Публикации

Фэй Гольдстеп (Fay Goldstep) – доктор стоматологии, член Американского колледжа стоматологии, член Международной Академии Стоматологической эстетики лица 

Густаво Де-Деус, DDS, MSc, PhD,

Эммануэль Жоао Ногейра Лил Сильва, DDS, MSc, PhD

Джулиана Маринс, DDS, MSc, PhD, † Erick Соуза, DDS, MSc, PhD

Алина де Алмейда Невес, DDS, MSc, PhD

Фелипе Гонсалвес Белладонна, DDS, MSc

Хаймон Алвес, MSc

Рикардо Тадеу Лопес, MSc, DSc

Марко Аурелио Versiani, DDS, MSc PhDk 

 

Аннотация

Введение:

Целью данного исследования является оценка частоты возникновения дентинных микротрещин, наблюдаемых после препарирования корневого канала, выполненного 2-мя реципрокными и традиционной роторной системой полного цикла при помощи микро-компьютерного томографического анализа. 

Методы:

Тридцать медиальных корней моляров нижней челюсти, представляющих II тип конфигурации канала Vertucci были отсканированы с изотропным разрешением 14,16 мм. Образцы в произвольной форме были разделены на 3 экспериментальные группы (n = 10) в соответствии с системой, используемой для препарирования корневого канала:                           группа А - Reciproc (VDW, Мюнхен, Германия), Группа B - WaveOne (Dentsply Maillefer, Байяг, Швейцария), и группа C - BioRaCe (FKG Dentaire, Ла-Шо-де-Фон, Швейцария).

Второе и третье сканирование были выполнены после того, как корневые каналы были препарированы при помощи инструментов размерами 25 и 40, соответственно. Затем пред- и послеоперационные снимки поперечного сечения корней (N=65,340) были выведены на экран для идентификации присутствия дентинных дефектов. 

Результаты:

Дентинные микротрещины наблюдались в 8,72% (n = 5697), 11,01% (n = 7197), и 7,91%

(n = 5169) в поперечных сечениях группы А (Reciproc), B (WaveOne), и C (BioRaCe), соответственно.

Все дентинные дефекты, выявленные на послеоперационных снимках поперечных сечений, также наблюдались на соответствующих предоперационных снимках. 

Выводы:

Причинно-следственная связь между образованием  дентинных микротрещин и препарированием корневых каналов при помощи систем Reciproc, WaveOne и andBioRaCe не наблюдается. (J Endod 2014;: 1-4)

Проф. Джованни Оливи, Проф.Роландо Криппа, Проф. Джузеппе Яриа, Проф. Василиос Каитсас, Др. Энрико Ди Вито, Проф. Стефано Бенедиченти

Использование лазера в эндодонтии.

Подготовка полости доступа

При помощи эрбиевого лазера можно осуществлять подготовку полости для доступа в корневой канал, так как он способен препарировать эмаль и дентин. При этом для возможности работать на высокой мощности рекомендуется использовать короткий кварцевый наконечник (типсу) длиной от 4 до 6 мм и диаметром от 600 до 800мкм.

Благодаря тому, что лазерная энергия эрбиевой лазерной системы поглощается тканями богатыми водой (пульпой и кариозной тканью), лазер обеспечивает селективный, а значит и минимально инвазивный доступ в пульповую камеру, обеспечивая в то же время деконтаминацию полости для доступа и удаление из нее бактериального дебриса (загрязнения) и тканей пульпы. Вследствие чего доступ к устьям корневых каналов достигается уже после сведения к минимуму количества бактерий в полости зуба, что позволяет избежать транспозиции бактерий, токсинов и дебриса в апикальном направлении во время процедуры препарирования канала. Чен и соавторы показали, что в процессе препарирования полости для доступа в корневые каналы бактерии погибают на глубине от 300 до 400 мкм на поверхности, подвергающейся лазерному излучению. Кроме того, эрбиевые лазеры могут быть использованы для удаления дентиклей и поиска кальцифицированных каналов.

Препарирование и формирование корневых каналов

На сегодняшний день препарирование корневых каналов роторными никель-титановыми инструментами является золотым стандартом в эндодонтии. Несмотря на то, что эрбиевые лазеры (с длиной волны 2780 нм и 2940 нм) благодаря признанному абляционному эффекту способны препарировать твердые ткани, их эффективность в механической подготовке корневых каналов на данный момент ограничена и не соответствует эндодонтическим стандартам, достигнутым при помощи вращающихся никель-титановых инструментов. Тем не менее Er,Cr:YSGG-лазер (эрбий:хром:иттрий-скандий-галий-гранат (YSGG) лазер)  и Er:YAG-лазер (эрбиевый лазер) получили одобрение FDA для очистки, формирования и расширения корневых каналов. Их эффективность в формировании и расширении корневых каналов была продемонстрирована в нескольких исследованиях.

Седзи и др. использовали Er:YAG-лазер с коническим наконечником (80% бокового излучения и 20% эмиссии из кончика насадки), для расширения и очищения канала (с параметрами лазерного импульса 10-40 мДж; 10 Гц) и получили более чистые дентинные поверхности по сравнению с традиционной роторной техникой препарирования. В исследовании эффективности препарирования канала при помощи Er:YAG-лазера Кеслер и др. использовали лазеры, оснащенные микрозондами с радиальным излучением на глубину 200 - 400 мкм и установили, что лазер способен расширить и сформировать корневой канал более быстро и эффективно по сравнению с традиционным методом. Наблюдения под электронным микроскопом демонстрируют равномерную очистку дентинной поверхности от апикальной до корональной части канала, отсутствие остатков пульпы и хорошо очищенные дентинные трубочки (канальцы).Чен представил клинические исследования препарирования канала с использованием Er,Cr:YSG-лазера (первого лазера, получившего  патент FDA для всех эндодонтических процедур: расширение, очистка и деконтаминация канала), последовательно используя наконечники с диаметром 400, 320 и 200 мкм и технику "краун-даун" на мощности 1,5 Вт и частотой 20 Гц (с соотношением в водно-воздушном охлаждении - воздух / вода 35/25 %). Стабхольц и др. представил положительные результаты  препарирования каналов полностью выполненного с использованием Er:YAG-лазера и эндодонтического бокового микрозонда. Али и др., Мацуока  и др.; Джахан и др. использовали Er,Cr:YSGG-лазер для препарирования прямых и изогнутых каналов, но в их случаях результаты экспериментальной группы были хуже, чем у контрольной группы. Используя  Er,Cr:YSGG-лазер с насадками диаметром от 200 до 320 мкм на мощности 2Вт и частотой 20 Гц при препарировании прямых и изогнутых каналов, они пришли к выводу, что лазерное излучение способно препарировать прямые и изогнутые  каналы с углом менее 10°, в то время как препарирование более сильно изогнутых каналов приводит к побочным эффектам, таким как перфорации, ожоги и транспортация канала. Ямомото и др. исследовали режущую способность и морфологические эффекты излучения Er:YAG-лазера invitro (30мДж; 10 и 25 Гц, скорость извлечения волокна 1-2мм/сек) снова с положительными результатами. Минас и др. получили положительные результаты препарирования канала с помощью Er,Cr:YSGG-лазера на 1,5, 1,75 и 2,0 Вт и 20 Гц с водяным спреем .

Поверхности корневого канала после препарирования эрбиевым лазером хорошо очищены, не имеют смазанного слоя, но часто содержат выступы, неровности, места обугливания. Кроме того, существует  риск перфорации или апикальной транспортации канала. В итоге формирование канала, выполненное эрбиевым лазером, по-прежнему является сложной и противоречивой процедурой, которая не имеет преимуществ и может быть выполнена только в широких и прямых каналах.

Деконтаминация эндодонтической системы

Научные исследования деконтаминации канала доказывают эффективность используемых в эндодонтии химических ирригантов (NaOCl) в сочетании с хелатирующими веществами (лимонная кислота и ЭДТА), используемыми для улучшения очистки дентинных канальцев. В одном из таких исследований Берутти и соавторы  продемонстрировали силу лазерной деконтаминации c NaOCl на глубину стенки корня 130мкм.

Первоначально лазеры были введены в эндодонтическую практику для повышения эффективности обеззараживания системы корневых каналов. Все длины волн (любой лазерной системы) благодаря тепловому эффекту имеют высокую бактерицидную силу. Тепло различной мощности с различной интенсивностью проникает в дентинные стенки и генерирует важные структурные изменения в бактериальных клетках. Изначально повреждение происходит в клеточной стенке, вызывая изменение осмотического градиента, что приводит к набуханию и смерти клеток.

Обеззараживание корневого канала при помощи лазеров ближнего инфракрасного диапазона

Для обеззараживания канала при помощи лазеров ближнего инфракрасного диапазона каналы должны быть подготовлены в соответствии с традиционно рекомендуемыми стандартами (препарирование апикальной зоны до ISO 25/30), так как длина волны этих лазеров не поглощается твердыми тканями и поэтому не оказывает на них абляционный эффект. Деконтаминация излучением выполняется в конце традиционной эндодонтической подготовки канала в качестве финального этапа эндодонтического лечения перед обтурацией. Оптическое волокно диаметром 200 мкм помещается в канал, не доходя 1 мм до апекса, и выводится  винтовыми движениями в корональном направлении (в течение 5 - 10 секунд). Сегодня для уменьшения нежелательных тепловых и морфологических эффектов целесообразно выполнять эту процедуру в канале, заполненном ирригационным раствором (предпочтительно ЭДТА, лимонной кислотой или NaOCl). Используя экспериментальную модель,  Шуп и др. продемонстрировали, каким образом лазеры распространяют свою энергию и проникают в дентинную стенку. Они показали большую эффективность физического обеззараживания дентинных стенок по сравнению с традиционной химической ирригацией.

При использовании неодимового лазера (Nd:YAG) с длиной волны 1064 нм наблюдалось снижение бактериальной обсемененности канала на 85% при проникновении на 1 мм. При том, что использование  диодного лазера с длиной волны 810нм показало снижение бактериальной обсемененности канала на 63 % при проникновении на 750мкм или менее. Эта заметная разница в проникновении связана с низким и вариативным сродством этих длин волн к твердым тканям. Емкость диффузии, которая не является однородной, позволяет свету, проникнуть, чтобы достичь и уничтожить бактерии посредством тепловых эффектов (Рис.5). Многие другие микробиологические исследования подтвердили сильное бактерицидное действие диодных лазеров и Nd:YAG-лазеров, снижающих бактериальную обсемененность магистрального канала до 100%.

РИС. 5: Волокно лазеров ближнего инфракрасного диапазона, расположенное в корневом канале не доходя 1 мм до апекса и различное проникновение лазерного излучения Nd:YAG-лазера и диодного лазера 810нм (справа) в дентинную  стенку.

Лабораторные исследования Бенедиченти др. показали, что использование диодного лазера (810нм) в сочетании с химическими хелатирующими ирригантами, такими как лимонная кислота и ЭДТА, привело к снижению бактериальной обсемененности эндодонтической системы E. faecalis на 99,9%.

Обеззараживание корневых каналов при помощи лазеров среднего инфракрасного диапазона

Для деконтаминации канала при помощи эрбиевого лазера, учитывая его низкую эффективность в препарировании и формировании канала, требуется подготовка канала традиционными методами (препарирование апикальной зоны до ISO 25/30). Деконтаминацию каналов лазером значительно упрощает использование разработанных для разных эрбиевых лазеров длинных, тонких насадок (200 и 320мкм). Эти насадки легко погружаются  в корневой канал, не доходя 1 мм до апекса. Традиционная методика деконтаминации излучением заключается в выведении наконечника из корневого канала спиральными движениями в течение 5-10 секунд, три-четыре раза. При этом необходимо, чтобы канал был влажным. Излучение следует чередовать с ирригацией общепринятыми химическими ирригантами.

Эффективность трехмерного обеззараживания эндодонтической системы при помощи эрбиевого лазера на сегодняшний день несравнима с эффективностью обеззараживания при помощи лазеров ближнего инфракрасного диапазона. Тепловая энергия, создаваемая этими лазерами, на самом деле поглощается в основном на поверхности (высокое сродство к дентинным тканям, богатым водой), где и оказывает наибольшее бактерицидное действие на E. coli (грамотрицательные бактерии) и E. faecalis (грамположительные бактерии). На этой глубине при 1,5 Вт Мориц и др. получили почти полное очищение канала от указанных выше бактерий (99,64%). Однако эти системы не оказывают бактерицидное действие в глубине латеральных каналов, так как проникают только на 300 мкм в глубину стенки корня.

Дальнейшие исследования изучали способность Er,Cr:YSGG-лазера к деконтаминации традиционно подготовленных каналов. На малой мощности (0,5 Вт , 10 Гц, 50мДж, воздух / вода  20%) полное уничтожение бактерий не происходит. Лучшие результаты для Er,Cr:YSGG-лазера  — это очищение на 77% от указанных бактерий при мощности 1 Вт и 96% — при мощности 1,5Вт.

Новая область исследований по изучению способности эрбиевого лазера воздействовать на бактериальные биопленки апикальной трети канала подтвердила способность Er:YAG-лазера удалять эндодонтическую биопленку многих видов бактерий (например, A. naeslundii, E. faecalis, P. acnes, F. nucleatum, P. gingivalis или P. nigrescens) со значительным сокращением бактериальных клеток и распадом биопленки. Исключением являются биопленки образующиеся L. casei.

Текущие исследования оценивают эффективность недавно разработанных лазеров с радиальным и коническими наконечниками для удаления не только смазанного слоя, но и бактериальной биопленки. Результаты являются весьма перспективными.

Эрбиевые лазеры с наконечниками, имеющими фронтальное излучение (излучение исходит  из конца наконечника) имеют малое боковое проникновение в дентинную стенку. Радиальные наконечники были предложены в 2007 году для Er,Cr:YSGG-лазера. Гордон и др. и Шуп и др. изучили их морфологические и обеззараживающие эффекты (Рис. 6). В их первом исследовании использовался наконечник с радиальным излучением 200 мкм во влажных (воздух / вода (34 и 28%) и в сухих условиях при 10 и 20 мДж и 20 Гц (0,2 и 0,4 Вт соответственно). Время излучения варьировалось от пятнадцати секунд до двух минут. Максимальная бактерицидная мощность (ликвидация 99.71% бактерий) была достигнута при максимальной мощности (0,4 Вт) и более длительной экспозиции в сухом режиме. При минимальном времени излучения (пятнадцать секунд) с минимальной мощностью (0,2 Вт) и водой, получили ликвидацию 94,7 % бактерий. Во втором исследовании использовался наконечник диаметром 300 мкм при 1 и 1,5 Вт и 20 Гц. Излучение проводилось пять раз в течение пяти секунд с двадцатисекундным охлаждением после каждого излучения. Уровень полученной деконтаминации был значительно высок. Повышение температуры при мощности в 1Вт было на 2,7° C, при мощности в 1,5 Вт на 3,2 ° C. Исследователи из Вены применяли другие параметры (0,6 и 0,9 Вт )  и продемонстрировали рост температуры на 1,3 и 1,6° С соответственно, оказывающий высокое бактерицидное действие на E.coli и E. faecalis.

РИС. 6: Радиальный наконечник для  Er,Cr:YSGG-лазера.

Наряду с преимуществами теплового эффекта в уничтожении бактериальных клеток имеет место повышение температуры, которое приводит к негативным изменениям на уровне дентина и пародонта. Поэтому крайне важно определить оптимальные параметры лазерного воздействия, а также исследовать новые методы для сведения к минимуму нежелательных тепловых эффектов, оказываемых лазерами на твердые и мягкие ткани.

Морфологические воздействия на дентин

Как показывают многочисленные исследования, излучение инфракрасных лазеров ближнего и среднего диапазонов при обеззараживании и очистке корневого канала в сухих условиях оказывает на стенки корня зуба побочные эффекты (Рис. 7 и 8).

РИС. 7: Нежелательные тепловые эффекты, возникающие при движении волокна Nd:YAG-лазера в корневом канале при работе в сухих условиях, контакт волокна с дентинной стенкой, может привести к ожогам.

РИС. 8: Нежелательные тепловые эффекты, возникающие при движении наконечника Er,Cr:YSGG, используемого в традиционной технике, при контакте наконечника с сухой дентинной стенкой возникают ожоги, ступеньки и транспортации каналов.

Использование инфракрасного лазера ближнего диапазона вызывает характерные морфологические изменения в дентинной стенке: пузырьки рекристаллизации и трещины, не полное удаление смазанного слоя, дентинные канальцы закрытые расплавленными неорганическими дентинными структурами (Рис. 9-12). Вода, присутствующая в ирригационных растворах, ограничивает повреждающее тепловое воздействие лазерного луча на дентинные стенки. При лазерной дезинфекции или хелатировании корневого канала вода термически активируется лазерами ближнего инфракрасного диапазона или испаряется при работе лазерами среднего инфракрасного диапазона (как целевой хромофор). Облучение корневых каналов лазерами ближнего инфракрасного диапазона (диодными (2,5 Вт, 15 Гц) и Nd:YAG (1,5 Вт, 100mJ, 15 Гц) сразу после использования ирригационного раствора позволяет получить лучшие характеристики дентина по сравнению с полученными только после ирригации.

РИС. 9-10: Изображение под электронным микроскопом (SEM) облучаемого Nd:YAG-лазером дентина (в сухих условиях при 1,5 Вт и 15 Гц). Обратите внимание на обширные районы плавления дентина и пузырьки.

РИС. 11-12: Изображение под электронным микроскопом (SEM) облучаемого диодным лазером (810nm) дентина (в сухих условиях при 1,5 Вт и 15 Гц). Видны признаки  тепловых воздействий, отслойки и смазанный слой.

При излучении в присутствии NaOCl или хлоргексидина смазанный слой все же удаляется частично, и дентинные канальцы остаются закрытыми расплавленными неорганическими дентинными структурами, но при этом площадь плавления меньше (по сравнению с карбонизацией, видимой при излучении в сухих условиях). Наилучшие результаты были получены при излучении с орошением ЭДТА: поверхности, очищенные от смазанного слоя, с открытыми дентинными канальцами и меньшими проявлениями тепловых повреждений.

В заключение своих исследований по использованию эрбиевого лазера для дезинфекции и хелатирования корневых каналов Ямадзаки и др. и Кимура и др. подтвердили, что при использовании эрбиевых лазеров в корневых каналах в сухих условиях появляются нежелательные побочные морфологические эффекты. Для того чтобы предотвратить их образование, необходимо применять лазер в присутствии воды. При использовании эрбиевых лазеров без воды в результате используемой мощности появляются признаки абляции и термического повреждения. Также высока вероятность получения ступенек, трещин, зон поверхностного плавления и испарения смазанного слоя. 

При работе эрбиевым лазером в корневых каналах с водой термические повреждения уменьшаются, и дентинные канальцы открываются в верхней межтубулярной части с более кальцифицированными и менее подверженными абляции областями. Однако межтубулярные области дентина, в которых больше воды, сильнее подвержены абляции. Смазанный слой в них испаряется излучением эрбиевых лазеров и в основном отсутствует. Шуп и др., исследуя изменения температуры на поверхности корней invitro, обнаружил, что применение стандартизированных значений энергии (100мДж, 15 Гц, 1.5Вт) приводит к повышению температуры на уровне поверхности периодонта лишь на 3,5 °С. Мориц предложил эти параметры в качестве международного стандарта использования эрбиевого лазера в эндодонтии  как эффективного средства очистки и обеззараживания корневого канала (Рис. 13-16).

РИС. 13-14: Изображение под электронным микроскопом (SEM) облучаемого  Er,Cr:YSGG-лазером дентина (при 1,0 Вт, 20 Гц, волокно не доходит 1 мм до верхушки), канал орошали физиологическим раствором. Показаны признаки смазанного слоя и термического повреждения.

РИС. 15 -  16: Изображение под электронным микроскопом (SEM) облучаемого Er,Cr:YSGG-лазером  (при 1.5Вт и  20 Гц) дентина с водно-воздушным охлаждением (45/35%). Показаны открытые дентинные канальцы  и отсутствие смазанного слоя.

При использовании лазеров для дезактивации эндодонтической системы, желательно использовать ирригационные растворы (NaOCl и ЭДТА). Эти растворы также следует применять в терминальной фазе лазерного эндодонтического лечения для получения оптимального состояния дентина и уменьшения повреждающих тепловых эффектов.

Изучение лазерной активации ирригационных растворов представляет собой новую область исследований по применению лазеров в эндодонтии. Для активации  ирригационных растворов были предложены различные техники, среди которых лазерная активация ирригации (ЛАИ) и фотонинициированный фотоакустический поток (ФИФП).

Фототепловые и фотомеханические эффекты для удаления смазанного слоя

Джордж и др. опубликовали первое исследование, в котором изучалась способность лазеров активировать ирригационные растворы внутри корневого канала с целью повышения их эффективности. В этом исследовании были использованы две лазерные системы:  Er:YAG и Er,Cr:YSGG. Для увеличения боковой энергии диффузии, у наконечников этих лазеров (диаметр 400 мкм, как у плоских, так и у конических наконечников) было  химически удалено внешнее покрытие.

В исследовании облучали заранее сформированные корневые каналы с плотным слоем выращенного в лабораторных условиях смазанного слоя. Исследование показало, что лазерная активация ирригантов (EDTA , в частности) привела к лучшим результатам по очистке и удалению смазанного слоя с поверхности дентина (по сравнению с каналами, в которых проводилась только ирригация). В более позднем исследовании авторы сообщили, что лазерная активация ирригации при мощностях 1 и 0,75 Вт приводит к увеличению температуры только на 2,5° С без повреждения структур пародонта. Бланкен и Де Моор также изучали эффекты лазерной активации ирригантов, сравнивая ее с традиционной ирригацией (ТИ) и пассивной ультразвуковой ирригацией (ПУИ ). В их исследовании были использованы 2,5% раствор NaOCl и Er,Cr:YSGG-лазер. Лазерная активация раствора проводилась при помощи эндодонтического наконечника (диаметр 200 мкм, плоский кончик) четыре раза в течение пяти секунд при 75 мДж , 20 Гц, 1,5 Вт. Наконечник погружали  в корневой канал, не доходя 5 мм до апекса. В результате удаление смазанного слоя было значительно эффективнее по сравнению с двумя другими  методиками. Фотомикрографическое изучение эксперимента показывает, что лазер генерирует движение жидкостей с высокой скоростью через кавитационный эффект. Расширение и последующий взрыв ирригантов (термический эффект) генерирует вторичный эффект кавитации на внутриканальную жидкость. Еще одно преимущество данного метода заключается в отсутствии необходимости перемещать волокно (фибру) вверх и вниз в канале. Волокно необходимо просто ровно держать в средней трети канала на расстоянии 5 мм от апекса, что значительно упрощает лазерную технику, так как не надо продвигаться до апекса, преодолевая искривления корня (Рис. 17а).

РИС. 17: Волокно и наконечник лазеров ближнего и среднего  инфракрасного диапазона, расположенные в корневом канале не доходя 1 мм до апекса. В соответствии с методикой ЛАИ наконечник должен быть локализован в средней трети канала, не доходя 5 мм до апекса (справа).

Де Моор и др., сравнивая технику лазерной активации ирригации (ЛАИ) с пассивной ультразвуковой ирригацией (ПУИ), пришли к выводу, что лазерный метод с использованием меньшего числа ирригаций (четыре раза в течение пяти секунд) дает результаты, сопоставимые с ультразвуковой техникой, используемой более длительное время орошения (три раза в течение 20 секунд). Де Гроот и др. также подтвердили эффективность метода ЛАИ и улучшенные результаты, полученные по сравнению с ПУИ. Авторы подчеркнули концепцию потока, обусловленную распадом молекул воды в используемых ирригационных растворах.

Хмуд и др. исследовали возможность использования лазеров ближнего инфракрасного диапазона (940 и 980 нм) с волокном 200 мкм для активации ирригационных растворов при 4Вт и 10 Гц и 2,5 Вт и 25 Гц соответственно. Учитывая отсутствие сродства этих волн к воде, были необходимы большие мощности, которые  через тепловой эффект и кавитацию, произведут движения жидкости в корневом канале, что в итоге приведет к увеличению способности ирригантов удалять дебрис и смазанный слой. В более позднем исследовании авторы подтвердили безопасность использования этих больших мощностей, которые вызвали повышение температуры на 30° С в ирригационном растворе внутри канала, но только на 4 ° C на внешней поверхности корня. Исследователи пришли к выводу, что ирригация, активируемая лазерами ближнего инфракрасного диапазона, весьма эффективна при минимальных термических воздействиях на дентин и цемент корня. В недавнем исследовании Маседо и др. обозначают главную роль лазерной активации как сильного модулятора скорости реакции NaOCl. Во время интервала между ирригациями (три минуты), активность хлора значительно увеличилась после ЛАИ по сравнению с ПУИ или ТИ. 

Фотонинициированный фотоакустический поток

ФИФП техника предполагает взаимодействие эрбиевого лазера с ирригационными растворами (ЭДТА или дистиллированной водой). Методика отличается от ЛАИ. При ФИФП используются исключительно фотоакустические и фотомеханические явления, образующиеся в результате использования энергии субабляции 20мДж на 15 Гц с импульсами исключительно 50 мкс. При средней мощности только 0,3 Вт каждый импульс взаимодействует с молекулами воды при пиковой мощности 400 Вт, создавая расширения и последовательные "ударные волны", ведущие к образованию мощного потока жидкости внутри канала, не создавая нежелательных тепловых эффектов, наблюдаемых при других методах.

Исследование апикальной трети корня при помощи термических паров показали, что при выполнении техники ФИФП температура поднимается только на 1,2 °C после 20 секунд и на 1,5 °С после 40 секунд непрерывного излучения. Еще одним значительным преимуществом этой методики является то, что наконечник следует размещать в пульповой камере, на входе в корневой канал. При этом нет необходимости его введения в канал, не доходя пять или один миллиметр до апекса, что бывает достаточно проблемно, но требуется при ЛАИ и ТИ. Для методики ФИФП используются недавно разработанные насадки (12 мм в длину, 300 и 400 мкм в диаметре, с "радиальными и зачищенными" концами). Трёхмиллиметровые концы этих насадок не имеют покрытия, чтобы обеспечить большее по сравнению с фронтальной насадкой боковое излучение энергии. Такой режим излучения энергии позволяет использовать лазерную энергию эффективнее. В уровни субабляции подаются импульсы с очень высокой пиковой мощностью (50 мкс, 400Вт), в результате чего в ирригационных растворах возникают мощные «ударные волны», которые и оказывают требуемые механические эффекты на дентинные стенки (Рис.18-20).

РИС. 18-20: Радиальный кварцевый наконечник для проведения ФИФП 400 мкм. Трёхмиллиметровые концы этих насадок не имеют покрытия, чтобы позволить большее по сравнению с фронтальной насадкой боковое излучение энергии.

Исследования показывают, что удаление смазанного слоя эффективнее в контрольных группах только с ЭДТА или дистиллированной водой. Образцы, обработанные лазером и ЭДТА в течение 20 и 40 секунд, показывают полное удаление смазанного слоя с открытыми дентинными канальцами (1 балл в соответствии с Хюльсман) и отсутствие нежелательных тепловых явлений в дентинных стенках, которые характерны при лечении традиционными лазерными методами. При рассмотрении на большом увеличении структура коллагена остается неизменной, что свидетельствует в пользу гипотезы о минимально инвазивном эндодонтическом лечении (Рис. 21-23).

РИС. 21-23: Изображение под электронным микроскопом (SEM) облучаемого  радиальным наконечником дентина при 20 и 50мДж и  10 Гц в течение 20 и 40 секунд соответственно с ирригацией  ЭДТА. Показан очищенный от загрязнений и смазанного слоя дентин.

Последствия и результаты описанных техник деконтаминации корневых каналов и удаленияиз них бактериальной биопленки продолжают изучаться. Полученные на сегодняшний день результаты исследований очень многообещающие (Рис. 24-26).

РИС. 24: Изображение под электронным микроскопом (SEM) дентина, покрытого бактериальной биопленкой Е. faecalis до лазерного облучения.

РИС. 25 - 26: Изображение под электронным микроскопом (SEM) дентина, покрытого бактериальной биопленкой Е. faecalis после облучения  с Er:YAG-лазером (20 мДжи 15 Гц, ФИФП насадка) с ирригацией  ЭДТА. Показано разрушение и отслоение бактериальной биопленки и ее полное испарение из основного корневого канала и из боковых канальцев.

Обсуждение и выводы

Лазерные технологии, используемые в эндодонтии за последние 20 лет, претерпели значительное развитие. Улучшена технология разработки эндодонтического волокна и наконечников, калибр и гибкость которых позволяют ввести их в корневой канал, не доходя 1 мм до апекса. Исследования последних лет были направлены на разработку технологий (импульсы уменьшенной длины, "радиальные и зачищенные" наконечники) и методов (ЛАИ и ФИФП), которые способны упростить использование лазера в эндодонтии и свести к минимуму нежелательные тепловые эффекты на дентинные стенки, за счет использования меньшей энергии в присутствии химических ирригантов. Раствор ЭДТА оказался лучшим решением для техники ЛАИ, которая активирует жидкость и увеличивает ее хелатирующую активность и удаление смазанного слоя. Лазерная активация NaOCl увеличивает его дезактивационную активность. И, наконец, способ ФИФП уменьшает повреждающее тепловое воздействие на ткани зуба и оказывает сильное очищающее и бактерицидное действие благодаря инициированию потоков жидкостей фотонной энергией лазера. Для подтверждения методов ЛАИ и ФИФП в качестве инновационных технологий современной эндодонтии необходимы дальнейшие исследования.

  

Краткое содержание 

Существование тесной связи между растворимостью силера в корневом канале и реинфецированием периапикальных тканей определяет необходимость более глубокого изучения этой темы. В данном исследовании оценивается растворимость в воде пяти видов герметиков: AH-26, Topseal, 2Seal, Acroseal, и Roeko Seal Automix (RSA). 

Материалы и методы 

После взвешивания 30 экспериментальных образцов каждого из исследуемых герметиков они были случайным образом распределены на три подгруппы (A, B, и C) и помещены в среду с температурой 37°С и влажностью 100% в соответствии со стандартами ANSI/ADA 57 и ISO 6876-2001. Образцы из подгруппы А выдерживали в данных условиях в течение 24 часов, а образцы в подгруппах B и C - в течение 7 дней и 28 дней соответственно. Затем образцы высушили бумагой, оставили на 24 часа при 37° C и влажности 0% и повторно взвесили. Процент уменьшения массы образца рассматривался как процент его растворимости в воде. 

Результаты 

Средняя растворимость герметиков AH-26, Acroseal, Topseal, 2Seal, и RSA составила: после 24 часов - 0,28%, 0,36%, 0,07%, 0,037% и 0,141% соответственно, после 28 дней - 1,75%, 0,746%, 0,082%, 0,04% и 0,517% соответственно. Самая низкая растворимость определена у силеров 2Seal и Topseal (р>0,3). Через 7 и 28 дней наблюдения растворимость данных силеров увеличилась статистически незначительно (р>0,6). 

Вывод 

Все исследуемые силеры соответствуют стандартам герметичности (максимальная потеря веса 3% в течение 24 часов). Тем не менее, 2Seal и Topseal обладают наименьшей растворимостью. 

Ключевые слова 

Стоматологические материалы, эндодонтия, корневые герметики, растворимость, стандарты. 

Введение 

Обтурационные материалы используются в эндодонтии для запечатывания оставшихся в корневом канале микроорганизмов и/или их токсинов, а также для заполнения корневого канала, включая его труднодоступные участки, в целях предотвращения коронарного микроподтекания, которое является основной причиной неудач эндодонтического лечения. Успех обтурации во многом зависит от свойства герметиков предотвращать попадание микроорганизмов в корневой канал из полости рта в периапикальные ткани. Рассасывание силера приводит к образованию пустот между ним и дентином или гуттаперчей, что способствует размножению и колонизации бактерий. Именно поэтому растворимость корневых герметиков значительно влияет на успех, долгосрочность и прогноз эндодонтического лечения.

Обтурация корневых каналов гуттаперчей и цинкоксид эвгеноловыми пастами (ЦОЭ) несовершенна. Поэтому для улучшения качества запечатывания корневого канала были разработаны полимерные силеры. К ним относятся герметики на основе кремния, которые обладают хорошей биосовместимостью и имеют низкое водопоглощение, герметики на основе гидроксида кальция, обладающие антибактериальной активностью и возможностью частичной денатурации токсичных белков, а также герметики на основе эпоксидной смолы, которые характеризуются хорошим сцеплением с дентином и более низкими показателями растворимости в воде. Тем не менее, герметики на основе гидроксида кальция, синтетических смол и кремния растворимы, что может поставить под угрозу качество обтурации. Растворимость материалов на основе смолы, как правило, меньше, чем у ЦОЭ (которая, по данным литературы, составляет от 1% до 7%), при этом потеря массы образца данного силера в течение 24 часов хранения в дистиллированной воде не превышает 3% (в соответствии со стандартами ANSI / ADA № 57 и ISO 6876-2001).

Целью данного исследования является сравнительная оценка растворимости в воде пяти видов корневых герметиков: AH-26, Topseal, 2Seal, Acroseal, и Roeko Seal Automix (RSA). 

Материалы и методы 

Данное экспериментальное исследование было проведено на 150-ти образцах следующих корневых герметиков: AH-26, Topseal, 2Seal, Acroseal и RSA. Для приготовления каждого образца использовались медные цилиндрические формы 3 мм и 5 мм в диаметре. После очистки ацетоном, а затем дистиллированной водой каждая форма взвешивалась три раза с точностью до 0,0001 г. Средний вес каждой формы был задокументирован. Затем формы были случайным образом разделены на пять групп по 30 экземпляров в каждой. Все участвующие в исследовании герметики были замешаны в соответствии с инструкциями производителей. Затем все формы были заполнены одним из силеров. После этого образцы были помещены в среду с относительной влажностью 100% и температурой 37°C. Время затвердевания было определено в соответствии с инструкцией производителя: AH-26 - 15 часов, Topseal - 8 часов, Roeko Seal Automix (RSA) - 50 мин, 2Seal - 8 часов, Acroseal - 24 часа. 

Оценка растворимости

После полимеризации силера каждый образец был взвешен три раза. После этого каждая группа была случайным образом разделена на три подгруппы: А - 24 часа выдержки; B - 7 дней, C - 28 дней. Образцы каждой подгруппы хранились в герметичном контейнере в дважды дистиллированной воде. Все контейнеры были помещены в инкубатор при 37° C и 0% влажности. Для контроля растворимости образцы подгруппы А были извлечены из инкубатора через 24 часа, образцы подгруппы B - через неделю, образцы подгруппы C - через 4 недели. После этого образцы каждой подгруппы были изъяты из контейнера и высушены промокательной бумагой. Затем они в течение 24 часов инкубировались в сухом воздухе при температуре 37° C до полного высыхания. Каждый образец был взвешен три раза, средний вес был зафиксирован. Процент растворимости был рассчитан по следующей формуле: Растворимость (%) = ((W0 - WF) / W0) х 100, где W0 и Wf - начальная и конечная масса образца (г) соответственно.

Статистический анализ 

При обработке полученных данных использовали общепринятые методы описательной статистики. Для определения достоверности результатов исследования применяли однофакторный дисперсионный анализ (ANOVA), критерий Тьюки и параметрический критерий Стьюдента. Статистический уровень значимости был установлен при р < 0.05.

Результаты 

Однофакторный дисперсионный анализ показал, что существуют значительные различия между экспериментальными материалами после 24 часов (р = 0,000), 7 дней (р = 0,000), и 28 дней пребывания во влажной среде (р = 0,000) [Таблица 1], [Рисунок 1]. Согласно критерию Тьюки, только показатели растворимости материалов Topseal и 2Seal не имели достоверных различий через 24 часа (р = 0,510), 7 дней (р = 0,307) и 28 дней (р = 0,646). Растворимость всех остальных материалов значительно различалась во всех временных интервалах (р < 0,02). 

Таблица 1 Растворимость корневых цементов в различный период тестирования 

Время	Силеры	Растворимость (%)	Стандартное отклонение (%)	Коэффициент вариации (%)	Доверительный интервал (вероятность 95%)
					Нижняя граница	Верхняя граница
24 часа	AH-26	0.28	0.060	21.4	0.243	0.317
	Acroseal	0.36	0.022	6.1	0.346	0.374
	Topseal	0.07	0.006	8.6	0.066	0.074
	2Seal	0.037	0.006	16.2	0.033	0.041
	RSA	0.141	0.009	6.4	0.135	0.147
7 дней	AH-26	0.618	0.076	12.3	0.571	0.665
	Acroseal	0.421	0.024	5.7	0.406	0.436
	Topseal	0.083	0.009	10.8	0.077	0.089
	2Seal	0.039	0.005	12.8	0.036	0.042
	RSA	0.275	0.025	9.1	0.260	0.290
28 дней	АН-26	1.75	0.214	12.2	1.617	1.883
	Acroseal	0.746	0.029	3.9	0.728	0.764
	Topseal	0.082	0.006	7.3	0.078	0.086
	2Seal	0.04	0.004	10.0	0.038	0.042
	RSA	0.517	0.076	14.7	0.470	0.564

 

Рисунок 1 Растворимость корневых цементов в различный период тестирования 

Сравнение показателей растворимости образцов из подгруппы А и подгруппы C (критерии Стьюдента и Тьюки) показало, что только растворимость герметика 2Seal не изменилась (р = 0,255), в то время как показатели растворимости остальных герметиков значительно увеличились (р = 0,000).

Сравнение растворимости образцов из подгруппы А и В также продемонстрировало, что только растворимость 2Seal не увеличивается с течением времени (р = 0,445), в то время как растворимость остальных герметиков в подгруппе B было больше, чем в подгруппе А (р = 0,000). Сравнение средних показателей растворимости образцов подгрупп B и C показало, что у герметиков 2Seal (р = 0,702) и Topseal (р = 0,634) растворимость не увеличивалась через 7 дней, в то время как показатели растворимости образцов других герметиков существенно увеличились между 7-м (В) и 28-м (С) днями (р = 0,000). 

Обсуждение

Данное исследование проводилось в соответствии с международным стандартом ISO 6876 (2001). Каждый образец был однократно погружен в дважды дистиллированную воду для того, чтобы повысить точность измерений, избегая нежелательной потери веса герметика из-за высыхания.

По нашим данным другие исследования растворимости силеров проводились в одинаковых экспериментальных условиях, которые могут не соответствовать инструкциям производителей для разных марок силеров. В этой работе время полимеризации было точно определено в соответствии с инструкциями производителей по клиническому использованию каждого силера. Полученный низкий коэффициент вариации может свидетельствовать о незначительной дисперсии образцов и, следовательно, о высокой воспроизводимости, последовательности и надежности используемых в данном исследовании методов. 

Коэффициенты растворимости всех исследованных силеров находятся в пределах допустимого диапазона (3% потери веса) в соответствии со стандартами ANSI / ADA №57, ISO 6876 (2001) и BS 6934 (1998). Однако, возможно, что при увеличении времени наблюдения показатель растворимости трех силеров не будет соответствовать указанным стандартам. Растворимость герметиков на основе эпоксидной смолы 2Seal (р = 0,702) и Topseal (р = 0,634) не изменяется с течением времени.

В условиях данного исследования силеры на основе эпоксидной смолы (2Seal и Topseal) показали лучшие результаты по сравнению с материалами на основе гидроксида кальция и кремния. Полученные результаты сопоставимы с результатами тестирования еще одного материала на основе эпоксидной смолы (AH Plus) и подтверждаются результатами других исследований.

Герметик на основе гидроксида кальция обладает быстрой растворимостью через 24 часа наблюдения. Такие же данные были представлены в работе Шефера и Зандбиглари. Однако в их исследовании показатель растворимости других силеров на основе гидроксида кальция через 28 дней наблюдения был в два-четыре раза лучше, чем у рассмотренного в настоящем исследовании. Это несоответствие может быть связано с количеством гидрофобных веществ, которые могут блокировать попадание воды. Гидроксид кальция добавляют в герметик из-за его антибактериальной активности и улучшения заживления периапикальных тканей. Но для реализации данных свойств необходима диссоциация кальция и ионов гидроксида из герметика. Такой механизм противоречит философии силеров и в долгосрочной перспективе нарушает герметизм корневой пломбы.

Растворимость еще одного герметика на основе эпоксидной смолы (AH-26), рассмотренного в данном исследовании, превосходила растворимость материала на основе гидроксида кальция на 28-й день эксперимента. В аналогичном исследовании Шефера и Зандбиглари через 28 дней показатели растворимости RSA лучше, чем у АН-26. В нашем исследовании растворимость AH-26 в два раза меньше, чем в исследовании Шефера. В начале эксперимента растворимость AH-26 была низкой, что согласуется с данными других исследований и может объясняться относительной нерастворимостью его компонентов. Однако и в других работах отмечается повышение растворимости AH-26 через 28 дней наблюдения. Это может быть объяснено деградацией непрореагировавшего гексаметилентетрамин полимера и его распад на аммиак и формальдегид.

Следует принимать во внимание, что отличия в размере и форме образцов и вспомогательных материалов, а также во времени отверждения силеров могут влиять на различия в результатах исследований. 

Данный эксперимент был ограничен некоторыми факторами. Во-первых, в нем измерялось выделение водорастворимых материалов, а не фактическая растворимость, которая определяется как термодинамическое равновесие чистого химического соединения и раствора, хотя примененный нами метод соответствует принятым стандартам. Кроме того, разрушение наполнителя при погружении силера в воду, а также испарение летучих компонентов во время сушки образцов может вызывать некоторые изменения его массы. Повлиять на потерю веса может и поглощение воды, хотя это больше характерно для стеклоиономерых и цинкоксиэвгеноловых материалов. Существует мнение, что исследование растворимости силеров должно проводиться в искусственной слюне или разбавленной кислоте, а не дистиллированной воде, чтобы воспроизвести условия тканевой жидкости и среды полости рта. Однако искусственная слюна не всегда имитирует условия полости рта, а использование дистиллированной воды указано стандартах для данных лабораторных исследований. Кроме того, согласно информации производителя АН-26 полимеризуется в течение 15 часов. А мы в нашем исследовании, также как Шефер и Зандбиглари, не смогли найти никаких доказательств частичного отверждения этого материала за указанный срок. По данным Шефера для полной полимеризации АН-26 требуется не менее 1 недели. 

Заключение

Все исследованные корневые герметики соответствуют предъявляемым стандартам. Тем не менее, два герметика на основе эпоксидной смолы (особенно 2Seal) показали самую низкую растворимость с течением времени. Силеры в порядке возрастания их растворимости: 2Seal, Topseal, RSA, Acroseal, AH-26.

Лазерное отбеливание с использованием Nd:YAG лазера (Неодим: иттрий-аллюминий-гранат) на удвоенной частоте и диодного лазера. Оценка уровня рН, средовая сканирующая электронная микроскопия, колориметрическая оценка в лабораторных условиях

K. Goharkhay & U. Schoop & J. Wernisch & S. Hartl &
R. De Moor & A. Moritz

Аннотация

Агрессивность для эмалевых поверхностей Smartbleach®, Opus White®, Opalescense Xtra Boost ® и гелей, содержащих частицы диоксида титана (TiO2), активированных либо Nd: YAG (532нм) лазером на удвоенной частоте, либо диодным лазером (810нм), была оценена путем средовой сканирующей электронной микроскопии (ESEM). Также были оценены изменения оттенков цвета зубов и уровень рН. Каждое отбеливающее вещество было активировано в течение 30 сек и затем удалено через 1 мин или 10 мин. Эта процедура повторялась до четырех раз, максимальная длительность применения отбеливающего вещества составила 40 мин, общая длительность облучения лазером составила от 0,5 мин до 2 мин. Результаты измерения уровня рН показали, что только Smartbleach® находился в диапазоне щелочного показателя рН, в то время как остальные три вещества были кислыми. Эффекты, оказываемые на поверхность, не были связаны с показателем рН отбеливающих веществ. За исключением Opus White®, серьезных изменений на поверхности эмали не было обнаружено. Несмотря на то, что было выбрано короткое по времени применение, улучшения в яркости до 10 шагов были обнаружены у вещества Vitapan® классического оттенка.

Ключевые слова
Отбеливающее вещество. Лазерное отбеливание. Морфологические изменения. Значение показателя pН. Отбеливание

Введение
Использование лазерной энергии является относительно новым подходом в отбеливании зубов и имеет некоторые преимущества над большинством доступных средств, отпускаемых без рецепта, а также средств домашнего и клинического отбеливания. Процедура может быть выполнена за одно применение в клинике и позволяет сосредоточиться на одном зубе или даже выбранной части зуба. Выбор длины волны зависит от взаимоотношения света и ткани, которая должна быть обработана. С одной стороны, отбеливающий гель должен поглощать свет, а с другой стороны оказывать на структуру зуба минимальное влияние. Поэтому, в состав гелей были введены фотоинициаторы или красители, которые поглощают длину волны от используемого источника света. Такой фото-термический отбеливающий эффект используется при активации отбеливающего геля диодным лазером (810 нм или 980 нм) и Nd: YAG лазером (1064 нм). Излучение лазера на углекислом газе (CO2-лазер) (10600 нм) поглощается в пределах 0,1 мм раствора на водной основе, независимо от любого поглотителя. Такое быстрое поглощение нагревает отбеливающее вещество быстрее, чем это делает обычный источник тепла, и таким образом, подразумевается, что на пульпу не оказывается никакого влияния. Зеленое световое излучение лазера высокой интенсивности также обладает фотохимическим эффектом, который зависит от удельного поглощения узкого спектрального диапазона зеленого света (510-540 нм) в хелатные соединения, образованные между составляющими апатита, порфирина и тетрациклина. Для фотохимического отбеливания могут быть использованы аргоновый ионный лазер (514,5 нм) и лазер Nd: YAG с удвоенной частотой (2ωNd: YAG с длиной волны 532 нм), поскольку их длины волн приблизительно соответствуют максимуму поглощения этих хелатных соединений (525-530 нм). При помощи этих лазеров, излучающих зеленый свет, можно добиться положительного результата в тех случаях, когда обычное фото-термическое отбеливание не имеет абсолютно никакого эффекта.

Существуют серьезные опасения по поводу безопасности обычных отбеливающих продуктов, содержащих пероксид водорода. Согласно результатам сканирующей электронной микроскопии, были отмечены изменения в структуре поверхности эмали, включая мелкие углубления, увеличение пористости и небольшая эрозия.

Критическое значение рН, при котором происходит деминерализации эмали, составляет от 5.2 до 5.8. Тем не менее, в лабораторных условиях, раствором перекиси водорода с уровнем рН равным 6,4 можно удалить минеральные вещества. Было обнаружено большое разнообразие значений рН в отбеливающих гелях различных марок. В целях уменьшения вероятности возникновения эрозии следует отдавать предпочтение тем отбеливающим растворам, у которых уровень рН близок к нейтральному, потому что уровень рН растворов может отвечать за эрозивный эффект.

Мы решили провести данное исследование для того чтобы определить возможные ультраструктурные изменения при использовании четырех отбеливающих продуктов, активируемых лазером, используя для этих целей средовую сканирующую электронную микроскопию. Значение показателя рН отбеливающих продуктов было измерено для того чтобы определить возможные потенциальные риски. Мы также оценили оттенки цвета зубов для того чтобы иметь возможность подтвердить, что осветление произошло.

Материалы и методы
Поверхностные эффекты четырех различных лазерных отбеливающих веществ, активируемых либо лазером 2ωNd: YAG, либо диодным лазером, оказывающие влияние на структуру зуба и на изменение цвета, были оценены при помощи средовой сканирующей электронной микроскопии и цифрового колориметра. Также был применен прибор для измерения значения pН используемых продуктов.

Подготовка образца
Для исследования были использованы только резцы и однокорневые премоляры, не пораженные кариесом и с неповрежденной эмалью, которые были удалены по пародонтальным (n = 12) или ортодонтическим (n = 12) показаниям. Другими условиями отбора были: полное отсутствие или минимальное наличие пломбировочного материала, почти полное отсутствие зубного камня и отсутствие леченых корневых каналов. Во избежание обезвоживания зубы сразу после удаления хранились в физиологическом растворе. Временной промежуток между удалением и отбеливанием составил не более 21 дня.

Для достижения оптимальных поверхностных условий мы протестировали различные очищающие процедуры под оптическим и электронным микроскопами. Наиболее эффективным и защищающим методом для поверхности эмали является полировка пемзой, средняя и тонкая полировка пастами без фторида (Clean Polish®, Super Polish®, KerrHawe, Bioggio, Switzerland) и завершающая ультразвуковая ванна в течение 30 мин. За каждым этапом следовало 2х-минутное применение спрея из воды и воздуха. После проверки под оптическим микроскопом для изучения были отобраны 28 зубов.

Трансбуккальная поверхность эмали каждого образца была разделена на две половины канавкой, выполненной алмазным бором, которую заполнили воском Beauty Pink®. Одну половину каждого зуба оставили нетронутой, эта половина использовалась как отрицательная контрольная проба. Данная половина была покрыта жидкотекучим светоотверждаемым полимерным материалом (Opal Dam Light Cured®).

Образцы эмали были пронумерованы, был определен цвет зуба, а сами образцы были вставлены в гипсовые блоки. Очищенные 28 зубов были случайным образом разделены на 14 групп и обработаны с различной продолжительностью воздействия (Табл. 1). Каждая группа состояла из одного зуба, принадлежащего пациенту с пародонтальным заболеванием из-за более сильной степени обесцвечивания, и одного зуба, принадлежащего пациенту с ортодонтическим заболеванием из-за абсолютной здоровой поверхности зуба. Отбеливание было выполнено в камере влажности при температуре 37 °С.

Продукты и приборы
Каждый из четырех отбеливающих гелей были замешаны из порошка и от 35% до 55%-ного раствора перекиси водорода. Эти продукты могут быть использованы только под наблюдением врача (в клинике).

Отбеливающий гель Smartbleach ® (High Tech Laser, Милтон Квинсленд, Австралия) может быть активирован аргоново-ионным лазером (514,5 нм) или лазером 2ωNd:YAG, который применяется в настоящем исследовании. Порошок и 55%-ный раствор перекиси водорода смешивают, в результате чего концентрация уменьшается до 25%. Согласно инструкции изготовителя рекомендуемое время выдержки составляет 5 мин, чтобы позволить системе карбонатного буфера, который присутствует в составе геля, повысить уровень рН примерно до 9,5.

Отбеливающий гель Opus White® (Opus Dent, Лондон, Великобритания) c 37%-ным раствором перекиси водорода был активирован с помощью диодного лазера; уровень рН (по информации производителя) составил 5,5-6,5.

Улучшенное отбеливающее вещество с 35%-ной перекисью водорода, разработанное в Институте физики твердого тела (технический Университет Вены, Австрия) было облучено диодным лазером. Помимо прочего, этот гель содержит мелкие частицы двуокиси титана TiO2 диаметром 3-30нм (VWR Merck, Дармштадт, Германия), который способствует очень хорошему рассеянию, но при этом также поглощает излучение примерно от 800нм до 1100нм в определенном количество, в результате чего энергия лазера остается в геле и передается минимально. Таким образом, этот гель может быть активирован диодным лазером (810 нм и 980 нм) и лазером Nd:YAG (1064 нм); уровень рН (по информации производителя) составляет 7.0.

В геле Opalescense Xtra Boost 38% ® (Ultradent, Саут-Джордан, Штат Юта, США) используется каротин в качестве вещества, поглощающего свет и вырабатывающего тепло, но источник света ему для активации не требуется. Тем не менее, лазерное или световое излучение ускоряет процедуру. В данном исследовании активация была выполнена диодным лазером, уровень рН равен 7,0. Высокая степень поглощения длины волны 810нм в красном отбеливающем геле была определена в предварительных испытаниях. Ослабление лазерного луча увеличивается экспоненциально с глубиной передачи и зависит от коэффициента поглощения геля. Сам коэффициент поглощения зависит от поглощаемой длины волны. Существует корреляция между коэффициентом поглощения геля и ходом повышение температуры в полости пульпы зубы. Данные измерений температуры внутри полости пульпы говорят о том, что температура в полости пульпы не повышалась при облучении Opalescense Xtra Boost 38%® длиной волны 810нм на мощности 1 Вт в течение 60 секунд. Замер без применения геля показал повышение температуры на 5 °C. Значения при 2Вт и 60 сек. составили 2,8 °С и 9,6 °С соответственно.

Облучение было выполнено лазером Smart Lite® 2ωNd:YAG [rалий-титанил-фосфат (КТФ) (DEKA Dental Laser Systems, Флоренция, Италия) при длине волны 532нм и выходной мощности 1 Вт в режиме непрерывном волны (эффективная выходная мощность, измеренная ваттметром, составила 0.7 Вт) и диодным лазером LD 15 ® при длине волны 810 нм (Dentec Laser Systems, Бремен, Германия), мощности 1,5 Вт в режиме непрерывной волны (эффективная выходная мощность составила 0,8 Вт). Расстояние отбеливающих наконечников было отрегулировано для достижения фиксированного диаметр луча величиной 6 мм.

Таблица 1
Параметры лечения и результаты оценки ультраструктуры поверхности
cw – непрерывная волна, TiO2 – диоксид титана

Оценка а ESEM (оценка при помощи средовой сканирующей электронной микроскопии):
++ нет изменений поверхности
+ минимальное повреждение, ограничивающееся существующей ранее эрозией
~ небольшие изменения
- явные изменения поверхности
b Пошаговое улучшение яркости согласно шкале яркости Vita® (Таблица 2) по сравнению с исходным состоянием (посредством 10 измерений).


Таблица 2
Шкала яркости Vita® со значениями от визуально самого светлого (B1) до самого темного (С4) оттенка

Процедура отбеливания
Для всех продуктов был использован один и тот же протокол лечения: отбеливающий гель был наложен на поверхность эмали с правой стороны на каждом образце, а мощность лазерного излучения передавалась через пятно лазерного пучка диаметром 6 мм в бесконтактном режиме, в результате чего интенсивность излучениях двух лазеров составила соответственно 2,5 Вт/см2 и 2,8 Вт/см2. Предварительные исследования показали, что в результате шестикратного прерывистого облучения по 5 сек, с перерывами по 5 сек соответствующим лазером температура в полости пульпы увеличилась менее чем на 3°С для обеих лазерных систем. В данном протоколе лечения исключалось термическое повреждение и дискомфорт пациента, когда лечение проводилось в естественных условиях. После воздействия в течение 1 мин и/или 10 мин, гель был удален отсосом и смывался в течение 2 минут водой. Эта процедура повторялась до четырех раз (таблица 1), таким образом, максимальное время воздействия составило 40 мин максимум с облучение в течение 2 мин максимум. Эти отрезки времени воздействия были выбраны на основе рекомендаций изготовителя и предварительных испытаний в лабораторных и естественных условиях. После удаления светоотвердевающего композита, зубы снова ополоснули и поместили в раствор искусственной слюны, содержащий 1,5 мМ Ca2+ и 0,9 мМ PO43- (рН 7,0, 37 °С) в защищенные от света контейнеры на 48 часов в целях потенциальной реминерализации.

                                                                                           Рис. 1                                                                  Рис. 2

Рис. 1 Снимок контрольного образца, выполненный экологическим сканирующим электронным микроскопом, показывающий царапины от остаточной полировки (группа 1.4) × 8.000
Рис. 2 Снимок экологического сканирующего электронного микроскопа при облучении геля Smartbleach® лазером 2ωNd: YAG (мощность 0,7 Вт, 4 × 30 сек, время воздействия 4 мин) показывает минимальные изменения на ранее поврежденных участках (группа 1.4) × 8.000

Оценка результатов лечения
Тестирование pH Прибор WTW® для измерения pH 323/325 (Wellheim, Германия) проходил калибровку буферным раствором рН перед каждым экспериментом. По каждому отбеливающему продукту было снятo пять показаний, через пять минут после того как гель был замешан, и показания были усреднены. Продукты находились в контакте с рН-электродом в течение 5 мин при комнатной температуре, чтобы значение рН стабилизировалось.

Определение цвета Определение цвета служит исключительно для подтверждения, что отбеливание произошло. Цвет на образцах эмали был измерен до и 2 дня после процедуры отбеливания внутриоральным контактным колориметром Shade Eye-Ex® Chroma Meter (Киото, Япония). В то же время образцы хранили в искусственный слюне в защищающих от проникновения света контейнерах, так как ответная реакция по изменению цвета часто происходит за счет реминерализации и регидратации в конце процедуры отбеливания. Дегидратация зуба является вероятной причиной незамедлительного осветления зуба, и эта реакция, по-видимому, усиливается с увеличением температуры в зубе.

В зависимости от оттенка, насыщенности и тона, колориметр выбирает ближайший по значению эквивалент по классической цветовой шкале Vitapan® печатает его в качестве номера по шкале. По каждому образцу были записаны пять измерений со средней трети зуба. Эффективность была определена согласно нумерационной градации оттенков (Vita®, Бад-Зекинген, Германия) от 1 до 16, а также на основании рекомендаций производителя (Табл. 2).

Экологическая сканирующая электронная микроскопия

Сорок восемь часов после лечения микроскопом Philips XL30 ESEM® (Амстердам, Нидерланды) были определены ультраструктурные эффекты отбеливающих продуктов на эмали. Средняя треть обработанной и необработанной щечной поверхности каждого образца были изучены и оценены на основании степени повреждения поверхности (табл. 1). Соответствующие стороны были оценены, прежде всего, в реальном времени, чтобы гарантировать анализ полностью обработанной стороны. Только выборочные пары одного и того же зуба были сравнены, и их данные были зарегистрированы. В общей сложности было сделано 112 снимков с увеличением ×500 и ×8000. Внимание было сосредоточено на степень поверхностного изменения на большой площади, а не на отдельных участках. Экологический сканирующий электронный микроскоп был использован в целях неразрушающей микроскопической гистоморфографии поверхности естественно влажных ротовых твердых тканей, без необходимости комплексной подготовки, включающей процесс высушивания. Еще одним преимуществом является отсутствие необходимости в материалах и оборудовании, требуемых для подготовки. Статистический анализ не потребовался и не был выполнен, так как изучение под экологическим сканирующим электронным микроскопом было выполнено таким образом, что оно само по себе уже является достаточно качественным.

Результаты
Показатели рН отклонились от спецификаций производителей. Smartbleach® был единственным продуктом, в котором, согласно результатам, находился щелочной рН. Уровень pH всех остальных продукты был в кислотном диапазоне.

Среднее значение рН [± допустимое отклонение] отбеливающих продуктов колебалось от 6,1 ± 0,4 для гелесодержащих частиц TiO2 частицы (кислый) до 7,2 ± 0,1 для Smartbleach ® (нейтральный). Уровень рН 6,5 ± 0,5 для Opus White® и 6,8 ± 0,4 для Opalescense Xtra Boost® находится в кислотном диапазоне.

     Рис. 3                                                        Рис. 5

Рис. 3 Снимок контрольной стороны, выполненный экологическим сканирующим электронным микроскопом, показывает оставшиеся от полировки царапины (группа 1.6) × 8.000
Рис. 5 Снимок экологического сканирующего электронного микроскопа необработанного контрольного образца показывает углубления (группа 2.2) × 8.000

Изменение цвета при лазерном отбеливании показаны в Таблице 1. Отбеливание было очень успешным; согласно шкале оттенков Vita эффект отбеливания был значительным, с уменьшением в диапазоне от 1 единицы до 10 единиц по шкале яркости оттенков Vita. Обработка гелем Smartbleach, активированным лазером 2ωNd:YAG и гелем TiO2, активированным диодным лазером, продемонстрировали наивысшую реакционность отбеливания. Эффективное отбеливание, продемонстрированное на образцах при таких условиях, подтвердило их применимость для оценки воздействия на ультраструктуру поверхности. Благодаря лабораторным условиям, в которых проводилось настоящее исследование, измерения цвета послужили исключительно для подтверждения того, что в любом случае отбеливание произошло.

Таблица 1 показывает результаты оценки ультраструктурной поверхности разных групп образцов. За исключением Opus White®, который вызвал заметное повреждение, поверхностное истощение и эрозии, отбеливание лазером не вызвало кардинальных изменений на поверхности эмали (рис. 1, 2). Длительное применение продукта Smartbleach ® стало причиной легкой эрозии на некоторых участках (рис. 3 и 4); тем не менее, при коротком времени воздействия, произошли минимальные изменения только на ранее поврежденных участках (рис. 5 и 6). Умеренное поверхностное изменение из-за длительного времени воздействия, особенно на участках с уже существующими повреждениями, было отмечено при использовании Opalescense Xtra Boost® (рис. 7 и 8). Никакого неблагоприятного воздействия на морфологию поверхности не было замечено при отбеливании лазером с применением геля, содержащего TiO2, даже после 40 мин применения (рис. 9 и 10).

       Рис. 4                                                        Рис. 6

Рис. 4 Снимок, выполненный экологическим сканирующим электронным микроскопом, показывает облучение геля Smartbleach лазером 2ωNd:YAG при параметрах: 0,7Вт, 4х30 сек, время воздействия 40 мин, демонстрируя умеренное поверхностное изменение, увеличивающееся на ранее поврежденных участках из-за длительного времени воздействия (группа 1.6) × 8.000
Рис. 6 Снимок, выполненный экологическим сканирующим электронным микроскопом, показывает облучение геля Opus White диодным лазером при параметрах: 0,8Вт, 4х30 сек, время воздействия 4 мин, демонстрируя заметные повреждения, поверхностное истощение и эрозию (группа 2.2) × 8.000

Обсуждение
Внешнее отбеливание путем активации светом или лазером может сопровождаться повышением температуры на поверхности зуба, а также в полости пульпы. Тем не менее, обычно применяемые гели могут выступать в качестве изолятора, уменьшая рост температуры в пульпе по сравнению с теми гелями, которые работают только при лазерном облучении. Это означает, что активация лазера (диодный лазер 830 нм, 30 с, 3Вт) без использования геля приводит к росту температуры в пульпе приблизительно на 16°С, в то время как при использовании геля во время активации лазера был отмечен рост температуры только на 8,7°C. Увеличение температуры в полости пульпы при использовании диодного лазера на мощности 1-2 Вт ниже критического повышение температуры на 5,5°С, что в настоящее время является пороговым значение, которое не должно быть превышено во избежание необратимых повреждений пульпы. Повышение температуры на 2-8 °С и на 4-12 °C наблюдалось при использовании диодного лазера 960 нм для активации геля Opalescense Extra and Opus White в течение 60 сек (0,9 Вт) и 30 сек (2 Вт). Для отбеливающего вещества на перекиси водорода средний максимальный рост температуры составил 2.95 °C при использовании светоизлучающего диода (LED), 3,76 °C при использовании лазера 2ωNd:YAG и 7,72 °C при применении диодного лазера. При выделяемой энергии 1 Вт диодного лазера 810 нм рост температуры пульпы составил около 3 °С при использовании геля Opus White® гель, в то время как при использовании эмульсии TiO2 температурных изменений в пульпе практически не произошло.

        Рис. 7                                                        Рис. 9

Рис. 7 Контрольный снимок, выполненный экологическим сканирующим электронным микроскопом после удаления жидкого композитного материала × 8.000
Рис. 9 Снимок экологического сканирующего электронного микроскопа необработанного образца показывает поверхность эмали с несколькими царапинами (группа 4.2) × 8.000
Наш протокол лечения: прерывистое шестикратное облучение по 5 сек, с 5-секундными перерывами между облучением, при значении мощности менее 1 Вт, исключает термическое повреждение пульпы и дискомфорт у пациента при выполнении процедуры в естественных условиях. Количество облучений и соответствующее время перерывов между ними были определены во время предварительных испытаний при помощи термопар, так чтобы гарантировать, что повышение температуры в полости пульпы составит менее 2 °C.

Очень сложно контролировать цвет зубов и стоматологических пломб, и это зависит от многих факторов, таких как индивидуальные различия в понимании и восприятии цвета, опыт эксперта, освещение и цвет прилегающих десен. Шкалы оттенков одного и того же производителя могут немного отличаться, а оттенкам зачастую не хватает объема цветового пространства, необходимого для получения природного цвета зубов. Показатели колориметра были сравнены с показаниями спектрофотометра, и, по всей видимости, они являются надежными и точными при измерении разницы в цвете. В данном исследовании отбеливание было определено при помощи внутри-орального контактного колориметра Shade Eye-Ex® Dental Chroma Meter (производство Shofu). В зависимости от результатов значений оттенка, насыщенности и тона, колориметр выбирает ближайший по значению эквивалент по классической цветовой шкале Vitapan® и печатает его в качестве цифрового указателя. Процедуры колориметрических измерений также могут внести изменения. Давление, с которым применяется контактный наконечник, а также угол, в котором он удерживается,являются важными факторами.

Наконец, мы хотели бы обсудить характеристики поверхности зуба, которые могут влиять на измерения. Существует ограниченное количество зубов с плоской поверхностью, которая была бы достаточно большой, чтобы разместить на ней измерительный наконечник размером 4 мм. Спектральные характеристики оконтуренной поверхности не представляется возможным повторить. Поэтому следует ожидать некоторых вариаций в результатах.

Важно отметить, что анализ цвета обработанных участков в данном исследовании подтвердил, что отбеливание действительно произошло, делая таким образом более поздние измерения воздействия отбеливателя на свойства эмали более актуальными. В связи с проведением данного исследования в лабораторных условиях, измерения цвета послужили исключительно тому, чтобы подтвердить, что отбеливание имело место в любом случае. Самая высокая способность отбеливания было обнаружена у геля Smartbleach® в сочетании с лазером 2ωNd:YAG и у геля TiO2, активированного диодным лазером 810нм. Самые незначительные результаты показал гель Opus White® в сочетании с диодным лазером, согласно результатам испытаний в естественных условиях DOTCAM, к которым пришли Уолш и др. Лазерное отбеливание лазером Nd:YAG при удвоенной частоте дает значительно более высокий показатель переменной L, чем при использовании диодного лазера. Активация отбеливающего вещества диодным лазером 960 нм также показывает, что значение средней яркости всегда выше при использовании геля Opalescense Xtra ®, чем у Opus White®.

                                                                                            Рис. 8                                                        Рис. 10

Рис. 8 Снимок облучения геля TiO2 диодным лазером при параметрах: 0,8Вт, 4х30сек, время воздействия 4 мин., выполненный экологическим сканирующим электронным микроскопом. Изменения на поверхности эмали не наблюдаются (группа 3.1) × 8.000
Рис. 10 Снимок облучения геля Opalescense Xtra Boost диодным лазером при параметрах: 0,8Вт, 4х30сек, время воздействия 4 мин., выполненный экологическим сканирующим электронным микроскопом. Наблюдается минимальное повреждение, ограничивающееся существующей ранее эрозией (группа 4.2) × 8.000

Значение рН отбеливающих веществ определяет скорость реакции процесса отбеливания. Чем больше вырабатывается свободных радикалов, тем выше значение рН. Оптимальная ионизация происходит, когда перекиси водорода придаются буферные свойства в диапазоне рН 9.5-10.8. В этом диапазоне отбеливающий эффект может быть на 50% лучше, чем в кислой среде. Однако большинство коммерческих продуктов отбеливания являются кислотными, так как это дает им более длительный срок хранения. Таким образом, большинство продуктов оптимизированы под срок годности, а не в целях улучшения отбеливающих свойств. В щелочных условиях пергидроксильный радикал вырабатывается из перекиси водорода. Этот радикал более реакционноспособный, чем супероксид и другие радикалы. Кроме того, протравливание поверхности зуба не происходит.
Результаты измерений уровня рН показали, что только гель Smartbleach® был слегка щелочным, в то время как другие три продукта были кислыми. Среднее значение рН отбеливающих продуктов варьировалось от 6,1 ± 0,4 до 7,2 ± 0,1.

Отбеливающие вещества вызывают поверхностные структурные изменения у дентина и эмали, а кислотный рН, вероятно, оказывает эффект кислотного травления дентина, увеличивая его проницаемость. Концентрированные 30%-ные растворы перекиси водорода могут также уменьшить микротвердость эмали и дентина. Такое снижение может быть отмечено при воздействии длительностью от 5 мин на дентин и 15 мин на эмаль. Поверхностное разрушение было зафиксировано после 6 недель с появлением рельефа, аналогичному при травлении кислотой и присутствием некоторых кристаллических участков, выходящих за пределы тела призм.

Исследования с помощью сканирующего электронного микроскопа показали, что даже концентрация 10% перекиси карбамида, в присутствии слюны расщепляясь на 7% мочевины и 3% перекиси водорода, изменяет эмаль, вызывая поверхностное истощение и обнажая пористую поверхность. Также встретилась тенденция к первоначальному уменьшению микротвердости эмалевых поверхностей, когда эмаль подвергалась воздействию отбеливающих веществ. Однако незначительные изменения поверхности эмали не становились более серьезными в естественных условиях в течение 6 месяцев.

Данное исследование показывает, что три отбеливающих вещества в данном исследовании не вызвали серьезных изменений на поверхности эмали. При лазерном отбеливании с использованием геля Opalescense Xtra Boost ® или с использованием нового геля, содержащего частицы TiO2 или с применением геля Smartbleach® негативного воздействия на морфологию поверхности не было обнаружено. Тем не менее, длительное использование геля Smartbleach® стало причиной легкой эрозии на некоторых участках. После использования геля Opus White® образовалось заметное повреждение, истощение поверхности и эрозия. Умеренные изменения поверхности, особенно на участках с уже существующими повреждениями, при длительном времени воздействия были обнаружены при использовании большинства отбеливающих продуктов.

За исключением геля Opus White, эти результаты демонстрируют, что лазерное отбеливание различной интенсивности не оказывает существенного влияния на ультраструктуру эмали. Тем не менее, чрезмерное лечение не рекомендуется.

Заключение
Лазерное отбеливание представляет собой улучшенный в плане эффективности и защиты поверхности эмали вариант отбеливания зубов. Необходимыми условиями являются: выбор длины волны идеально подходящей тому или иному отбеливающему гелю , короткое время воздействия, а также отсутствие ранее поврежденных участков в зоне отбеливания. Нейтральный или щелочной рН геля также является преимуществом.

СТОМАТОЛОГИЧЕСКАЯ КЛИНИКА СЕВЕРНОЙ АМЕРИКИ

Стоматологическая клиника северной Америки  48 (2004) 1017-1059

ЭРБИЕВЫЕ ЛАЗЕРЫ В СТОМАТОЛОГИИ

Glenn Van As, DMD

Canyon Dental Clinic, 3167 Mountain Highway, North Vancouver, BC V7K 2H4, Canada

Первые лазеры были разработаны в 1964 году, и почти сразу, эту новую технологию начали использовать в медицинских целях. Эволюция и рост использования лазеров в медицине в течение последних 2 десятилетий первоначально произошел в офтальмологии, дерматологии, и общей хирургии. Сегодня хирургические лазеры получили общее признание во многих медицинских специальностях. Возможности использования лазеров в медицине в качестве альтернативы традиционным методам создали в последнее десятилетие взрыв интереса к применению лазеров в стоматологии. В последнее десятилетие лазерные технологии стали методиками выбора для работы на мягких тканях в стоматологии. Лазеры с возможностью работы на твердых тканях были разработаны в 1990-х годах и появились на стоматологическом рынке в 1997 году. Эти эрбиевые лазеры  имеют возможность препарирования твердых тканей - эмали, дентина, цемента, тканей пораженных кариесом и костных тканей в дополнение к работе на мягких тканях. Лазеры работают не создавая вибраций, беззвучно, без образования микротрещин и устраняют дискомфорт, который многие пациенты связывают с высокоскоростными наконечниками.
Кроме того,  лазеры позволяют уменьшить количество используемого анестетика при проведении многих процедур, что является еще одной особенностью, которая делает эрбиевый лазер  применимым для пациентов с фобиями, связанными с анестезиями и  уколами.
На сегодняшний день применение эрбиевых лазеров в стоматологии расширено и их использование разрешено для полостей всех классов, для удаления мягких тканей, для обеззараживания внутри корневых каналов, в качестве альтернативы высокоскоростного наконечника для работы на кости в челюстно-лицевой хирургии. Кроме того, получены положительные результаты применения эрбиевого лазера при воздействии на периодонт, в том числе удалении отложений.

Роль лазеров, работающих по твердой ткани, в реставрационной стоматологии

В 1997 году FDA (Управление США по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств) одобрило использование лазера Er: YAG для препарирования кариозных полостей зуба и травления эмали. Благодаря клиническим, гистологическим, рентгенографическим исследованиям и испытаниям на проникновение красителя на 1700 зубах было установлено, что лазер Er: YAG (2,94 мкм) можно использовать для формирования полостей I, II III, IV и V класса по Блеку и была сформирована роль лазера Er: YAG (2,94 мкм)  в реставрационной стоматологии.

Исследования FDA установили:

Во время и после препарирования кариозной полости жизнеспособность пульпы не нарушается.

При сравнении структуры зубов лазерной и контрольной группы отличий не обнаружено кроме как на месте проведения лечения

Сруктура зубов аналогична как у лазерной, так и контрольной группы, и морфология поверхности не меняется, кроме как на месте проведения лечения.

При помощи лазера можно полностью и эффективно выполнить препарирование кариозной полости. Лазер эффективен в травлении тканей зуба. Качество препарирования кариозной полости не отличается от качества полости отпрепарированной при помощи стоматологического наконечника и бора: сканирование на растровом электронном микроскопе и визуальная оценка показывают четкие (гладкие) стенки; испытания на проникновение красителя показывают соединение (бондинг) между композитами и тканями зуба; тестирование прочности на срез на удаленных зубах показывает силу композитных реставраций. В литературе существует большое количество исследований, проведенных по каждой из вышеуказанных областей.

Некоторые исследования были опубликованы до, а некоторые после того, как лазер Er:YAG получил допуск FDA. Публикация научных статей продолжается, и они демонстрируют относительную безопасность эрбиевого лазера при удалении кариеса, препарировании кариозной полости и модификации эмали. Дискуссия о роли лазеров в реставрационной стоматологии в указанных областях раскрывается в нижеследующих параграфах.

При использовании всех видов эрбиевых лазеров для теплопоглощения и предотвращения термического повреждения окружающих тканей необходимо водное охлаждение. Многочисленные исследования показали, что при препарировнии кариозной полости при помощи эрбиевого лазера температура пульпы не повышается до уровня, который может вызвать необратимый пульпит.

Глокнер (Glockner) и соавторы  показали, что спустя несколько секунд использования лазера Er: YAG, температура пульпы снизилась с 37 ° С до 25 ° - 30 ° С. Это падение температуры пульпы произошло в результате распыления воды и воздуха, которыми сопровождается работа лазера. Лабораторные исследования продемонстрировали увеличение температуры пульпы только тогда, когда встроенный датчик в корневом канале был случайно и непосредственно нагрет лазерным лучом. Интересно, что исследование показало, что при препарировании кариозной полости при помощи бора, температура в пульпе может подняться до 60 ° С даже до вскрытия пульповой камеры.

Ольгиссер (Oelgiesser) и соавторы  рассматривали  препарирование полостей  от I до V классов на 175 только что удаленных зубов и изучили увеличение температуры пульпы. Они обнаружили, что самое высокое увеличение температуры до 3 °C-4 °C наблюдается в классе препарирования I, среднее увеличение температуры до 2 °C-4 °С было замечено в препарировании класса V, и самое низкое увеличение было 2 °C-3 ° C при препарировании цемента зуба. Удаление кариеса привело к увеличению температуры на 1 °C-3 °С. Все препарирования были выполнены ниже критического увеличения температуры пульпы для поддержания жизнеспособности пульпы, а именно не более чем на 5.5 ° C

Такамори (Takamori) показал, что после выполнения препарирования лазером Er: YAG, традиционный рост и соответствующее возвращение к норме связанных с геном кальцитонина пептид-иммунореактивных  волокон в пульпе произошли раньше, чем в контрольной группе препарирования полостей при помощи боров на высоких скоростях. Эти результаты показывают, что при использовании лазера Er: YAG начало и завершение восстановления (регенерации) пульпы происходит раньше, чем при обработке высокоскоростным бором.

Ризу (Rizoiu) и соавторы  обнаружили подобные показатели реакции пульпы при работе с лазерами системы Er,Cr:YSGG.

Джаявардена (Jayawardena) и соавторы увидели реакцию пульпы на случайное ее обнажение у крыс при использовании лазера Er: YAG. Сразу при обнажении и впоследствии наблюдалось отсутствие кровотечения и дентинных обломков, а затем дентинные мосты на участке воздействия были лучше видны, чем у контрольной группы. В группе Er: YAG также было больше репаративного дентина рядом с местом воздействия, чем в контрольной группе, где пульпа подвергалась воздействию низкоскоростного наконечника.

Гистологические слайды демонстрируют отсутствие моментальных, краткосрочных или долгосрочных негативных последствий при препарирование эрбиевыми лазерами по сравнению с использованием обычной бормашины. При препарировании в пределах от 1 до 1,5 мм пульпы наблюдается умеренная гиперемия в непосредственной близости от разреза дентинных канальцев. Там оставалась упорядочная организация одонтобластического  и субодонтобластического слоев и  гистологически лазерное препарирование аналогично препарированию традиционным высокоскоростным наконечником. Гиперемия как результат явилась переходным процессом, локализованным в пульпе, прилегающей к зоне препарирования кариозной полости, и ее следует рассматривать как нормальную физиологическую реакцию.

Реакция пульпы на препарирование полости в пределах эмали и дентина лазером длиной волны Er,Cr:YSGG также говорит об отсутствии какой-либо видимой воспалительной реакции через 30 дней после завершения препарирования.

Другие исследования показали, что длина волны Er,Cr:YSGG может быть использована на поверхности корней и при высоких значениях энергии, не вызывая неблагоприятных морфологических изменений, таких как плавление или карбонизации.

При препарировании эмали  лазерами Er:YAG и Er,Cr:YSGG на ее поверхности образуется характерная меловая поверхность. Изображения растрового электронного микроскопа показывают, что такая поверхность способствует фиксации  реставрационного материала и идеально подходит для использования композитных и компомерных пломбировочных материалов.

Было проведено много исследований на предмет того, как эрбиевые лазеры улучшают прочность сцепления  реставрационного материала с тканями зуба и его краевое прилегание. Большинство исследований были проведены в последние несколько лет. Методы и результаты этих научных статей значительно варьируются.

В 1996 году, Визури (Visuri) показал, что экспериментальные образцы дентина после препарирования и травления при помощи лазера, показали лучшую  прочность сцепления с реставрационными материалами по сравнению с контрольной группой, в которой образцы подвергались кислотному травлению и препарированию борами. Таким образом Визури (Visuri)  пришел к выводу, что препарирование дентина, выполненное лазером Er:YAG, образует поверхность, благоприятную для надежного сцепления с используемым композитным материалом.

Лин (Lin) и соавторы показали, что прочность сцепления непротравленной поверхности эмали намного выше если эмаль была препарирована лазером Er,Cr:YSGG по сравнению с поверхностью эмали препарированной бором. В отношении прочности сцепления с дентином, отпрепарированным лазером или бором никаких различий не наблюдалось.

Рамос (Ramos) и соавторы обнаружили, что во всех подгруппах зубов, обработанных лазером, наблюдалось уменьшение прочности сцепления по сравнению с контрольными группами, и это падение было самым явным при использовании однобутылочных адгезивов. Наилучшие результаты были в группе зубов обработанных лазером, где сцепление с дентином было выполнено при помощи самопротравливающих праймеров.

При рассмотрении качества фиксации ортодонтических брекетов с эмалью также наблюдаются разнообразные результаты. Ли (Lee) и соавторы обнаружили положительные результаты фиксации при лазерном травлении перед фиксацией брекетов, в то время как Мартинес-Инсуа (Martinez-Insua) и соавторы обнаружили совершенно противоположные результаты.

При рассмотрении длины волны Er,Cr:YSGG Усумез (Usumez) и коллеги недавно провели два исследования, в одном из которых оценивалось сцепление ортодонтических брекетов, а в другом сцепление фарфоровых  виниров с поверхностью эмали, обработанной лазером. Они заявили, что прочность сцепления эмали, подверженной воздействию лазера (Er,Cr: YSGG при мощности 2 Вт (20 Гц, 100 мДж), такая же как и эмали подверженной протравке кислотой. При уменьшении мощности в два раза (20 Гц, 50 мДж) прочность сцепления поверхности, подверженной лазерному облучению значительно снижается по сравнению с травлением кислотой. Но так как есть большие различия в индивидуальных результатах, исследователи заявили, что применение только лазера не может считаться успешной альтернативой обычных методов повышения прочности сцепления с эмалью.

В своем последнем исследовании Усумез (Usumez) и Айкент (Aykent) обнаружили, что прочность сцепления фарфоровых виниров с поверхностью зубов, которые были протравлены лазером, аналогична их прочности сцепления с поверхностью зубов, протравленной ортофосфорной или малеиновой кислотой.

Ю (Yu) и соавторы подтвердили, что использование лазера Er,Cr:YSGG может способствовать повышению прочности сцепления реставрационных материалов и твердых тканей зуба.

Фрайед (Fried) и соавторы показали, что если перед каждым импульсом лазера Er:YAG постоянно наносить на поверхность дентинной эмали зрительно толстый слой (около 1мм) воды, то это значительно влияет на степень и эффективность абляции и полученную морфологию аблированной поверхности. Эти исследователи показывают, что композитные реставрационные материалы могут сцепляться с эмалью, препарированной лазером, без необходимости дальнейшей обработки поверхности или травления кислотой. Толстый слой воды предотвращает образование нежелательных кальциево-фосфатных субстратов, которые отрицательно влияют на прочность сцепления.

Разнообразие в результатах исследований может быть связано с параметрами лазера, материалом, используемым для пломбирования отпрепарированной полости, и комбинации поверхности, протравленной лазером с или без протравки кислотой. При использовании эрбиевого лазера для подготовки эмали к оптимальной адгезии, лучше установить самую малую мощность чуть ниже порога абляции. Данная техника помогает уменьшить количество хлопьев абляции, которые остаются в препарированной полости и препятствуют сцеплению.

Во время проведения процедуры обработки дентинной поверхности эрбиевым лазером канальцы одонтобластов открываются. Теперь многие врачи предпочитают использовать адгезивы с самопротравливающей основой или однобутылочную адгезивную систему. Однако следует помнить, однако, что, по крайней мере, одно из последних исследований показало, что при препарировании лазером Er:YAG эмали и дентина и при использовании несамопротравливающего адгезива, отдельное травление кислотой эмали и дентина, остается обязательным.

Были опубликованы исследования об оценке воздействия эрбиевых лазеров на микроподтекания вокруг реставраций класса I и класса V.

Исследования реставраций I класса показали, что нет никакой разницы в отношении между эмалью, препарированной лазером и препарированной бором, при условии, что в первую очередь произошло химическое травление эмали. При исследовании микроподтеканий выбранным пломбировочным материалом была композитная смола или стеклоиономер, поскольку амальгамная реставрация показала результат утечки от умеренной до обильной.

В исследованиях о микроподтеканиях также рассматривался эффект лазера Er:YAG на препарирование класса V. Исследования показывают, что все реставрации, подготовленные и выполненные на уровне шейки зуба имеют некоторую форму микроподтекания, независимо от того, были ли они препарированы лазерами или традиционными методами. Лазеры Er:YAG не устраняют микроподтекания, но выводы исследований варьируются относительно того, наблюдается ли микроподтекание также и в случае выполнения препарирования альтернативными методами, как например пескоструйная обработка или обработка наконечником [88-90], или может ли лазер Er: YAG на самом деле повысить уровень микроподтекания, который происходит при процедуре реставрации.

 Апель (Apel) и соавторы в своем лабораторном исследовании показали, что препарирование эмалевой полости лазерами Er:YAG и Er,Cr:YSGG не показали никаких преимуществ для препарирования кариозной полости по сравнению с традиционным препарированием в плане устойчивости к вторичному кариесу.

Клиническое значение этих исследований говорит о том, что использование эрбиевого лазера не следует рассматривать как способ повышения возможности реставрации к сопротивлению микроподтеканиям. Композитные и стеклоиономерные реставраци лучше чем амальгамы при использовании их на участках, препарированных лазером.

Скорость препарирования зубов с помощью эрбиевого лазера, в некоторой степени медленнее, чем скорость препарирования с помощью высокоскоростных наконечников. Shigetami  и др. установили, что время, требующееся для удаления кариеса с эмали при помощи лазерного излучения, немного больше по сравнению с контрольной группой, где использовались роторно-режущие приборы. Не наблюдалось никакой разницы между лазером и наконечником при работе с дентином. Это исследование не рассматривало общее время на процедуру в целом, с момента, когда пациент был посажен в кресло и до момента завершения процедуры, потому, что в большинстве случаев препарирование с использованием эрбиевого лазера производится без местной анестезии. Время, которое требуется для того, чтобы местный анестетик полностью подействовал, не учитывалось в данном исследовании, для того, чтобы можно было сравнивать время проведения процедуры в обоих случаях.

Всегда существовал интерес к тому, как варьируется режущая скорость у различных эрбиевых лазеров. Stock  и др.  произвели прямое сравнение режущих скоростей у Er:YAG лазера и у Er:YSGG лазера. Используя лазеры на идентичных параметрах, идентичном размере пятна излучения и идентичном волокне результаты удаления эмали были одинаковы. Небольшое преимущество в абляции эмали наблюдалось у  Er:YAG лазера.  Диаметр кратера и соответственно удаленная  масса была выше при использовании Er:YAG лазера, в то время, как повышение температуры во время абляционного процесса было ниже для длины волны Er:YAG. Эти исследователи пришли к заключению, что ''оба эффекта могут быть легко объяснены тем, что порог абляции ниже у  Er:YAG лазера по причине того, что у него более высокий уровень поглощения в дентине, как упоминалось ранее.''

Препарирование зубов с помощью традиционных методов, с использованием высоко скоростных и низко скоростных наконечников, широко ассоциируется с дискомфортом пациента, по причине наличия боли, шума и вибрации. Эрбиевый лазер в течение 10 лет продемонстрировал способность проводить препарирование эмали и дентина с радикально меньшим количеством местных анестетиков, или полностью без них.

Keller  и др. и Matsumoto  и др изучали длину волны Er:YAG и Er,Cr:YSGG лазеров соответственно, чтобы оценить восприятие пациента и готовность проводить процедуру с помощью лазера. Keller  и др. рассматривал 206 препарирований, проведенных на 194 зубах. Лазерное лечение было признано более комфортным, чем лечение с помощью механического оборудования с большим статистическим преимуществом. Необходимость в применении местных анестетиков была зарегистрирована в 11% препарирований зубов, проведенных с применением механического оборудования и в 6% случаев, где использовался лазер. Восемьдесят процентов пациентов посчитали, что в будущем, для удаления кариеса они бы не выбрали механическую обработку. Keller  и др. пришел к заключению, что лазерная система Er:YAG более комфортная дополнительная альтернатива для пациента по сравнению с традиционным препарированием кариозной полости с помощью механического оборудования.

Hadley  и др. изучали лазер Er,Cr:YSGG и обнаружил, что он очень эффективен при препарировании кариозных полостей класса I, III и V с последующей композитной реставрацией.

Роль лазеров для твердых тканей при удалении мягких тканей

По причине того, что излучение эрбиевого лазера хорошо поглощается гидроксиапатитами, изначально его основным целевым применением считалась работа с твердыми тканями.   Необходимо помнить, что основным хромофором эрбиевых лазеров является вода в обрабатываемых тканях, а основным компонентом мягких тканей является вода. Лазерная физика и кривая поглощения излучения различными тканями показали, что семейство эрбиевых лазеров может удалять мягкие ткани, используя тот же самый механизм, что и при удалении твердых тканей. Лазерная энергия инфракрасного луча на данном участке трансформируется в тепловую, что в результате приводит к массированному расширению в целевой хромофоре воды. Это, в свою очередь, начинает реакцию микровзрывов в тканях, что приводит  к удалению тонкого слоя тканей. Удаление тканей с помощью эрбиевого лазера выглядит, как процесс «снятие стружки», «сбривания» тканей и  клинически отличается от более глубокого проникновения при удалении тканей с помощью лазера, предназначенного для мягких тканей. Venugopalan  и др. пришли к выводу, что при срезании слизистой у человека Er:YAG лазер влияет скорее на молекулы воды, чем на коллагеновую матрицу. Энергия нагревает молекулы воды до парообразного состояния, и это, в свою очередь, растягивает и разламывает  коллагеновые матрицы во внеклеточной среде.

Глубина проникновения  Er:YAG лазера, с диапазоном пульсации от 200 до 400 микросекундн, составляет от 5 до 40 im. Остаточное термальное повреждение составляет не более 5 im. Глубина проникновения сильно отличается у лазеров для мягких тканей (диодных лазеров, Nd:YAG). Они могут воздействовать на ткани на глубине 500 im, или более того. Коллатеральные повреждения, возникающие при обработке Er:YAG лазером минимальны, по причине того, что энергия, поглощенная водой и термические повреждения незначительны (нет эффекта обугливания). Это может способствовать улучшению заживляющего процесса в обработанной зоне. Neev  и др. открыли, что при проведении операций на мягких тканях с помощью эрбиевого лазера, он вызывает меньше изменений в коллагенах и, как результат, ускоряет процесс заживления  и оставляет минимальное количество шрамов.

Излучение диодных лазеров (810-980 nm), в отличие от лазеров эрбиевой группы, очень хорошо поглощается меланином и гемоглобином. Волны данной длины проходят через воду и проникают гораздо глубже в мягкие ткани. Более того, волны этой длины гораздо лучше достигают эффект гемостаза чем эрбиевые лазеры, которые не очень хорошо поглощаются этими хромофорами. Таким образом, длина волны эрбиевой группы лазеров, не идеальна для проведения операций на мягких тканях, т.к. при проведении этих процедур желателен эффект гемостаза. Уровень сложности в достижении гемостаза наиболее высок в тех случаях, когда мягкие ткани изначально воспалены. Хотя эрбиевый лазер может использоваться для проведения: операций по иссечению десны, гингивопластики, фрэноктомии, вестибулопластики, процедуры по иссечению, удлинения коронки, рассечения и дренажа, раскрытия имплантата во время второй стадии операции, лечения афтозной язвы, и удаления меланиновой пигментации. Врач должен проявлять осторожность, чтобы избежать повреждений в близлежащих тканях, как например кость, зубной цемент, или дентин, при проведении процедур на мягких тканях с помощью эрбиевого лазера.

Использование эрбиевого лазера для уменьшения числа бактерий во время эндодонтического лечения.

82% процента пациентов хотели бы, чтобы процедура проводилась с помощью лазера.

Было опубликовано множество исследований, показывающих, что эрбиевый лазер, как и другие лазеры, обладает антибактериальным свойством, и может использоваться для антибактериальной терапии. Сверх того, эрбиевые лазеры используются целенаправленно для уменьшения числа бактерий в корневом канале во время эндодонтической терапии. Эти исследования показали, что все лазеры, включая эрбиевую группу, крайне эффективны для существенного уменьшения числа бактерий в корневом канале. В некоторых случаях бактерии удаляются лазером, но не реагируют на дезинфицирующий раствор (ie, Enterococcus faecalis). Использование эрбиевых лазеров в эндодонтии обсуждается более детально в другом разделе этого выпуска. 

Роль эрбиевых лазеров в периодонтальных заболеваниях

По причине того, что за последние 5 лет выросла популярность эрбиевой группы лазеров, многие исследователи наблюдали эрбиевые лазеры в лечении периодонтальных заболеваний. В публикациях было показано, что эрбиевые лазеры могут использоваться, как альтернативная терапия для удаления инородных частей из корневого канала. Лазер может удалять зубной камень, не производя сильный побочный термический эффект, на близлежащие ткани. Другие исследования показали, что не хирургическая периодонтальная терапия,  с помощью Er:YAG лазера приводит к значительному росту клинического прикрепления десны. Те же самые исследования изучали обработку лунок с помощью Er:YAG лазера и обнаружили минимальное количество удаленной массы зуба и отсутствие ухудшения рецессии десны. Упомянутый ранее антибактериальный эффект данной длины волны показал хорошие результаты в эндодонтальной и периодонтальной терапии. Данная длина волны очень эффективна против бактерий пародонта. Несмотря на то, что эти исследования выявили определенные перспективы для использования лазеров в периодонтальном лечении, существуют опасения, которые доктора должны учитывать, если хотят успешно применять данную длину волны для нехирургической периодонтальной терапии.

Er:YAG лазер удаляет не только зубной камень, но и находящийся под ним дентин, цементное вещество зубов, кость, и ткани. Эта длина волны не избирательна – только для зубного камня. Множественные исследования показали, что эрбиевые лазеры удаляют находящееся под поверхностью цементное вещество зубов. Во время чистки поверхности зараженного пародонтального кармана, определенное количество удаления цемента считается приемлемым, не зависимо от того, что использовалось: эрбиевый лазер, или ультразвуковой  инструмент для снятия зубного камня. Главный вопрос заключается в том, существует ли значительная разница в количестве цемента, удаленного при использовании эрбиевого лазера, ручных инструментов или традиционно используемого ультразвукового инструмента для снятия зубного камня. Другой проблемой является тот факт, что альтернативные длины волн, например Nd:YAG и диод, легко поглощаются пигментными бактериями парадонта, и способны существенно изменять флору в пародонтальном кармане. Длины волн эрбиевой группы не так легко поглощаются этими бактериями.  Сверх того, близкие к ультракрасным длины волн, гораздо более избирательны при удалении мягких тканей, и поэтому могут применяться при удалении хронически воспаленных мягких тканей на внутренней стенке периодонтального кармана, с минимальным повреждением близлежащих тканей (кость, цемент, дентин). По этой причине использование Nd:YAG и диодных длин волн может быть более предпочтительно, по сравнению с эрбиевыми длинами волн, если только дальнейшее исследование не установит, что положительные результаты преобладают над негативными.

Другой областью исследования использования эрбиевых лазеров в пародонтологии касается имплантатов и лечения периимплантита. Walsh  и Schlenk  и др. исследовали роль эрбиевых лазеров в имплантологии в начале 1990-х. El-Montaser и др. изучали остеоинтеграцию в лунках, подготовленных с помощью эрбиевого лазера. Они сравнили эрбиевые лазеры и буры для создания костного ложа имплантата для титанового винта в основании черепа крысы. Было установлено, что можно достигнуть остеоинтеграцию титанового винта при использовании Er:YAG лазера. В настоящее время исследователи сосредоточили свое внимание на том, какую роль играет эрбиевый лазер в облучении поверхности имплантата и возможной роли этих длин волн в обеззараживании поверхности имплантата в случаях переимплантита. Kreisler и др. открыл, что Er:YAG на низких режимах и углеродные лазеры могут применяться в прямой близости от имплантатов не повреждая их; однако, предпочтение в этом исследовании отдается диодным приборам для выполнения данной процедуры. Kreisler и др. пришел к заключению, что обеззараживание поверхности имплантата с помощью  Er:YAG лазера не перегревает периимплантатную кость при уровне энергии в диапазоне от 60 до 120 мДж и 10 пульсов в секунду в течение 120 секунд. Температура костной поверхности не превышает 47^°C – это предельное значение для жизнеспособности клеток кости. Kreisler и др  также исследовали возможность применения Er:YAG лазера для лечения периимплантита. Они пришли к выводу, что даже при настройках на низком уровне энергии Er:YAG лазер обладает высоким противо бактериальным потенциалом на стандартных имплантатных поверхностях. Они рекомендовали провести дальнейшие исследования для оценки эффективности этих длин волн при лечении периимплантита. Schwarz и др. в двух отдельно взятых исследования, рассматривали эффекты, которые оказывает Er:YAG лазер на поверхность структур титановых имплантатов. Они обнаружили, что использование эрбиевого лазера на имплантатах не приводило к термическим повреждениям и не повреждало титановые поверхности, а также не влияло на степень соединения между человеческими остеобластными клетками и имплантатами. Роль эрбиевой группы лазеров в пародонтологии находится в процессе исследования в настоящий момент. Через несколько лет будет более ясное представление о том, какой положительный эффект оказывает данная длина волны в пародонтологии.

Роль Эрбиевого лазера в удалении кости

Использование Er:YAG лазерного удаления в медицине широко исследовалось, особенно в отоларингологии. Caversaccio и др. показали, что Er:YAG длина волны идеально подходит для проведения отологических операций, по причине того, что характеристики поглощения водой данной длины волны делают возможным точное удаление кости без риска нанесения серьезных термических повреждений. Bornstein и др., цитирует исследование Walsh и др., показавшее, что термальное повреждение близлежащих тканей ограничивалось диапазоном от 5 до 10 |im.

Truong и др. в своей статье об удалении назальной кости описали два специфических критерия, необходимых для использования определенной длины волны на кости. Быстрое удаление костной ткани и отсутствие обугливания были приведены, как два главных фактора. Er:YAG длина волны способна выполнять идеальный разрез, и до тех пор, пока поверхность оставалась влажной во время удаления кости, и при использовании корректного режима, не происходит обугливания.

Romano исследовал способность Er:YAG лазера резать кость и обнаружил, что глубина среза прямо пропорционально зависит от количества пульсаций, а увлажнение  операционного поля водным спреем предотвращает обугливание. В дополнение, Romano рассчитал, что коэффициент повторения свыше 20 Hz не приводит к существенному увеличению риска термального повреждения.

Shori и др  в очень важном исследовании показали, что по мере того, как молекулы воды поглощают больше Er:YAG лазерной энергии, температура воды повышается и длина и сила кислородно-водородных связей в молекулах воды изменяется. Затем поглощающая способность молекул воды смещается в сторону более коротких длин волн, чем Er:YAG (2.94 im). Этот сдвиг в пиковом поглощении для воды уменьшает эффективность лазерного луча при выполнении операции по удалению тканей в контролируемых температурных условиях. Таким образом, данное исследование привело к заключению, что критически необходимо (1) постоянно подавать водный спрей на операционное поле для понижения температура и (2) поддерживать настройки энергии лазера как можно ниже, чтобы избежать возможных ятрогенных повреждений.

При исследовании публикаций по теме: «Роль эрбиевых лазеров в удалении кости с использованием стоматологических режимов». Walsh, в начале своего исследования, смотрел на то, какую роль играют лазеры в имплантологии, удалении костей и операциях на мягких тканях. Sasaki и др. рассматривали природу тканей после их обработки излучением Er:YAG длины волны по сравнению с углеводородным лазером и стоматологическим бором. Использовалась сканирующая электронная микроскопия и трансмиссионная электронная микроскопия, они показали, что лазерное облучение костей приводит к изменениям в слое толщиной 30-im, который состоял из 2 подслоев: поверхностный, существенно измененный слой и более глубокий, подвергшийся меньшему воздействию. Они обнаружили, что главные изменения в кости были в виде микротрещин, дезорганизации, небольшой рекристаллизации исходного апатита и небольшого уменьшения окружающих органических матриц. В последующем исследовании, Sasaki и др. рассматривали какой эффект произведет Er:YAG лазер при 100 мДж на 1 пульс и уровне пульсации 10 Hz (1 W) на кости свода черепа крысы. Наблюдение через сканирующий электронный микроскоп показало хорошо сформированные края,  характерную смазанную шершавую поверхность без слоя и зажатые похожие на фибрин ткани. Не происходит плавления или карбонизации, в отличие от образца при использовании углеводородного лазера. Был сделан вывод, что Er:YAG лазер может стать альтернативным методом для оральной и периодонтльной костной хирургии.

Kimura и коллеги  предоставили два исследования, которые рассматривали роль  Er,Cr:YSGG лазера в облучении костей собак и коров. В их первом исследовании, собачьи челюсти облучали 5 W и 8 Hz в течение 10 или 30 секунд. Были произведены правильные, хорошо очерченные бороздки и термография показала, что максимальное увеличение температуры в среднем составило 12.6^°C на 30 секунд. Они пришли к выводу, что лазер может эффективно резать кости собак без ожогов, оплавления, или изменения пропорции кальций/фосфор в облученной кости.

В исследовании коровьей кости, заданные параметры составляли 20 Hz с 4 W мощности. Ученые варьировали позицию (постоянный, переменный) и режим контакта (контакт, без контакта) и обнаружили, что термические повреждения были минимальными, а хирургические сечения кости и ее удаление отличались высокой точностью. Они также открыли, что термические повреждения и глубина удаления были сильнее в тех образцах, в которых лазерный луч был зафиксирован в контактном режиме. Эти результаты говорят о том, что необходимо проявлять осторожность, чтобы избежать постоянных повреждений при использовании эрбиевого лазера.

Более современные исследования подтвердили первоначальные открытия Eversole  и др. В своей статье 1995 года они пришли к заключению, что Er,Cr:YSGG лазер является эффективным инструментом для выполнения точных операций на костях и последующего заживления. Результаты, полученные с лазером,  были сравнимы с традиционным заживлением прооперированных костей. Исследователи пришли к заключению, что «раневая полость была гладкой, чистой и прямой»  и «после 24 часов, раневое поле в обоих случаях: при использовании бура и гидрокинетических систем, имело чистые линии сечений с тонкой зоной с базофильными характеристиками термического коагуляционного эффекта. Эта зона измерялась 40-60 im.'' Эти открытия очень схожи с результатами, полученными с Er:YAG лазером, в плане их базовой визуальной  гистологии и  модели заживления раны.

В заключение, вероятно лазер получит гораздо большее распространение в костной хирургии в будущем. В современной клинической практике лазер может применяться  повседневно для удаления кости, удаления апикальной части корня зуба, обработки костного контура, апикальной операции по раскрытию ретинированных зубов и другие процедуры. В будущем продолжится исследование роли эрбиевых лазеров для проведения лечения вокруг имплантатов и поиск идеального режима настроек для минимизации ятрогенных повреждений.

 

Автор: Сюзанна Гомес Доктор медицинских наук. Специалист в области эндодонтии. Доцент кафедры реставрационной стоматологии и эндодонтии, Международный универси- тет Каталонии (Испания).

Краткое содержание: 

Raypex 6 – это электронный апекслокатор четвертого поколения. До сих пор не проводилось клинических исследований точности данных апекслокаторов при наличии в корневом канале хлоргексидина и ЭДТА. 

Цель 

Целью данного клинического исследования являлась оценка эффективности электронного апекслокатора Raypex 6 при наличии в корневом канале различных ирригационных растворов: 2,5% гипохлорита натрия (NaOCl), 2% хлоргексидина и 17% ЭДТА. 

Методы 

Для исследования были отобраны тридцать четыре экстрагированных однокорневых человеческих зуба. Измерения проводились с помощью Raypex 6 в различных ирригационных растворах: 2,5% NaOCl, 2% хлоргексидина и 17% ЭДТА. Для определения эталонной рабочей длины, которая была установлена на расстоянии 0,5 мм от большого апикального отверстия в экстрагиованных зубах, был использован К-файл ISO 10. Статистический анализ результатов был проведен с использованием дисперсионного анализа. Различия считались достоверными при Р<0,05. 

Результаты 

Сатистически значимых различий среди экспериментальных групп обнаружено не было (P = 0,18). Среднее различие между эталонной рабочей длиной (ЭРД) и длиной, полученной в результате электронного измерения составило -0,26±1,14 мм при работе в 17% растворе ЭДТА, -0,03±0,92 мм в 2% растворе хлоргексидина и 0,22±0,93 мм в 2,5% растворе NaOCl. 

Вывод 

Точность измерений прибора Raypex 6 высока и не зависит от используемых ирригационных растворов. 

Ключевые слова 

Электронный апекслокатор, большое апикальное отверстие, рабочая длина.

Точное измерение рабочей длины имеет решающее значение для всего эндодонтического лечения. 

Рабочая длина корневого канала определяется как расстояние от точки отсчета на коронке зуба до точки завершения препарирования и обтурации. 

Недооценка рабочей длины корневого канала может привести к несоответствующей обработке канала, тогда как переоценка рабочей длины может привести к повреждению периапикальных тканей, что может приостановить процесс заживления. 

Проф. Раваншад и д-р Чанчони показали, что электронные апекслокаторы обеспечивают более точную оценку рабочей длины, чем рентгенограммы. 

Результаты использования электронного апекслокатора Raypex 6 совпадают или даже более точны, чем рентгенографические измерения длины в соответствии с принятыми критериями достоверности. Кроме того, при использовании Raypex 6 переоценка рабочей длины канала значительно менее вероятна, чем при рентгенографических измерениях. 

Тем не менее, точность некоторых электронных апекслокаторов может зависеть от опредеенных факторов, одним из которых является наличие электролитов в корневом канале. 

Важность ирригационных растворов при эндодонтическом лечении находит соответствующее подтверждение в литературе. 

Однако, до сих пор в полной мере неизвестно влияние различных ирригационных растворов на точность измерения рабочей длины электронными апекслокаторами. 

Некоторые авторы отмечают, что используемые ирригационные растворы могут влиять на точность апекслокаторов Root ZX (пр-ва J. Morita Corp, Япония) и Propex (пр-ва Dentsply Maillefer, Швейцария). Другие же авторы утверждают, что некоторые апекслокаторы, напри- мер, Root ZX, Bingo 4 (пр-ва Forum Engineering Technologies, Израиль) и Neosono Ultima EZ (пр- ва Satelec, США) функционируют на одном уровне вне зависимости от используемых ирригационных растворов. 

Таким образом, среди авторов существуют разногласия относительно вариативности в точности измерения некоторых апекслокаторов третьего и четвертого поколений при использовании ирригационных растворов. 

В электронных апекслокаторах Root ZX (третье поколение) и Raypex 6 (четвертое поколе-ние) используются одинаковые две частоты переменного тока (400 Гц и 8 кГц), определение рабочей длины происходит посредством измерения импеданса. 

Кроме внешнего вида дисплеев, основное различие между этим и другими апекслокаторами в том, что Root ZX передает два переменных тока одновременно, в то время как Raypex 6 делает это последовательно. Производитель последнего утверждает, что использование одной частоты единовременно в сочетании с получением измерений на основе среднеквадратичного значения сигналов повышает точность измерений и надежность прибора. 

В некоторых клинических исследованиях оценивалась точность апекслокаторов в присутствии различных ирригационных растворов. Тем не менее, ни в одном из них не проверялось влияние 2% раствора хлоргексидина на точность электронного определения рабочей длины. 

Насколько известно, нет ни одного исследования in vivo по сравнению точности Raypex 6 в 2% растворе хлоргексидина, 2,5% растворе гипохлорита натрия и 17% растворе ЭДТА, что и стало целью описываемого клинического исследования. 

Материалы и методы 

В исследование включили тридцать четыре однокорневых зуба верхней и нижней челюсти со сформированным апексом, без металлических реставраций, переломов и резорбций корня. Была сделана прицельная рентгенограмма каждого исследуемого зуба. 

После местной анестезии и изоляции рабочего поля при помощи раббердама бугры или режущие края зубов были сглажены алмазным бором для получения эталонной точки отсчета для всех измерений. Эти точки отсчета были отмечены маркером, чтобы служить в качестве эталона для размещения силиконовых стопперов. После создания эндодонтического доступа ткани пульпы были удалены пульпоэкстрактором. Было установлено, что пульпа двух зубов была некротизирована. Корональная треть каждого канала была расширена Gates Glidden борами № 1, № 2 и № 3. Затем была проведена ирригация каналов физиологическим раствором и их высушивание при помощи бумажных штифтов. 

Измерения проводились по очереди: после ирригации каналов 1 мл 2,5% NaOCl, 2% хлоргексидина и 17% ЭДТА соответственно, эндодонтичесими шприцами и иглами G23. 

Лишняя жидкость удалялась из полости зуба, но корневые каналы не высушивались. 

Между измерениями каналы орошали 2 мл физиологического раствора и сушили бумажными штифтами. Очередность использования ирригантов определял компьютеризированный метод рандомизации. 

Raypex 6 использовался в соответствии с инструкцией завода изготовителя. К-файл ISO 15 был введен в корневой канал до большого апикального отверстия (красный цвет шкалы апекслокатора) и затем извлечен до появления зеленых мигающих делений шкалы. Измерения считались действительными, если показание оставалось стабильным в течение не менее 5 секунд. 

Неверными были признаны измерения, когда на дисплее Raypex 6 активные деления шкалы перемещались из одной ее точки в другую. 

Расстояние между силиконовым стоппером и кончиком файла измерялось при помощи электронного штангенциркуля с точностью до 0,1 мм и регистрировалось как «электронная длина Raypex 6» (ЭДR6). 

После всех произведенных измерений зубы были удалены и помещены в 5,25% раствор NaOCl на 2 часа для удаления периодонтальной связки. 

Далее зубы были исследованы с помощью стереомикроскопа под 48-кратным увеличением, чтобы исключить наличие перелома корня или несформированный апекс. 

Затем зубы помещали в чашку с номером образца и хранили в 10% растворе формалина. 

Оператор определял эталонную рабочую длину (ЭРД), погружая К-файл ISO 10 в каждый канал до уровня большого апикального отверстия. Силиконовый стоппер устанавливался на уровне эталонного ориентира. Расстояние от силиконового стоппера до кончика файла измеряли с помощью электронного штангенциркуля с точностью до 0,1 мм. Затем из получившейся величины вычитали 0,5 мм. Каждое измерение повторяли 3 раза, среднее значение принимали за эталонную рабочую длину. 

Четыре зуба были исключены из исследования: два из-за нестабильных измерений, один из-за перелома при удалении и один – из-за отлома инструмента. Таким образом, в статистический анализ были включены 30 зубов. 

Затем эталонную рабочую длину каждого зуба вычитали из электронной длины. Полученные положительые значения – это те значения, которые превысили эталонную рабочую длину («длинные измерения»); полученные отрицательные значения – это те, которые были короче эталонной рабочей длины. Измерения рабочей длины при присутствии различных ир- ригантов были сравнены с помощью дисперсионного анализа. Различия принимались статистически достоверными при P<0,05.

Результаты 

Статистический анализ не выявил существенных различий в точности измерений апекслокатором Raypex 6 эталонной рабочей длины канала при нахождении в корневом канале ирригационных растворов NaOCl (2,5%), CHX (2%), и ЭДТА (17%) (P=0,18). Среднее различие между эталонной рабочей длиной и длиной, полученной в результате электрон-ного измерения, составило: 0,26±1,14 мм при ра- боте в 17% растворе ЭДТА; 0,03±0,92 мм в 2% растворе хлоргексидина и 0,22±0,93 мм в 2,5% растворе NaOCl. Апекслокатор Raypex 6 при опреде- лении эталонной рабочей длины ка- нала продемонстрировал следующую эффективность: в 17% растворе ЭДТА измерения были точны до ±0,5 мм в 36,7% случаев и до ±1 мм в 60% случаев; в 2% растворе хлоргексидина измерения были точны до ±0,5 мм в 46,7% случаев и до ±1 мм в 73,4% случаев; в 2,5% растворе NaOCl измерения были точны до ±0,5 мм в 63,3% случаев и до ±1 мм в 73,4% случаев (табл.) 

Обсуждение результатов 

В настоящем исследовании эталонная рабочая длина была установлена на расстоянии 0,5 мм от большого апикального отверстия, так как среднее расстояние от большого апикального отверстия до апикальной констрикции составляет 0,5-1,0 мм. 

Обзор литературы показал отсутствие клинических исследований, которые бы оценивали точность Raypex 6 при наличии в корневых каналах различных ирригационных растворов. В настоящем исследовании статистический анализ не выявил существенных различий в точности определения эталонной рабочей длины электронным апекслокатором Raypex 6 при наличии в корневом канале ирригационных растворов гипохлорита на- трия (2,5%), хлоргексидина (2%) и ЭДТА (17%). 

В то же время результаты данного исследования отличаются от результатов предыдущих исследований тем, что используемые в них ирригационные растворы влияли на точность измерений некоторых электронных апекслокаторов. Эти различия можно объяснить как методологическими особенностями указанных исследований, так и свойствами тестируемых в них апекслокаторов. Д-р Фан и др. отметили, что апекслокаторы Root ZX, Propex и Neosono при определении эталонной рабочей длины в смоделированном из стекла корневом канале диаметром от 0,25 до 0,4 мм продемонстрировали точность измерений до ±0,5 мм в присутствии 17% раствора ЭДТА в 0%, 100% и 100% случаев соответственно, в присутствии 2,5% раствора NaOCl в 0%, 100% и 91,7% случаев соответственно, в то время как мы наблюдали, что Raypex 6 был точным в 36,7% случаев с 17% раствором ЭДТА и в 63,3% случаев с 2,5% NaOCl. 

Основная причина отличия результатов исследования д-р Фана и результатов настоящего исследования в том, что д-р Фан использовал стеклянные неконусные модели корневых каналов без апикальной констрикции, в то время как в настоящем исследовании использовались экстрагированные зубы. В отличие от естественной анатомии постоянных сформированных зубов, просвет каждого смоделированного канала был одинакового диаметра по всей длине, кроме того, электропроводность стекла отличается от электропроводности дентина. Результаты данного исследования также отличаются от результатов, полученных в исследовании проф. Ожеберга, который определил, что апекслокатор Propex более точен при нахождении в корневом канале хлоргекседина, чем при нахождении в нем гипохлорита натрия. Данные результаты можно объяснить тем, что проф. Ожеберг использовал 0,2%, а не 2% раствор хлоргексидина, который применялся в нашем иссле-довании и широко рекомендуется в эндодонтической литературе как один из основных растворов для ирригации корневого канала. Выводы в отношении точности измерений, полученных при помощи Raypex 6, аналогичны выводам исследований д-ра Динга и д-ра Врбаса. В нашем исследовании было вычислено, что при нахождении в корневом канале 2,5% раствора NaOCl эталонная рабочая длина отличается от рабочей длины, полученной при электронном измерении, в среднем на 0,22 мм. А в своих исследованиях д-р Динг и д-р Врбас установили, что при использовании Raypex 6 рабо- чая длина канала регистрировалась не доходя до большого апикального отверстия 0,367 мм и 0,15 мм соответственно. 

Результаты данного исследования согласуются также и с результатами исследований д-ра Штобера, который установил, что эталонная рабочая длина отличается от электронной в среднем на 0,174 мм. В то же время, в настоящем исследовании стандартное отклонение, полученное в присутствии 2,5% раствора NaOCl (±0,930), отличается от значений, полученных при исследовании д-ра Штобера и д-ра Врбаса (±0,38 и ±0,24, соответственно). В исследовании проф. Ли показано, что возможность последовательного воспроизведения полученных значений рабочей длины, т.е. стандартное отклонение измерений, имеет более важное значение, чем знание разницы между эталонной и электронной рабочей длиной. 

Поэтому анализ стандартного отклонения измерений, полученных при помощи различных апекслокаторов, имеет важное значение. Если показания апекслокатора воспроводимы в одних и тех же условиях(низкое стандартное отклонение), и если известно среднее расстояние между электронной рабочей длиной и большим апикальным отверстием, точная рабочая длина может быть получена путем вычитания или добавления заданного значения к величине, полученной при помощи апекслокатора. Поэтому важно, чтобы стандартное отклонение значений, полученных с помощью электронных апекслокаторов, было низким. Тем не менее, в настоящем исследовании, впрочем как и в некоторых других исследованиях, наблюдается высокое стандартное отклонение. Это объясняет утверждение некоторых исследователей, что точность электронных апекслокаторов зависит от анатомии корневого канала. 

Морфология малого и большого апикальных отверстий, а также расположение большого апикального отверстия являются тремя важными факторами, влияющими на эффективность электронных апекслокаторов. Д-р Штейн продемонстрировал, что точность показаний электронного апекслокатора в значительной мере зависит от диаметра большого апикального отверстия, в то время как другие исследователи не подтверждают высокую степень такой зависимости. Таким образом, разные результаты (полученные значения и их стандартные отклонения) в различных исследованиях можно объяснить тем, что в одних исследованиях использовались модели корневых каналов, а в других – экстрагированные зубы. 

В условиях данного клинического исследования Raypex 6 демонстрирует одинаково высокую точность независимо от используемого ирригационного раствора.