М2 - лазерная технология сверления и текстурирования и её применение в микростоматологии
Более 15 лет исследований в области лазерной абляции твёрдых тканей зуба человека и опыт практического применения эрбиевого лазера в стоматологии позволили сформулировать параметры эрбиевого лазера для удаления твёрдых тканей зуба, такие, как: длина волны 2,94 мкм или 2,79 мкм, энергия в импульсе 0,3-1,0 Дж, размер пучка 0,5-1,0 мм, длительность импульса 150-250 мкс и средняя мощность до 10 Вт. Доказано, что эти параметры безопасны для пульпы и минимально агрессивны для эмали и дентина. Однако цель лазерного сверления, заключающаяся в безболезненности процедуры, происходящей с такой же, как у высокоскоростной турбины скоростью, не была достигнута. Всё ещё существует потребность в улучшении процесса лазерного удаления.
Цель исследования заключалась в теоретической и экспериментальной оптимизации процесса абляции твёрдых тканей и в создании нового лазера, более подходящего для быстрой, безболезненной, минимально инвазивной абляции твёрдых тканей зубов.
Современные стоматологические лазерные технологии не используют уникальную способность лазерного излучения формировать пучки чрезвычайно малых размеров — микропучки. Применяя микропучки, можно формировать полости с высокой точностью и удалять твёрдые ткани и материалы, используя меньшие энергии импульса. Важное преимущество таких микропучков — их способность создавать на поверхности рельефные структуры с характерными размерами, сравнимыми с размерами самих микропучков. Ещё одной особенностью лазерного излучения, важной для современной лазерной стоматологии, является способность лазеров генерировать одиночные короткие пучки и регулярные последовательности пучков - микроимпульсы. Название «М2 технология» означает одновременное использование микро-импульса и микропучка.
Проведены эксперименты in vitro, направленные на сравнение эффективности удаления эмали и дентина одиночными ТЕМ00 и TEMmn импульсами Er:YAG лазеров. Проводили сравнение акустических сигналов, возникающих во время in vitro обработки тканей зуба излучением этих лазеров. В эксперименте in vitro на поверхности эмали и дентина зуба человека было также исследовано воздействие на твёрдые ткани зуба последовательности пучков. Будут представлены результаты измерения эффективности удаления твёрдых тканей зуба, результаты сканирующей электронной микроскопии кратеров, созданных при использовании М2 — технологии.
Приводятся также результаты лазерного текстурирования, состоящего в формировании на поверхности эмали или дентина структур из одиночных кратеров. Главные параметры текстур включают диаметр, глубину кратера и расстояние между центрами кратеров. Будут изложены результаты измерений прочности соединения светоотверждаемых пломбировочных материалов и поверхности твёрдых зубных тканей с текстурами и без них. Обнаружено, что текстурированная поверхность твёрдых тканей зуба демонстрирует более высокую прочность соединения на сдвиг и меньшее микроподтекание.
Внутреннее отбеливание часто используется для значительно потемневших изнутри зубов после удаления пульпы. Применение лазерного микросверления, которое заключается в создании протяжённых микроканалов в эмали и дентине, даст возможность отбелить витальные потемневшие изнутри зубов. Доставка отбеливающего агента непосредственно в дентин выполнялась через созданные лазерные микроканалы, без удаления пульпы зуба и значительного разрушения ткани. Микросверление проводилось излучением одномодового Er:YAG лазера. Глубина микроканалов была порядка 2 мм. Через сформированные в зубе микроканалы доставлялся 1 мл 35% раствора перекиси водорода. Мы наблюдали изменение цвета зуба с D3 до А2 по стандартной шкале VITA через 24 часа. Будут представлены результаты исследований in vivo внутреннего отбеливания с применением М2 — технологии.
Таким образом, М2 — технология и фрактальная абляция — новые понятия для обработки твёрдых тканей. М2 лазерная абляция может использоваться для чрезвычайно точного, безболезненного и быстрого сверления твёрдых тканей, недостижимого при помощи других известных инструментов и особенно для микроперфорирования зуба. Фрактальное сверление может потенциально использоваться для быстрого и безболезненного сверления больших полостей и создания текстур. Микропучки для текстурирования поверхности твёрдых тканей применяются с целью увеличения прочности соединения адгезивных материалов и для внутреннего отбеливания витальных, потемневших изнутри зубов.
А.В. Беликов, Г.Б. Альтшулер, Ф.И. Фельдштейн, А.В. Скрипник, К.В. Шатилова
Санкт-Петербургский ГУ ИТМО, Компания Palomar Medical Technologies (США)
источник: bone-surgery.ru
