Застосування лазера в неопераційній пародонтологічній терапії: огляд

Резюме

Незважаючи на велику кількість публікацій, існує суперечка серед клініцистів щодо застосування лазерів у періодонтальному лікуванні. Метою цієї роботи є огляд наявної літератури та визначення стану справ щодо застосування лазерів у неоперативній періодонтальній терапії.

Хронічний пародонтит характеризується утворенням кишень і прогресивною втратою альвеолярної кістки. Ця тканинна деструкція є наслідком специфічної бактеріальної агресії та імунної відповіді пацієнта. Головною метою періодонтального лікування є видалення зубного каменю та субгінгівальної бляшки з метою придушення екологічних ніш і досягнення виграшу в адгезії, запобігаючи прогресуванню захворювання, усуваючи патогенні бактерії та їх токсини. Використання лазера поступово пропонується для періодонтальної терапії як більш селективна, ефективніша та менш травматична техніка для сприяння періодонтальному відновленню. Кожен тип лазера називається відповідно до свого активного середовища і випромінює монохроматичну світлову енергію. Слово LASER є акронімом для “light amplifications by stimulated emission of radiation”. Ця концепція датується 1917 роком з теорією стимульованого випромінювання Ейнштейна, але лише в 1960 році був створений перший лазер, лазер Рубі, Мaimanом. Лазери почали широко використовуватися в медицині та хірургії з моменту розробки лазера Рубі Мaimanом. На жаль, ці перші спроби призвели до "тріщини" на зубній поверхні та термічного пошкодження дентину і емалі.

Щоб лазер мав біологічні ефекти, енергія повинна бути поглинута, при цьому ступінь поглинання тканини варіює в залежності від довжини хвилі та оптичних характеристик цільової тканини. Оскільки тканини мають більше ніж один компонент, результативний ефект є комбінацією ефектів кожного з їх компонентів. Лазери CO2, Nd:YAG та Er:YAG є найбільш використовуваними в хірургічних процедурах, що виконуються на м'яких тканинах ротової порожнини, і були першими, які мали частини, що могли бути використані інтраорально. Їх перше застосування на оральних тканинах було описано Goldman et al та Stern and Sognnaes. Було запропоновано, щоб лазер Nd:YAG використовувався в хірургії м'яких оральних тканин, що швидко призвело до розвитку лазерів для пародонтальної терапії. Характеристики лазерів, такі як абляція або випаровування, гемостаз та стерилізація, можуть зробити їх відмінним допоміжним або альтернативним інструментом у лікуванні пародонтальних захворювань. Ці типи лазерів забезпечують лікування з результатами, які порівнянні або іноді перевищують результати, що надаються традиційними техніками та інструментами. Існує десятки показань для використання лазера, які варіюють від простого видалення ясеневої тканини до видалення каріозної тканини. У порівнянні з традиційним лікуванням, лазери можуть бути використані для зменшення кількості патогенних елементів, забезпечення кращого гемостазу, скорочення періоду загоєння, а також періоду післяопераційного болю та післяопераційних наслідків, забезпечуючи більший комфорт для пацієнта. Наразі існує велика кількість літератури про застосування лазерів у лікуванні пародонтиту, хоча існує величезна суперечка серед клініцистів щодо цього питання. Метою цієї роботи є огляд існуючої літератури та визначення стану справ щодо застосування лазерів у не хірургічній пародонтальній терапії.

Методи

Було проведено дослідження в базах даних Medline, Cochrane та ScienceDirect з 2002 по 2009 рік, використовуючи такі ключові слова: Лазер, Лазерна терапія та Некіргічна пародонтальна терапія, вибираючи всі статті, що пов'язують використання лазера в некіргічній пародонтальній терапії. Додатково були вручну перевірені наступні журнали: Journal of Clinical Periodontology; Periodontology 2000; Journal of Periodontology.

CO2 лазер

З CO2 лазером швидке підвищення температури та внутрішньоклітинний тиск призводять до клітинної лізи. Таким чином, під час його використання жоден контакт з тканиною не можливий. Його довжина хвилі практично поглинається водою. Оскільки м'які тканини складаються приблизно на 75% до 90% з води, близько 98% енергії перетворюється на тепло, яке поглинається поверхнею тканини при найменшому наближенні або проникненні лазера. Таким чином, коричнева зона, викликана коагуляційною некрозою, видима на розрізі лазера, тому в сучасних системах фокус лазера повинен бути застосований на відстані близько 3-5 мм від цільової тканини.

Глибина лазерного розрізу пропорційна прикладеній потужності та часу експозиції. Цей лазер, коли застосовується в хірургії м'яких тканин, використовується з змінною потужністю від 5 до 15 ватів, в імпульсному режимі. Вищі рівні енергії використовуються для видалення тканин, тоді як нижчі - для гемостазу та коагуляції.

Лазер неодим: YAG

Лазер Nd:YAG на 1,064 нм проникає у воду на глибину 60 мм. Тепловий ефект цього лазера ідеальний для абляції потенційно аномальної кровотечі тканини та для гемостазу дрібних капілярів. Глибина проникнення в м'яку тканину була оцінена як 2+- 1 мм. Недавні дослідження показали, що термічне пошкодження може виникнути в підлягаючій кістці. Шкідливе нагрівання всередині пульпи також було зафіксовано в дослідженнях in vitro. Оскільки він передається через оптичне волокно, це дозволяє легко застосовувати його в важкодоступних ротових просторах, таких як пародонтальні кишені (Рисунок 1).

Лазер ербієвий: YAG

Лише з 1997 року було зафіксовано акцент на використанні цього лазера в м'яких тканинах, і FDA схвалила його застосування в твердих тканинах, таких як емаль, цемент і кістка. Його довжина хвилі 2,940 нм ідеально підходить для абсорбції гідроксиапатитом і водою, що робить його ефективним для абляції емалі та дентину. Нагрівання, яке він викликає, виробляє мікровибухи в твердих тканинах, при цьому його нагрівання є мінімальним, навіть стосовно пульпи. Важливо використовувати водяний спрей під час використання радіації для досягнення максимальної ефективності в усуненні залишків з мінімальним виділенням тепла (Фігура 2).

Діодний лазер

Цей лазер нещодавно був введений у стоматологію, продемонструвавши відмінну здатність як гемостатичний агент. Він використовується для видалення м'яких тканин шляхом прямого контакту. Порівняльні дослідження показали подібні тканинні ефекти до лазера Nd:YAG, але без побічних ефектів у більш глибоких тканинах.

Перші пародонтальні операції з використанням лазера були виконані з лазером CO2 у 1985 році, але ці лазери спочатку не могли дістатися до всіх ділянок ротової порожнини і могли спричинити термічні пошкодження зубів і кістки. Сьогодні лазери мають більш складні системи, а прогрес у розумінні патогенезу пародонтальної хвороби призвів до того, що лазери стали дуже важливим інструментом у якості допоміжного засобу для лікування пародонтальної хвороби. На 6-му Європейському консенсусі з пародонтології було проведено систематичний огляд застосувань лазера в неоперативній пародонтальній терапії, в якому було зроблено висновок, що вони забезпечують подібні результати в короткостроковій та довгостроковій перспективі між використанням лазера Er:YAG та механічним дебридментом у пацієнтів з хронічним пародонтитом. Також зазначається, що не вдалося дійти висновків щодо потужності, яку слід використовувати, через множинну варіабельність досліджень без уніфікації параметрів використання. Цей консенсус робить висновок, що наукові докази, що підтримують застосування лазера CO2, Nd:YAG; Nd:YAP або діодного лазера та відповідну клінічну користь, є недостатніми через брак доступних досліджень, а також тому, що дослідження використовують ці лазери як допоміжні засоби, а не як альтернативи традиційному лікуванню. Енергія лазера Nd:YAG добре поглинається пігментованими тканинами (афінність до меланіну), що дозволяє його клінічне застосування для різання та коагуляції. Головною перевагою є його бактерицидний ефект. Одночасне використання лазера Nd:YAG під час скарифікації та полірування коренів дезінфікує кишені, усуває поверхневий шар бактеріальної бляшки на зубному камені та дозволяє більш просте та ефективне полірування. Крім того, це дозволяє працювати в майже чистому від крові полі та зменшує кількість запитів на анестезію з боку пацієнтів. Його гемостатичний ефект є перевагою в лікуванні пацієнтів з порушеннями коагуляції. Пацієнти зазвичай повідомляють про менший біль і набряк після операції.

Лазер Nd: YAG сприяє формуванню нової пародонтальної адгезії. Коли його використовують обережно і на низькій потужності, він не завдає шкоди поверхням зубів та пародонту. Лазери родини Ertêm мають показання для видалення зубного каменю, їх можна використовувати для абляції кістки з мінімальним термічним пошкодженням сусідніх тканин. Лазери CO2 використовуються для ремоделювання м'яких тканин. Діодні лазери використовуються для зменшення індексу кровотечі, забезпечуючи бактерицидний ефект, зменшення запалення та покращення загоєння в пародонтальних кишенях. У дослідженнях Ніла та Меллонінга пацієнти, які проходили лікування лазером Nd:YAG разом з чисткою та поліруванням коренів, мали зменшення гінгівального індексу в порівнянні з тими, хто не проходив лазерну терапію, а також приріст пародонтальної адгезії на кінець 6 місяців. Баддер та ін. описали, що лазер видаляє бактерії з м'яких тканин та їх екзотоксини (гіалуронідази та коллагенази), відповідальні за прогресування пародонтальної хвороби (Рисунок 3).

Багато досліджень описують лазерну терапію як допоміжне лікування, а не як заміну стандартним методам. Кюретаж пародонтальних кишень з лазером не є ефективним, якщо не проводиться скребіння та полірування коренів для усунення бактерій з кореневих поверхонь.

Використання лазера в лікуванні хронічного пародонтиту базується на перевагах субгінгівальної кюретажу, індукції лазера для покращення рівня вставлення шляхом регенерації цементу, періодонтальної зв'язки та підтримки з боку альвеолярної кістки, а також на значному зменшенні патогенних бактерій під яснами, і підготовці кращого середовища для реепітелізації сполучної тканини поверхні коренів, окреслення та скульптури як твердих, так і м'яких тканин для більш передбачуваного загоєння.

Скребіння та полірування коренів є традиційним методом контролю мікрофлори під яснами. Метою субгінгівального дебридменту є не лише усунення бактерій з неадгезивної бляшки, але й видалення відкладень зубного каменю.

Watnabe та ін. продемонстрували ефективність видалення зубного каменю за допомогою лазера Er:YAG без побічних ефектів, а також наступне зменшення пародонтальної кишені. Schwarz та ін. повідомили про подібні або кращі результати через 6 місяців з лазером, у порівнянні з традиційним механічним дебридментом, де лише кровотеча після зондування та рівень клінічного вставлення показали значні відмінності після лікування лазером. Aoki та колеги вивчали за допомогою скануючої електронної мікроскопії та гістологічних досліджень видалення зубного каменю за допомогою лазера Er:YAG, спостерігаючи подібні результати до досягнутого за допомогою ультразвукової інструментації. Yamaguchi та ін. зазначають, що випромінювання лазера Er:YAG ефективно усуває більшість липополісахаридів бактерій Gram (-), оскільки вони мають високий пік поглинання для довжини хвилі цього лазера.

Folwaczny et al. виявили антимікробну дію лазера Er:YAG на Porphyromona Gingivalis, Prevotella intermédia, Tannerella forsythensis, Treponema denticola та Aggregatibacter actinomycetecomitans з інгібуванням росту цих бактерій.

Лазери різко зменшують кількість бактерій у хірургічних ділянках, що потенційно може принести користь як пацієнту, так і стоматологу в управлінні проблемами пародонту.

Протоколи, що поєднують скейлінг і кореневу поліровку з лазерною терапією, документують зменшення пародонтальних кишень і приріст клінічного рівня вставлення.

Переваги та недоліки

Переваги лікування лазером у нехірургічному лікуванні пародонту полягають у його ефективності та результативності в абляції м'яких і твердих тканин, з вищою гемостазою, бактерицидним ефектом і мінімальними побічними ефектами при зменшеному використанні місцевої анестезії. Зменшення звуку лазерів у порівнянні з традиційними техніками знижує стрес у пацієнтів.

Серед недоліків є початкова вартість придбання лазерів та тривала крива навчання, яка їм потрібна. Неналежне використання лазерів може завдати шкоди сусіднім структурам, включаючи очі, якщо не використовуються необхідні засоби захисту. Розміри пристроїв також можуть бути перешкодою для клінічного застосування.

Обговорення

Лазер Er:YAG використовується для видалення зубного каменю, обробки кореневих поверхонь та дезінфекції пародонтальних кишень. Дозволяє проводити лікування без необхідності застосування місцевої анестезії при використанні низької потужності. Має потенціал для видалення бактеріальних ендотоксинів з цементу, оскільки ліпополісахариди мають великий коефіцієнт поглинання для цієї довжини хвилі.

Лазер Nd:YAG та діодний лазер мають основні характеристики, такі як їх бактерицидний ефект, але також можуть виконувати розрізи м'яких тканин та очищати епітелій кишені. Дозволяє працювати в майже чистому полі без крові та зменшити використання анестезії (Рисунок 4).

Лазер Co2, що використовується на низькій потужності в розфокусованому режимі, може покращити пародонтальне очищення та переробити анатомію м'яких тканин.

Необхідні додаткові дослідження з високим ступенем доказовості та уніфікації параметрів обладнання, щоб дозволити зробити більш обґрунтовані висновки в статистичному плані та обґрунтувати клінічні рішення.

Висновки

Отже, лазер може бути використаний як допоміжний засіб для нехірургічної пародонтальної терапії, незважаючи на те, що недостатньо досліджень, щоб вважати лазери альтернативою традиційним методам лікування. Бактерицидні ефекти, видалення зубного каменю, здатність видаляти бактеріальну бляшку, можливість формування м'яких і твердих тканин, швидше і більш передбачуване відновлення м'яких і твердих тканин роблять лазери перспективним інструментом у нехірургічному пародонтальному лікуванні.

Жоао Філіпе Муазіньо; Жоао Фонтіс Перейра; Крістіна Тріго Кабрал

Бібліографія

1. Folwaczny M, Benner K, Flasskamp B, Mehl A, Hickel R. Вплив лазерного випромінювання Er:YAG 2,94 мкм на кореневі поверхні, оброблені in situ: гістологічне дослідження. J Periodontol 2003; 74: 360-365
2. Folwaczny M, Mehl A, Aggstallet H, Hickel R. Антимікробні ефекти Er:YAG 2,94 мкм на кореневі поверхні, оброблені in situ: in vitro дослідження. J Clin Periodontol 2002; 29: 73-78
3. Schwarz F, Berakdar M, Georg T, Reich E, Sculean A. Клінічна оцінка лазера Er:YAG у поєднанні з чисткою та плануванням коренів для нехірургічного пародонтального лікування. Контрольоване, перспективне клінічне дослідження. J Clin Periodontol 2003; 30: 26-34
4. Maiman TH. Стимульоване оптичне випромінювання в рубінових лазерах. Nature 1960; 187:493-94
5. Wetcher SJ. Лікування шийної внутрішньоепітеліальної неоплазії за допомогою CO2 лазера; Лазер проти кріотерапії. Огляд ефективності та вартості. Obstet Gynocol Surg 1984; 39:469-73.
6. Carruth JAS. Резекція язика за допомогою лазера вуглекислого газу. J Laryngol Otolaryngol; 1982: 96:529-43
7. Shapshay SM. Хірургія ND:YAG лазера: Огляд застосувань. У: Joffe SN і Oguro Y. Прогрес у хірургії Nd:YAG лазера. Нью-Йорк; Springer-Verlang: 1988:150-55
8. White JM, Goodies HE, Rose CL. Використання імпульсного Nd:YAG лазера для хірургії м'яких тканин у ротовій порожнині. Lasers Surg Med 1991; 11:455-61
9. Goldman L, Hornby P, Meyer R, Goldman B. Вплив лазера на зубний карієс. Nature 1964 203:417
10. Stern RH, Sognnaes RF. Лазерне пригнічення зубного карієсу, запропоноване першим тестом in vivo. J Am Dent Assoc 1972; 85:1087-90
11. Myers TD. Що лазери можуть зробити для стоматології та вас. Dent Manage 1989; 29:26-8.
12. Aoki A, Sasaki K, Watanabe H, Ishikawa I. Лазери в нехірургічній пародонтальній терапії. Пародонтологія 2000 2004; 36: 59-97.
13. Schwarz F, Aoki A, Becker J; Sculean A. Застосування лазера в нехірургічній пародонтальній терапії: систематичний огляд. J Clin Periodontol 2008; 35 (доп. 8 ): 29-44.
14. Neill ME; Melloning JT. Клінічна ефективність Nd:YAG лазера для комбінованої терапії пародонтиту. Pract Periodontics Aesthetic Dent 1997; 9 (6 доп): 1-5
15. Hall RR, Hill DW, Beach AD. Хірургічний лазер вуглекислого газу. Ann Royall Coll Surg Eng 1971; 48:222-25
16. Fuller TA. Основи лазера в хірургії та медицині. У: Dixon JA, ред. Хірургічне застосування лазерів, 2-е вид. Чикаго: Year Book Medical Publishers, Inc; 1988:16-33
17. Halldorsson T, Langerholc J. Термодинамічний аналіз лазерного опромінення біологічних тканин. Appl opt 1978; 17:3948
18. Spencer P, Cobb CM, Wieliczka Dm, Glaros AG, Morris PJ. Зміна температури підлеглого кістки під час абляції м'яких тканин лазером. J Periodontal 1998; 69:1278-82
19. Fujii T, Baehni PC, Kawai O, Kywawkami T, Matsuda K, Kowashi Y. Дослідження з скануючою електронною мікроскопією впливу лазера Er:YAG на кореневий цемент. J Peridontol 1998; 69: 1283.90.
20. Wyman A, Duffy S, Sweetland HM, Sharp F, Rogers K. Попередня оцінка нового високопотужного діодного лазера. Lasers Surg Med 1992; 12:506-9.
21. Sanz M, Teughels W. Інновації в нехірургічній пародонтальній терапії: Консенсусний звіт шостого Європейського семінару з пародонтології; J Clin Periodontol 2008; 35 (Supl8) 3-7
22. Cobb Chalres. Лазер в пародонтології: огляд літератури. J Periodontol 2006. 4; 77: 545-564.
23. Garcia-Ortiz de zárate F, Espanã-Tost AJ, Berini-Aytés L, Gay-Escoda C. Застосування лазера Nd:YAG в стоматології. RCOE 2004; 9; 5: 539-545
24. Yukna RA, Evans GH, Vastardis S, Carr RF. Лазерно-асистоване пародонтальне регенерація у людей. Представлено на 81-й Генеральній сесії Міжнародної асоціації стоматологічних досліджень, Готенбург; Швеція; червень 2003
25. Bader H. Використання лазерів у пародонтології. Dent Clin North Am 2000; 44: 779-791
26. Mortiz A, Schoop U; Goharkhay та ін. Лікування пародонтальних кишень за допомогою діода. Lasers Surg Med 1998; 22: 302-311
27. Pfitzner A, Sigusch BW, Albrecht V, Glockmann E. Знищення періодонтопатогенних бактерій за допомогою фотодинамічної терапії. J Periodontol 2004; 75:1343-1349.
28. Watnabe H, Ishikawa I, Suzuki M, Hasegawa K. Клінічні оцінки лазера Er:YAG для хірургії м'яких тканин та чистки. Журнал клінічної лазерної медицини та хірургії 1996;14: 67-75
29. Schwarz F, Sculean A, Georg T, Reich E. Пародонтальне лікування за допомогою лазера Er:YAG у порівнянні з чисткою та плануванням коренів. Контрольоване клінічне дослідження. J Periodontal 2001; 72: 361-67.
30. Yamaguchi H, Kobayashi K, Osada R, Sakuraba E, Nomura T, Arai T, Nakamura J. Вплив опромінення лазером erbium:YAG на кореневі поверхні. Журнал пародонтології 1997; 68: 1151-115
31. Ben Hatit Y, Blum R, Severin C, Maquin M, Jabro MH. Вплив імпульсного лазера Nd:YAG на субгінгівальну бактеріальну флору та цемент: дослідження in vivo. J Clin Med Surg 1996; 14:137-143.
32. Gutknecht N, Radufi P, Frazen R, Lampert F. Зниження специфічних мікроорганізмів у пародонтальних кишенях за допомогою лазера Nd:YAG - дослідження in vivo. J Oral Laser Appl 2002; 2: 175-80.
33. Coffelt DW, Cobb CM, Rapley JW, Killoy WJ. Визначення порогу щільності енергії для лазерної абляції бактерій: дослідження in vitro. J Clin Periodontal 1997; 24:1-7.
34. Aoki A, Miuta M, Akiyama F та ін. In vitro оцінка чистки субгінгівального зубного каменю лазером Er:YAG у порівнянні з ультразвуковою чисткою. J Periodontal Res 2000; 35:266-77.
35. Eberhard J, Ehlers H, Falk W, Acil Y, Albers HK, Jepsen S. Ефективність видалення субгінгівального зубного каменю за допомогою лазера Er:YAG у порівнянні з механічним очищенням: дослідження in situ. J Clin Periodontal 2003; 30:511-18.
36. Borrajo JL, Varela LG, Castro GL, Rodrigues-Nunez I, Torreira MG. Діодний лазер (980 нм) як допоміжний засіб для чистки та планування коренів. Photomed Laser Surg 2004; 22:509-12.
37. Harris DM, Gregg RH II, McCarthy DK, Colby LE, Tilt LV. Лазерно-асистована нова процедура приєднання в приватній практиці. Gen Dent 2004; 52:396-403.
38. Sculean A, Schwarz F, Georg T, Becker J. Клінічна оцінка лазера Er:YAG у поєднанні з похідною білка емалі для лікування внутрішньокісткових пародонтальних дефектів: пілотне дослідження. J Clin Periodontal 2003; 30:97