PAGRINDINĖS TAISYKLĖS NAUDOJANT LAZERĮ PERIODONTOLOGIJOJE

08-22
2016

Gydytoja odontologė Natalja Verina

 “Vilniaus  implantologijos centro klinika”

Lazerių naudojimas odontologijoje tampa kasdienybe dėl jų prieinamumo ir paprasto panaudojimo. Ir jeigu anksčiau lazerio turėjimas odontologinėje klinikoje atrodė neįprastu pranašumu, šiandien tai tampa neatsiejamu papildomu darbo instrumentu, kuomet norima išvengti kraujavimo ir siūvimo chirurgijos metu. Įdomu yra ir tai, kad šiai dienai nėra paprastesnio fizioterapinio prietaiso, kuris atliktų periodonto audinio ląstelių biostimuliacijos funkciją. Chirurginės ir periodontologinės intervencijos, kanalų dezinfekcija ir periapikalinių židinių gydymas bei protezisto pagalbininkas 19.7 x 18.2 x 18.9 cm apimties dėžutėje. 

Lazerių istorija prasidėjo beveik prieš šimtmetį, kai 1917 m. vokiečių fizikas A. Einšteinas išleido straipsnį apie radiacijos kvantinę teoriją. Tais laikais mokslininkas net nesitikėjo, kad davė pradžią industrijai, kuri atneš žmonėms multi-milijoninį kapitalą. A. Einšteino vardą galime paminėti kiekvieną dieną naudojant prietaisus buityje, medicinoje ir kitose industrijose, kurie nebūtų sukurti nesant mokslininko genialioms idėjoms. Prekių skenavimas parduotuvėse,  optinės komunikacijos, optinis informacijos saugojimas, CD/DVD aparatūra, plieno ir kitų medžiagų pjovimas, medicinoje atliekamos intervencijos bei chirurginės operacijos lazerio pagalba – ir tai dar ne visas stimuliuojamos emisijos panaudojimo galimybių sąrašas.

Tikru lazerio išradėju tapo 1960 m. Teodoras Majmenas, kuris pagamino pirmą lazerį Hjuzo aviakompanijoje ir pavadinimas kilo nuo angliškos abreviatūros LASER1: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation – šviesos sustiprinimas radiacijos stimuliuojama emisija. Tai apibūdina bet kokį prietaisą, kuris sukuria ir sustiprina siaurą, koncentruotą šviesos pluoštą, kurio fotonai yra nuoseklūs. Lazerio sudėtyje esanti medžiaga (rubino arba granato kristalai, dujos arba skystis) yra tarsi „pripumpuota“ atomais arba molekulėmis, kurių didesnė dalis išsidėsto aukštesniuose energijos lygiuose, negu standartinėje būsenoje. Šio proceso išeitis – yra nuoseklios šviesos staigus sprogimas, kadangi medžiagos atomai išsilaisvina greitoje grandininėje reakcijoje. Trumpai tariant, lazeris – tai optinio stiprinimo proceso metu šviesą skleidžiantis prietaisas, remiantis fotonų stimuliuojama emisija. Medicinoje šis prietaisas pradėtas naudoti nuo 1963 metų, o burnos ertmėje nuo 1977 metų. 

Šiandien odontologijoje naudojami lazeriai skleidžiantys matomą ir nematomą šviesą (matomos šviesos bangos ilgiai svyruoja nuo 400 iki 700 nm): 

Matomą šviesą skleidžiantys lazeriai:

Nematomą šviesą skleidžiantys lazeriai:

  •       Argono (Ar) lazeris: melynas bangos ilgis nuo 488 nm
  •       Argono (Ar) lazeris: melynai-žalias bango ilgis nuo 514 nm
  •       Potasio titanilio fosfato lazeris(frequency-doubled Nd-doped YAG lazeris): žalias bangos ilgis nuo 532 nm
  •       Žemo lygio nechirurginis lazeris: raudoni bangos ilgiai nuo 635 nm (biofotomoduliacijai) ir 655 nm (karieso nustatymui)

  •       Diodinis lazeris: bangos ilgis varijuoja nuo 800 iki 1 064 nm, kaip puslaidininkas naudojami galis arba arsenidas, kartais pridedamas aliuminis arba indis.
  •       Nd:YAG lazeris: 1 064 nm
  •       Er,Cr:YSGG lazeris (erbio-chromo-itrio-skandijo-galio-garneto): 2 780 nm
  •       Er:YAG lazeris: 2 940 nm
  • Colazeris: 10 600 nm

Lazerio spindulio efektas žmogaus audinimas. Priklausomai nuo audinio optinių savybių lazerio šviesos energija gali turėti skirtingą poveikį vientisiems audiniams2: refleksija, transmisija, dispersija ir absorbcija. Refleksija – tai šviesos spindulio atsispindėjimas nuo audinio paviršiaus be efekto ir įtakos jam. Bet kai kurių lazerių atsispindėjusi šviesa gali turėti tam tikrą energijos kiekį net iki 3 metrų atstumo ir gali būti ypač pavojingaakims. Todėl visi esantys kabinete žmonės, kuriame vyksta darbas su lazeriu, turi devėti apsauginius akinius su šoniniais skydeliais ir pritaikytu lazerio bangos ilgio filtru. Transmisija – lazerio šviesos energijos praskverbimas pro audinius nedarant įtakos jų vientisumui. Šis efektas priklauso nuo lazerio šviesos bangos ilgio: pavyzdžiui, vanduo yra santykinai transparentinė diodo ir Nd:YAG bangos ilgiui, tuo tarpu audinių skysčiai gerai absorbuoja CO2 ir erbijų. Tai paaiškina procesą, kai diodo lazerio spindulys gali laisvai praeiti pro rageną, lęšiuką, stiklakūnį ir absorbuojasi tinklainėje. Dispersija – lazerio šviesos išsklaidymas silpninantis numatytą energiją. Išsklaidymas priverčia fotonus keisti judėjimo kryptį, todėl padidėja sąveikos tikimybė su šios bangos ilgio dominuojančiu chromoforu, to pasekoje padidėja energijos absorbcija ne operacinėjė zonoje. Šalia operacinės zonos esančių audinių įšilimas yra nepageidaujamas efektas. Absorbcija – lazerio energijos sugėrimas numatomais tiksliniais audiniais – tai yra įprastas pageidaujamas efektas. Audinyje sugertas energijos kiekis priklauso nuo tokių audinių savybių, kaip pigmentacija, vandens kiekis audinyje bei nuo lazerio bangos ilgio. Pagrindinis naudingas lazerio efektas – tai šviesos absorbcija tam tikrais žmogaus audinyje esančiais komponentais. Pavyzdžiui, hemoglobinas bei kiti kraujo komponentai, audinių pigmentai (melaninas) gerai absorbuoja diodo ir Nd:YAG lazerio skleidžiamą energiją.

Naudojant skirtingų bangos ilgio lazerius galimi įvairūs fotobiologiniai efektai3:

  •       Fototerminis efektas - pagrindinis lazerio poveikis audiniams, kuomet lazerio energija yra transformuojama į karštį, tuomet įmanoma atlikti inciziją/eksciziją, abliaciją/vaporizaciją bei hemostazę/koaguliaciją.
  •       Fotocheminis efektas lazerio energija sugeba skaidyti ir keisti tam tikrų foto-jautrių medžiagų sudėtį, ko pasekoje atsipalaiduoja laisvieji deguonies radikalai, kurie gali atlikti dezinfekcijos funkciją periodontologinėse kišenėse bei danties kanalų sistemoje.
  •       Fluorescencija – naudojama karieso nustatymui.
  •       Biostimuliacija – nechirurginis gydymas, kuomet lazerio energija skatina audinių gijimą, kolageno augimą, lengvina skausmą, pasižymi priešuždegiminiu efektu.
  •       Fotoakustinis efektas (spallation – skilimas) – įvyksta dentino audiniuose lazerio šviesos poveikyje.

Lazerio šviesos energijos šiluminis efektas. Chirurginės intervencijos.  Būtent šio efekto pagalba vyksta chirurginės intervencijos periodontologijoje: audinių incizija ir ekscizija. Lazerio energija sukeliantis audinių šiluminis efektas paremtas audiniuose esančiu vandeniu ir audinių temperatūros pakilimu. Kai audiniai yra įkaitinami iki 100o C, vanduo esantys jų sudėtyje pradeda garuoti ir pasišalina. Kadangi audinių sudėtyje yra didelis vandens procentas, minkštųjų audinių pjovimas prasideda, esant šitai temperatūrai.  Jeigu audinių temperatūra įšyla tarp 60 ir 100o C – įvyksta baltymų denaturacija be vandens išgaravimo. Esant audinių pjovimui  70-80 o C temperatūroje, žaizdos kraštai gali būti gražinami atgal be siūvimo, tarsi sulipinti audiniai gali laisvai gyti4. Kai audinių temperatūra pakyla iki 200o C, audinys dehidratuoja ir pradeda degti – audinių paviršiuje galima matyti galutinį degimo produktą – anglį5. Esanti anglis absorbuoja visus bangos ilgius, todėl atveda visą šilumą, kas gali lemti plačią audinių šiluminę traumą. Kitais žodžiais, įvyksta karbonizacija, kuri yra lydima blogai nustatytais lazerio parametrais.                                                    

 

Lazerio emisijos režimas lemia audinių temperatūros pakilimą6. Bet kokio lazerio pagrindinis emisijos režimo principas yra tas, kad šviesos energija įkaitina audinį tam tikru laiko periodiškumu, todėl naudojant pulsuojanti režimą, audiniai turi galimybę atvėsti iki sekančio lazerio energijos pulso sklidimo. Jeigu operacijos metu naudojamas nepertraukiamas energijos pulsas, operatorius turi dirbti su pertraukomis, kad neįvyktų terminio audinių pažeidimo. Dėl šių priežasčių, dirbant su plonu audinio biotipu rekomenduojama naudoti pulsuojantį emisijos režimą, kad darbas būtų saugesnis ir būtų apsaugota nuo negrįžtamo minkštųjų audinių terminio pažeidimo. Atvirkščiai, storas audinių biotipas arba fibroziniai dantenų išvešėjimai reikalauja didesnės energijos, kad įvyktų jų ekscizija arba incizija. Kalbant apie darbą su lazerių saugumą, būtina paminėti, kad visoms bangos ilgiams yra būdingas atitinkamai skirtingas prasiskverbimo į audinius gylis. Erbio ir CO2 lazerių energija yra gerai absorbuojama audiniuose, kurie sudėtyje turi didelį vandens kiekį (gleivinė), todėl šių lazerių bangos ilgio skvarba į audinius sudaro keletą mikronų. Diodinių ir Nd:YAG lazerių skvarba yra gilesnė ir bangos ilgis gali siekti keletą milimetrų, todėl tokių lazerių su didesniu išnykimo ilgiu (1-3 mm) parametrai turi būti kruopščiai nustatomi, kad būtų išvengiama terminių pokyčių gilesniuose audiniuose. 

 

Atvejis Nr. 1   Pacientas K, 20 metų. Dantenų hiperplazijos įtakotos ortodontiniu gydymu ir bloga burnos ertmės higiena gydymas FONA lazeriu. Dantenų sugijimas po 2 savaičių. 

Atvejis Nr. 2   Pacientas T, 8 metų. Viršutinės lūpos frenulektomija. Gijimas po 1 savaitės (gydymas FONA lazeriu).    

Nechirurginė periodonto terapija lazeriu. Lazerių pranašumas yra tas, kad jie tiesiogiai veikia bakterijų ląsteles ir palaiko kūno audinių gijimo atsaką. Kai įprasti gydymo būdai naudojami kartu su lazerio terapija, galima pasiekti geresnių gydymo rezultatų. Įprasto periodonto gydymo metu atliekamas šaknų giliųjų akmenų nuvalymas, bakterijų ir jų endotoksinų pašalinimas rankiniais ir ultragarsiniais instrumentais, ko pasekoje laukiama periodonto gijimo. Ateityje lazeriai taip pat turi būti plačiai naudojami akmenų nuėmimui profesionalios burnos ertmės higienos metu. Nepriklausomai nuo to, kokie instrumentai naudojami, akmenys ir apnašai turi būti kruopščiai nuimamiir turi būti užtikrintas švarus danties šaknies paviršius, ir tik po šio nuvalymo periodontologinėje kišenėje gali būti naudojamas lazerio pluoštas, kaip pagalbinė dezinfekcijos ir biostimuliacijos priemonė, kuri negali visiškai pakeisti įprasto gydymo metodo. In vitro ir in vivo studijos parodo, kad lazerių poveikis kišenėje yra baktericidinis7-9, nes diodinis, Nd:YAG, Ar lazerių bangos ilgiai yra gerai absorbuojami tamsiai pigmentuotomis bakterijomis bei tiesiogiai veikia raudonai-oranžinio komplekso bakterijas, kurios yra tiesiogiai susijusios su periodontitu. Kadangi lazerio energijos absorbcija audiniuose pasižymi fototerminiu efektu, anaerobai ir dauguma nesporinių bakterijų yra deaktyvuojami esant 50o C, bei naikina tas bakterijas, kurios gali giliai skverbtis į gelesnius periodonto kišenės audinius. Be baktericidinio efekto, lazeriai mažina audinių hiperemiją ir palaiko periodonto gijimo procesą po bakterijų pašalinimo iš kišenės. Taip pat lazeris sugeba „užakinti“ kapiliarus ir limfagysles, todėl gydytoje vietoje mažina patinimą ir pooperacinį diskomfortą.

Kitas lazerio šviesos pluošto privalumas – fotobiomoduliacija, kuri stimuliuoja audinių gijimą ląstelių lygmenyje. Medrado10 ir kiti nustatė, kad po gydymo lazeriu mažėja eksudacijos fazė, skatinama ląstelių proliferacija per Krebso ciklą, kadangi gaudama fotonų energija skatina ląstelių mitochondrijų sintezę. Lazerio fotobiomoduliacija skatina vietinių kraujagyslių kraujo cirkuliaciją ir epitelinių ląstelių proliferaciją. Žaizdos gijimas paremtas uždegimo mažinimu, polimorfonuklearinių leukocitų (PMN) infiltracija, fibroblastų kiekio didėjimu, geresne kolageninių skaidulų organizacija. Po periodontologinės kišenės dekontaminacijos lazeriu epitelinės ląstelės pradeda regeneruoti po 24 val., ir kiekvieną sekančią dieną paauga dar 1 mm, todėl jau po savaitės kišenės epitelinė siena būna pilnai sugijusi. Jungiamasis audinys pradeda proliferuoti tik penktą dieną, dėl šios priežasties dekomentacijos procedūras rekomenduojama kartoti 10 dienų intervalu, kas dar labiau skatina fibroblastų diferenciaciją į jungiamiojo audinio prisitvirtinimo aparato ląsteles ir po 12 mėnesių prisitvirtinimo aparatas pilnai atsistato11. Kadangi periodonto prisitvirtinimo audiniai yra labai jautrūs po gydymo, lengvas zondavimas leidžiamas tik po 6 mėnesių ir zondavimas 0,25 N jėga lengvai spaudžiant tik po 12 mėnesių. Naujesni moksliniai tyrimai įrodo lazerio įtakojamos periodonto audinių regeneracijos pranašumą lyginant su regeneraciją skatinančiais biologiniais mediatoriais (emalio matricos proteinų derivatai)12,13. Taip pat atsižvelgiant į naujo cemento susiformavimo bei jungiamojo audinio prisitvirtinimo rezultatus po periodontologinės kišenės epitelio nuėmimo lazeriu, pasiūlyta tokį gydymą įvardinti kaip „naujo prisitvirtinimo skatinamo lazeriu procedūrą“ (laser-assisted new attachment procedure)14.

Lazerio dezinfekcijos principu taip pat gali būti gydomi prie implantų besivystantys mukozitai bei periimplantitai. Šių patologinių būklių patogenezėje svarbų vaidmenį atlieka periopatogeninės bakterijos, kurių uždegiminio atsako pasėkoje vyksta staigi kaulo rezorbcija aplink implantus, kas lemia tolimesnį implanto kaip atramos išgyvenamumą. Kadangi moksliniai straipsniai įrodo įvairių lazerių bangos ilgių baktericidines savybes, jie gali būti plačiai naudojami periimplantito pažeistų atvirų implantų šiurkščių paviršių dezinfekcijai. Tai ypač prognozuojamai veikia nukreipiamosios kaulo regeneracijos procedūras aplink implantus, kadangi jų paviršius tampa švarus nuo mikroorganizmų sankaupų. 

     

Atvejis Nr. 3   Pacientė D, 64 metų. Pacientė ketverius metus nešioja išimamą plokštėlę su retencija ant implantų. Kontrolinės apžiūros metu diagnozuotas 42 danties implanto periimplantitas. Atlikta implanto paviršiaus dekontaminacija lezeriu, audinių vaizdas prieš ir po procedūros po 2 savaičių  (gydymas FONA lazeriu).    

Šiandieniniame mūsų darbe lazeris vis labiau tampa universalia ir praktine priemone, atliekant tam tikras periodontologines procedūras, nes jo veikimas remiasi fundamentaliais audinių gijimo principais. Terapija lazeriu dėl hemostazės užtikrina sausą darbo lauką ir gerina operacinį matomumą, baktericidinės lazerio savybės atlieka žaizdos dekontaminaciją. Dėl minimalaus kolateralinių audinių pažeidimo chirurginė lazerinė periodontologija suteikia mažesnį pooperacinį uždegimą bei gerina paciento savijautą. 

Literatūros sąrašas:

      1.  Hecht J: Laser pioneers, rev ed, Boston, 1992, Academic Press.
       2. Miserendino LJ, Levy G, Miserendino CA: Laser interaction with biological tissues. In Miserendino LJ, Pick RM, editors: Lasers in dentistry, Chicago, 1995, Quintessence.
        3. Neimz MH: Laser-tissue interaction: fundamentals and applications, ed 3, Berlin, 2007, Springer.
       4. Springer TA, Welch AJ: Temperature control during tissue welding, Appl Optics 32(4):517-525,1993.
       5. Bornstein E: Near-ifrared dental diode laser: scientific and photobiologic principles and applications, Dent Today 23(3):102-104, 106-108,2004.
        6.White JM, Goodis HE, Kudler JJ, Tran KT: Photothermal laser effects on intraoral  soft tissue, teeth and bone in vitro. Proceedings of the ISLD Third International Congress on Lasers in Dentistry, Salt Lake City, 1992, University of Utah.
       7. Moritz A, Shoop U, Goharkhay K, et al: Treatment of periodontal pockets with a diode laser. Department of Conservative Dentistry, Dental School of the University of Vienna, Austria, Lasers Surg Med 22(5):302-311, 1998.
       8. Ando Y, Aoki A, Watanabe H, Ishikawa I: Bactericidal effects of erbium YAG laser on periodontopathic bacteria, Lasers Surg Med 19:190-200, 1996.
        9. Walsh LJ: Utilization of a carbon dioxide laser for periodontal surgery; a three-year longitudinal study, Periodontol 2000, 16:3-7, 1995.
     10. Medrado AP, Soares AP, Santos ET, et al: Influence of laser photobiomodulation upon connective tissue remodeling during wound healing, J Photochem Photobiol Biol 92:144-152, 2008.
     11. Perry D, Beemsterboer P, Taggart E: Periodontology for the dental hygienist, ed 2, Philadelphia, 2001, Saunders.
    12. Schwarz F, Sculean A, Berakdar M, et al: In vivo and in vitro effects of an Er:YAG laser, a GaAlAs diode laser and scaling and root planingo n periodontally diseased root surfaces: a comparative histologic study, Lasers Surg Med 32:359-366, 2003.
     13. Beaumont RH, O‘Leary TJ, Kafrawy AH: Relative resistance of long junctional epithelium adhesions and connective tissue attachments to plaque-induced inflammation, J Periodontol 55:213-223,1984.
     14. Yukna RA, Carr RL, Evans GH: Histologic evaluation of an Nd:YAG laser-assisted new attachment procedure in humans, Int J Periodont Restorative Dent 27:577-587,2007.

Produktų katalogas leidiniai