Lasery wysokich i niskich mocy stały się w ostatnich latach powszechnymi instrumentami służącymi do terapii i chirurgii w stomatologii ogólnej. Można w tej chwili już nawet wyodrębnić stomatologię laserową jako oddzielną specjalizację w naszym zawodzie. Kilka ośrodków na świecie m. in. Uniwersytet w Aachen posiada oddzielne departamenty zajmujące się wyłącznie badaniami nad aplikacjami promieniowania laserowego wysokiej i małej mocy w poszczególnych dziedzinach stomatologii. W Polsce wejście aparatury laserowej do gabinetów na początku lat 90-tych i akceptację przez środowisko, zawdzięcza stomatologia bez wątpienia doc. dr hab. inż. Ludwikowi Pokorze, autorowi pierwszej książki wydanej w języku polskim, dotyczącej podstawowej wiedzy o zastosowaniach laserów w stomatologii [14].
W stomatologii powszechne zastosowanie mają lasery tzw. miękkie, czyli niskiej mocy, generujące fale o różnych długościach, najbardziej popularne to 670nm, 830nm i 904nm, laser argonowy generujący dł. fali 488nm, służący do czterokrotnie szybszego utwardzenia materiałów światłoutwardzalnych (w porównaniu do lampy polimeryzacyjnej) oraz lasery tzw. twarde, czyli wysokiej mocy, z których trzy (CO2, Nd:YAG i Er:YAG) znalazły stałe miejsce w codziennych aplikacjach stomatologicznych.
Fakt wprowadzenia lasera Nd:YAG zawdzięcza stomatologia Dr Terry Meyersowi. Prace Meyersa doprowadziły do wejścia na rynek modelu d-300 American Dental Laser, pierwszego, specjalnie zaprojektowanego i przeznaczonego dla stomatologii lasera Nd:YAG [8, 9, 10, 11, 12, 13].
Laser CO2 zbudowany w 1964r szybko zyskał powszechne zastosowanie w medycynie jako tzw. "skalpel świetlny", bez wątpienia dzięki wielu pracom naukowym jest najbardziej poznanym i stosowanym laserem twardym, również w stomatologii.
Laser Er:YAG czyli tzw. "turbina świetlna" jest nadal w aspekcie zastosowań stomatologicznych urządzeniem najbardziej kontrowersyjnym, jednak jego produkcja na świecie stale wzrasta (producentami są m. in. takie firmy jak KaVo, Fotona czy krajowe MC Laser, Laserinstruments). Główne jego przeznaczenie czyli opracowywanie twardych tkanek zębów, zostało ostatnio rozszerzone (dzięki wprowadzeniu przez firmę KaVo odpowiednich końcówek) o endodoncję i periodontologię. Nadal jednak w aspekcie szerokich zastosowań, laser Nd:YAG zajmuje w stomatologii pierwsze miejsce.
Laserem z wyboru na dzień dzisiejszy jest Nd:YAG. Spektrum zastosowań tego lasera w stomatologii jest najszersze.
Największą zaletą tego lasera jest fakt, że generowane przez niego promieniowanie o dł. fali 1064nm znakomicie transmituje się przez światłowody kwarcowe o różnej średnicy i długości. Dzięki technice światłowodowej można promieniowaniem laserowym Nd:YAG działać na tkanki zewnętrzne ale także wnikać do wnętrza organizmu, wprowadzając światłowody np. do kieszonek dziąsłowych czy kanałów. Tak więc dostęp do wszystkich tkanek jamy ustnej jest praktycznie nie ograniczony [4, 5, 8, 14, 15].
Aplikacje kliniczne lasera Nd:YAG dotyczą głównie periodontologii [2, 3, 7], endodoncji a także protetyki, stomatologii zachowawczej i chirurgii stomatologicznej. Laser ten może być stosowany na różnych poziomach mocy i częstotliwości powtarzania impulsów, techniką bez- lub kontaktową, w zależności od przeznaczenia zabiegowego.
Co można dokonać w stomatologii laserem Nd:YAG?
-W zakresie chirurgii tkanek miękkich takie za-biegi jak np. frenuloktomia, wycinanie przerośniętych brodawek dziąsłowych, gingivektomia, gingivoplastyka itd.
-W endodoncji laserem Nd:YAG uzyskuje się wyraźne podwyższenie wskaźnika wyników pomyślnych wyleczenia w stosunku do metod konwencjonalnych w chorobach przyzębia okołowierzchołkowego, szczególnie w zapaleniach ziarninowych i przewlekłych ropnych z czynną przetoką.
-W periodontologii stosowanie lasera Nd:YAG akceleruje gojenie się przyzębia brzeżnego.
-W pedodoncji laser Nd:YAG m.in. stosuje się często, szczególnie w USA, do znieczulania zębów mlecznych przed rutynowym opracowywaniem turbiną. Służy on również do opracowywania bruzd, do lakowania zębów stałych u dzieci.
-W protetyce laser Nd:YAG ma głównie zastosowanie do tzw. "wydłużania koron", co oznacza nic innego jak stworzenie odpowiednich warunków do pobrania wycisków dwuwarstwowych bez stosowania nici retrakcyjnych. Opracowywanie tkanek twardych laserem Nd:YAG, wprowadzone przez Meyersa, ogranicza się głównie do próchnicy powierzchownej i średniej z zastosowaniem ciemnych barwników. Częstym zastosowaniem lasera Nd:YAG jest leczenie nadwrażliwości zębiny na bodźce termiczne, powstałej na skutek pęknięcia szkliwa, starć, złamań koron, czy też nadwrażliwości szyjek zębowych.
Afty nawrotowe mogą być leczone laserem Nd:YAG z rezultatem podobnym jak w przypadku stosowania laserów biostymulacyjnych.
Szereg zastosowań tego lasera, a ostatnio także biostymulacyjne (przy rozogniskowanej wiązce) sprawiły, że jest to laser najchętniej stosowany przez lekarzy stomatologów. Należy jednak zaznaczyć, że w porównaniu do laserów Er:YAG, CO2 i biostymulacyjnych z zakresu 670nm, laser neodymowy nie będzie wykazywał równej skuteczności i szybkości w wykonywaniu tych zbiegów co w/w lasery. Umożliwi natomiast on wykonanie zabiegów lekarzom nie posiadającym zestawu wszystkich laserów stomatologicznych.
W aspekcie zastosowań inwazyjnych lasera Nd:YAG, część z tych zjawisk jest korzystna a część niekorzystna. Do zjawisk niekorzystnych należy:
odbicie (dzięki niemu część promieniowania wyemitowana przez laser nie zostaje wykorzystana w zamierzonym procesie)
rozproszenie (dzięki któremu podnosi się temperatura tkanek sąsiadujących z miejscem na które pada wiązka laserowa.
transmisja: moc emitowana przez laser rozkłada się na pewnej grubości tkanki. W efekcie prowadzi to do powstania obrzęku termicznego tkanek miękkich sąsiadujących, oraz zmniejsza skuteczność cięcia i koagulacji.
Jedynym przydatnym w tej sytuacji zjawiskiem pozostaje oczywiście absorpcja. Dzięki absorpcji jest możliwe na przykład glazurowanie kanału od wewnątrz ponieważ energia lasera zostaje zamieniona w ciepło na powierzchni tkanki. Proces ten prowadzi do wytworzenia wysokiej temperatury na bardzo krótki odcinek czasu. W efekcie następuje powierzchniowe przetopienie tkanki bez termicznej destrukcji warstw głębszych.
Laserem neodymowym pracujemy przy wykorzystaniu cienkich, elastycznych światłowodów wykonanych z kwarcu. Zazwyczaj stosowany jest światłowód o średnicy 300 [um] z przeznaczeniem do wykonywania zabiegów chirurgicznych na śluzówce, oraz światłowód o średnicy 200 [um] do wykonywania zabiegów kanałowych.
Chirurgia przy użyciu lasera Nd:YAG polega na termicznym cięciu tkanki za pomocą rozgrzanej końcówki włókna światłowodowego i nazywana jest techniką kontaktową. Gorący koniec włókna ( z ang. Hot Point) uzyskuje się standardowo poprzez karbonizację tkanki na powierzchni światłowodu (można do tego celu użyć również papieru lub podobnego materiału). W momencie tego procesu następuje uszkodzenie powłoki światłowodu, dzięki czemu dany odcinek traci w pewnym procencie właściwości transmisyjne i zaczyna się rozgrzewać w skutek absorpcji wiązki laserowej. Zjawisko to jest widoczne poprzez rozżarzanie się końcówki światłowodu (jeżeli nie jest w danej chwili w kontakcie z tkanką).
Ze względu na stosunkowo dużą transmisję tkanek miękkich dla długości fali 1064 [nm], wiązka lasera neodymowego w aplikacjach stomatologicznych nie nadaje się do pracy techniką bezkontaktową. Próba pracy bezkontaktowej zakończy się głęboką termiczną destrukcją tkanek. Część promieniowania laserowego nie zostaje zaabsorbowana przez Hot Point i wydostaje się ze światłowodu co prowadzi oczywiście do podnoszenia się temperatury tkanek sąsiednich. Ze względu na to zjawisko operacje cięcia lub koagulacji przeprowadzamy wykonując wielokrotnie szybkie ruchy światłowodem wzdłuż linii cięcia. Technika taka daje tkance czas na rozpraszanie ciepła dzięki czemu nie dochodzi do miejscowego przekroczenia temperatur krytycznych. Im operacja wykonywana jest wolniej i w sposób niezdecydowany tym większe będą uboczne skutki termiczne. Kwestią budzącą wiele kontrowersji wśród zaawansowanych użytkowników laserów neodymowych jest stosowana moc lasera. Część użytkowników twierdzi, że stosowanie mocy powyżej trzech watów jest w każdych warunkach szkodliwe, druga część twierdzi iż wyniki kliniczne uzyskane przy użyciu mocy rzędu 10 do 15 [W] są bardzo zadowalające. Co więcej na rynku znajdują się stomatologiczne lasery dysponujące mocą nawet do piętnastu watów posiadające oczywiście stosowne atesty. Otóż trzeba sobie zdać sprawę, że przy ustawieniu przykładowo energii lasera na 200 [mJ], przy czasie trwania impulsu 200 [us] działamy wiązką o mocy 1000 [W] i tak naprawdę sama moc lasera nie ma tu większego znaczenia. Czynnikiem na który musimy zwrócić uwagę i od którego zależna jest strefa termicznej destrukcji tkanki, jest energia pochłonięta przez tą tkankę. Od energii pochłoniętej przez tkankę zależy bezpośrednio ciepło w niej wydzielone czyli temperatura jaką osiągnie tkanka w wyniku oddziaływania wiązką lasera. Z tego wynika bezpośrednio, że temperatura jaką osiągnie tkanka jest w przybliżeniu wprost proporcjonalna do iloczynu mocy i czasu. Działając mocą 2 [W] w czasie 10 [s] w tkance wydzieli się tyle samo ciepła jak w przypadku działania mocą 20 [W] w czasie 1[s]. Dodatkowym elementem mającym wpływ na temperaturę tkanki jest jej rezystancja termiczna tzn. szybkość rozpraszania się ciepła w tkance. Ponieważ tkanka składa się w ok. 85% z wody, szybkość rozpraszania się ciepła w tkance jest stosunkowo duża, co jest w jednym przypadku pozytywne a w drugim negatywne. Szkoda wynikająca z tej właściwości jest nie duża i objawia się głównie spadkiem skuteczności cięcia kontaktowego poprzez szybkie schładzanie końcówki światłowodu ( jest to główna przyczyna wyższej skuteczności laserów pracujących z wysoką częstotliwością do 100 [Hz], od laserów pracujących z częstotliwością do 30 [Hz]). Zaleta wynikająca z szybkiego rozpraszania się ciepła w tkance polega na odprowadzaniu ciepła z miejsca oddziaływania wiązką laserową. Zjawisko to leży u podstaw techniki wielokrotnego przemiatania włóknem światłowodu po linii cięcia. Pomiędzy kolejnymi przejściami włókna spada temperatura tkanki dzięki rozpraszaniu ciepła, w wyniku czego nie dochodzi do jej przegrzania.