Основи лазерного препарування

16 квітня 2024

Машинний переклад

Оригінальна стаття написана мовою RU (посилання для прочитання).

Лазер – це термін, що з перших літер англійського визначення, що перекладається російською як «посилення світла з допомогою стимуляції випромінювання випромінювання».

В основі роботи лазерних установок лежить фізичний процес вимушеного випромінювання світлових променів із довжиною хвиль у діапазоні від ультрафіолету до субміліметрового інфрачервоного випромінювання. Дане явище обумовлено тісним контактом фотона та збудженого атома, яке настає у той час, коли енергія фотона чітко збігається з енергією збудженого атома. Результатом такої тісної взаємодії врешті-решт стає перехід збудженого атома (або молекула) в незбуджений стан, що супроводжується перетворення надлишку енергії на новий фотон, що має абсолютно рівний первинному фотону заряд енергії, поляризації та область поширення.

Докладніше про застосування лазера в стоматології на вебінарі Лазери та фотодинамічна терапія в лікуванні пародонтальних інфекцій та периімплантитів .

Спрощений механізм функціонування стоматологічного лазерного апарату заснований на коливанні світлового променя між лінзами та оптичними дзеркалами, яке послідовно циклічно набирає силу. У міру досягнення певного рівня потужності відбувається випромінювання світлового променя. Подібний викид енергії супроводжується чітко керованою реакцією.

Малюнок 1. Ербієвий лазер у стоматології.

Характеристика лазерного випромінювання

Лазерне випромінювання можна охарактеризувати такими властивостями:

Монохромність - все випромінювання, що випромінюється лазером, відрізняється однаковою довжиною хвилі, має один колір. Якщо взяти звичайне світло, воно представлене багатьма кольорами. А якщо лазерне світло пропустити крізь призму, то на виході отримуємо такий самий колір, як на вході.
Колімованість - лазерне випромінювання не розсіюється, воно рухається у вигляді променя в одному напрямку.
Когерентність - сукупність електромагнітних коливань знаходиться один з одним у фазі, так формується хвильовий фронт.

Різновиди лазерів

Класифікувати лазери можна, ґрунтуючись на численних умовах.

Залежно від виду чинного субстрату:

газові (криптоновий, гелій-неоновий, аргоновий, вуглекислотний);
рідинні (працюють на барвниках);
на парах металів (гелій-селеновий, гелій-ртутний, гелій-кадмієвий, на парах золота та міді);
твердотільні лазери (робоча речовина представлена кристалами – це ітрій-алюмінієвий гранат (YAG), ітрій-літієвий фторид (YLF), сапфір та силікатне скло);
з урахуванням напівпровідникових діодів.

Залежно від механізму переведення атома діючої речовини у стан збудження:

оптичні;
хімічні;
електричні.

Залежно від потужності випромінювання, що виділяється:

Низькоінтенсивні - здатні видавати на виході потужність потоку, яка вимірюється в міліватах. Набули широкої популярності у фізіотерапії.
Високоінтенсивні, мають значно вищі показники потужності, у практиці використовуються для препарування твердих тканин, при відбілюванні, оперативних втручаннях на кістки та м'яких тканинах.

Рисунок 2. Застосування лазера у стоматології.

Принципи лазерного препарування

В основі препарування лежить здатність деяких структурних елементів біологічної тканини поглинати світлове випромінювання. Хромофор - так називається речовина, здатна поглинати світло.

До хроматофорів можна віднести всілякі пігменти (меланін), гідроксіапатит, воду, кров. Лазер певного різновиду розрахований на конкретний хромофор, а калібрування його енергії відбувається, спираючись на здібності хромофора, а також сферу застосування.

Так, найбільша абсорбція водою світлової енергії відбувається при довжині хвилі 2.94 мкм. Ербієвий лазер оснащений такою довжиною хвилі.

Найкраща абсорбція гідроксіапатитом світлової енергії спостерігається також при довжині хвилі, що дорівнює 2.94 мкм. У зв'язку з цим ербієвий лазер у практиці лікаря-стоматолога знайшов застосування для препарування твердих тканин.

Пристрій лазерної стоматологічної установки

Стандартна установка для препарування зубів представлений базовим блоком, який здатний генерувати світловий потік конкретної частоти і потужності, світловодом, а також лазерним наконечником. Останній безпосередньо застосовується стоматологом до роботи на твердих тканинах.

Малюнок 3. Лазер в ендодонтії.

Запуск та зупинка апарата здійснюється натисканням на ножну педаль. Комфорт роботи обумовлений також випуском лазерних наконечників різних моделей. При цьому всі моделі оснащені системою охолодження, що дозволяє постійно контролювати нагрівання та якість висічення некротизованих тканин.

Абляція – це механізм висічення ербієвим лазером твердих тканин, він ґрунтується на "мікровибухах" молекул води, які є в структурі емалі та дентину, при нагріванні її лазерним променем. Зумовлено це явище тим фактором, що вода для ербієвого лазера – це хромофор, що поглинає. При роботі в імпульсному режимі ербієвий лазер щомиті посилає близько десяти променів.

Миттєве нагрівання та випаровування води, яка є в структурі емалі, дентину, м'яких тканин і кістки, називається “гідрофотонічний ефект”, завдяки якому і відбувається видалення пошкоджених тканин. Водно-повітряний спрей застосовується для досягнення ефекту охолодження. Область впливу обмежується найтоншим шаром впливу енергії лазера. У зв'язку з тим, що гідроксіапатит мінімально поглинає енергію лазера, навколишні тканини не нагріваються понад два градуси.

Малюнок 4. Лазерне відбілювання.

Переваги використання стоматологічного лазера

Застосування лазерного препарування має такі переваги:

Безболісність маніпуляції.
Безпека та точність маніпуляції.
Відсутність шуму.
Швидке препарування, але при цьому легко контрольоване, оскільки стоматолог негайно може перервати процес лише одним рухом. Для роботи лазера характерний повний контроль, він забезпечується завдяки тому, що лазер не має залишкового обертання, яке властиве турбінному наконечнику після завершення подачі повітря.
Профілактика інфекції. Лазерне препарування – це безконтактна маніпуляція, оскільки жоден компонент лазерної установки не має прямого контакту з біотканинами пацієнта. А біологічні рідини, мікроорганізми, частинки тканин, що виділяються у процесі препарування, не розлітаються на велику відстань, що відбувається при роботі з турбінним наконечником.
Якість відпрепарованої поверхні. Оброблена емаль немає дефектів поверхні як мікротріщин і сколів, які обов'язково виникають після роботи з борами. Порожнина після роботи лазера має ідеальну поверхню, готову до подальшого пломбування. "Змащений шар" відсутня. Порожнина абсолютно чиста, можна виключити етап протруювання, відразу приступати до нанесення адгезиву.

Недоліки

Незважаючи на незаперечні переваги, лазерне препарування має ряд недоліків:

Робоча область має обмежений огляд (лікар-стоматолог у процесі роботи може орієнтуватися лише світловий покажчик.
Відсутній зворотний тактильний зв'язок, що ускладнює диференціювання тканин (демінералізованого та мінералізованого дентину).
Необхідність додаткового навчання, набуття досвіду та навичок.
Необхідність додаткового обладнання робочого місця, висока вартість лазерного апарату.
Неможливість у ряді випадків обмежитися виключно лазерним наконечником, оскільки ряд маніпуляцій доводиться виконувати традиційними наконечниками або ручними інструментами (видалення неспроможних пломб, амальгами, наприклад, надання порожнини необхідної конфігурації, фінішне оздоблення реставрацій).

Показання для лазерного препарування

Герметизація фісур.
Висічення некротизованих тканин, препарування порожнини.
Фінішна підготовка емалі.
Обробка дентину кондиційна, яка спрямована на зниження чутливості шийок зубів, відкритого в результаті підготовки до протезування або внаслідок травми дентину, при неможливості покриття зубів у той же час тимчасовими коронками.
Видалення неспроможних реставрацій. Дане показання має обмеження, оскільки за допомогою лазера можна видалити лише деякі старі реставрації, виконані з гібридних та мікронаповнених композиційних матеріалів.

Малюнок 5. Лазер у пародонтологічній практиці.

Протипоказання для лазерного препарування

Використання в стоматології лазера відноситься перевага до фізіотерапевтичної маніпуляції, звідси необхідність оцінки протипоказань для роботи з лазером: