Использование лазерного излучения при лечении стоматологических заболеваний

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ПРИ ЛЕЧЕНИИ СТОМАТОЛОГИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ Гришай В.С.

Гришай Вероника Сергеевна - магистрант, направление: биотехнические системы и технологии, кафедра физики и информационных систем, физико-технический факультет, Кубанский государственный университет, г. Краснодар

Аннотация: кариес - патологический процесс, проявляющийся деминерализацией и последующим разрушением твердых тканей зуба с образованием дефекта в виде полости, что обусловливает благоприятную среду для жизнедеятельности микробов, проникающих в нижележащие слои зубной ткани, где, разрушая их, образуют токсины. Лечение кариеса обязательно, поскольку далее токсины попадают в кровь, обостряя или провоцируя хронические заболевания других органов человека.

Ключевые слова: лазер, Er:YAG, CO2, доплеровская флоуметрия, кариес, эмаль, дентин, кариозный дентин, препарирование, твердые ткани зуба, мягкие ткани, хромофоры биоткани, абляция, коагуляция.

Применение лазеров для препарирования твердых тканей зуба

Во время классического препарирования зуба алмазным бором, врач «на глаз» определяет границу измененный - неизмененный дентин, поэтому удаление кариозного дентина происходит не только с учетом объема локализации очага поражения, но и с целью профилактического расширения полости до иммунных зон зуба для предупреждения развития рецидива кариеса.

В результате вместе с очагом поражения удаляется более 30% здоровой зубной ткани.

Ученые из университета Медицины и Стоматологии Нью-Джерси и Стоматологической Школы ВМФ США (University of Medicine and Dentistry of New Jersey, Naval Postgraduate Dental School) установили, что обработка эмали и дентина алмазными борами приводит к внутренним трещинам в зубе на глубину от 50 до 110 микрон. В результате обработанный традиционным способом зуб, становится более хрупким и подвержен риску вторичного кариеса.

В стоматологии для препарирования зубных тканей используется излучение Er:YAG (2.94мкм) и Er,Cr:YSGG (2.78 мкм) лазеров. Зубные ткани состоят из неорганического вещества - гидроксиапатита, органических веществ и воды [1]. Эмаль содержит в среднем 4% воды, здоровый дентин - 10%, а кариозный дентин содержит более 30% воды. Самой большой способностью к абляции обладает, таким образом, пораженный кариесом дентин, средней - здоровый дентин, а самой слабой - эмаль. Для исключения перегрева зубной ткани, одновременно с лазерным излучением в зону препарирования подается водяной спрей. Скорость удаления ткани зуба излучением лазера напрямую зависит от процентного содержания в ней воды. Управляя плотностью мощности лазерного излучения, врач избирательно может работать эмалью и дентином подобно тому, как он выбирает скорость вращения алмазного бора или определяет прикладываемое к бору усилие, в зависимости от того, какую ткань следует удалить.

Под воздействием лазерного излучения микробы погибают, пораженные ткани селективно испаряются из кариозной полости, открывая дентинные канальцы, формируется чистая трехмерная поверхность, обеспечивающая прекрасную адгезию с пломбировочными материалами, не нуждающаяся в протравке и полностью готовая к бондингу.

Таким образом, лазерный инструмент делает обыденными многие уникальные операции в стоматологии, которые раньше требовали гораздо больших затрат времени и средств.

При работе лазерной установки пациент не слышит пугающего неприятного шума бормашины. Звуковое давление, создаваемое при работе лазером, в 20 раз меньше, чем у высококачественной высокоскоростной турбины [2]. Этот психологический фактор порой является решающим для пациента при выборе места лечения.

Кроме того, препарирование лазером - процедура бесконтактная, то есть ни один из компонентов лазерной установки непосредственно не контактирует с биологическими тканями -препарирование происходит дистанционно. После работы стерилизации подвергается только наконечник. Кроме того, продукты разрушения твердых тканей вместе с инфекцией не выбрасываются с большой силой в воздух, как это происходит при использовании турбины, а сразу же осаждаются струей спрея. Это позволяет организовать беспрецедентный по своей безопасности

14

санитарно-эпидемиологический режим работы стоматологического кабинета, позволяющий свести до нуля всякий риск перекрестной инфекции, что сегодня особенно актуально.

Кроме несомненных практических преимуществ, применение лазера может существенно уменьшить время посещения врача. Работая с лазерным излучением, врач исключает из повседневных расходов боры, кислоту для травления, средства антисептической обработки кариозной полости, резко снижается расход дезинфицирующих средств. Время, затрачиваемое врачом на лечение одного пациента, сокращается более чем на 40%. Экономия времени достигается за счет следующих причин:

1) меньше времени на психологическую подготовку пациента к лечению;

2) отпадает необходимость в проведении премедикации и анестезии, занимающей от 10 до 30 минут;

3) не нужно постоянно менять боры и наконечники - работа только одним инструментом,

4) обработка краев полости не требуется;

5) нет необходимости в травлении эмали - полость сразу готова к пломбированию.

Применение лазеров для хирургии мягких тканей

Механизм воздействия лазерного излучения на биологические мягкие ткани обусловлен поглощением энергии лазера непосредственно водой, содержащейся в клетках или опосредованно через хромофоры биоткани, такие как меланин, гемоглобин, коллаген и т.д.

Поглощение является самым важным компонентом в процессе взаимодействия света и биоткани, определяющее глубину проникновения излучения в биоткани, а следовательно, и объем, в котором выделяется тепловая энергия[3].

В мягких тканях объёмная доля воды, содержащейся в ее клетках, составляет 60 - 80%. Взрывное испарение клеточной воды, а вместе с ней и разрушенных клеток биоткани происходит тогда, когда плотность мощности излучения достаточна для разрыва молекулярных связей воды, т.е. вся поглощенная биотканью энергия лазерного излучения расходуется на испарение заданного объема биоткани, а не на нагревание соседних участков. Результатом лазерного хирургического вмешательства является абляция (разрез) или коагуляция мягкой ткани. Чем выше поглощение лазерного излучения водой, тем эффективнее можно осуществить абляцию биоткани.

Глубина оптического проникновения в биоткани - способность длины волны лазерного излучения проникать в ткани на определенную глубину, это величина, обратная поглощению. Чем выше поглощение, тем меньше проникновение. Например, если для проведения операций воспользоваться излучением лазеров ближнего ИК-диапазона спектра, то необходимо иметь в виду, что данное излучение может проникать в биоткани на большую глубину и несет опасность повреждения нижележащих тканей и органов [4].

Сегодня в стоматологии для бесконтактной хирургии используются следующие типы лазеров: СО2 - 10.6 мкм, Ho:YAG - 2.09 мкм, для контактной - диодные лазеры. При контактном режиме воздействия, когда дистальный конец оптоволокна приводится в непосредственный контакт с поверхностью ткани, глубина повреждения (коагуляции и последующего некроза) меньше. При этом следует отметить, что использование излучения Er:YAG лазера - 2.94 мкм является более предпочтительным для малотравматичной лазерной хирургии. Излучение Er:YAG лазера максимально интенсивно поглощается водой, коэффициент поглощения составляет около 12000 см-1. Последние разработки Er:YAG лазера с диодной накачкой позволили сократить длительность импульса до единиц микросекунд и получить высокую пиковую мощность в импульсе, осуществить эффективную абляцию биологических тканей на глубину в несколько миллиметров. Однако Er:YAG лазер пока не нашел широкого применения в хирургии, поскольку его излучение не коагулирует ткань и остановить даже незначительное кровотечение воздействием его излучения невозможно.

Использование лазерного излучения в хирургической стоматологии показано, прежде всего, при мукогингивальных аномалиях и деформациях, особенно после неудачных операций традиционным методом, когда заживление проходит с образованием тянущих рубцов. Неоспоримыми преимуществами лазера при проведении френуло- и вестибулопластики являются щадящее отношение к тканям, сохранение стерильности раневой поверхности, обеспечение гемо- и лимфостаза (удобство работы), хорошая визуализация, уменьшение выраженности послеоперационного дискомфорта, хороший косметический эффект.

Лазерное излучение можно использовать при лечении эрозивно-язвенных поражений слизистой оболочки полости рта. Процедура проводится по бесконтактной методике и занимает мало времени (до 30 секунд). Особенностями данного метода лечения являются практически

немедленное уменьшение болевых ощущений, ускорение заживления эрозивных дефектов слизистой оболочки, а также профилактика возникновения рецидивов в данной области [5].

Другим показанием к применению лазерного излучения в стоматологической хирургии может быть наличие новообразований в полости рта. Возможно удаление папиллом, фибром, вирусных бородавок, ретенционных кист малых слюнных желез и др. Большое преимущество имеет методика лечения лазером эпулисов в эстетически значимых участках, т.к. она позволяет провести полное удаление образования и обработать зону роста в периодонте, сохранив при этом основной массив подлежащих тканей. Итогом становится восстановление межзубной и маргинальной десны, что обеспечивает высокий эстетический результат.

Список литературы

1. Шахно Е.А. Физические основы применения лазеров в медицине. Учебное пособие. / Е.А. Шахно. СПб.: НИУ ИТМО, 2012. 129 с.

2. Беликов А.В. Лазерные биомедицинские технологии (часть 2). Учебное пособие./ А.В. Беликов, А.В. Скрипник // СПб: СПбГУ ИТМО, 2009. 100 с.

3. Самедова Д.А. Препарирование твердых тканей зубов с помощью лазера / Д.А. Самедова, А.А. Кочнева // Бюллетень медицинских Интернет-конференций, 2015. Т. 5. № 11. С. 1311-1313.

4. Полонейчик Н.М. Методы препарирования твердых тканей зубов: учеб.-метод. пособие / Н.М. Полонейчик. Минск: БГМУ, 2010. 43 с.

5. Закиров Т.В. Особенности использования диодного лазера в детской хирургической стоматологии/ Т.В. Закиров, Е.С., Бимбас, Т.Н. Стати // Проблемы стоматологии, 2013. № 5. С. 57-61.