М2 лазерна технологія свердління і текстурування і її застосування в мікростоматологіі

Більше 15 років досліджень в області лазерної абляції твердих тканин зуба людини та досвід практичного застосування ербіевого лазера в стоматології дозволили сформулювати параметри ербіевого лазера для видалення твердих тканин зуба, такі, як: довжина хвилі 2,94 мкм або 2,79 мкм, енергія в імпульсі 0,3-1,0 Дж, розмір пучка 0,5-1,0 мм, тривалість імпульсу 150-250 мкс і середня потужність до 10 Вт. Доведено, що ці параметри безпечні для пульпи і мінімально агресивні для емалі та дентину. Однак мета лазерного свердління, яка полягає в безболісності процедури, яка відбувається з такою ж, як у високошвидкісний турбіни швидкістю, не була досягнута. Все ще існує потреба в поліпшенні процесу лазерного видалення.

Мета дослідження полягала в теоретичної і експериментальної оптимізації процесу абляції твердих тканин і в створенні нового лазера, більш підходящого для швидкої, безболісної, мінімально інвазивної абляції твердих тканин зубів.

Сучасні стоматологічні лазерні технології не використовують унікальну здатність лазерного випромінювання формувати пучки надзвичайно малих розмірів - мікропучков. Застосовуючи мікропучков, можна формувати порожнини з високою точністю і видаляти тверді тканини і матеріали, використовуючи менші енергії імпульсу. Важлива перевага таких мікропучков - їх здатність створювати на поверхні рельєфні структури з характерними розмірами, порівнянними з розмірами самих мікропучков. Ще однією особливістю лазерного випромінювання, важливою для сучасної лазерної стоматології, є здатність лазерів генерувати поодинокі короткі пучки і регулярні послідовності пучків - мікроімпульси. Назва «М² технологія »означає одночасне використання мікро-імпульсу і мікропучков.

Проведено експерименти in vitro, спрямовані на порівняння ефективності видалення емалі та дентину одиночними ТЕМ00 і TEMmn імпульсами Er: YAG лазерів. Проводили порівняння акустичних сигналів, що виникають під час in vitro обробки тканин зуба випромінюванням цих лазерів. В експерименті in vitro на поверхні емалі та дентину зуба людини було також досліджено вплив на тверді тканини зуба послідовності пучків. Будуть представлені результати вимірювання ефективності видалення твердих тканин зуба, результати скануючої електронної мікроскопії кратерів, створених при використанні М² - Технології.

Наводяться також результати лазерного текстурування, що складається в формуванні на поверхні емалі або дентину структур з одиночних кратерів. Головні параметри текстур включають діаметр, глибину кратера і відстань між центрами кратерів. Будуть викладені результати вимірювань міцності з`єднання светоотверждаємих пломбувальних матеріалів і поверхні твердих зубних тканин з текстурами і без них. Виявлено, що текстурована поверхня твердих тканин зуба демонструє більш високу міцність з`єднання на зсув і менше мікроподтеканіе.

Внутрішнє відбілювання часто використовується для значно потемніли зсередини зубів після видалення пульпи. Застосування лазерного мікросверленія, яке полягає в створенні протяжних микроканалов в емалі та дентину, дасть можливість відбілити вітальні потемнілі зсередини зубів. Доставка отбеливающего агента безпосередньо в дентин виконувалася через створені лазерні мікроканали, без видалення пульпи зуба і значного руйнування тканини. Мікросверленіе проводилося випромінюванням одномодового Er: YAG лазера. Глибина микроканалов була близько 2 мм. Через сформовані в зубі мікроканали доставлявся 1 мл 35% розчину перекису водню. Ми спостерігали зміна кольору зуба з D3 до А2 за стандартною шкалою VITA через 24 години. Будуть представлені результати досліджень in vivo внутрішнього відбілювання із застосуванням М² - Технології.

Таким чином, М² - Технологія та фрактальна абляція - нові поняття для обробки твердих тканин. М² лазерна абляція може використовуватися для надзвичайно точного, безболісного і швидкого свердління твердих тканин, недосяжного за допомогою інших відомих інструментів і особливо для мікроперфорірованія зуба. Фрактальное свердління може потенційно використовуватися для швидкого і безболісного свердління великих порожнин і створення текстур. Мікропучков для текстурування поверхні твердих тканин застосовуються з метою збільшення міцності з`єднання адгезивних матеріалів і для внутрішнього відбілювання вітальних, що потемніли зсередини зубів.


А.В. Бєліков, Г.Б. Альтшулер, Ф.І. Фельдштейн, А.В. Скрипник, К.В. Шатілова
Санкт-Петербурзький ГУ ИТМО, Компанія Palomar Medical Technologies (США)