В момента в ендодонтията се използват лазери с различна дължина на вълната. Лазер срещу традиционна терапия Параметри, влияещи върху емисиите на лазерна енергия

Снимка 1а: DIAGNOdent 2095

Лечение на меките тъкани

Заключение

През последните няколко години бяха проведени голям брой изследвания върху използването на лазер в стоматологията. В същото време от различни източници се появява нова информация, която подкрепя използването на лазерни технологии в индустрията. През последните десет години лазерната терапия се превърна в популярен допълнителен или дори алтернативен метод на стандартното лечение.

В тази статия ще бъдат разгледани следните въпроси: използването на лазер за профилактика и диагностика на кариес, за лечение на твърди и меки тъкани, както и при ендодонтски манипулации и пародонтология. На този етап има постоянно търсене и разширяване на показанията за използване на лазери в стоматологията. Очаква се скоро лазерът да стане необходим компонент на всеки рутинен преглед при зъболекар.

Тъй като преди технологията се смяташе за много сложна и се използваше доста рядко, днес нивото на разбиране на пълните предимства на лазерните технологии в лекарската практика постепенно нараства. Когато се сравняват лазерни и стандартни терапии, винаги има три важни параметъра, които трябва да се имат предвид: безопасност, ефективност и осъществимост.

Използване на лазер в диагностиката

Най-често използваните методи за идентифициране на кариес са визуален преглед и рентгеново изследване. Визуалният преглед винаги е бил субективен метод, който зависи от знанията и клиничния опит на лекаря. Също така, много проучвания показват, че радиографският метод на изследване е нечувствителен към кариозни лезии, които все още не са образували кухина.

Поради тази причина беше разработен метод за флуоресцентен анализ, който направи възможно откриването на оклузални и проксимални кариозни лезии, например с помощта на DIAGNOdent 2095 (KaVo, LF, снимка 1 a-c) и DIAGNOdent 2190 (LF, снимка 2 a и b) . Те работят на същия принцип: лазерен диод излъчва червена светлина с дължина на вълната 655 nm, а фотодетекторът ви позволява да преброите отразената флуоресценция от бактериални метаболити на кариозна лезия, като същевременно показва стойност от 0 до 99.

Снимка 1а: DIAGNOdent 2095

Снимка 1b: Накрайник A за оклузални повърхности

Снимка 1c: Съвет B за гладки повърхности

Снимка 2a: Цилиндричен накрайник за оклузални повърхности

Снимка 2b: Клиновиден връх за проксимални повърхности

Проучване, което оценява визуални, радиографски и флуоресцентни методи за изследване при откриване на оклузален кариес в първичните зъби, установи, че визуалният метод и флуоресцентната камера VistaProof (Durr Dental, FC) идентифицират по-ясно лезиите на емайла и дентина, докато визуалната инспекция, комбинирана с LF, LF pen и FC, е в състояние да идентифицира по-добре дентиновите лезии на оклузалната повърхност без статистически значима разлика между тях.

Друго проучване сравнява флуоресцентни методи (FC, LF и LF pen), рентгенографски и алтернативен визуален метод, наречен Международна система за откриване и оценка на кариес (ICDAS) II върху оклузални повърхности. Този анализ показа, че комбинацията от ICDAS и изображения с ухапване се представя най-добре за поставената задача.

Профилактика на кариес: повишаване устойчивостта на емайла

В миналото няколко научни изследвания успяха да докажат, че е възможно да се увеличи устойчивостта на емайла към деминерализация с помощта на лазерно лъчение. Сляпото in vitro проучване Ana 2012 от 2012 г. сравнява ефектите от професионалното прилагане на флуорид и лазерното лъчение за намаляване на деминерализацията на емайла. Проучването установи, че и двата метода увеличават издръжливостта на емайла без странични ефекти. По-висока концентрация на калциеви флуориди е установена в групата с лазерно облъчване. Образуването и стабилността на калций-съдържащи съединения също е по-високо в групата с лазерно излагане.

Дължината на вълната, която най-успешно се абсорбира от зъбния емайл, е 9,3 и 9,6 мм въглероден лазер. Намаляването на киселинната дисоциация в емайла се дължи на загубата на карбонатната фаза от кристалите на емайла поради нагряване по време на експозиция. Rechmann 2011 демонстрира, че кратко пулсиране на 9,6 mm лазер бързо инхибира кариеса на емайла, без да уврежда пулпната тъкан и други зъбни тъкани. Ефективността на CO2 лазера за продължителен период от време може да бъде доказана чрез допълнителни изследвания.

Приложение върху твърди тъкани: отстраняване на кариозни лезии

Данните за ефективността на отстраняването на кариозна тъкан с помощта на лазери в сравнение с традиционните борери са много ограничени. Беше извършен систематичен преглед на седем проучвания с подходяща методология, за да се стигне до това заключение. Две проучвания установиха, че няма разлика във времето между отстраняването на кариеса и препарирането на кухината с помощта на алтернативни методи. Четири проучвания стигат до заключението, че лазерното лечение отнема три пъти повече време от конвенционалното лечение. Четири от проучванията също не откриват разлика между лазера и борера по отношение на ефекта им върху пулпната тъкан. Едно проучване установи, че лекарите предпочитат борери пред лазери и всички проучвания стигат до заключението, че пациентите предпочитат лазерната технология за комфорт. Всички възрастни пациенти са в полза на лазера, данните за децата не са ясни. Този резултат не е неочакван; лазерните технологии позволяват да се направи без анестезия, което като цяло подобрява изживяването при посещение при зъболекар.

Лазер в ендодонтията (дезинфекция)

Основната причина за неуспешно ендодонтско лечение е недостатъчното лечение на кореновия канал от персистиращи микроорганизми и повторното повторно замърсяване на канала поради неадекватна обтурация. Успехът на дългосрочните резултати от ендодонтското лечение зависи от няколко фактора, като сложността и разнообразието на анатомията на кореновите канали и разклоненията на допълнителните разклонения. Такава сложна система не позволява директен достъп по време на биомеханично лечение поради необичайното разположение и малкия диаметър на каналите. Предложени са нови антибактериални подходи за по-пълна дезинфекция. Тези нови методи включват също високоинтензивен лазер и фотодинамична терапия, която действа чрез освобождаване на топлина в зависимост от дозата. Въпреки това, в допълнение към унищожаването на микроорганизми, те могат да причинят странични увреждания на околните структури, като нарушаване на структурата на дентина, анкилозиращи корени, разтваряне на цимента, причинявайки коренова резорбция и перирадикуларна некроза.

За да се сравни ефективността на антимикробната фотодинамична терапия със стандартно ендодонтско лечение и комбинирана терапия за отстраняване на бактериални биофилми, присъстващи в заразените коренови канали, бяха проведени проучвания върху десет еднокоренови прясно извадени зъба, специално инокулирани със стабилни биолуминесцентни Грам-отрицателни бактерии. Установено е, че самото ендодонтско лечение намалява замърсяването с 90%, докато фотодинамичната терапия намалява същия фактор с 95%. Комбинацията от лечения доведе до 98% унищожаване на бактерии и, което е по-важно, бактериалният растеж след 24 часа беше много по-нисък в групата на комбинирано лечение, отколкото в двете групи поотделно.

Алтернатива на конвенционалната терапия за подобряване на дезинфекцията на кореновите канали: Nd:YAG и Er:YAG лазери. Едно проучване сравнява ефективността на двата метода при експериментално инфектирани извити коренови канали и заключава, че при прави коренови канали Er:YAG има бактерициден ефект с 6,4-10,8% по-висок от Nd:YAG. Обратно, бактерицидният ефект на ER:YAG в извитите канали е само 1,5-3,1% по-висок от този на Nd:YAG. Тези резултати предполагат, че по-нататъшното развитие на ендодонтските лазерни накрайници и новите техники ще помогнат за подобряване на ефективността на лечението.

Приложение на лазера в пародонтологията (дезинфекция)

Стандартната терапия за пародонтоза включва механично отстраняванезъбна плака и изглаждане на кореновата повърхност, което също има своите ограничения, особено по отношение на намаляване на броя на патогенните бактерии в дълбоките пародонтални джобове. За да се преодолее този недостатък на стандартната терапия, са разработени допълнителни протоколи. Сред тях лазерът е предложен и заради неговия бактерициден и детоксикиращ ефект и заради способността му да достига зони, които остават недокоснати от конвенционалните инструменти.

В пародонтологията могат да се използват различни лазери за отстраняване на плака, дезинфекция на пародонтални джобове, фотоактивирана дезинфекция и деепителизация за бърза регенерация.

Няколко проучвания показват, че дължината на вълната на диодния лазер между 655 и 980 nm може да насърчи зарастването на рани чрез стимулиране на синтеза на колаген, ангиогенезата и освобождаването на растежни фактори. В допълнение, диодният лазер има бактерициден и детоксикиращ ефект in vitro, а също така предотвратява аблация на повърхността на корена, което теоретично намалява риска от загуба на нормална коренова тъкан.

Sgolastra 2012-14 не наблюдава значителна разлика за нито една от изследваните стойности (ниво на клинично прикрепване, дълбочина на джоба, плака и хигиенни индекси) в систематичен преглед. Това предполага, че няма предимство при използването на лазерна терапия като добавка към стандартния нехирургичен протокол. Подобни резултати обаче трябва да се тълкуват предпазливо. Важен фактор, който изисква изясняване, е ефектът от тютюнопушенето върху клиничния резултат, ефективността на диодния лазер върху микробната активност и странични ефекти.

Необходими са нови проучвания за пълна оценка на ефикасността и измерванията на дозата.

Лечение на меките тъкани

Има специфичен набор от процедури на меките тъкани, които могат да се извършват с помощта на лазерна технология. Двете основни предимства на използването на лазер в хирургията по този начин са намалено кървене и по-малко следоперативна болка в сравнение с други техники като електрохирургия. Някои манипулации при хора с нарушения на кръвосъсирването трябва да се извършват с лазер.

Снимка 3: Инфрачервена лазерна терапия за първична херпесна инфекция при млад пациент, подложен на химиотерапия (Therapy XT, DMC)

Заключение

Въпреки малката разлика в ефективността, безопасността и осъществимостта на използването на лазери в сравнение с традиционните технологии, все повече се появяват нови техники и оборудване, използващи лазерна енергия. Лазерът може да бъде достоен вариант при ежедневния ви преглед при зъболекар.

В научната литература непрекъснато се появяват публикации за нови показания за употребата на лазер в ендодонтията, повечето от които базирани на данни от фундаментални изследвания. С въвеждането на лазерните системи за дентална употреба, възникна въпросът за клиничната осъществимост на тяхното използване в ендодонтията. Поради ограничения достъп до кореновите канали, към лазерните системи се поставят много високи изисквания. По правило във всички лазерни системи лъчите могат да се предават чрез оптичен кабел. Ефектът на лазерното лъчение върху пулпата е сравним с ефекта на лазерната светлина върху всички останали пулпи. меки тъканиустната кухина (Frentzen, 1994). Трябва обаче да се има предвид, че регенеративният капацитет на пулпата, ограничен от твърдите тъкани, е доста нисък.

Лазерът може да въздейства върху пулпата и дентина на корена по директен и индиректен начин. Директното облъчване на системата на кореновия канал, като например по време на жизненоважна ампутация или дебридман на канал, може да причини прегряване, коагулация, карбонизация, изпаряване или аблация на пулпата и дентина, в зависимост от вида на използвания лазер и неговата мощност.

При индиректно излагане на лазер, например по време на предаване на неговата енергия, в резултат на нагряване и изсушаване на дентина или поради увреждане на процесите на одонтобластите чрез фотоакустичен ефект (ултразвук), хиперемия и некроза на пулпата възникне. Лазерно индуцираната хиперемия може с течение на времето да причини развитие на дегенеративен процес под формата на повишено образуване на дентин или частична некроза. Тези промени могат да доведат до значително запушване на кухината на зъба, което ще усложни ендодонтското лечение.

За съжаление, в момента е невъзможно да се оценят дългосрочните странични ефекти от използването на лазер.

Ориз. 163. Показания за използване на лазер в ендодонтията.

Таблицата показва показания за употреба различни видовелазер в ендодонтията.

На дясно:различни дентални лазерни апарати.

Ориз. 164. Проводници на лазерно лъчение.

На дясно:фиброоптичен проводник за доставяне на лазерна енергия в кореновия канал.

Определяне на жизнеспособността на пулпата чрез лазерна доплерова флоуметрия

Ефективността на лазерната доплерова флоуметрия в диагностиката на дентални заболявания вече е доказана (Tenland, 1982). Този метод може да се използва и за определяне на микроциркулацията в пулпата. Принципът му се основава на вариации в сигналите от червените кръвни клетки, движещи се под въздействието на лазерно лъчение. Вариациите зависят от посоката и скоростта на движение на червените кръвни клетки. За лазерен доплеров сензор се използват HeNe или диодни лазери. Диодните лазери се препоръчват по-широко за клинична употреба поради тяхната по-дълбока проникваща способност (750-800 nm). Лазерната доплерова флоуметрия се използва във фундаментални изследвания за измерване на промените в микроциркулацията в пулпата под въздействието на различни стимули, като температура или локални анестетици (Raab, Muller, 1989;

Рааб, 1989). Този метод може да се използва и за определяне на жизнеспособността на пулпата след травма. Получаването на възпроизводими, надеждни данни обаче изисква високи технически разходи.

Лазери в ендодонтията. Част II

проф. Джовани Оливи, проф. Роландо Крипа, проф. Джузепе Ярия, проф. Василиос Каицас, д-р. Енрико Ди Вито, проф. Стефано Бенедиченти

Използване на лазер в ендодонтията.

Подготовка на кухината за достъп

С помощта на ербиев лазер е възможно да се подготви кухина за достъп до кореновия канал, тъй като той е способен да подготви емайла и дентина. В този случай, за да можете да работите с висока мощност, се препоръчва използването на къс кварцов накрайник (накрайник) с дължина от 4 до 6 mm и диаметър от 600 до 800 µm.

Тъй като лазерната енергия на ербиевата лазерна система се абсорбира от богати на вода тъкани (пулпа и кариозна тъкан), лазерът осигурява селективен и следователно минимално инвазивен достъп до пулпната камера, като в същото време обеззаразява кухината за достъп и премахва бактериалните остатъци от него (замърсяване) и пулпната тъкан. В резултат на това се постига достъп до отворите на кореновия канал след минимизиране на броя на бактериите в кухината на зъба, което избягва транспонирането на бактерии, токсини и отломки в апикалната посока по време на процедурата за подготовка на канала. Chen et al показаха, че по време на подготовката на кухината за достъп до кореновия канал, бактериите се убиват на дълбочина от 300 до 400 μm върху повърхността, изложена на лазерно облъчване. В допълнение, ербиевите лазери могат да се използват за отстраняване на зъбци и намиране на калцирани канали.

Подготовка и оформяне на коренови канали

Днес препарирането на коренови канали с ротационни никел-титаниеви инструменти е златен стандарт в ендодонтията. Въпреки че ербиевите лазери (дължини на вълната 2780 nm и 2940 nm) са способни да препарират твърда тъкан поради техния признат аблативен ефект, тяхната ефективност при механично препариране на коренови канали в момента е ограничена и не отговаря на ендодонтските стандарти, постигнати с въртящи се никел-титаниеви лазери . Въпреки това лазерът Er,Cr:YSGG (лазер на ербий:хром:итрий скандий галиев гранат (YSGG)) и лазерът Er:YAG (ербиев лазер) получиха одобрение от FDA за почистване, оформяне и разширяване на коренови канали. Тяхната ефективност при оформяне и разширяване на кореновите канали е доказана в няколко проучвания.

Shoji et al използваха Er:YAG лазер с коничен връх (80% странично излъчване и 20% излъчване на върха), за да разширят и почистят канала (с параметри на лазерния импулс от 10-40 mJ; 10 Hz) и получиха по-чисти повърхности на дентина в сравнение с тях към традиционните ротационни техники за приготвяне. В проучване на ефективността на препарирането на канала с помощта на Er:YAG лазер, Kesler et al използваха лазери, оборудвани с микросонди с радиално излъчване до дълбочина от 200 - 400 μm, и установиха, че лазерът е в състояние да разшири и оформи кореновия канал. по-бързо и ефикасно в сравнение с традиционния метод. Наблюденията с електронен микроскоп показват равномерно почистване на повърхността на дентина от апикалната до коронарната част на канала, липса на остатъци от пулпа и добре почистени дентинови тубули първият лазер, получил патент на FDA за всички ендодонтски процедури: разширяване, почистване и деконтаминация на канала), последователно използвайки накрайници с диаметър 400, 320 и 200 микрона и техниката crown down при мощност от 1,5 W и честота от 20 Hz (със съотношение вода-въздух на охлаждане - въздух/вода 35/25%). Stabholz et al представиха положителни резултати от подготовката на канала, извършена изцяло с помощта на Er:YAG лазер и ендодонтска странична микросонда. Ali et al., Matsuoka et al.; Jahan et al използваха Er,Cr:YSGG лазера за подготовка на прави и извити канали, но в техните случаи резултатите на експерименталната група бяха по-лоши от тези на контролната група. Използвайки Er,Cr:YSGG лазер с дюзи с диаметър от 200 до 320 μm при мощност 2 W и честота 20 Hz при препариране на прави и извити канали, те заключиха, че лазерното лъчение е в състояние да препарира прави и извити канали с ъгъл по-малък от 10°, докато препарирането на по-силно изкривени канали води до странични ефекти като перфорации, изгаряния и канален транспорт. Yamomoto et al. изследваха ефективността на рязане и морфологичните ефекти на Er:YAG лазерното лъчение in vitro (30 mJ; 10 и 25 Hz, скорост на извличане на влакна 1-2 mm/sec) отново с положителни резултати. Minas et al получиха положителни резултати с препариране на канала с помощта на Er,Cr:YSGG лазер при 1,5, 1,75 и 2,0 W и 20 Hz с водна струя.

Повърхностите на кореновия канал след подготовка с ербиев лазер са добре почистени, нямат мазен слой, но често съдържат издатини, неравности и места на овъгляване. Освен това съществува риск от перфорация или апикален транспорт на канала. В обобщение, оформянето на канали, извършвано с ербиев лазер, все още е сложна и противоречива процедура, която няма предимства и може да се извършва само в широки и прави канали.

Деконтаминация на ендодонтската система

Научни изследвания за деконтаминация на канали доказват ефективността на химически ириганти (NaOCl), използвани в ендодонтията в комбинация с хелатиращи агенти ( лимонена киселинаи EDTA), използвани за подобряване на почистването на дентиновите тубули. В едно такова проучване Berutti et al демонстрира силата на лазерното обеззаразяване с NaOCl до дълбочина на кореновата стена от 130 µm.

Лазерите първоначално са въведени в ендодонтската практика, за да подобрят ефективността на дезинфекцията на кореновата канална система. Всички дължини на вълните (на всяка лазерна система) поради топлинния ефект имат висока бактерицидна сила. Топлината с различна мощност прониква през стените на дентина с различна интензивност и генерира важни структурни промени в бактериалните клетки. Първоначално настъпва увреждане на клетъчната стена, което води до промяна в осмотичния градиент, което води до подуване и смърт на клетката.

Дезинфекция на коренови канали с лазери в близкия инфрачервен диапазон

За дезинфекция на канали с използване на лазери в близката инфрачервена област, каналите трябва да бъдат подготвени в съответствие с традиционно препоръчваните стандарти (апикална подготовка до ISO 25/30), тъй като дължината на вълната на тези лазери не се абсорбира от твърдите тъкани и следователно няма аблативен ефект на тях. Радиационната деконтаминация се извършва в края на традиционната подготовка на ендодонтския канал като последен етап от ендодонтското лечение преди обтурацията. В канала се поставя оптично влакно с диаметър 200 микрона, недостигащо на 1 mm от върха, и се отстранява с винтови движения в коронарна посока (в рамките на 5 - 10 секунди). Днес, за да се намалят нежеланите термични и морфологични ефекти, е препоръчително тази процедура да се извършва в канал, пълен с иригантен разтвор (за предпочитане EDTA, лимонена киселина или NaOCl). Използвайки експериментален модел, Shoup et al демонстрираха как лазерите разпространяват своята енергия и проникват през стената на дентина. Те показаха по-голяма ефективност на физическата дезинфекция на стените на дентина в сравнение с традиционното химическо напояване.

При използване на неодимов лазер (Nd:YAG) с дължина на вълната 1064 nm се наблюдава 85% намаление на бактериалното замърсяване на канала при пенетрация от 1 mm. Докато използването на диоден лазер с дължина на вълната 810 nm показва намаляване на бактериалното замърсяване на канала с 63% при проникване от 750 μm или по-малко. Тази подчертана разлика в проникването се дължи на ниския и променлив афинитет на тези дължини на вълните към твърда тъкан. Капацитетът на дифузия, който не е равномерен, позволява на светлината да проникне, за да достигне и убие бактериите чрез термични ефекти (фиг. 5). Много други микробиологични изследвания потвърждават силния бактерициден ефект на диодните лазери и Nd:YAG лазерите, като намаляват бактериалното замърсяване на главния канал с до 100%.

ОРИЗ. 5: Близко инфрачервено лазерно влакно, разположено в кореновия канал, недостигащо 1 mm от апекса и различно проникване на Nd:YAG лазерно лъчение и 810nm диоден лазер (вдясно) в стената на дентина.

Лабораторни изследвания от Benedicenti et al. показват, че използването на диоден лазер (810 nm) в комбинация с химически хелатиращи ириганти като лимонена киселина и EDTA води до 99,9% намаляване на бактериалното замърсяване на E. faecalis на ендодонтската система.

Дезинфекция на коренови канали със средни инфрачервени лазери

За обеззаразяване на канала с помощта на ербиев лазер, поради ниската му ефективност при препариране и оформяне на канала, е необходимо да се подготви канала по традиционни методи (препариране на апикалната зона до ISO 25/30). Лазерното обеззаразяване на канали е значително опростено чрез използването на дълги, тънки накрайници (200 и 320 µm), разработени за различни ербиеви лазери. Тези накрайници лесно се потапят в кореновия канал, като не достигат 1 mm от върха. Традиционната техника на радиационна деконтаминация включва изтегляне на върха от кореновия канал със спирално движение за 5-10 секунди, три до четири пъти. В този случай е необходимо каналът да е мокър. Облъчването трябва да се редува с напояване с конвенционални химически ириганти.

Ефективността на триизмерната дезинфекция на ендодонтска система с помощта на ербиев лазер засега е несравнима с ефективността на дезинфекция с лазери в близкия инфрачервен диапазон. Топлинната енергия, генерирана от тези лазери, всъщност се абсорбира предимно на повърхността (висок афинитет към богати на вода дентинови тъкани), където има най-голям бактерициден ефект върху Е. coli (Грам-отрицателни бактерии) и Е. faecalis (Грам-положителни бактерии). При тази дълбочина при 1,5 W Moritz et al получават почти пълно изчистване на канала от горните бактерии (99,64%). Тези системи обаче нямат бактерициден ефект в дълбините на страничните канали, тъй като те проникват само на 300 µm в дълбочината на стената на корена.

Допълнителни проучвания изследват способността на Er,Cr:YSGG лазера да обеззаразява традиционно подготвени канали. При ниска мощност (0,5 W, 10 Hz, 50 mJ, въздух / вода 20%) не настъпва пълно унищожаване на бактериите. Най-добрите резултати за Er,Cr:YSGG лазера са 77% пречистване на тези бактерии при мощност от 1 W и 96% при мощност от 1,5 W.

Нова област на изследване, изследваща способността на ербиевия лазер да насочва бактериални биофилми в апикалната трета на канала, потвърди способността на Er:YAG лазера да премахва ендодонтски биофилм от много видове бактерии (напр. A. naeslundii , E. faecalis, P. acnes, F. nucleatum, P. gingivalis или P. nigrescens) със значително намаляване на бактериалните клетки и разпадането на биофилма. Изключение правят биофилмите, образувани от L. casei.

Продължаващите изследвания оценяват ефективността на новоразработените лазери с радиален и конусен връх за премахване не само на петна, но и на бактериален биофилм. Резултатите са много обещаващи.

Ербиевите лазери с накрайници, които имат фронтално излъчване (лъчението идва от края на върха) имат слабо странично проникване в стената на дентина. Радиалните накрайници бяха предложени през 2007 г. за Er,Cr:YSGG лазера. Gordon et al. са изследвали техните морфологични и дезинфекционни ефекти (фиг. 6). Първото им изследване използва накрайник с 200 µm радиално облъчване във влажни (въздух/вода (34 и 28%) и сухи условия при 10 и 20 mJ и 20 Hz (съответно 0,2 и 0,4 W). Времето на облъчване варира от петнадесет секунди до две минути Максимална бактерицидна мощност (елиминиране на 99,71% от бактериите) е постигната при максимална мощност (0,4 W) и по-продължителна експозиция в сух режим с минимално време на облъчване (петнадесет секунди) с минимална мощност (0,2 W). , е получено елиминиране на 94,7% от бактериите. Във второто изследване е използван накрайник с диаметър 300 микрона при 1 и 1,5 W и 20 Hz след всяко облъчване нивото на обеззаразяване беше 2,7° C, а при 1,5 W беше използвано различни параметри (0,6 W) при температура съответно с 1,3 и 1,6 ° C, което има висок бактерициден ефект върху E. coli и E. faecalis.

ОРИЗ. 6: Радиален връх за Er,Cr:YSGG лазер.

Наред с предимствата на термичния ефект при унищожаването на бактериалните клетки се наблюдава повишаване на температурата, което води до негативни промени на ниво дентин и пародонт. Ето защо е изключително важно да се определят оптималните параметри на лазерното лечение, както и да се изследват нови методи за минимизиране на нежеланите термични ефекти на лазерите върху твърдите и меките тъкани.

Морфологични ефекти върху дентина

Както показват многобройни проучвания, излъчването на инфрачервени лазери в близък и среден обхват по време на дезинфекция и почистване на кореновия канал в сухи условия има странични ефекти върху стените на зъбния корен (фиг. 7 и 8).

ОРИЗ. 7: Нежелани термични ефекти, произтичащи от движението на Nd:YAG лазерното влакно в кореновия канал при работа в сухи условия, контактът на влакното с дентинната стена може да доведе до изгаряне.

ОРИЗ. 8: Нежелани топлинни ефекти, причинени от движение на върхаЕр ,Cr:YSGG, използван в традиционната техника, когато върхът влезе в контакт със сухата дентинна стена, се получават изгаряния, стъпала и канален транспорт.

Използването на близък инфрачервен лазер причинява характерни морфологични промени в стената на дентина: рекристализация на мехурчета и пукнатини, непълно отстраняване на намазания слой, дентинови тубули, затворени от разтопени неорганични дентинови структури (фиг. 9-12). Водата, присъстваща в иригационните разтвори, ограничава увреждащите топлинни ефекти на лазерния лъч върху стените на дентина. По време на лазерна дезинфекция или хелиране на кореновия канал, водата се активира термично от лазери в близкия инфрачервен диапазон или се изпарява от лазери в средния инфрачервен диапазон (като целеви хромофор). Облъчване на коренови канали с близки инфрачервени лазери (диод (2,5 W, 15 Hz) и Nd:YAG (1,5 W, 100 mJ, 15 Hz) веднага след използване на иригационния разтвор ви позволява да получите най-добри характеристикидентин в сравнение с тези, получени само след иригация.

ОРИЗ. 9-10: Изображение от електронен микроскоп (SEM) на Nd:YAG лазерно облъчен дентин (при сухи условия при 1,5 W и 15 Hz). Обърнете внимание на обширните области на топене на дентина и образуване на мехури.

ОРИЗ. 11-12: Изображение от електронен микроскоп (SEM) на дентин, облъчен с диоден лазер (810 nm) (при сухи условия при 1,5 W и 15 Hz). Виждат се следи от термични ефекти, отлепвания и мазен слой.

Когато се облъчва в присъствието на NaOCl или хлорхексидин, размазващият слой все още е частично отстранен и дентиновите тубули остават покрити от разтопени неорганични дентинови структури, но зоната на топене е по-малка (в сравнение с карбонизацията, наблюдавана при облъчване при сухи условия). Най-добри резултати са получени при облъчване с EDTA иригация: повърхности, изчистени от намазания слой, с отворени дентинови тубули и по-малко доказателства за термично увреждане.

В заключение на своите проучвания върху използването на ербиеви лазери за дезинфекция на коренови канали и хелатиране, Yamazaki et al и Kimura et al потвърждават, че възникват нежелани странични морфологични ефекти, когато ербиевите лазери се използват в коренови канали при сухи условия. За да се предотврати образуването им, е необходимо лазерът да се използва в присъствието на вода. Когато използвате ербиеви лазери без вода, използваната мощност води до признаци на аблация и термично увреждане. Също така има голяма вероятност от получаване на стъпала, пукнатини, повърхностни зони на топене и изпаряване на размазания слой.

Когато ербиевият лазер се използва в коренови канали с вода, термичното увреждане се намалява и дентиновите тубули се отварят в горната интертубуларна област с повече калцирани и по-малко податливи на аблация области. Междутубулните области на дентина обаче, които съдържат повече вода, са по-податливи на аблация. Размазващият слой в тях е изпарен от лъчение от ербиеви лазери и до голяма степен липсва. Shoup et al., изучавайки промените в температурата на повърхността на корена in vitro, установиха, че използването на стандартизирани енергийни стойности (100 mJ, 15 Hz, 1,5 W) води до повишаване на температурата на нивото на пародонталната повърхност само с 3,5 °C. Мориц предложи тези параметри като международен стандарт за използването на ербиевия лазер в ендодонтията като ефективни средствапочистване и дезинфекция на кореновия канал (фиг. 13-16).

ОРИЗ. 13-14: Изображение с електронен микроскоп (SEM) на дентин, облъчен с Er,Cr:YSGG лазер (при 1,0 W, 20 Hz, влакното не достига 1 mm до върха), каналът е напоен с физиологичен разтвор. Показва признаци на петна и термично увреждане.

ОРИЗ. 15 - 16: Изображение от електронен микроскоп (SEM) на дентин, облъчен с Er,Cr:YSGG лазер (при 1,5 W и 20 Hz) с водно-въздушно охлаждане (45/35%). Показва отворени дентинови тубули и без петна.

Когато се използват лазери за обеззаразяване на ендодонтска система, препоръчително е да се използват иригационни разтвори (NaOCl и EDTA). Тези решения трябва да се използват и в крайната фаза на лазерното ендодонтско лечение, за да се постигне оптимално здраве на дентина и да се намалят увреждащите топлинни ефекти.

Изследването на лазерното активиране на иригационни разтвори представлява нова област на изследване на използването на лазери в ендодонтията. Предложени са различни техники за активиране на напоителни разтвори, включително лазерно активирано напояване (LAI) и фотоиницииран фотоакустичен поток (PIFP).

Фототермични и фотомеханични ефекти за отстраняване на петна

George et al публикуваха първото проучване, изследващо способността на лазерите да активират ириганти в кореновия канал, за да подобрят тяхната ефективност. В това изследване са използвани две лазерни системи: Er:YAG и Er,Cr:YSGG. За да се увеличи енергията на страничната дифузия, външното покритие на тези лазерни върхове (диаметър 400 µm, плоски и конусовидни върхове) беше химически отстранено.

Изследването облъчва предварително оформени коренови канали с плътен слой от лабораторно отгледан слой намазка. Проучването установи, че лазерно активираните ириганти (по-специално EDTA) водят до по-добри резултати при почистване и отстраняване на петна от повърхността на дентина (в сравнение с канали, които са били само напоени). В по-късно проучване авторите съобщават, че лазерното активиране на иригация при мощности от 1 и 0,75 W води до повишаване на температурата само с 2,5°C без увреждане на пародонталните структури. Blanken и De Moor също изследват ефектите от лазерното активиране на ириганти, сравнявайки го с конвенционалното напояване (TI) и пасивното ултразвуково напояване (PUI). Тяхното изследване използва 2,5% разтвор на NaOCl и Er,Cr:YSGG лазер. Лазерното активиране на разтвора се извършва с помощта на ендодонтски накрайник (диаметър 200 μm, плосък връх) четири пъти за пет секунди при 75 mJ, 20 Hz, 1, 5 W. Върхът се потапя в кореновия канал, като не достига 5 mm от върха. В резултат на това отстраняването на петна е значително по-ефективно в сравнение с другите две техники. Фотомикрографското изследване на експеримента показва, че лазерът генерира движение на течности с висока скорост чрез кавитационен ефект. Разширяването и последващата експлозия на иригантите (термичен ефект) генерира вторичен кавитационен ефект върху интраканалната течност. Друго предимство на този метод е, че няма нужда да местите влакното нагоре и надолу в канала. Влакното просто трябва да се държи равномерно в средната трета на канала на разстояние 5 mm от върха, което значително опростява лазерната техника, тъй като не е необходимо да се придвижва към върха, преодолявайки изкривяванията на корена (фиг. 17a). ).

ОРИЗ. 17: Влакно и връх на близък и среден инфрачервен лазер, разположени в кореновия канал в рамките на 1 mm от върха. В съответствие с техниката LAI върхът трябва да бъде локализиран в средната третина на канала, като не достига 5 mm от върха (вдясно).

De Moor et al., сравнявайки техниката на лазерно активирано напояване (LAI) с пасивно ултразвуково напояване (PUI), заключиха, че лазерният метод, използващ по-малко напоявания (четири пъти в рамките на пет секунди), дава резултати, сравними с ултразвуковата техника, използваща по-дълго време на напояване (три пъти по 20 секунди). De Groot et al също потвърдиха ефективността на метода LAI и получените подобрени резултати в сравнение с PUI. Авторите наблягат на концепцията за поток, дължаща се на разграждането на водните молекули в използваните напоителни разтвори.

Hmoud et al изследват възможността за използване на близки инфрачервени лазери (940 и 980 nm) с 200 μm влакна за активиране на напоителни разтвори съответно при 4 W и 10 Hz и 2, 5 W и 25 Hz. Като се има предвид липсата на афинитет на тези вълни към водата, бяха необходими по-големи мощности, които чрез топлинни ефекти и кавитация биха предизвикали движения на течности в кореновия канал, което в крайна сметка би довело до увеличаване на способността на иригантите да отстраняват остатъците и намазващ слой. В едно по-късно проучване авторите потвърдиха безопасността на използването на тези високи мощности, което доведе до повишаване на температурата от 30°C в иригационния разтвор вътре в канала, но само 4°C на външната повърхност на корена. Изследователите стигат до заключението, че иригацията, активирана от лазери в близката инфрачервена област, е много ефективна с минимални топлинни ефекти върху дентина и кореновия цимент. В скорошно проучване Macedo et al идентифицират основната роля на лазерното активиране като силен модулатор на скоростта на реакция на NaOCl. По време на интервала на напояване (три минути) активността на хлора се повишава значително след LAI в сравнение с PUI или TI.

Фотоиницииран фотоакустичен поток

Техниката FIFP включва взаимодействието на ербиев лазер с иригационни разтвори (EDTA или дестилирана вода). Техниката се различава от LAI. FIPP използва изключително фотоакустични и фотомеханични явления, произтичащи от използването на субаблационна енергия от 20 mJ при 15 Hz с импулси от изключително 50 μs. Със средна мощност от само 0,3 W, всеки импулс взаимодейства с водните молекули с пикова мощност от 400 W, създавайки разширения и последователни „ударни вълни“, водещи до образуването на мощен поток от течност в канала, без да създава нежелана топлинна ефекти, наблюдавани при други методи.

Изследване на апикалната трета на корена с помощта на топлинна пара показа, че при изпълнение на техниката FIFP температурата се повишава само с 1,2 °C след 20 секунди и с 1,5 °C след 40 секунди непрекъснато облъчване. Друго съществено предимство на тази техника е, че накрайникът трябва да се постави в пулпната камера, на входа на кореновия канал. В този случай не е необходимо да го въвеждате в канала, като не достигате пет или един милиметър до върха, което може да бъде доста проблематично, но е необходимо за LAI и TI. За техниката FIPP се използват новоразработени накрайници (12 mm дължина, 300 и 400 μm диаметър, с „радиални и оголени“ краища). Тримилиметровите краища на тези дюзи са без покритие, за да осигурят по-голямо странично излъчване на енергия в сравнение с предната дюза. Този режим на излъчване на енергия ви позволява да използвате лазерната енергия по-ефективно. Импулси с много висока пикова мощност (50 μs, 400 W) се прилагат към нивата на субаблация, в резултат на което в иригационните разтвори се появяват мощни „ударни вълни“, които предизвикват необходимите механични ефекти върху стените на дентина (фиг. 18-20).

ОРИЗ. 18-20: Радиален кварцов връх за FIPP 400 µm. Тримилиметровите краища на тези дюзи са без покритие, за да позволят по-голямо странично излъчване на енергия в сравнение с предната дюза.

Изследванията показват, че отстраняването на петна е по-ефективно при контролни групи само с EDTA или дестилирана вода. Проби, третирани с лазер и EDTA за 20 и 40 секунди, показват пълно отстраняване на намазания слой с открити дентинови тубули (1 точка според Hülsman) и липса на нежелани топлинни ефекти в стените на дентина, които са характерни за лечението с традиционни лазерни методи . Когато се гледа при голямо увеличение, структурата на колагена остава непроменена, подкрепяйки хипотезата за минимално инвазивно ендодонтско лечение (фиг. 21-23).

ОРИЗ. 21-23: Изображение с електронен микроскоп (SEM) на облъчен дентин с радиален връх при 20 и 50 mJ и 10 Hz за 20 и 40 секунди, съответно, с EDTA иригация. Показан е дентин, изчистен от замърсители и размазания слой.

Последствията и резултатите от описаните техники за обеззаразяване на коренови канали и отстраняване на бактериален биофилм от тях продължават да се изследват. Резултатите от изследванията, получени до момента, са много обещаващи (Фигури 24-26).

ОРИЗ. 24: Изображение с електронен микроскоп (SEM) на дентин, покрит с бактериален биофилм E.фекалии преди лазерно облъчване.

ОРИЗ. 25 - 26: Изображение от електронен микроскоп (SEM) на дентин, покрит с бактериален биофилм от E. faecalis след облъчване с Er:YAG лазер (20 mJ 15 Hz, FIFP накрайник) с EDTA иригация. Показано е разрушаването и отделянето на бактериалния биофилм и пълното му изпаряване от главния коренов канал и от страничните тубули.

Дискусия и изводи

Лазерните технологии, използвани в ендодонтията, претърпяха значително развитие през последните 20 години. Подобрена е технологията за разработване на ендодонтски влакна и накрайници, чийто калибър и гъвкавост позволяват да бъдат въведени в кореновия канал без да достигат 1 мм от апекса. Проучване последните годинибяха насочени към разработване на технологии (намалени дължини на импулса, "радиални и изчеткани" върхове) и методи (LAI и FIPP), които могат да опростят използването на лазер в ендодонтията и да сведат до минимум нежеланите топлинни ефекти върху стените на дентина, поради използването на по-малко енергия в присъствието на химически ириганти. Разтворът на EDTA се е доказал като най-доброто решение за LAI техниката, която активира течността и увеличава нейната хелатираща активност и премахването на петна. Лазерното активиране на NaOCl повишава неговата дезактивираща активност. И накрая, методът FIPP намалява увреждащите топлинни ефекти върху зъбната тъкан и има силен почистващ и бактерициден ефект поради инициирането на течни потоци от фотонна лазерна енергия. Необходими са допълнителни изследвания, за да се потвърдят методите LAI и FIFP като иновативни технологии в съвременната ендодонтия.

Лазери в ендодонтията. Част II

проф. Джовани Оливи, проф. Роландо Крипа, проф. Джузепе Ярия, проф. Василиос Каицас, д-р. Енрико Ди Вито, проф. Стефано Бенедиченти

Използване на лазер в ендодонтията.

Подготовка на кухината за достъп

С помощта на ербиев лазер е възможно да се подготви кухина за достъп до кореновия канал, тъй като той е способен да подготви емайла и дентина. В този случай, за да можете да работите с висока мощност, се препоръчва използването на къс кварцов накрайник (накрайник) с дължина от 4 до 6 mm и диаметър от 600 до 800 µm.

Тъй като лазерната енергия на ербиевата лазерна система се абсорбира от богати на вода тъкани (пулпа и кариозна тъкан), лазерът осигурява селективен и следователно минимално инвазивен достъп до пулпната камера, като в същото време обеззаразява кухината за достъп и премахва бактериалните остатъци от него (замърсяване) и пулпната тъкан. В резултат на това се постига достъп до отворите на кореновия канал след минимизиране на броя на бактериите в кухината на зъба, което избягва транспонирането на бактерии, токсини и отломки в апикалната посока по време на процедурата за подготовка на канала. Chen et al показаха, че по време на подготовката на кухината за достъп до кореновия канал, бактериите се убиват на дълбочина от 300 до 400 μm върху повърхността, изложена на лазерно облъчване. В допълнение, ербиевите лазери могат да се използват за отстраняване на зъбци и намиране на калцирани канали.

Подготовка и оформяне на коренови канали

Днес препарирането на коренови канали с ротационни никел-титаниеви инструменти е златен стандарт в ендодонтията. Въпреки че ербиевите лазери (дължини на вълната 2780 nm и 2940 nm) са способни да препарират твърда тъкан поради техния признат аблативен ефект, тяхната ефективност при механично препариране на коренови канали в момента е ограничена и не отговаря на ендодонтските стандарти, постигнати с въртящи се никел-титаниеви лазери . Въпреки това лазерът Er,Cr:YSGG (лазер на ербий:хром:итрий скандий галиев гранат (YSGG)) и лазерът Er:YAG (ербиев лазер) получиха одобрение от FDA за почистване, оформяне и разширяване на коренови канали. Тяхната ефективност при оформяне и разширяване на кореновите канали е доказана в няколко проучвания.

Shoji et al използваха Er:YAG лазер с коничен връх (80% странично излъчване и 20% излъчване на върха), за да разширят и почистят канала (с параметри на лазерния импулс от 10-40 mJ; 10 Hz) и получиха по-чисти повърхности на дентина в сравнение с тях към традиционните ротационни техники за приготвяне. В проучване на ефективността на препарирането на канала с помощта на Er:YAG лазер, Kesler et al използваха лазери, оборудвани с микросонди с радиално излъчване до дълбочина от 200 - 400 μm, и установиха, че лазерът е в състояние да разшири и оформи кореновия канал. по-бързо и ефикасно в сравнение с традиционния метод. Наблюденията с електронен микроскоп показват равномерно почистване на повърхността на дентина от апикалната до коронарната част на канала, липса на остатъци от пулпа и добре почистени дентинови тубули първият лазер, получил патент на FDA за всички ендодонтски процедури: разширяване, почистване и деконтаминация на канала), последователно използвайки накрайници с диаметър 400, 320 и 200 микрона и техниката crown down при мощност от 1,5 W и честота от 20 Hz (със съотношение вода-въздух на охлаждане - въздух/вода 35/25%). Stabholz et al представиха положителни резултати от подготовката на канала, извършена изцяло с помощта на Er:YAG лазер и ендодонтска странична микросонда. Ali et al., Matsuoka et al.; Jahan et al използваха Er,Cr:YSGG лазера за подготовка на прави и извити канали, но в техните случаи резултатите на експерименталната група бяха по-лоши от тези на контролната група. Използвайки Er,Cr:YSGG лазер с дюзи с диаметър от 200 до 320 μm при мощност 2 W и честота 20 Hz при препариране на прави и извити канали, те заключиха, че лазерното лъчение е в състояние да препарира прави и извити канали с ъгъл по-малък от 10°, докато препарирането на по-силно изкривени канали води до странични ефекти като перфорации, изгаряния и канален транспорт. Yamomoto et al. изследваха ефективността на рязане и морфологичните ефекти на Er:YAG лазерното лъчение in vitro (30 mJ; 10 и 25 Hz, скорост на извличане на влакна 1-2 mm/sec) отново с положителни резултати. Minas et al получиха положителни резултати с препариране на канала с помощта на Er,Cr:YSGG лазер при 1,5, 1,75 и 2,0 W и 20 Hz с водна струя.

Повърхностите на кореновия канал след подготовка с ербиев лазер са добре почистени, нямат мазен слой, но често съдържат издатини, неравности и места на овъгляване. Освен това съществува риск от перфорация или апикален транспорт на канала. В обобщение, оформянето на канали, извършвано с ербиев лазер, все още е сложна и противоречива процедура, която няма предимства и може да се извършва само в широки и прави канали.

Деконтаминация на ендодонтската система

Научните изследвания върху деконтаминацията на канали демонстрират ефективността на химическите ириганти (NaOCl), използвани в ендодонтията, в комбинация с хелатиращи агенти (лимонена киселина и EDTA), използвани за подобряване на почистването на дентиновите тубули. В едно такова проучване Berutti et al демонстрира силата на лазерното обеззаразяване с NaOCl до дълбочина на кореновата стена от 130 µm.

Лазерите първоначално са въведени в ендодонтската практика, за да подобрят ефективността на дезинфекцията на кореновата канална система. Всички дължини на вълните (на всяка лазерна система) поради топлинния ефект имат висока бактерицидна сила. Топлината с различна мощност прониква през стените на дентина с различна интензивност и генерира важни структурни промени в бактериалните клетки. Първоначално настъпва увреждане на клетъчната стена, което води до промяна в осмотичния градиент, което води до подуване и смърт на клетката.

Дезинфекция на коренови канали с лазери в близкия инфрачервен диапазон

За дезинфекция на канали с използване на лазери в близката инфрачервена област, каналите трябва да бъдат подготвени в съответствие с традиционно препоръчваните стандарти (апикална подготовка до ISO 25/30), тъй като дължината на вълната на тези лазери не се абсорбира от твърдите тъкани и следователно няма аблативен ефект на тях. Радиационната деконтаминация се извършва в края на традиционната подготовка на ендодонтския канал като последен етап от ендодонтското лечение преди обтурацията. В канала се поставя оптично влакно с диаметър 200 микрона, недостигащо на 1 mm от върха, и се отстранява с винтови движения в коронарна посока (в рамките на 5 - 10 секунди). Днес, за да се намалят нежеланите термични и морфологични ефекти, е препоръчително тази процедура да се извършва в канал, пълен с иригантен разтвор (за предпочитане EDTA, лимонена киселина или NaOCl). Използвайки експериментален модел, Shoup et al демонстрираха как лазерите разпространяват своята енергия и проникват през стената на дентина. Те показаха по-голяма ефективност на физическата дезинфекция на стените на дентина в сравнение с традиционното химическо напояване.

При използване на неодимов лазер (Nd:YAG) с дължина на вълната 1064 nm се наблюдава 85% намаление на бактериалното замърсяване на канала при пенетрация от 1 mm. Докато използването на диоден лазер с дължина на вълната 810 nm показва намаляване на бактериалното замърсяване на канала с 63% при проникване от 750 μm или по-малко. Тази подчертана разлика в проникването се дължи на ниския и променлив афинитет на тези дължини на вълните към твърда тъкан. Капацитетът на дифузия, който не е равномерен, позволява на светлината да проникне, за да достигне и убие бактериите чрез термични ефекти (фиг. 5). Много други микробиологични изследвания потвърждават силния бактерициден ефект на диодните лазери и Nd:YAG лазерите, като намаляват бактериалното замърсяване на главния канал с до 100%.

ОРИЗ. 5: Близко инфрачервено лазерно влакно, разположено в кореновия канал, недостигащо 1 mm от апекса и различно проникване на Nd:YAG лазерно лъчение и 810nm диоден лазер (вдясно) в стената на дентина.

Лабораторни изследвания от Benedicenti et al. показват, че използването на диоден лазер (810 nm) в комбинация с химически хелатиращи ириганти като лимонена киселина и EDTA води до 99,9% намаляване на бактериалното замърсяване на E. faecalis на ендодонтската система.

Дезинфекция на коренови канали със средни инфрачервени лазери

За обеззаразяване на канала с помощта на ербиев лазер, поради ниската му ефективност при препариране и оформяне на канала, е необходимо да се подготви канала по традиционни методи (препариране на апикалната зона до ISO 25/30). Лазерното обеззаразяване на канали е значително опростено чрез използването на дълги, тънки накрайници (200 и 320 µm), разработени за различни ербиеви лазери. Тези накрайници лесно се потапят в кореновия канал, като не достигат 1 mm от върха. Традиционната техника на радиационна деконтаминация включва изтегляне на върха от кореновия канал със спирално движение за 5-10 секунди, три до четири пъти. В този случай е необходимо каналът да е мокър. Облъчването трябва да се редува с напояване с конвенционални химически ириганти.

Ефективността на триизмерната дезинфекция на ендодонтска система с помощта на ербиев лазер засега е несравнима с ефективността на дезинфекция с лазери в близкия инфрачервен диапазон. Топлинната енергия, генерирана от тези лазери, всъщност се абсорбира предимно на повърхността (висок афинитет към богати на вода дентинови тъкани), където има най-голям бактерициден ефект върху Е. coli (Грам-отрицателни бактерии) и Е. faecalis (Грам-положителни бактерии). При тази дълбочина при 1,5 W Moritz et al получават почти пълно изчистване на канала от горните бактерии (99,64%). Тези системи обаче нямат бактерициден ефект в дълбините на страничните канали, тъй като те проникват само на 300 µm в дълбочината на стената на корена.

По-нататъшни проучвания изследват способността на лазера Er,Cr:YSGG да обеззаразява традиционно подготвени канали. При ниска мощност (0,5 W, 10 Hz, 50 mJ, въздух / вода 20%) не настъпва пълно унищожаване на бактериите. Най-добрите резултати за Er,Cr:YSGG лазера са 77% пречистване на тези бактерии при мощност от 1 W и 96% при мощност от 1,5 W.

Нова област на изследване, изследваща способността на ербиевия лазер да насочва бактериални биофилми в апикалната трета на канала, потвърди способността на Er:YAG лазера да премахва ендодонтски биофилм от много видове бактерии (напр. A. naeslundii , E. faecalis, P. acnes, F. nucleatum, P. gingivalis или P. nigrescens) със значително намаляване на бактериалните клетки и разпадането на биофилма. Изключение правят биофилмите, образувани от L. casei.

Продължаващите изследвания оценяват ефективността на новоразработените лазери с радиален и конусен връх за премахване не само на петна, но и на бактериален биофилм. Резултатите са много обещаващи.

Ербиевите лазери с накрайници, които имат фронтално излъчване (лъчението идва от края на върха) имат слабо странично проникване в стената на дентина. Радиалните накрайници бяха предложени през 2007 г. за Er,Cr:YSGG лазера. Gordon et al. са изследвали техните морфологични и дезинфекционни ефекти (фиг. 6). Първото им изследване използва накрайник с 200 µm радиално облъчване във влажни (въздух/вода (34 и 28%) и сухи условия при 10 и 20 mJ и 20 Hz (съответно 0,2 и 0,4 W). Времето на облъчване варира от петнадесет секунди до две минути Максимална бактерицидна мощност (елиминиране на 99,71% от бактериите) е постигната при максимална мощност (0,4 W) и по-продължителна експозиция в сух режим с минимално време на облъчване (петнадесет секунди) с минимална мощност (0,2 W). , е получено елиминиране на 94,7% от бактериите. Във второто изследване е използван накрайник с диаметър 300 микрона при 1 и 1,5 W и 20 Hz след всяко облъчване нивото на обеззаразяване беше 2,7° C, а при 1,5 W беше използвано различни параметри (0,6 W) при температура съответно с 1,3 и 1,6 ° C, което има висок бактерициден ефект върху E. coli и E. faecalis.

ОРИЗ. 6: Радиален връх за Er,Cr:YSGG лазер.

Наред с предимствата на термичния ефект при унищожаването на бактериалните клетки се наблюдава повишаване на температурата, което води до негативни промени на ниво дентин и пародонт. Ето защо е изключително важно да се определят оптималните параметри на лазерното лечение, както и да се изследват нови методи за минимизиране на нежеланите термични ефекти на лазерите върху твърдите и меките тъкани.

Морфологични ефекти върху дентина

Както показват многобройни проучвания, излъчването на инфрачервени лазери в близък и среден обхват по време на дезинфекция и почистване на кореновия канал в сухи условия има странични ефекти върху стените на зъбния корен (фиг. 7 и 8).

ОРИЗ. 7: Нежелани термични ефекти, произтичащи от движението на Nd:YAG лазерното влакно в кореновия канал при работа в сухи условия, контактът на влакното с дентинната стена може да доведе до изгаряне.

ОРИЗ. 8: Нежелани топлинни ефекти, причинени от движение на върхаЕр ,Cr:YSGG, използван в традиционната техника, когато върхът влезе в контакт със сухата дентинна стена, се получават изгаряния, стъпала и канален транспорт.

Използването на близък инфрачервен лазер причинява характерни морфологични промени в стената на дентина: рекристализация на мехурчета и пукнатини, непълно отстраняване на намазания слой, дентинови тубули, затворени от разтопени неорганични дентинови структури (фиг. 9-12). Водата, присъстваща в иригационните разтвори, ограничава увреждащите топлинни ефекти на лазерния лъч върху стените на дентина. По време на лазерна дезинфекция или хелиране на кореновия канал, водата се активира термично от лазери в близкия инфрачервен диапазон или се изпарява от лазери в средния инфрачервен диапазон (като целеви хромофор). Облъчването на кореновите канали с близки инфрачервени лазери (диод (2,5 W, 15 Hz) и Nd:YAG (1,5 W, 100mJ, 15 Hz) непосредствено след използване на иригационния разтвор позволява да се получат по-добри характеристики на дентина в сравнение с тези, получени само след напояване .

ОРИЗ. 9-10: Изображение от електронен микроскоп (SEM) на Nd:YAG лазерно облъчен дентин (при сухи условия при 1,5 W и 15 Hz). Обърнете внимание на обширните области на топене на дентина и образуване на мехури.

ОРИЗ. 11-12: Изображение от електронен микроскоп (SEM) на дентин, облъчен с диоден лазер (810 nm) (при сухи условия при 1,5 W и 15 Hz). Виждат се следи от термични ефекти, отлепвания и мазен слой.

Когато се облъчва в присъствието на NaOCl или хлорхексидин, размазващият слой все още е частично отстранен и дентиновите тубули остават покрити от разтопени неорганични дентинови структури, но зоната на топене е по-малка (в сравнение с карбонизацията, наблюдавана при облъчване при сухи условия). Най-добри резултати са получени при облъчване с EDTA иригация: повърхности, изчистени от намазания слой, с отворени дентинови тубули и по-малко доказателства за термично увреждане.

В заключение на своите проучвания върху използването на ербиеви лазери за дезинфекция на коренови канали и хелатиране, Yamazaki et al и Kimura et al потвърждават, че възникват нежелани странични морфологични ефекти, когато ербиевите лазери се използват в коренови канали при сухи условия. За да се предотврати образуването им, е необходимо лазерът да се използва в присъствието на вода. Когато използвате ербиеви лазери без вода, използваната мощност води до признаци на аблация и термично увреждане. Също така има голяма вероятност от получаване на стъпала, пукнатини, повърхностни зони на топене и изпаряване на размазания слой.

Когато ербиевият лазер се използва в коренови канали с вода, термичното увреждане се намалява и дентиновите тубули се отварят в горната интертубуларна област с повече калцирани и по-малко податливи на аблация области. Междутубулните области на дентина обаче, които съдържат повече вода, са по-податливи на аблация. Размазващият слой в тях е изпарен от лъчение от ербиеви лазери и до голяма степен липсва. Shoup et al., изучавайки промените в температурата на повърхността на корена in vitro, установиха, че използването на стандартизирани енергийни стойности (100 mJ, 15 Hz, 1,5 W) води до повишаване на температурата на нивото на пародонталната повърхност само с 3,5 °C. Мориц предлага тези параметри като международен стандарт за използването на ербиевия лазер в ендодонтията като ефективно средство за почистване и дезинфекция на кореновия канал (фиг. 13-16).

ОРИЗ. 13-14: Изображение с електронен микроскоп (SEM) на дентин, облъчен с Er,Cr:YSGG лазер (при 1,0 W, 20 Hz, влакното не достига 1 mm до върха), каналът е напоен с физиологичен разтвор. Показва признаци на петна и термично увреждане.

ОРИЗ. 15 - 16: Изображение от електронен микроскоп (SEM) на дентин, облъчен с Er,Cr:YSGG лазер (при 1,5 W и 20 Hz) с водно-въздушно охлаждане (45/35%). Показва отворени дентинови тубули и без петна.

Когато се използват лазери за обеззаразяване на ендодонтска система, препоръчително е да се използват иригационни разтвори (NaOCl и EDTA). Тези решения трябва да се използват и в крайната фаза на лазерното ендодонтско лечение, за да се постигне оптимално здраве на дентина и да се намалят увреждащите топлинни ефекти.

Изследването на лазерното активиране на иригационни разтвори представлява нова област на изследване на използването на лазери в ендодонтията. Предложени са различни техники за активиране на напоителни разтвори, включително лазерно активирано напояване (LAI) и фотоиницииран фотоакустичен поток (PIFP).

Фототермични и фотомеханични ефекти за отстраняване на петна

George et al публикуваха първото проучване, изследващо способността на лазерите да активират ириганти в кореновия канал, за да подобрят тяхната ефективност. В това изследване са използвани две лазерни системи: Er:YAG и Er,Cr:YSGG. За да се увеличи енергията на страничната дифузия, външното покритие на тези лазерни върхове (диаметър 400 µm, плоски и конусовидни върхове) беше химически отстранено.

Изследването облъчва предварително оформени коренови канали с плътен слой от лабораторно отгледан слой намазка. Проучването установи, че лазерно активираните ириганти (по-специално EDTA) водят до по-добри резултати при почистване и отстраняване на петна от повърхността на дентина (в сравнение с канали, които са били само напоени). В по-късно проучване авторите съобщават, че лазерното активиране на иригация при мощности от 1 и 0,75 W води до повишаване на температурата само с 2,5°C без увреждане на пародонталните структури. Blanken и De Moor също изследват ефектите от лазерното активиране на ириганти, сравнявайки го с конвенционалното напояване (TI) и пасивното ултразвуково напояване (PUI). Тяхното изследване използва 2,5% разтвор на NaOCl и Er,Cr:YSGG лазер. Лазерното активиране на разтвора се извършва с помощта на ендодонтски накрайник (диаметър 200 μm, плосък връх) четири пъти за пет секунди при 75 mJ, 20 Hz, 1, 5 W. Върхът се потапя в кореновия канал, като не достига 5 mm от върха. В резултат на това отстраняването на петна е значително по-ефективно в сравнение с другите две техники. Фотомикрографското изследване на експеримента показва, че лазерът генерира движение на течности с висока скорост чрез кавитационен ефект. Разширяването и последващата експлозия на иригантите (термичен ефект) генерира вторичен кавитационен ефект върху интраканалната течност. Друго предимство на този метод е, че няма нужда да местите влакното нагоре и надолу в канала. Влакното просто трябва да се държи равномерно в средната трета на канала на разстояние 5 mm от върха, което значително опростява лазерната техника, тъй като не е необходимо да се придвижва към върха, преодолявайки изкривяванията на корена (фиг. 17a). ).

ОРИЗ. 17: Влакно и връх на близък и среден инфрачервен лазер, разположени в кореновия канал в рамките на 1 mm от върха. В съответствие с техниката LAI върхът трябва да бъде локализиран в средната третина на канала, като не достига 5 mm от върха (вдясно).

De Moor et al., сравнявайки техниката на лазерно активирано напояване (LAI) с пасивно ултразвуково напояване (PUI), заключиха, че лазерният метод, използващ по-малко напоявания (четири пъти в рамките на пет секунди), дава резултати, сравними с ултразвуковата техника, използваща по-дълго време на напояване (три пъти по 20 секунди). De Groot et al също потвърдиха ефективността на метода LAI и получените подобрени резултати в сравнение с PUI. Авторите наблягат на концепцията за поток, дължаща се на разграждането на водните молекули в използваните напоителни разтвори.

Hmoud et al изследват възможността за използване на близки инфрачервени лазери (940 и 980 nm) с 200 μm влакна за активиране на напоителни разтвори съответно при 4 W и 10 Hz и 2, 5 W и 25 Hz. Като се има предвид липсата на афинитет на тези вълни към водата, бяха необходими по-големи мощности, които чрез топлинни ефекти и кавитация биха предизвикали движения на течности в кореновия канал, което в крайна сметка би довело до увеличаване на способността на иригантите да отстраняват остатъците и намазващ слой. В едно по-късно проучване авторите потвърдиха безопасността на използването на тези високи мощности, което доведе до повишаване на температурата от 30°C в иригационния разтвор вътре в канала, но само 4°C на външната повърхност на корена. Изследователите стигат до заключението, че иригацията, активирана от лазери в близката инфрачервена област, е много ефективна с минимални топлинни ефекти върху дентина и кореновия цимент. В скорошно проучване Macedo et al идентифицират основната роля на лазерното активиране като силен модулатор на скоростта на реакция на NaOCl. По време на интервала на напояване (три минути) активността на хлора се повишава значително след LAI в сравнение с PUI или TI.

Фотоиницииран фотоакустичен поток

Техниката FIFP включва взаимодействието на ербиев лазер с иригационни разтвори (EDTA или дестилирана вода). Техниката се различава от LAI. FIPP използва изключително фотоакустични и фотомеханични явления, произтичащи от използването на субаблационна енергия от 20 mJ при 15 Hz с импулси от изключително 50 μs. Със средна мощност от само 0,3 W, всеки импулс взаимодейства с водните молекули с пикова мощност от 400 W, създавайки разширения и последователни „ударни вълни“, водещи до образуването на мощен поток от течност в канала, без да създава нежелана топлинна ефекти, наблюдавани при други методи.

Изследване на апикалната трета на корена с помощта на топлинна пара показа, че при изпълнение на техниката FIFP температурата се повишава само с 1,2 °C след 20 секунди и с 1,5 °C след 40 секунди непрекъснато облъчване. Друго съществено предимство на тази техника е, че накрайникът трябва да се постави в пулпната камера, на входа на кореновия канал. В този случай не е необходимо да го въвеждате в канала, като не достигате пет или един милиметър до върха, което може да бъде доста проблематично, но е необходимо за LAI и TI. За техниката FIPP се използват новоразработени накрайници (12 mm дължина, 300 и 400 μm диаметър, с „радиални и оголени“ краища). Тримилиметровите краища на тези дюзи са без покритие, за да осигурят по-голямо странично излъчване на енергия в сравнение с предната дюза. Този режим на излъчване на енергия ви позволява да използвате лазерната енергия по-ефективно. Импулси с много висока пикова мощност (50 μs, 400 W) се прилагат към нивата на субаблация, в резултат на което в иригационните разтвори се появяват мощни „ударни вълни“, които предизвикват необходимите механични ефекти върху стените на дентина (фиг. 18-20).

ОРИЗ. 18-20: Радиален кварцов връх за FIPP 400 µm. Тримилиметровите краища на тези дюзи са без покритие, за да позволят по-голямо странично излъчване на енергия в сравнение с предната дюза.

Изследванията показват, че отстраняването на петна е по-ефективно при контролни групи само с EDTA или дестилирана вода. Проби, третирани с лазер и EDTA за 20 и 40 секунди, показват пълно отстраняване на намазания слой с открити дентинови тубули (1 точка според Hülsman) и липса на нежелани топлинни ефекти в стените на дентина, които са характерни за лечението с традиционни лазерни методи . Когато се гледа при голямо увеличение, структурата на колагена остава непроменена, подкрепяйки хипотезата за минимално инвазивно ендодонтско лечение (фиг. 21-23).

ОРИЗ. 21-23: Изображение с електронен микроскоп (SEM) на облъчен дентин с радиален връх при 20 и 50 mJ и 10 Hz за 20 и 40 секунди, съответно, с EDTA иригация. Показан е дентин, изчистен от замърсители и размазания слой.

Последствията и резултатите от описаните техники за обеззаразяване на коренови канали и отстраняване на бактериален биофилм от тях продължават да се изследват. Резултатите от изследванията, получени до момента, са много обещаващи (Фигури 24-26).

ОРИЗ. 24: Изображение с електронен микроскоп (SEM) на дентин, покрит с бактериален биофилм E.фекалии преди лазерно облъчване.

ОРИЗ. 25 - 26: Изображение от електронен микроскоп (SEM) на дентин, покрит с бактериален биофилм от E. faecalis след облъчване с Er:YAG лазер (20 mJ 15 Hz, FIFP накрайник) с EDTA иригация. Показано е разрушаването и отделянето на бактериалния биофилм и пълното му изпаряване от главния коренов канал и от страничните тубули.

Дискусия и изводи

Лазерните технологии, използвани в ендодонтията, претърпяха значително развитие през последните 20 години. Подобрена е технологията за разработване на ендодонтски влакна и накрайници, чийто калибър и гъвкавост позволяват да бъдат въведени в кореновия канал без да достигат 1 мм от апекса. Изследванията през последните години са насочени към разработване на технологии (намалени дължини на импулса, "радиални и четкани" върхове) и методи (LAI и FIPP), които могат да опростят използването на лазер в ендодонтията и да сведат до минимум нежеланите термични ефекти върху стените на дентина, поради използването на по-малко енергия в присъствието на химически ириганти. Разтворът на EDTA се е доказал като най-доброто решение за LAI техниката, която активира течността и увеличава нейната хелатираща активност и премахването на петна. Лазерното активиране на NaOCl повишава неговата дезактивираща активност. И накрая, методът FIPP намалява увреждащите топлинни ефекти върху зъбната тъкан и има силен почистващ и бактерициден ефект поради инициирането на течни потоци от фотонна лазерна енергия. Необходими са допълнителни изследвания, за да се потвърдят методите LAI и FIFP като иновативни технологии в съвременната ендодонтия.

план:

Въведение:

В ендодонтията се използват различни видове лазери:

Режими на излъчване на лазерна светлина

Дентален диоден лазер Wiser

Лазерната светлина има широк спектър от терапевтични и превантивни ефекти:

Показания и противопоказания за използване на лазери

Клинични примери

Увеличена снимка

2. Хроничен грануломатозен периодонтит 34, 35

Лезията и каналите са стерилизирани с диоден дентален лазер. Резултатът от лечението след 2 месеца е огнище на хронично