Fidelis Plus II: универсальная лазерная установка на основе Er:YAG и Nd:YAG

Л. Б. Спокойный, компания «СпортМедИмпорт»

Хотя лазеры применяются в стоматологии уже давно, в России к ним до сих пор относятся с недоверием – как к чему-то экзотичному и ненужному: считается, что удобнее, быстрее, эффективнее, а главное дешевле использовать привычные боры. Меж тем западные стоматологи уже вовсю используют лазерные технологии и видят в них новые пути развития.
Вот что сообщается в пресс-релизе выставки IDS: «Использование лазеров на основе технологии Er:YAG в качестве широко признанного научного стандарта будет становиться все более распространенным». И кстати этот же документ включает раздел «лазерные технологии» в список 10 самых перспективных тем на ближайшие 2 года. Возможно, стоит пересмотреть свое отношения к лазерным системам?

Современный дентальный лазер – это устройство, являющееся источником когерентного (с фиксированной длиной волны) светового излучения. Испускаемый этим устройством луч стерилизует поверхность, с которой он соприкасается, коагулирует ткани, минимизируя риск инфекции и уменьшая кровотечение. При этом значительно снижается дискомфорт для пациента и в большинстве случаев исчезает потребность в анестезии.

Современные лазеры используют импульсный метод работы, т.е. энергия излучается не постоянно, а короткими мощными импульсами. Соответственно, очень важными параметрами являются мощность лазера, длительность импульса и хорошая техническая реализация процесса переноса энергии от лазера к обрабатываемым тканям (решаемая с помощью световодов различных конструкций).

В стоматологи применяются лазеры нескольких типов: на основе твердых кристаллов, на основе газов и полупроводниковые. В зависимости от источника излучения, лазеры позволяют доводить до ткани-мишени строго определенную (по длине волны) когерентную энергию, которая продуцирует прогнозируемый результат.

Наиболее широко применяются твердотельные Er:YAG и Nd:YAG-лазеры, выполненные по технологии YAG (иттрий-алюминиевый гранат), излучающие свет инфракрасного спектра с длиной волны 2940 нм и 1064 нм соответственно. Выбор этих кристаллов основан на том, что длина волны 2940 нм практически селективно поглощается молекулами воды ткани-мишени, а 1064 нм – гемоглобином и менее интенсивно водой и меланином (схема 1).

Схема 1. Er:YAG и Nd:YAG: две основные длины волны

Рассмотрим эрбиевые и неодиновые лазерные системы подробнее.

Эрбивые лазерные системы

Эрбивые лазерные системы появились в конце 90-х годов прошлого века. До этого лазеры могли полноценно работать только с мягкими тканями. Появление Er:YAG сделало возможным их применение для работы с твердыми тканями.

Как говорилось выше, энергия Er:YAG-лазеров поглощается в основном водой, а значит любая ткань, содержащая воду, будет поглощать энергию луча: эмаль, дентин, кость, мягкая ткань, пломбировочные материалы. Под воздействием лазерной энергии в твердых тканях наблюдается явление аблации (испарения). Аблация – сложное физическое явление. С одной стороны, происходит послойное разрушение кристаллов гидроксиапатита, с другой – вода спрея из манипулы, попадая в канальцы дентина и межкристаллическое пространство, также поглощает энергию лазера, мгновенно вскипает и расширяется – в результате происходит множество микровзрывов, и мельчайшие обломки твердых тканей смываются водяным спреем. Понятно, что явление аблации тем значительнее, чем большая энергия передается тканям в единицу времени. Скорость удаления той или иной ткани зуба зависит от процентного содержания в ней воды. Эмаль содержит, в среднем, 4% воды, в то время как дентин – 10%. Кариозный дентин содержит еще большее количество воды. Самой большой способностью к аблации обладает, таким образом, пораженный кариесом дентин, а самой слабой – эмаль. Учитывая эти особенности тканей, возможна регулировка параметров лазера подобно тому, как стоматологи определяют скорость турбины и выбирают нужный бор в зависимости от того, какую ткань следует удалить.

Эрбиевые лазеры используются для лечения кариеса, для различных профилактических «лазерных программ», для хирургии костной и мягкой ткани, для лечения слизистых, удаления мягкотканевых образований и для многого другого.

Применение лазерной техники можно охарактеризовать как более качественное и комфортное лечение, расширяющее спектр возможности, позволяющее внедрять принципиально новые процедуры, экономически выгодное, и конечно же, работающее на имидж клиники.

Вот лишь некоторые плюсы использования лазеров с точки зрения лечения:
• поверхность, обработанная при помощи лазера, характеризуется следующими качествами: стерильная, бугристая (получена по методике микровзрывов), т. е. обладающая значительно большей площадью для соприкосновения с пломбировочным материалом; отсутствует смазанный слой;
• все дентинные канальцы открыты и лишены воды;
• температура в процессе обработки повышается не более, чем на 1,3° С, соответственно отсутсвует термическое повреждение;
• ткани обработаны только в инфицированной области, т. е. поверхность более физиологична.
• большая площадь соприкосновения, улучшенное краевое прилегание и значительно возросшая адгезия пломбировочного материала, т. е. более качественная пломбировка.
• возможно лечение без анестезии: в механизме действия лазера отсутствуют механический, физический и химический факторы, способные вызвать болевые ощущения. Таким образом, если преодолеть психологический настрой пациента, то есть убедить его не ждать боли, то возможно лечение без анестезии.

Однако, не все виды патологии позволяют полностью избежать анестезии. Лечение без анестезии прекрасно проходит при поверхностных формах кариеса. При необходимости работать вблизи пульпарной камеры выполняется обычная анестезия.

Особенностью лазерной стоматологии является тканесберегающий принцип. Необходимо удалить только измененные, богатые водой твердые ткани зуба, получить стерильную «лазерную» поверхность и стимулировать развитие вторичного и третичного дентина.

Как видите, Er:YAG-лазеры имееют ряд неоспоримых преимуществ. Но не обходится и без трудных моментов. Одним из них являются длительные периоды нарастания и затухания импульса, вызывающие нежелательные тепловые эффекты. Но фирма Fotona решает эту проблему с помощью запатентованной технологии VSP – прямоугольного импульса изменяемой геометрии. Импульс технологии VSP практически лишен периодов нарастания и падения энергии, абсолютно не нужного, но характерного для большинства эрбиевых лазеров.

Схема 2. Зависимость скорости аблации от длительности импульса лазера Er:YAG. Длительность импульсов Super VSP короче времени образования облака аблации

К тому же существует возможность изменения длительности и частоты импульсов в зависимости от типа обрабатываемой ткани. Чем короче импульс, тем быстрее передается в ткани энергия, и тем меньшее ее количество уходит на нагрев. Использование сверхкороткого импульса (50 мкс) позволяет повысить его мощность до 20 кВт, что дает новым моделям лазеров Fidelis возможность обрабатывать эмаль зуба со скоростью, превышающей скорость работы механического бора (схема 2). Режим Super VSP целесообразно использовать для работы на эмали – самой твердой ткани человеческого организма. Для работы на дентине, особенно кариозноизмененном, где процентное содержание воды значительно выше, используются более мягкие режимы работы лазера с длительностью импульса 100 и 250 мкс.

И хотя прямоугольный импульс изменяемой геометрии очень помогает в работе, это еще не решение всех проблем.

Время работы лазерной установки для выполнения определенного этапа исчисляется десятком секунд. За это время излучающий кристалл лазера нагревается и наблюдается прогрессивное падение мощности последующих импульсов. Решением этой проблемы явилась очередная новинка в лазерных системах Fotona – технология EFC – регулятор энергии с обратной связью (схема 3).

Схема 3. Регулятор энергии с обратной связью. Лазеры со стандартной технологией контролируют энергию только в начале работы. По мере нагрева снижается мощность лазерного излучения во время стоматологической процедуры

Разработчики этой системы не забыли и о том, что распыление воды является важной частью процедур с использованием лазера Er:YAG, так как оно предотвращает высушивание ткани под лазерным светом. Распыляемая вода не допускает перегрева дентина и усиливает эффективность лазерной аблации за счет быстрого испарения внутри дентинных канальцев.

Неодимовые лазерные системы

Как уже упоминалось, Nd:YAG-лазеры генерируют импульс с длиной волны 1064 нм, который поглощается гемоглобином, меланином и незначительно водой.

Следовательно, все ткани организма, содержащие кровь, будут являться тканью-мишенью. Результатом подобного взаимодействия является гомогенный фототермолиз. Суть явления сводится к поглощению лазерной энергии тканью-мишенью и распространением ее в окружающих тканях в виде тепла.

Мощный и короткий импульс производит разрез мягкой ткани методом испарения и сопровождается явлениями коагуляции. Это позволяет проводить операции на мягких тканях на «сухом» операционном поле.

Применительно к эндодонтиии важно понимать, что гемоглобин или остатки тканей пульпы, окрашенные кровью, являются проводниками тепловой энергии вглубь дентинных канальцев, что вызывает испарение всей мягкой ткани и бактериальных колоний. Чистота стерилизации составляет 99,9%.

Использование менее мощных и более длительных импульсов не вызывает испарения или разреза, но дает глубокий прогрев, что, в частности, вызывает на корне зуба изменение морфологической структуры и создает условия для значительно лучшего прикрепления фибробластов. На мягкой ткани достигается стерилизующий, противовоспалительный и обезболивающий эффекты.

Поэтому Nd:YAG-лазеры активно используются в эндодонтии, пародонтологии, хирургии мягких тканей и лечении патологии слизистых, а также в лечении герпеса.

Традиционное эндодонтическое лечение сводится к различным видам механической очистки канала и применению антисептических растворов.

Известно, что входные отверстия латеральных канальцев настолько малы, что явление поверхностного натяжения не позволяет жидкостям проникать внутрь. В результате стерильная зона после стандартной эндодонтической обработки составляет 100 мкм вглубь дентина. При этом бактериальные колонии располагаются на глубине до 1000 мкм и являются источником осложнений.

Использование лазерного луча, поглощаемого остатками мягких тканей, позволяет проводить тепло до 1000 мкм и добиваться стерилизации дентина на эту же глубину с эффективностью 99,9%.

При этом происходит не только стерилизация дентина, но и запечатывание наиболее мелких канальцев, тогда как более крупные расширяются и им придается каплеобразная форма. В результате создаются идеальные условия для последующей пломбировки канала.

Лечение гранулем, кистогранулем и кист с использованием неодимового лазера также дает очень хорошие результаты. Выведение световода в процессе лечения за верхушку корня позволяет не только стерилизовать апекс, но и испарять оболочку кисты (явление гомогенного фототермолиза), одновременно стерилизуя окружающую костную ткань. Стерилизация костной ткани и стимуляция местного иммунитета приводят к полному восстановлению структуры костной ткани на месте испаренной лазером кисты. При этом доступ к кисте может быть как эндодонтический, так и внешний, например, через свищевой ход или при помощи цистотомии. Использование лазера для решения периодонтальных проблем значительно расширяет возможности челюстно-лицевых хирургов.

Итак, преимущества использования Nd:YAG-лазеров:
• бескровная операция;
• одновременная дезинфекция;
• отсутствие необходимости в наложении швов после лазерной хирургии;
• лазерная хирургия обеспечивает более быстрое заживление ран.

Наиболее часто Nd:YAG-лазер используют для френэктологии, гингивэктомии, удаления фибром, гемангиом, мягкотканых разрастаний вокруг имплантата, удлинения коронки зуба. Очень перспективно использование данного типа лазеров для консервативного лечения кист челюстно-лицевой области. Оригинальная методика специалистов из Аахенского Лазерного Института дает все основания думать, что данный метод значительно улучшает процесс лечения и дает возможность добиваться успеха в ряде тяжелых случаев.

Бесспорно, целесообразно активно использовать и эрбиевый, и неодимовый лазеры при операциях по поводу пародонтоза и на мягких тканях челюстно-лицевой области, а также в имплантологии.

Система Fidelis Plus II

Говоря о целесообразности использования двух лазеров одновременно, стоит сказать о разработке фирмы Fotona. Учитывая законы рынка, они попытались создать универсальные системы, которые могут работать как с мягкими, так и с твердыми тканями. Речь идет о системе Fidelis Plus II, которая позволяет работать и с твердыми, и с мягкими тканями за счет использования 2 типов излучения с длинами волн, характерными для кристаллов Er:YAG и Nd:YAG.

Разработчики создали максимольно удобную систему и с точки зрения использования, и с точки зрения экономии. Эрбиевый и неодимовый лазеры весьма полезны для применения в стоматологии (что автор статьи попытался продемонстрировать выше), но покупка двух лазерных установок порознь ляжет тяжелым бременем на плечи любой, самой финансово благополучной клиники. А объединяющая их система Fidelis Plus II будет выгодным вложением капитала, ведь чтобы использовать разные типы лазеров, не проходится приобретать 2 аппарата. Такое решение видится вполне разумным и экономически обоснованным.

Заключение

Итак, похоже, что лазерная установка – это интересное предложение для любой клиники. Ведь с ее использованием повышается качество лечения – вспомните про обработку поверхности, возможность работать в труднодоступных областях. Пациенты чувствуют себя комфортнее: они не слышат звука работающей бормашины, не испытывают дискомфорта от последствий анестезии, и им приятнее осознавать, что для лечения используются новейшие технологии. Лазерные системы могут стать «изюминкой» клиники, поскольку их наличие – бесспорное отличие от конкурентов. Можно сказать, что покупка лазера позиционирует даже небольшую клинику как одного из лидеров рынка.

Хотя клиник, владеющих лазерами в России не так много, в Европе дела обстоят иначе. Например, в Германии лазеры использует (по некоторым данным) каждый 10 стоматолог. Те их российские коллеги, которые решили не отставать от Запада, хорошо отзываются о работе с лазерными системами (с одним из таких откликов читатели могут ознакомиться в материале, посвященном применению неодимового лазера в этом номере DM). Что очень важно – это еще и экономически выгодно. Стоимость лазерной установки окупится через год при условии, что врач будет ставить по 4 пломбы в день. К тому же лазер можно использовать только на последнем этапе финиш-обработки подготовленной бором полости. Это позволяет снизить цену на услугу и при этом получить эффект лазерной поверхности. В результате получается система, которая хороша как с точки зрения проведения лечения, так и с экономической, и имиджевой. Так чего же ждать?

Если Вы не верите общим словам, поверьте отзывам тех, кто активно использует лазерные системы в своей работе.

Материал предоставлен компанией «СпортМедИмпорт»
www.medicallasers.ru