扫描模式开启了一个新时代:数字脉冲激光,牙髓学和深度消毒

作者:John A. Cianciola DDS, MSD;Keith W. Brewster DDS;Scott D. Benjamin, DDS

彻底消毒在卫生保健的各个领域,特别是口腔环境中一直存在问题。在牙髓学中,激光能量过去曾被用于帮助根管系统消毒和/或冲洗,但效果不太理想。过去使用的各种技术包括使用高功率激光能量加热冲洗液或使用外源发色团(溶液)的激光能量作为光动力疗法来增强消毒过程。然而,结果令人失望,并产生了不必要的副作用。在此之后,人们发现铒激光,由于其在水中的高吸收率,可以通过几乎瞬间蒸发的灌溉剂产生冲击波,这些蒸汽泡将在整个运河系统中以三维方式传播。Er:YAG (Versawave, Hoya Con Bio);Fremont, CA USA)和Er:CrYSGG (Waterlase, Biolase, Irvine, CA USA)激光在距离根尖1mm至4mm处插入根管,比PUI(被动超声灌洗)在模拟根管不规则处去除碎片效果更好;然而,石英纤维的管道导航是困难的,这些系统的标准脉冲形成网络(PFN)传递能量相对较慢,因此需要更高的能量,这可能是有问题的,并且由于尖端如此接近尖端,有可能出现尖端挤压。

十多年前,利用铒钇铝石榴石(Er:YAG)激光器(Fotona LightWalker,卢布尔雅那,斯洛文尼亚)产生的极低激光能量(小于25毫焦耳)的概念进行了研究,其波长为2,940纳米(nm),在水中具有最高的吸收率。研究表明,使用先进的Er:YAG激光,可以数字脉冲并产生50微秒(µsec)的超短脉冲,可以实现激光激活灌溉(LAI),同时保持激光在通道准备中,而无需用尖端导航管道。这种低能量的短数字脉冲提供了安全、深度的冲洗,对根管系统进行了有效的清创和深度消毒(图3和图4).

2011年,《牙髓学杂志》(Journal of Endodontics)发表了一项研究,展示了利用Er:YAG 2940nm激光(Fotona LightWalker,卢布尔雅那,斯洛文尼亚),利用光子引发的光声流对整个根管系统进行完全消毒。该研究表明,在灌溉溶液中,通过一系列单个数字产生的50µ秒平方脉冲产生的极小的蒸汽泡会膨胀和几乎立即收缩。这产生了比PUI快10倍的流体力学,与PUI的1-2mm相比,PUI的工作距离可达20mm。本研究显示整个根管系统几乎完全消毒和清创。不仅对弯曲和不规则形状的肛管进行了清洁和消毒,而且对副肛管和肛管之间的吻合处也进行了清洁和消毒。一旦用这种方法清洁和消毒了整个根管系统,就可以使用非常薄的根管密封器来适当地封闭根管系统(见图1).

图1

Brewster, sweep ENDO #30 x光片:手术后右下第一磨牙的x光片,展示了使用LightWalker激光器(Fotona)的sweep完成的完全清洁和消毒。注意副管的封闭和没有器械的管间的吻合。
Brewster, sweep ENDO #30 x光片:手术后右下第一磨牙的x光片,展示了使用LightWalker激光器(Fotona)的sweep完成的完全清洁和消毒。注意副管的封闭和没有器械的管间的吻合。

图2

管1中冲洗液的光声流:图像展示了玻璃管中双泡(sweep)活动的作用。
管1中冲洗液的光声流:图像展示了玻璃管中双泡(sweep)活动的作用。

图片3

扫描电镜6mm形式的顶端:扫描电镜在5000x根管壁6mm的顶端拔牙与扫描处理。注意涂抹层完全去除,牙本质小管开放,没有细菌和有机碎屑。(图片由Giovanni Olivi博士提供)
扫描电镜6mm形式的顶端:扫描电镜在5000x根管壁6mm的顶端拔牙与扫描处理。注意涂抹层完全去除,牙本质小管开放,没有细菌和有机碎屑。(图片由Giovanni Olivi博士提供)

图片4

牙本质小管的扫描电镜:扫描扫描扫描单个牙本质小管。注意完全清晰的管腔,没有细菌和有机碎屑。
牙本质小管的扫描电镜:扫描扫描扫描单个牙本质小管。注意完全清晰的管腔,没有细菌和有机碎屑。

这些数字系统的极短脉冲是至关重要的激光器的能力,为瞬时产生的蒸汽泡(见图2),并有助于这些由低能量激光脉冲发出的声波的必要传播,从而更有效地在根管系统中产生多方向的消毒溶液流。

美国牙髓学协会2012年关于在牙科中使用激光的立场声明指出,从光子引发的光声流激光器发出的脉冲低激光能量发出的声波传播可能有助于更有效地在根管系统中分配消毒溶液,并且是传统牙髓治疗的有效辅助手段。

这种数字脉冲技术最近得到了进一步的增强,可以产生更小的25µs超短脉冲,并制造出一种先进的复合脉冲配置,称为自适应结构脉冲(ASP)。有了这项技术,(Fotona Lightwalker和Fotona SkyPulse,卢布尔雅那,斯洛文尼亚)图5和图6)在激光根管治疗过程中,使用新的sweep Er:YAG激光模式可以在根管中产生以超音速传播的放大压力波。这些先进的ASP脉冲提供了时间双泡模式,这导致灌溉液中激光诱导的气泡加速破裂,从而增强了冲击波发射。这被称为冲击波增强发射光声流(scans™)(图片7).

图片5

新的Fotona SkyPulse与ASP脉冲技术
新的Fotona SkyPulse与ASP脉冲技术

图6显示了

新一代ASP驱动的Fotona光行者激光器
新一代
ASP驱动的Fotona光行者激光器

图片7

扫描根管冲洗:激光清理整个根管系统在三维与尖端仅在入口准备。
扫描根管冲洗:激光清理整个根管系统在三维与尖端仅在入口准备。

双泡LAI技术在去除生物膜、涂片层和剩余填充物方面比以前的技术更安全、更有效,即使在最狭窄的管道和吻合口也是如此。由于激光尖端能够停留在通道准备中,因此在根管治疗的各个阶段,从始至终都可以有效地利用LAI来定位根管,移除分离的锉,导航钙化的根管。复杂的解剖结构更容易治疗,治疗时间最多可减少40%。

在其他几个现代程序中,数字生成的LAI的使用也增强了临床医生用水冲洗碎片和病原体的能力。牙周袋内的LAI作为牙根除垢和牙根规划程序的一部分,是一个理想的辅助步骤,有助于创造一个环境,帮助软组织重新附着到牙根结构上。

以水为冲洗液的LAI有助于去除拔牙槽的污染,为植骨和愈合提供尽可能接近理想的环境,同时增加血管生成过程。

此外,类似的LAI技术可用于植入物的截骨准备,去除涂抹层以促进和加速所需的骨整合。

使用光生物调节疗法(PBM),即使用低强度光或激光能量,将进一步增强组织对所有这些程序的反应,并有助于加速愈合过程。

结论

通过适当的训练,正确的激光和方案,激光激活灌洗已经被证明是非常安全的,并且在更短的时间和更少的预约中容易完成,并且在三维上完成整个根管系统的几乎完全消毒,同时侵入性更小,留下更多的牙齿结构完整,用于更持久的修复。此外,使用sweep冲洗在消毒牙周袋、拔牙部位、种植体截骨和治疗种植体周围炎方面也有有益的应用。

参考文献

  1. Olivi G, DeMoor R, divto E;激光在牙髓学:科学背景和临床应用,b施普林格,出版社
  2. George R, Meyers IA, Walsh LJ。激光激活根管冲洗剂去除根管根尖三分之一的涂抹层。[J] endd 34:1524-1527 (2008)
  3. 黑尔通用。Querry先生;水在200 nm ~ 200 μm波长区域的光学常数,应用。选择,12:555 - 563 (1973)
  4. Blanken J, De Moor RJ, Meire M,Verdaasdonk R.激光诱导爆炸蒸汽和空化对根管有效灌洗的影响。第1部分:可视化研究。激光外科2009:41:514-519。
  5. De Moor RJ, Blanken J, Meire M,Verdaasdonk R.激光诱导爆炸蒸汽和空化对根管有效灌洗的影响。第二部分:疗效评价。激光外科2009:41:520-523。
  6. 王晓明,王晓明,王晓明,等。光声流对根管的影响。[J] endend2011, 37: 1008-1012。
  7. 牙髓生物膜的先进治疗方案。牙髓专题,2010;22 (1);99 - 123。
  8. AAE关于在牙科中使用激光的立场声明2012,网站:www.aae.org于2015年5月15日访问

关于作者

Cianciola博士是纽约罗切斯特市Cianciola & Beach牙周治疗集团的管理合伙人。他也是美国中西部大学牙科研究所口腔颌面外科临床助理教授。

他在德克萨斯州达拉斯的私人普通牙科诊所工作。他是激光牙科学院(ALD)的董事会成员和ALD监管事务委员会主席。

斯科特·本杰明博士在纽约北部农村地区从事私人执业,是国际公认的牙科激光和先进牙科技术权威。Benjamin博士是罗切斯特大学伊士曼口腔健康研究所的临床副教授。


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