Lasere i tandbehandling, introduktion og kort historisk resume. På grund af den konstante forbedring af lasere anvendt i laboratorier og i industrien indenfor de sidste 20 år, er der mange systemer der har været betegnet som medicinske lasere og anvendt indenfor det dentale område. Denne udvikling fortsætter, nye laser- bølgelængder viser fremskridt indenfor flere medicinske anvendelsesområder. Derfor kan nye behandlinger af nye behov hos patienterne blive understøttet af laserteknologi. Baseret på Einsteins teorier om ”an stimulated emission of radiation” blev den første laser udviklet af og taget i brug af Maiman i 1960. På markedet i dag, er der mange forskellige lasere (bølgelængder) med hver sit specielle anvendelsesområde. At forstå disse egenskaber er en forudsætning for at kunne anvende dentale lasere på rette vis. Derfor er det meget nødvendigt at tandlægen er bekendt med de vigtigste karakteristika angående laserlys i al almindelighed. En bred vifte af lasersystemer er blevet indført i tandbehandlings regi ( laser - understøttet behandling). Den brugbare del af spektret rangerer fra blå op til det midt infrarøde. Det er yderst vigtigt at tandlægen ved nøjagtigt hvilken laser der passer til en specifik indikation, for at opnå den maksimale fordel af at implementere denne teknologi i sin praksis. Kort om lasere Den stråling der udsendes fra solen, en elektrisk pære, radiosendere osv. er kendt som elektromagnetisk stråling. Det er en form for energi der består af fotoner, der rejser med hastigheder som lysets= 300.000 km/time i vakuum. Fotoner er en lille pakke af energi, bølgepartikler i en bølge, ligesom lydbølger og bølger i vand. Den har en bestemt bølgelængde og frekvens som den bølge den er en del af. Relationen mellem disse er: bølgelængde x frekvens= lysets hastighed/n, hvor n er refraktionsindekset, hvis man er i andre medier end vakuum. (w x f= c/n) Det elektromagnetiske spektrum Elektromagnetisk stråling spænder over en enorm række af bølgelængder ofte kaldt ”bølgelængde- spektrummet” og de forskellige dele af dette spektrum har forskellige navne. Mere om lasere Laseren er den sidst tilkommende og mest avancerede af vore lyskilder. Ordet laser er akronym for Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation Einstein har fået æren for at have udviklet laserteorien I 1916, men andre og mere vigtige trin er trådt af mange andre bl.a. Townes, Mc Graw-Hill ( Microwave - Masers), Maiman (Ruby-laseren) og Schawlow ( 3-level laser). Goldmann, var den første der beskrev Ruby-laserens effekt på emalje og dentin. Laseren indeholder næsten altid - om den er lille eller stor følgende elementer der findes i utallige variationer af former og design: 1) et såkaldt laser-medium, indeholdende en passende mængde af atomer, molekyler, ioner (fast, væske, gas - art) 2)Energi kilde: en kraft-pumpe der kan løfte disse atomer, molekyler op i et højere energi- lag 3) en resonator - kavitet med passende spejle der tillader en stråle at passere laser- mediet en eller flere gange. Lasermediet må være i stand til at lagre den tilførte energi, som det gør ved en proces, der løfter elektronen fra grundniveauet op i et højere energilag, der er metastabilt i tilpas lang tid, til at der kan produceres et såkaldt kohærent lys; dette kaldes en populationsinversion. Denne ophobede energi kan så frigives på en organiseret måde kendt som ”stimuleret udsendelse/afgivelse af stråling”. Når en foton med den korrekte energi entrerer et elektromagnetisk felt af en ”opladet” atom med denne opladede energi, bliver en del af energien afgivet/udløst ved at danne/frigive en identisk foton simultant. Den første indkomne foton bliver ikke absorberet. Derfor kan denne OG den nye, nummer 2 foton, stimulere andre atomer i lasermediet til at frigive deres oplagrede energi. ”Stimulated emission” finder kun sted når den indkomne foton har den exakt samme energi som den frigivne foton. Den første foton er årsag til at der simultant frigives en anden, ny foton, der har den samme svingning som den første foton, så de er i fase. Denne faselåste specifikke bølgelængde, foton-kædereaktion resulterer i det monokromatiske (én bølgelængde), koherænte (fastlåste faserelation) udvisende det der karaktiserer laserlys. Lasere i tandbehandlings øjemed. Lasere kan med stor fordel anvendes i alle dagligdagens små og store behandlinger. ”Softlasere” eller low power lasere kan anvendes til smertelindring v/ muskelsmerter, følsomme tandhalse, TMJ. Til at behandle sårheling og småinfektioner, herpes, rodbehandlinger, PAbehandling. Som diagnostisk værktøj: caries bestemmelse, nerveregeneration, m.m. samt laser-akupunktur. Ny nomenklatur for lasergruppen er LPT - lasere. Denne laser er ufarlig at anvende og kan ikke skade patienten. Såkaldte diodelasere. ”Hardlasere” Her tænkes på lasere der alle kræver nærmere kendskab til årsag og virkning. Det anbefales at tage et ”kørekort” til disse lasere. Det er muligt at opnå dette flere steder i Europa bl.a. Aachen (www.aalz.de) samt i USA gennem ALD.(www.laserdentistry.org) Der er planer om tilsvarende kurser i København gennem NDLS, men det kræver accept fra Tandlægeskolen, og med den interesse eller mangel på samme, der indtil nu er udvist overfor brug af lasere i tandbehandling, kan det have lange udsigter, førend aktørerne fra Sola eller Wfld vil gå ind i dette. Man må håbe for de studerende, at der kommer gang i undervisningen, idet vi er lysår bagud i forhold til mange andre lande i den øvrige verden. Vigtigheden af bølgelængder Lasere er typisk opkaldt efter det aktive element der er induceret til at undergå en forandring ved den stimulation der skaber energien: laser - lyset. De fleste lasere der anvendes til tandbehandling består i en variation af bølgelængder der leveres som kontinuerligt (CW), pulserende eller en ”running pulse form” Argon ion laser (476-514 nm) 2 ω Nd:YAG , tidligere kaldet KTP (532 nm) diode laser (810-980 nm) Nd:YAG (1064nm) Er,Cr:YSGG (2780 nm) Er:YAG (2940 nm) CO2 (10.600 nm) , den findes i en anden meget interessant bølgelængde , der ikke er tilgængelig på markedet endnu: 9.600 nm= fremtidens boremaskine. Lasere i tandklinikken: Indikationer og begrænsninger (frit efter Prof. Dr. Norbert Gutknecht) Enhver laser har sine egne specielle konditioner. Det mest signifikante og fundamentale er bølgelængden, der bestemmer positionen af laser lysstrålen i det elektromagnetiske spektrum. Interaktionen laser-stråle og væv imellem, bestemmes af den energi der tilføres vævet. Den afgørende faktor er her absorptionen af laserlyset. Absorptions - spektrummet for vævet og dets komponenter kan visualiseres for hver enkelt bølgelængde. Foruden absorption er også refleksion og transmission meget vigtige faktorer. Den fototermiske interaktion er den effekt man mest af alt ønsker sig i laserbehandling. Den opstår som et resultat af absorptionen i vævet. Kun når laserlyset absorberes omdannes energien til varme, der kan lede til at vævet ”smelter” eller fordamper. Ved anvendelse af lasere i medicin og tandlægebehandling er indtrængningsdybden meget vigtig. Denne afstemmes efter anvendelse af rette bølgelængde og af vævet man arbejder på/i. Man vil altid prøve på, så vidt som muligt at minimere dybden ved at afstemme disse til hinanden. Kun i et specielt tilfælde er man interesseret i transmission: Præcis i tilfælde af infektiøst hårdtvæv i en rodkanal, hvor man ønsker en reduktion af bakterier også i dybere lag udenfor tandens apex. Det er derfor ønskeligt at mest muligt af laserlyset absorberes i vævet. Jo dybere indtrængningsevne, des sværere er det at kontrollere den termiske effekt i de dybere liggende lag, med deraf senere nekrose. Foruden i diagnose-brug, kan brugen af lasere i en tandlægepraksis groft opdeles i 4 hoved områder af indikationer og adskillelige sekundære indikationer: Laser assisteret caries behandling og præparation Lasere i tandkirurgi Laser assisterede rodbehandlinger Laser assisteret parodontose behandling I tillæg hertil kan lasere bruges i forebyggende protetisk, æstetisk og ortodontisk behandling såvel som i fototerapi (LPT) Hvilken bølgelængde skal anvendes til følgende indikationer (nævnt i den rækkefølge de er bedst egnede) Rodbehandlinger - bakterie reduktion 1)pulserende Nd:YAG og 2ωNd:YAG 2)diode laser 810 nm 3) diode laser 980 nm Paradontosebehandling - lukket kurretage/ depuration 1)pulserende Nd:YAG og 2ω Nd:YAG 2) diode laser 810 nm 3)diode laser 980 nm 4)Er:YAG med speciel PA-tip Paradontosebehandling – åben kurretage, flap-OP. 1)Er:YAG 2) CO2 laser 3) Er,Cr:YAG Implantat behandling – frilægning af implantater 1)Er:YAG laser med variabel pulsbredde 2)CO2 laser 3)diode laser Implantatbehandling – peri-implantitis (lukket kurretage) 1)diode 810 nm 2)diode 980 nm 3) Nd:YAG med fiberguidesystem Eller en Er:YAG med spec PA tip. Implantat-beh periimplantitis (åben kurretage) 1)Er:YAG med meget korte pulser 2)Er.Cr:YSGG 3)CO2 Blødtvævs kirurgi – læbe/tungebånd. 1)Er:YAG laser med lange pulser 2)Er,Cr:YSGG 3)Er.YAG med normale pulser m/spec. tip Eller 1)diode laser 810 nm 2) Nd:YAG eller diode 980 nm Hårdtvævs behandling – caries behandling /rodresektion 1)Er.YAG & Er,Cr:YSGG Laserunderstøttet parodontose behandling. (Lukket kurretage) Hvis man ønsker at lave en laserunderstøtte lukket kurretage i tilfælde af parodontose, kan man reducere bakterieantallet i pocherne, ved at kombinere alm. depuration med laser. Først laserbehandles på gingivalkanten rundt om tanden, derved desinficeres lommen og tandstenen. Dette gør at tandstenen er lettere at fjerne, men også at risikoen for spredning af infektionen elimineres. Umiddelbart efter depurationen behandles tandkødslommen igen med laser for at reducere bakterierne her. Alle patologiske pocher i mundhulen skal depureres og laserbehandles på én gang. Dette har vist sig at være den mest hensigtsmæssige metode. I lukket kurretage, kan man kun anvende bølgelængder hvis interaktion ikke ødelægger det omgivende væv, men som på den anden side har en god interaktion med det bløde væv indenfor det bakterie- spektrum der eksisterer i parodontalspalten. Her kan både diode og især den pulserende Nd:YAG dræbe bakterier, der sidder på overfladen af det hårde væv, fordi disse bølgelængder absorberes i de pigmenterede overflader af bakterierne. 96% af alle bakterier der findes i parododontalspalten er pigmenterede og kan derfor selektivt ødelægges af laserlyset. De resterende 4% farveløse er varmefølsomme og dør af varmen i det omgivende væv fra den absoberede laser. Det er en forholdsvis blid behandling og under 50% af disse kræver injektion når Nd:YAG anvendes. Det har vist sig at den nye laser: dobbelt frekvens Nd:YAG, er meget anvendelig til denne form for laserunderstøttet behandling. Er:YAG kan anvendes til at fjerne tandsten i lommerne. Åben kurretage: Her er der en klar indikation for Er:YAG og Er,Cr:YAG og i visse tilfælde CO2 lasere. Dette tillader os at foretage god interradiculær og interdental rensning og giver gode indikationer for reattachment. Mikrobiologisk, in vivo, sammenligning mellem en konventionelt udført parodentosebehandling og en tilsvarende 2ω Nd:YAG- laser understøttet parodontosebehandling. Kort resume: 10 patienter med kronisk parodontose (mange af dem behandlet regelmæssigt pga. deres pa-problemer gennem de sidste 5 år. Split-mouth metode. Pa- beh: Konventionel depuration & depuration sammen med laserbehandling. 4 uger før er alle patienter indrulleret i et hygiejneprogram og informeret om konditionerne for behandlingen. En såkaldt KTP-laser (2ω Nd:YAG) oprindeligt tænkt anvendt til blegning af tænder, hvilket der er uovertruffen til. Den bedste metode på markedet for blegninger i øvrigt, har vist sig at være anvendelig i PA- behandling, og rigtig god til laserunderstøttet rodbehandling. 2ω Nd:YAG (532 nm) (synligt grønt lys) anvendes i ”pulse mode”, med en energi på 150 mJ/puls, 0,8 W, 50 ms ”pulseduration” og en repetition på 10 Hz. Fibertip 300 µm. Behandlingen udføres i de patologiske pocher, idet fiberen indføres her og bevæges apikalt i fejende bevægelser i ca 2 sec for hver mm i den/de målte lomme på alle sider. Fiberen holdes i en vinkel på 15 -20 grader til rodoverfladen. Efter depuration: samme procedure. Kontrolsiden modtog kun depuration. Inden og lige efter behandlingen udtages prøver fra pocherne. Efter 3 mdr. igen. Alle prøver sendes til LCL i Aachen, og her analyseres de efter en ”DNA probes & hybridization teknik” for 4 af de værste parodontale patogene bakterier : Actinobacillus actinomycetemcomitans Bacterocides forsythus Porphyromonas gingivalis Prevotella intermedia Lasergruppen Underøgelsen viste en markant reduktion/undertrykkelse af de nævnte bakterier både på 1 dagen og efter de 3 mdr. sammenlignet med depuration alene, men ingen signifikant forskel ud over Porphyromonas gingivalis. Det viser sig at ved gentagne behandlinger kan man reducere bakterie- stammerne væsentligt, det er også derfor man skal lave sin depuration og laserbehandling på alle patogene pocher på én gang. I behandlingen af inflammatoriske parodontale forhold, bidrager lasere til at reducere bakterierne i de parodontale lommer såvel som til fjernelse af tandsten og granulationsvæv og kan bruges til kontuering af hyperplastisk gingiva. I denne kontekst har laserens antisepsis adskillige fordele overfor traditionelle biokemiske antibiotica i roddesinfection: Ingen bivirkninger, intet bevis for udvikling af modstandsdygtige bakterier, ingen kritiske negative reaktioner; den lokale overførsel af laserlys( energi) med et aktivitets spektrum der dækker et bredt udsnit af bakterier, især de patogene mørkt pigmenterede. Fordele ved laserunderstøtte behandling: En terapeutisk dosis kan leveres i en bestemt dybe med det samme og efterlader ikke residual kontraktion. Laser strålingen rammer både extra- og intracellulært pigmenterede bakterier, og rammer både tandsten og dentin tubuli. Laser antisepsis har ingen kendt systemisk bivirkning, modstandskraft eller negative interaktioner med andre terapiformer. Laserenergi har potentialet til at nedbryde biofilmens beskyttende mekanismer. Konklusion Resultatet af dette studie indikerer at det kan anbefales at bruge en 2ω Nd:YAG-laser som et supplement i behandlingen af paradentose for at sikre en effektiv reduktion af den parodontale poche´s patogener, og også i den hensigt at forbygge en hurtig rekolonisation af disse patogene bakterier i tandkødslommerne. (Samme effekt kan opnås med andre bølgelængder). På denne måde er det muligt at reducere antibakterielle medikamenter og medicinsk behandling Endvidere viser vore observationer at laserbehandling reducerer behovet for konventionel anæstesi. Resulterede i formindsket blødning og forøger visuel kontrol ved depurationen. Endvidere er tandstenen er lettere at fjerne efter laserbehandlingen Sidst men ikke mindst. Patienterne elsker denne form for behandling frem for den konventionelle depuration. Ydermere nedsættes behovet for åben kurretage med hvad deraf følger. Syntes du dette var dette interessant, kan det anbefales at læse mere om lasere: En bog der er nødvendig at have og læse for at kunne bruge lasere, er : ”Proceedings of the 1st International Workshop of Evidence Based Dentistry on Lasers in Dentistry” af Prof.dr Norbert Gutknecht og andre. En god og meget illustrativ bog er: ”Oral Laser Application” Prof .dr. A. Moritz For fysikfreaks er der ”LASERS” af Siegman Oplysning om efteruddannelse fås bla. på www.aalz.de Med venlig hilsen Peter Steen Hansen, tandlæge (M.Sc. Lasers in dentistry) www. dentalcoach.dk [email protected] ©Peter Steen Hansen af