Понятие и классификация лазеров, принцип их действия и сферы практического применения. Особенности и условия эффективного использования лазерных технологий в стоматологии. Сравнение методов лечения кариеса с помощью лазера и бормашины: плюсы и минусы.
Лазеры широко используются в производстве, например, для резки, сверления, сварки, пайки, закалки, обработки поверхностей, гравировки, микрообработки, импульсного лазерного напыления. Лазеры широко используются в оптической метеорологии, например, для высокоточных измерений и оптического профилирования поверхностей с помощью интерферометров, для дальнометрии, а также для навигации. Лазеры также позволяют чрезвычайно точно измерять время и поэтому являются важным компонентом оптических часов, которые начинают превосходить в настоящее время используемые атомные часы. Волоконнооптические датчики, часто оснащают лазерами, что позволяет измерять распределение температуры, напряжения и других величин, например, в нефтепроводах и крыльях самолетов. Лазеры широко применяются в медицине и косметологии: коррекция зрения, лечение катаракты и отслоения сетчатки, лечение сосудистых и пигментных дефектов кожи, лазерный пилинг, удаление пигментных пятен и многое другое.Современный метод лечения кариеса лазером хотя и имеет ряд преимуществ по сравнению с лечением бормашиной, не облегчает работу стоматолога, требует специального обучения.
Введение
лазер стоматология кариес
Лазер без преувеличения можно назвать одним из важнейших открытий XX века. Довольно сложно исторически определить, кто стал истинным изобретателем лазера. Еще в 1917 году Альберт Энштейн представил концепцию вынужденного излучения, на которой основано изобретение лазера. В 1964 г. русские физики Александр Михайлович Прохоров и Николай Геннадиевич Басов, а также американский физик Чарлз Хард Таунс стали лауреатами Нобелевской премии по физике, которая была присуждена им за открытие принципа работы квантового генератора на аммиаке (мазера), которое они сделали независимо друг от друга.
Без лазеров невозможно представить современную жизнь. Лазерные технологии применяются в самых разных отраслях.
1. Лазеры в производстве
Лазеры широко используются в производстве, например, для резки, сверления, сварки, пайки, закалки, обработки поверхностей, гравировки, микрообработки, импульсного лазерного напыления. В большинстве случаев, относительно высокая оптическая интенсивность в небольшом пятне, ведет к интенсивному нагреву, возможному испарению материала и образованию плазмы.
2. Лазеры в метрологии
Лазеры широко используются в оптической метеорологии, например, для высокоточных измерений и оптического профилирования поверхностей с помощью интерферометров, для дальнометрии, а также для навигации.
Лазерные сканеры на основе коллимированных (параллельных) лазерных лучей, которые могут прочитать, например, штрих-коды или другие графические элементы на небольшом расстоянии. Это также позволяет сканировать трехмерные объекты, например, в контексте расследования преступления (CSI).
Лазеры также позволяют чрезвычайно точно измерять время и поэтому являются важным компонентом оптических часов, которые начинают превосходить в настоящее время используемые атомные часы.
Волоконнооптические датчики, часто оснащают лазерами, что позволяет измерять распределение температуры, напряжения и других величин, например, в нефтепроводах и крыльях самолетов.
Использование лазеров в области хранения информации
Огормные массивы данных хранятся на оптических накопителях, например, на компакт-дисках (CD), DVD, Blu-Ray, магнитооптических дисках.
3. Лазеры в области коммуникаций
Волоконнооптическая связь, широко используемая в частности для передачи данных на дальние расстояния, в основном основывается на распространении лазерного света в оптических волокнах.
4. Лазеры для создания изображений
Лазерные проекционные дисплеи, содержащие RGB источники, могут быть использованы для кинотеатров, домашнего видео оборудования, авиационных тренажеров и т.д. Часто они превосходит другие дисплеи в размерах экрана, разрешении и насыщенности цвета.
5. Лазерная микроскопия
Лазерные микроскопы и установки для оптической когерентной томографии (OCT) предоставляют изображения, например, биологических образцов с очень высоким разрешением, часто в трех измерениях. Кроме того, можно реализовать возможность функциональной визуализации.
6. Различные научные применения лазеров
Лазерное охлаждение позволяет довести облака атомов или ионов до крайне низких температур. Этот находит применение в фундаментальных исследованиях.
В биологических и медицинских исследованиях для захвата и манипулирования мелкими частицами используется оптический пинцет.
Военное применение лазеров
Существует целый ряд военных применений лазеров. В относительно небольшом числе случаев, лазеры используются в качестве оружия; «лазерный меч» стала популярной в кино, но не на практике. Некоторые мощные лазеры в настоящее время разработаны для возможного использования в качестве оружия направленной энергии на поле боя, или для уничтожения ракет, снарядов и мин.
В других случаях, лазеры удобны в использовании в целеуказателях или лазерных прицелах (по существу, лазерные указки излучающие видимые или невидимые лазерные лучи), или как раздражающие факторы, а также для ослепления техники (как правило, напрямую не уничтожая). Например, лазеры ИК диапазона могут ослеплять фотодетектор зенитных ракет, используемый в тепловом наведении. Возможно также ослепление солдат, временное или постоянное, с помощью лазерных лучей, хотя последний способ запрещен международными конвенциями.
7. Лазеры в медицине
Лазеры широко применяются в медицине и косметологии: коррекция зрения, лечение катаракты и отслоения сетчатки, лечение сосудистых и пигментных дефектов кожи, лазерный пилинг, удаление пигментных пятен и многое другое. В том числе и лечение болезней зубов на которых мы остановимся подробнее.
Целью данной работы является изучение современного метода лечения кариеса, с помощью лазера.
Задачи данной работы: - Изучение строение зуба, определить причины возникновения кариеса
- Изучить теоретические материалы относительно болезни кариес
- Рассмотреть метод лечения этого заболевания с помощь лазерных технологий
- Сравнить рассмотренный метод, с методом лечения который используется, в большинстве лечебных учреждений сегодня
8. Строение зуба
9. Гистологическое строение
Гистология каждого зуба абсолютно одинакова, однако, каждый из них имеет различную форму в соответствии с выполняемой им функцией. Рисунок весьма наглядно демонстрирует послойное строение зубов человека. Фото отображает все зубные ткани, а также расположение кровеносных и лимфатических сосудов. Зуб покрыт эмалью. Это прочнейшая ткань, на 8% состоит из воды, на 2% из органических веществ и на 90% из минеральных. Эмаль, в свою очередь, также имеет внешнюю оболочку - кутикулу, которая покрывает жевательную поверхность зуба, однако, со временем имеет свойство истончаться и стираться. Основу зуба составляет дентин - костная ткань - совокупность минералов, прочная, окружающая полость всего зуба и корневой канал. Ткань дентина включает в себя огромное количество микроскопических каналов, посредством которых в зубах происходят обменные процессы. По каналам передаются нервные импульсы. Дентин состоит на 25% - из воды, 30% органических и 45% минеральных веществ.
Пульпа. Периодонт. Строение корня
Внутреннюю полость зуба образует пульпа - мягкая ткань, рыхлая по структуре, насквозь пронизанная кровеносными и лимфатическими сосудами, а также нервными окончаниями. Строение корней зубов человека выглядит так. Корень зуба располагается в костной ткани челюсти, в специальной лунке - альвеоле. Корень, так же, как и коронка зуба, состоит из минерализованной ткани - дентина, который снаружи покрыт цементом - тканью, менее прочной в сравнении с эмалью. Зубной корень заканчивается верхушкой, через отверстие в которой проходят кровеносные сосуды, питающие зуб. Количество корней в зубе варьируется в соответствии с его функциональным назначением, от одного корня в резцах, до 4-5 корней в жевательных зубах. Периодонт - это соединительная ткань, заполняющая зазор между зубным корнем и лункой челюсти, в которой он расположен. Волокна ткани вплетаются в цемент корня с одной стороны, и в костную ткань челюсти с другой, благодаря чему зубу обеспечивается прочное крепление. Кроме того, сквозь ткани периодонта питающие вещества кровеносных сосудов попадают в ткани зуба.
10. Кариес
Слово «кариес», как и многие медицинские термины, пришло из латинского языка, и означает «разрушение», Болезнь, при которой разрушаются твердые ткани зуба, и образуется полость или «дырка», стоматологи и называюткариесом. Казалось бы, зубы такие твердые, что сделать в них отверстие можно разве что железным сверлом. Как же в них может появиться полость? К несчастью, у зубов есть свои тайные враги - кислоты и бактерии.
Наши зубы состоят из дентина, который по составу напоминает обычную кость. Сверху дентиновый зуб защищен эмалью, веществом желтовато-белого цвета. В нем нет клеток, а главное, нет нервных окончаний, поэтому чистить зубы и жевать совсем не больно. Твердость и прочность зубам придают минеральные соли, в основном соли кальция: фосфаты и карбонаты. Эти соли пропитывают дентин, но больше всего их содержится в зубной эмали. Благодаря такому жесткому каркасу из неорганики, прочность зуба близка к прочности чугуна. Зубы и оставались бы такими прочными, если бы росли не во рту, а где-нибудь на поверхности кожи, например, как чешуя у рыбы. Люди никогда бы не болели кариесом, если бы не биохимические процессы, которые происходят в ротовой полости при пережевывании пищи.
Ученые давно бились над разгадкой причины возникновения кариеса. Самое первое предположение о виновнике этой болезни было сделано в I веке нашей эры бухарским врачом Авиценной и римским лекарем Ларгом Скрибонием. Они предположили, что в зубах живет особый червь, который и прогрызает в них отверстия. Однако, доказать свое предположение ученые не смогли. Раскрошив и изучив множество больных зубов, червя они так и не обнаружили. То ли он слишком быстро бегает, то ли предположение ошибочно, и зубного червя не существует.
Более убедительные теории возникновения кариеса появились с развитием микробиологии и биохимии уже в XX веке. Было доказано, что в размягчении зубной ткани виноваты кислоты, которые вступают в реакцию с минеральными солями зуба. Последующие открытия показали, что в этом процессе большую роль играют микроорганизмы. Происходит это так.
Иногда после еды к зубам прилипают мельчайшие кусочки пищи, особенно часто ими оказываются клейкие остатки хлеба, сладостей. Если такой зубной налет вовремя не убрать, то очень скоро к питательному объекту начнут прикрепляться крошечные бактерии Streptococcus mutans, которые питаются углеводами. Раньше считалось, что это безвредные микроорганизмы, которых в большем или меньшем количестве можно обнаружить в слюне любого здорового человека. Однако, обмен веществ таких бактерий имеет свою особенность, поглощая глюкозу, они взамен выделяют молочную кислоту. Если хозяин зубов - сладкоежка, да к тому же не любит чистить зубы, то бактерий в его слюне становится слишком много. В результате жизнедеятельности Streptococcus mutans слюна становится более кислой, органическая кислота вступает в реакцию с минеральными солями зубной эмали, идет замещение одних солей другими, эмаль теряет минералы, а вместе с ними и прочность.
Еще хуже дело обстоит, когда множество стрептококков выделяет кислоту на крошечном участке зуба, где застряли кусочки еды. Кислота становится настолько едкой, что почти полностью вытесняет соли из зубной эмали, и в этом месте эмаль становится настолько мягкой, что стрептококки получают доступ в более глубокие слои зуба, в дентин. Там, за отсутствием глюкозы, у бактерий меняется рацион, они начинают питаться коллагеном дентина и продолжают выделять кислоту. В ходе этих процессов ткани зуба постепенно отмирают, и образуется полость, доверху заполненная бактериями и отмершей зубной массой. Если кариес вовремя не вылечить, то можно и вовсе лишиться зуба.
Стоматологи выделяют несколько стадий кариеса. Сначала на зубе образуется пятно, белое или темное. Зуб пока еще не болит, но вымывание из эмали минеральных солей уже началось. На этом этапе зарождающуюся болезнь может выявить только специалист, для этого и существуют профилактические осмотры.
Вторая стадия - поверхностный кариес. Эмаль уже повреждена, и микробы готовятся внедриться в основную часть зуба, состоящую из дентина. Владелец кариозного зуба уже испытывает неприятные ощущения, когда ест очень горячую или холодную пищу. Впрочем, к стоматологу по такому «несущественному» поводу почти никто не обращается. И тогда наступает следующая стадия - средний и глубокий кариес. Streptococcus mutans приступили к разрушению дентина, в результате чего в зубе образуется кариозная полость сначала мелкая, а со временем все более глубокая. Человеку становится больно жевать, к тому же появляется неприятный запах изо рта. Если и на этом этапе зуб не вылечить, то вслед за глубоким кариесом наступит последняя стадия болезни - пульпит. Это значит, что кариес добрался до зубного нерва.
11. Лечение зубов стандартными методами
Инструментарий, а также методика обработки кариозной полости определяется врачом в зависимости от стадии развития заболевания. В настоящее время дантисты различают такие этапы прогрессирования этой болезни.
Стадия белого пятна. На этом этапе патологических процессов в эмали еще нет, однако же уже имеются белые или желтоватые пятна, которые указывают на зоны с недостатком кальция. Лечение в подобном случае чаще всего сводится к реминерализации зубов без вскрытия эмали.
Поверхностный кариес. На этой стадии образуется кариозный дефект на эмали. Лечат эту стадию традиционным пломбированием, как правило, без применения анестезии.
Средняя форма. Здесь кариес поражает не только эмаль зуба, он затрагивает также верхние слои дентина. Это наиболее часто встречающаяся форма, лечить которую принято путем удаления омертвевших тканей под местной анестезией с последующей установкой полимеров или других материалов.
Глубока форма кариеса. При этом патологическом процессе помимо эмали и дентина поражаются также слои пульпы. Лечение данной формы предполагает ампутацию пораженных тканей, удаление нерва и пломбирование каналов зуба, может проводиться под общей или местной анестезией. Устранение кариеса в современной стоматологии совершается по следующему алгоритму: Удаление налета. Врач счищает мягкие и твердые отложения на тканях зуба при помощи абразивных паст и специальных щеток. Зубной камень в данном случае удаляют ультразвуком. Подбор пломбировочного материала. Здесь врач оценивает естественный тон эмали и подбирает наиболее близкий по цвету вариант пломбы. После этого можно начинать лечить пораженный зуб.
Анестезия. Показана при лечении среднего и глубокого кариеса, если зуб еще жив и в ходе обработки полости пациент может испытывать болевые ощущения. На этом этапе стоматолог определяет тип препарата. Удаление поврежденных тканей. Врач при помощи бормашины, лазера или специальной кислоты удаляет пораженные ткани дентина, а также эмали. В отдельных случаях стоматологу необходимо лечить десну около зуба или удалять нерв. После формирования правильной полости он может принять решение о том, как проводить пломбирование и приступить к следующему этапу работы. Изоляция зуба от слюны. Проводить ее нужно по той причине, что попадание в полость жидкости чаще всего приводит к неплотному прилеганию пломбы, в результате чего она очень быстро выпадает. Для данной задачи в стоматологии используют марлю, ватные тампоны, а также коффердам - специальный платок из ластика, натягиваемый на зуб и фиксируемый у его шейки специальными металлическими зажимами. Таким способом удается полностью изолировать зуб и подготовить его к дальнейшей правильной обработке. Однако, поскольку установка коффердама - трудоемкая задача для любого стоматолога, многие дантисты предпочитают избегать ее, используя ватные тампоны. В результате этого качество лечения падает. Пациенту, знающему эту особенность, рекомендуется настаивать на проведении лечения с применением латексного платка, это гарантирует ему более длительный срок службы пломбы. Обработка полости зуба антисептиками. Этот этап препятствует распространению микробов на краях дентина и эмали. Установка матрицы или клиньев для восстановления зубной стенки. Необходима эта методика при глубоком или среднем кариесе, когда эмаль зуба сильно повреждена и утрачен контактный край с соседним зубом. Протравливание эмали кислотой. Необходимо для того, чтобы обеспечить более надежную фиксацию последующих слоев пломбы. Покрытие дентина, а также эмали адгезивом (клеящим веществом для установки пломбы) последующим засвечиванием его УФ-лампой. Установка изолирующей прокладки из стекло-иономерного цемента под пломбу. Этот шаг позволяет избежать усадки будущей пломбы. Установка полимерной пломбы. На данном этапе реставрируется эмаль зуба, восстанавливается ее объем и первоначальная форма с фисурами и буграми. Шлифовка и полировка. На данном этапе стоматолог снимает неровности и шершавость поверхности установленной пломбы и придает краям зуба естественную форму. Лечение кариеса на данном этапе завершается.
12. Лазеры для лечения кариеса
Сейчас для лечения кариеса, как правило, применяются эрбиевые лазеры, как правило длина волны составляет 2780-2940 нм (ИК-излучение).
Источником энергии для системы служит электричество. Рабочее тело - расплавленный кварц, легированный эрбием. Есть система зеркал, которые выделяют необходимую длину волны. Лазер импульсный. Мощность 8-10 Вт. В определенных установках продолжительность импульса может варьировать 75 до 500 микросекунд.
Эрбиевые стоматологические лазеры с длиной волны 2940 нм идеально подходят для препарирования твердых тканей, так как такое излучение имеет максимальное поглощение водой и гидроксиаппатитом, которые в большей степени содержатся в костной ткани и тканях зуба. Длина волны очень важный параметр лазерного излучения, но далеко не единственный, который необходимо учитывать при работе с разными биологическими тканями. Очевидно, что эти ткани по-разному будут реагировать на воздействие лазерного излучения, поэтому для эффективной работы с различными тканями значение, кроме длины волны, имеют следующие параметры - мощность излучения и импульсный режим работы, который в свою очередь имеет ряд важных меняющихся параметров: длительность импульсов, их количество и частота следования. Излучение эрбиевого стоматологического лазера находится в инфракрасном спектре, т.е. этот вид лазерного излучения является тепловым, поэтому при работе лазера обязательно необходимо использовать водяное и воздушное охлаждение.
При действии лазера на эмаль и дентин вода в тканях на глубине около микрона скачкообразно переходит из газообразного состояния в жидкое, что способствует медленному (т.к. воды в тканях очень мало) их разрушению. Частички зуба вымываются водой. В местах пораженных кариесом процентное содержание воды значительно больше, что приводит к тому, что эти ткани уничтожаются быстрее. При этом выделяется значительное количество тепловой энергии.
Стоит отметить, что в некоторых случаях повреждения мягких тканей, наносимые эрбиевым лазером, плохо заживают изза закупоривания сосудов и осложнения регенерации тканей.
13. Сравнение методов лечения лазером и бормашиной
Плюсы использования лазеров для лечения кариеса
Лечение лазером позволяет избежать микротрещин и крохотных сколов - открытых «ворот» для кариеса, которые зачастую возникают под сверлом обычной бормашины.
Лечение лазером комфортно и практически не доставляет пациентам неприятных ощущений, неизбежных при традиционных технологиях.
Безболезненность лазерного лечения несет в себе еще одно преимущество - оно позволяет либо полностью обойтись без анестезии, либо минимизировать использование обезболивающих препаратов.
Лазер обеспечивает нетравматичное и локализованное воздействие.
Излучение лазера убивает патологическую микрофлору.
Лазерное лечение кариеса позволяет обойтись без удаления нервов, даже если между полостью и пульпой осталась всего лишь тончайшая перегородка дентина, благодаря высокоточному и деликатному воздействию тончайшего луча.
Экономия времени - не нужно менять наконечники бормашины, обрабатывать поверхность зуба после уничтожения костных тканей.
Недостатки использования лазерных установок
Требуется дополнительное обучение. «Традиционное» лечение зубов значительно отличается от лечения с применением лазера. Так же сильно ограничивает распространение рассмотренного способа лечения высокая стоимость лазерного оборудования.
Вывод
лазер стоматология кариес
Современный метод лечения кариеса лазером хотя и имеет ряд преимуществ по сравнению с лечением бормашиной, не облегчает работу стоматолога, требует специального обучения. Оборудование, заграничного производства, имеет высокую стоимость - это и является главной причиной низкой популярности этого способа лечения в нашей стране.
Список литературы
1. Бах Г. Применение лазерных систем в эндодонтии. // Dental Tribune. 2006.-Т.5, №3.
2. Е.А. Шахно. Физические основы применения лазеров в медицине. - СПБ: НИУ ИТМО, 2012. - 129 с.
3. Шугайлов И.А. Лазеры в стоматологии/ И.А. Шугайлов А.А. Максименко // Стоматолог-практик. - 2009. - №2. - С. 34-35
4. Волоконные лазеры [Электронный ресурс]/ материал из википедии. - Электр. дан. - Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Волоконный_лазер
5. Использование эрбиевого лазера doctor smile pluser в стоматологической практике [Электронный ресурс]/ Чунихин А.А. // - Электр. дан. - Режим доступа: http://www.stomlaser.ru/lazeryi-v-stomatologii/ispolzovanie-erbievogo-lazera-doctor-smile-pluser-v-stomatologicheskoy-praktike.html
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
