2 do 16 J/cm 2 sprzyjają aktywności fizjologicznej natomiast silne powyżej 16 J/cm 2 hamują ją. Skuteczne dawki dla biostymulacji tkanek stosowane w stomatologii zawierają się w przedziale J/cm 2 (10). Zjawisko biostymulacji laserowej zachodzi wtedy gdy stosowana moc promieniowania laserowego nie wywołuje podniesienia temperatury tkanek o więcej niż 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 wtór- 101

4 INNOWACYJNY GABINET T 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 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). 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 tempomandibularis neuritis nervi trigemini ( ). 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 CO 2 o długości fali 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 102

5 3 /2012 INNOWACYJNY GABINET ciągłej. Laserowa preparatyka tkanek miękkich obejmuje cięcie koagulację i usuwanie powierzchowne. Wykorzystanie tego lasera do bez krwawego 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 CO 2 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 05 mm do 15 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 dniowej wykonanej cięciem konwencjonalnym. Waporyzacja tkanek pod wpływem wiązki lasera CO 2 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 CO 2 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 CO 2 zastosowana z zalecaną mocą nie prowadzi do uszkodzenia tkanki kostnej leżącej poniżej tkanek poddawanych aplikacji. Jednorazowe usunięcie ziarniny za pomocą lasera CO 2 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 001 s gęstość energii promieniowania 240 J/cm 2 ) 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 CO 2 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 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 CO 2 (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 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 CO 2 (29). Część emitowanego ciepła w zetknięciu z tkankami zostaje rozproszona wraz z usuwanymi cząstka- 103

6 INNOWACYJNY GABINET T 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 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 032 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 005 J do 2 J (możliwość regulacji co 005 J). Tor pracy jest podświetlany widzialnym promieniowaniem lasera półprzewodnikowego o długości fali 650 nm i mocy 003 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). 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 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 (15 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 Bytom plac Akademicki 17. Kierownik Katedry: dr hab. n. med. Marta Tanasiewicz Piśmiennictwo dostępne w redakcji 104