Zapobieganie głębokim chorobom przyzębia dzięki zastosowaniu lasera Er:YAG

Procedury niechirurgiczne okazują się niezwykle skutecznym i docenianym protokołem postępowania z tkanką przyzębia (Badersten i Egelberg, 1990, 1897, 1985, 1984, 1981), jednak jednocześnie zmuszają nas do pozostawienia obszarów zwiększonego ryzyka (Cobb, 2002; Becker et al.). Furkacja korzeni, defekty ich rozwidlenia i zapalenie kieszonek przyzębnych głębsze niż 4 mm są codziennością dla wielu periodontologów i higienistów odpowiedzialnych za terapię periodontologiczną.

Poprzez przegląd literatury dotyczącej fizycznych i biologicznych właściwości lasera Er:YAG, chcemy potwierdzić znaczenie tego urządzenia jako narzędzia zapobiegawczego w procedurach terapeutycznych w miejscach przyzębia objętych największym ryzykiem (Ryc. 1).

_Etiologia i diagnoza chorób przyzębia

Periodontitis to choroba zapalna wpływającą na przyzębie. Zapalenie powstaje jako wynik braku równowagi pomiędzy florą biologiczną jamy ustnej i systemem obronnym pacjenta (Kornman, 1997). Rozwój mikroflory bakteryjnej jest głównym czynnikiem rozwoju choroby, jednak inne czynniki, m.in.: palenie, stres i predyspozycje genetyczne, przyczyniają się do etiologii zapalenia przyzębia w istotny sposób (Genco et al., 2013). Możemy rozróżnić 2 typy zapalenia przyzębia (Page, 1997):
_agresywne zapalenie przyzębia (Ryc. 2a i b), występujące przed 45 r.ż.,
_chroniczne zapalenie przyzębia (Ryc. 3a i b), które rozwija się po 45 r.ż.

Główne czynniki ryzyka związane z chronicznym zapaleniem przyzębia obejmują bakterie i kamień nazębny. Ogólne czynniki ryzyka, takie jak cukrzyca, palenie i inne, również potęgują chorobę. Miejscowe czynniki ryzyka nie odgrywają znaczącej roli w odniesieniu do agresywnego zapalenia przyzębia, a brak równowagi w przyzębiu wydaje się być powiązany przede wszystkim z ogólnymi czynnikami.

W obu przypadkach nierównowaga skutkuje reakcją zapalną, czyniąc przyzębie nieszczelnym dla mikroflory bakteryjnej. Zapalenia mieszane przenoszą się na warstwę biologiczną i głębokie przyzębie, a nawet na tkankę wewnętrzną, co prowadzi do destrukcji przyzębia. Pochodzenie destrukcji tkanek przyzębia wydaje się być związane z reakcją zapalną bardziej niż z florą bakteryjną (Barthold, 2010).

Radiografia obu klinicznych sytuacji obrazuje zaawansowany etap choroby. Te 2 przypadki różnią się przede wszystkim wiekiem pacjenta, który ma 25 lat w przypadku agresywnego zapalenia przyzębia (Ryc. 2a i b) i 68 lat w przypadku chronicznego zapalenia przyzębia (Ryc. 3a i b).

_Protokoły leczenia zapalenia przyzębia

Leczenie zapalenia przyzębia wymaga przywrócenia równowagi bakteryjnej, a drogą do tego celu jest kontrola infekcji i redukcja drobnoustrojów. Eliminacja tkanki w stanie zapalnym pomaga rozpocząć proces gojenia przyzębia (Lindhe i Nyman, 1985). Strategia leczenia zakłada wzmacnianie systemu odpornościowego, by zwalczał florę bakteryjną, a także usunięcie biofilmu będącego biologiczną warstwą, w której indukowany jest stan zapalny (Sanz i Van Winkelhoff, 2011, 7. Warsztat Europejski).

Obecnie występują 2 powszechnie akceptowane protokoły leczenia zapalenia przyzębia koncentrujące się na 2 fazach (Dentino, 2013):
_1. Wstępne leczenie służące kontrolowaniu infekcji, redukcji stanu zapalnego i odzyskaniu homeostazy przyzębia.
_2. Leczenie przyzębia lub leczenie wspomagające – ta faza skupia się na utrzymaniu równowagi uzyskanej podczas leczenia wstępnego w dłuższym czasie.

Kilka protokołów leczenia wstępnego zostało opisanych w literaturze specjalistycznej (Lindhe i Nyman, 1985):

_Protokół chirurgiczny zakłada użycie „ślepego” skalingu (usunięcie złogów) i wygładzanie korzeni, którego celem jest kontrolowanie infekcji i redukcja zapalenia. Po tym pierwszym kroku następuje czyszczenie kieszonek przyzębnych (Widman, Flap, Ramjford i Nissle, 1974).
_Protokół niechirurgiczny zachowuje tkankę przyzębia bardziej efektywnie. Składa się tylko z jednego skalingu i oczyszczania korzeni bez dostępu do płatów w celu odkażenia przyzębia. (Badersten i Egelberg, 1984).
_Minimalnie inwazyjna chirurgia regeneracyjna przyzębia (Cortellini i Tonetti, 2007): przyzębie jest czyszczone do stopnia chirurgicznego, ale bez dostępu do płata. Specjalne terapeutyczne metody, jak np. pomoc optyczna i lasery mogą także wspomóc te nieinwazyjne procedury. Technika chirurgiczna inspirowana pracą w Kanadyjskim Uniwersytetem Administracji Publicznej ENAP, opublikowaną w 1976 r. przez Yuknę, pozwala pacjentom korzystać z chirurgicznego podejścia i niechirurgicznych technik bez uciążliwości wynikających z ich wad.

Periodontologia podąża również w kierunku preferowanym przez medycynę, zakładającym nieinwazyjność i minimum interwencji. Jest to jeden z powodów, dlaczego niechirurgiczne i minimalnie inwazyjne techniki rozwijają się z powodzeniem, również w tym obszarze. Podejście chirurgiczne jest czasochłonne i bardzo inwazyjne, wymaga także surowego protokołu diagnostycznego w kierunku zmian nowotworowych (Badesrten, 1984; Teles, 2012; Westfelt et al. 1983; Lindhe i Nyman, 1984; Harper i Robinson, 1987; van Winkelhoffetal., 1988; Renvert et al., 1990a; Shiloah i Patters, 1996).

Wśród przypadków zapalenia przyzębia, sedno problemu jest powiązane z czynnikami bakteryjnymi i immunologicznymi. Higiena przyzębia ma na celu stabilizację równowagi odzyskanej przez leczenie wstępne, niezależnie od użytego protokołu wstępnego (Ebersole, 2013).

Mając na uwadze konsekwencje biologiczne i stosunek ryzyko-korzyść, wykonanie inwazyjnego zabiegu nie wydaje się obecnie najkorzystniejszą formą terapii (Heitz-Mayfield i Land, 2013, Walsh i Waite, 1978; Badersten et al., 1984a, 1984b; Leon i Vogel, 1987, Oosterwaal et al., 1987; Cobb, 1996). Nasza wiedza w dziedzinie mikrobiologii i immunologii rozwinęła się tak samo, jak wykorzystanie nowoczesnych urządzeń terapeutycznych. Dzięki temu, dysponujemy technologiami umożliwiającymi stosowanie alternatywnych procedur i terapii w leczeniu chorób przyzębia. Laser Er:YAG może być ważnym elementem tej strategii (Ryc. 4-6).

_Fizyczne i biologiczne właściwości lasera Er:YAG

Er:YAG to laser emitujący promieniowanie o długości fal 2,940 nm (Robertson, 1971). Energia światła o tej długości jest silnie pochłaniana przez wodę zawartą w organizmie i hydroksyapatytach (Ishikawa, 2004). Jest to podstawowa właściwość odróżniająca laser Er:YAG od innych laserów używanych w stomatologii i wyróżnia się jako długość fal wybierana do niechirurgicznego oczyszczania przyzębia (Schwarz et al., 2008).

Właściwości fototermiczne
Ze względu na bardzo silną absorpcję przez wodę, laser Er:YAG oferuje działanie terapeutyczne na niskich poziomach energii i ogranicza efekty termalne na zdrowej tkance. Tkanki podlegające promieniowaniu Er:YAG są odparowywane poprzez ogromne wzrosty temperatury, która jest natychmiast redukowana w dużym stopniu przez intensywną absorpcję wody (Aoki, 1994, Eberhard, 2003; Schwarz, 2003). Laser Er:YAG wyróżnia się bardzo dobrą kontrolą głębokości ablacji. Pozwala na stopniowe usuwanie niepożądanej tkanki bez uszkadzania zdrowej (Walsh, 1989).

Właściwości fotomechaniczne
_fala uderzeniowa: emisja promieniowania laserowego tworzy falę wstrząsową przy każdym użyciu,
_kiedy promieniowanie jest emitowane w wodnym roztworze, energia uwolniona w molekułach wody wytwarza mikroeksplozje, które umożliwiają głęboką penetrację roztworu (Roca, trwające badanie).

Biologiczne efekty lasera Er:YAG
Fizyczne właściwości lasera Er:YAG mają efekty przeciwzapalne i antyseptyczne, co jest bardzo przydatne w leczeniu przyzębia. Tkanki przyzębia nie są homogeniczne pod względem nasycenia wodą. Mogą charakteryzować się gradientem nasycenia wodą. Nasycenie wodą w okostnej jest wyższe niż to w kości, a z kolei niższe niż w ścięgnie i dziąśle lub tkance w stanie zapalnym.

Właściwości fototermiczne lasera Er:YAG umożliwiają odparowanie tkanki zgodnie z jej nasyceniem wodą. Laser Er:YAG okazał się bardzo efektywnym i selektywnym narzędziem mikrochirurgicznym w sytuacjach, kiedy występuje malejący gradient nasycenia wodą (tkanka miękka a tkanka twarda), ponieważ laser eliminuje najbardziej nawodnione tkanki, zachowując otaczające, mniej nawodnione.

Efekty antyseptyczne
Właściwości fototermiczne i fotomechaniczne lasera Er:YAG mają właściwości antyseptyczne. Warstwy biologiczne bakterii są silnie nawodnioną mazią, w której żyją i rozwijają się drobnoustroje (Marsh i Bradshaw, 1995). Ze względu na swoją naturę, perfekcyjnie absorbują energię emitowaną przez laser Er:YAG. Jeśli są bezpośrednio wyeksponowane na promieniowanie Er:YAG, waporyzacja dotknie przede wszystkim warstw biologicznych i bakterii o najwyższym nasyceniu wodą w zapaleniach okołozębowych.

Pomimo że waporyzacja nie ma miejsca w głębokich warstwach lub obszarach, warstwy biologiczne są w tych obszarach destabilizowane. Bakterie zostaną rozpuszczone i przez to stają się dostępne dla odpornościowego systemu obronnego, który następnie może pomóc odzyskać równowagę przyzębia (Marsh, 2011).

Właściwości fotomechaniczne także wytwarzają efekty antyseptyczne poprzez pomoc w destabilizacji warstw mikrobowych w obrębie kieszonek zębowych. 2 mechanizmy fotochemiczne wytwarzają następujący efekt: fala wstrząsowa i mikroeksplozje molekuł. Te zjawiska nadają promieniowaniu właściwości antyseptyczne, jak zaobserwowano w zastosowaniu klinicznym lasera Er:YAG w endodoncji (Roca, trwające badanie).

Irygacja jest intensywniejsza i gwałtowniejsza w przypadku użycia lasera Er:YAG niż ma to miejsce przy użyciu narzędzi ultradźwiękowych. Rozchodzenie się fali wstrząsowej jest wysoce efektywne, zwłaszcza w trudnodostępnych miejscach (boczne kanały, przesmyki, delta). Szukając sytuacji równoległych do periodontologii, widać potencjalne znaczenie, jakie laser Er:YAG może mieć dla działań antyseptycznych w przypadkach rozwidlenia korzeni lub głębokich kieszeni przyzębnych, które nie są łatwo dostępne przy użyciu metod konwencjonalnych.

Efekty przeciwzapalne
Te efekty są skutkiem selektywnej ablacji mikrotkanek, związanej z bezpośrednim napromieniowaniem tkanki w stanie zapalnym przy użyciu lasera Er:YAG. Również w takim przypadku, zmniejszający się gradient nasycenia wodą pomiędzy tkanką w stanie zapalnym a strukturami przylegającymi i leżącymi poniżej, pozwala na selektywne odparowanie. Energia lasera jest mocno redukowana po dotarciu do zdrowej tkanki, co pomaga jej nie uszkodzić. Taki mechanizm pozwala laserowi Er:YAG wykazywać natychmiastowy, silny efekt przeciwzapalny (Dominguez et al., 2010). W kieszonkach laser działa jak niezwykle precyzyjna optyczna skrobaczka kostna.

_Terapeutyczne korzyści z lasera Er:YAG w periodontologii

Jak już dało się zauważyć, strategia terapeutyczna w leczeniu periodontologicznym jest nastawiona na odzyskanie i utrzymanie równowagi pomiędzy systemem odpornościowym i florą bakteryjną przyzębia. Dzięki swym właściwościom przeciwzapalnym i antyseptycznym, laser Er:YAG wydaje się interesującym narzędziem, które może zostać włączone do istniejącego instrumentarium terapeutycznego. Możemy zaplanować jego użycie we wstępnej terapii periodontologicznej oraz terapii podtrzymującej. W porównaniu do instrumentów mechanicznych stosowanych w oczyszczaniu niechirurgicznym przyzębia, laser Er:YAG uzyskuje lepsze rezultaty w perspektywie krótko- i długoterminowej (24 miesiące) chronicznego zapalenia przyzębia (Schwarz, Aoki et al., 2008).

Laser Er:YAG we wstępnym leczeniu przyzębia
Laser Er:YAG może być użyty do uzupełnienia lub nawet zastąpienia konwencjonalnych narzędzi w chirurgicznych lub niechirurgicznych procedurach terapeutycznych. Jak udało się zaobserwować, jego biologiczne efekty umożliwiają mu działanie jako wysoce selektywnemu i przez to bardzo precyzyjnemu narzędziu optycznemu, które spełnia nieinwazyjne kryteria przy usuwaniu tkanki w stanie zapalnym. Jego działanie antyseptyczne jest używane do czyszczenia korzeni i powierzchni kości poprzez bezpośrednią zastosowanie w miejscach zapalnych (Yoshino, 2009).

Ergonomiczny kształt włókna lasera sprawia, że jest to bardzo dobre narzędzie, które może być używane do leczenia obszarów, które są często niedostępne dla konwencjonalnych narzędzi (Sahar-Helft & Stabholtz, 2013). Z uwagi na procesy zjawisk fotomechanicznych (mikroeksplozje i fale wstrząsowe), efekt antyseptyczny lasera Er:YAG jest potwierdzony badaniami klinicznymi i wpływa również na obszary poza tymi, które są dostępne przez bezpośrednie promieniowanie. Laser Er:YAG jest prawdziwym narzędziem chirurgicznym, ale z uwagi na swoją ekstremalną precyzję, osiąga pełen potencjał, kiedy jest używany w minimalnie inwazyjnych lub niechirurgicznych terapiach i zastosowaniach sprzyjających gojeniu (Schwarz, 2007).

Laser Er:YAG w terapii przyzębia
Pomimo interesujących właściwości wymienionych powyżej, w literaturze fachowej laser Er:YAG nie jest szczególnie wyróżniony w porównaniu do konwencjonalnych narzędzi pod kątem efektywności terapeutycznej, choć efekty są podobne. (Tomassi, 2006; Derdilopoulou, 2007; Sculean, 2004). Z drugiej strony, Braun et al. (2010) porównał laser Er:YAG z ultradźwiękowymi narzędziami używanymi w terapiach przyzębia i jasno wykazał, że ból doświadczany przez pacjentów podczas sesji z wykorzystaniem lasera Er:YAG był znacząco mniejszy w porównaniu z konwencjonalnymi narzędziami ultradźwiękowymi. Użycie lasera Er:YAG w terapii przyzębia jest o wiele bardziej komfortowe dla pacjenta niż konwencjonalne narzędzia, jak przewidział to Tomassi et al. w 2006 r.

Obecnie w dostępnej literaturze znaleźć można przypadki, kiedy laser Er:YAG był testowany na płytkich kieszonkach zębowych (max 4-6 mm). Interesujące byłoby przetestowanie tego lasera w procedurach obejmujących kieszonki większe niż 6 mm i porównanie lasera z narzędziami ręcznymi. Terapeutyczne właściwości lasera Er:YAG oferują minimalnie inwazyjną skuteczność chirurgiczną, szczególnie w niedostępnych obszarach (Eberhand, 2003.) Dla porównania, zapewnienie dobrego stanu przyzębia spotyka się ze znaczącymi ograniczeniami w przypadku użycia narzędzi ręcznych w trudnodostępnych obszarach (Matuliene i Lang, 2008).

Alternatywa dla antybiotyków działających miejscowo
Miejscowe zastosowanie antybiotyków żelowych budzi duże zainteresowanie, ponieważ pozwala na zgromadzenie znaczących ilości składników aktywnych w kieszonkach zębowych (Ciancio, 1995). Antybiotykoterapia budzi jednak także wątpliwości związane z efektami ubocznymi związanymi z powtarzaniem stosowania leków o tym samym składzie. Stosowanie klinicznych dawek antybiotyku w miejscach poza przyzębiem, takich jak język lub migdałki, może spowodować opór flory bakteryjnej (Roberts, 2002).

Bakteriobójcze efekty lasera Er:YAG mogą sprawić, że jego stosowanie będzie wymierną alternatywą dla leków. W dowolnym przypadku, mimo że miejscowe stosowanie środków antyseptycznych lub antybiotycznych jest skuteczną metodą leczenia (Quang et al., 2002), antybakteryjne działanie lasera Er:YAG ma niewątpliwe zalety zwiększające potencjał tej metody leczenia.

_Laser Er:YAG w protokołach terapii przyzębia

Jak wiemy, laser Er:YAG ma istotny i efektywny wpływ w terapii odkażania przyzębia, identyczny jak konwencjonalne instrumenty, podczas terapii wstępnej. Jego właściwości fotomechaniczne i ergonomiczna budowa pozwalają na leczenie minimalnie inwazyjne. Co za tym idzie, laser Er:YAG może zostać włączony do leczenia tkanek przyzębia jako narzędzie prewencyjne w głębokich miejscach niedostępnych lub trudnodostępnych dla narzędzi konwencjonalnych.

Mosques et al. (1980), Mangusson et al. (1984) i Van Winkelhoff (1988) zademonstrowali ponowną kolonizację oczyszczonych miejsc 2-8 tygodni po terapii wstępnej. Podkreślają oni potrzebę regularnego i dogłębnego oczyszczania w celu stabilizacji równowagi przyzębia. Eccheveria et al. (utrata przyczepu dziąsłowego, 1983), Gantes et al. (utrata tkanki twardej zęba, 1992) i Zappa et al. (uraz miazgi) wskazali na traumę związaną z powtarzanym użyciem narzędzi mechanicznych pod dziąsłami.

Laser Er:YAG oferuje alternatywę dla zabiegów tradycyjnych dzięki swoim właściwościom fototermicznym i fotomechanicznym. Tak więc, proponujemy, aby to narzędzie było integralną częścią protokołów terapii przyzębia, razem z narzędziami konwencjonalnymi, w następujących sesjach:
_zastosowanie czynnika ujawniającego kamień nazębny w celu jego identyfikacji,
_oczyszczanie obszarów nad i pod dziąsłami (jeśli to konieczne) przy użyciu narzędzi ultradźwiękowych; uwaga: w teorii, jeżeli program jest odpowiednio zaplanowany i bierze pod uwagę wymaganą częstotliwość, nie będzie występował kamień nazębny pod dziąsłami,
_polerowanie pod i nad dziąsłami oraz oczyszczanie powietrzem w obszarach głębszych niż 4 mm,
_użycie lasera Er:YAG do oczyszczenia obszarów niedostępnych lub trudnodostępnych dla narzędzi konwencjonalnych i miejsc głębszych niż 4 mm.

Ustawienia lasera
Energia dostarczana przez wiązkę lasera daje efekty terapeutyczne. Aby ograniczyć efekty uboczne, a szczególnie efekty termiczne, energia stosowana przy terapii przyzębia powinna być słaba, gdy leczenie nie jest wykonywane, a aktywować się, gdy tego potrzebujemy. Jak wiemy, energia dostarczana przez laser Er:YAG (2,940 nm) ma bardzo wysoki stopień absorpcji. Ta właściwość fizyczna czyni Er:YAG bardzo skutecznym przy niskich poziomach energii i pozwala wyznaczać standardy w dziedzinie terapii przyzębia pośród wszystkich dostępnych w stomatologii laserów (Walsh et al., 1989).

Celem nie jest eliminacja tkanki, ale raczej usunięcie warstw, aby zwiększyć rozpuszczalność mikroorganizmów, by były dostępne dla systemu odpornościowego. 1-2 W mocy będzie wystarczające do osiągnięcia takich rezultatów z Er:YAG. Aby uniknąć podniesienia temperatury przez wielokrotną aplikację, rekomendujemy częstotliwość ok. 20 Hz. Energia dostarczana przy każdym kontakcie może wynieść 50-100 mJ.

Preferowane jest stosowanie wiązki lasera w ciągłym i płynnym ruchu skanującym. Ma on 3 korzyści:
_ograniczenie możliwych efektów termicznych,
_łatwa regulacja poziomów częstotliwości, energii oraz intensywności przepływu wody,
_brak zniekształceń wiązki laserowej i proste przełączene między różnymi programami dla tkanek miękkich i twardych

 

_Podsumowanie

Terapia przyzębia po wstępnym (chirurgicznym lub niechirurgicznym) leczeniu przyzębia jest integralną częścią strategii radzenia sobie z zapaleniem przyzębia, a w swojej istocie może być uważana za kluczową. W jej skład wchodzi zachowanie równowagi między florą bakteryjną i systemem odpornościowym na wstępnym etapie. Cel ten może być osiągnięty poprzez łagodne, efektywne, nieinwazyjne i regularne terapie dostosowane do potrzeb pacjenta. Wykazaliśmy też kilka istotnych wad w działaniu konwencjonalnych mechanicznych narzędzi, które są obecnie najczęściej stosowane, pozostając nadal skutecznymi. Dzięki swoim fizycznym i mechanicznym właściwościom laser Er:YAG może bez wątpienia zostać włączony do obecnie stosowanych protokołów terapii periodontologicznych.

Przez ostatnich 15 lat koncentrowałem się w mojej pracy na periodontologii. Jednak na początku mojej kariery praktykowałem wyłącznie endodoncję, a także powróciłem do praktyki implantologicznej przez ostatnie 7 lat.

Endodoncja pozwoliła mi odkryć mikroskop chirurgiczny, co z kolei umożliwiło mi rozwinięcie nieinwazyjnej techniki odkażania tkanek przyzębia, będącej przejściowym etapem pomiędzy podejściem chirurgicznym i technikami niechirurgicznymi. Obecnie, od ponad 5 lat w swoim protokole klinicznym używam zintegrowanego lasera Er:YAG. Ta technologia zapewniła mi narzędzie oferujące poziom precyzji wymagany w mikrochirurgicznym leczeniu odkażającym.

Dzięki laserowi Er:YAG pracuję w sposób bardzo efektywny, uzyskując mikroablację tkanek pod pełną kontrolą. Jego działanie przeciwzapalne i antyseptyczne są niesamowicie ważne w periodontologii.

Silna absorpcja przez wodę, z której znany jest laser Er:YAG oznacza, że jest to odpowiedni wybór do wielu zastosowań chirurgicznych, szczególnie w dziedzinie mikrochirurgii dziąseł oraz w pomocniczych przedimplantacyjnych procedurach regeneracyjnych kości. Moim zdaniem, laser Er:YAG stał się niezastąpionym narzędziem w procedurach terapeutycznych, przygotowawczych, zachowawczych i nieinwazyjnych.