Антибактериальное воздействие лазеров в эндодонтии
реклама
Эндодонтия Russian Edition 15 Антибактериальное воздействие лазеров в эндодонтии Сельма Кристина Кури Камарго, Бразилия Эндодонтическая инфекция Доля успешных результатов эндодонтического лечения может варьироваться от 85 до 97% [1]. Для достижения такого успеха необходимы правильные методики лечения, соответствующие знания и надлежащий инфекционный контроль (рис. 1) [2]. Хорошо известно, что апикальный периодонтит является результатом попадания микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности из корневых каналов в периодонтальные ткани. Наиболее вероятными путями передачи эндодонтической инфекции являются сообщение полости зуба с полостью рта, открытые дентинные канальцы и зубодесневая борозда [2, 3]. С клинической точки зрения апикальный периодонтит не проявляется до тех пор, пока не происходит инфицирование некротической ткани [4–6]. Из корневых каналов было выделено до 40 видов бактерий. При первичной инфекции часто выявляют кокки, палочки, жгутиковые, спирохеты, анаэробные и факультативно-анаэробные бактерии, а также грибы [2, 7]. Микроорганизмы могут находиться в просвете канала, а также прикрепляться к стенкам и проникать в дентинные канальцы на глубину до 300 мкм (рис. 2). Отсутствие цемента существенно усиливает проникновение бактерий в дентинные канальцы [8–11]. Бактерии также можно обнаружить вне системы корневых каналов, на поверхности цемента, покрывающего верхушку корня [12–15]. Тради- Ноябрь 1999 г. ет адекватное препарирование канала. Оценив противомикробную эффективность механического препарирования самого по себе, Dalton и соавт. [27] пришли к заключению, что расширение апекса до 25-го размера инструмента приводит к полному очищению 20% каналов от находящихся в нем бактерий. Результатом расширения до 30-го размера является адекватная дезинфекция 60% каналов. Медикаментозная обработка применяется в сочетании с механическим препарированием для улучшения режущих свойств инструментов, удаления дентинной стружки и смазанного слоя дентина, растворения органического вещества, очищения недоступных участков и устранения микроорганизмов. В эндодонтии чаще всего используют гипохлорит натрия [28]. Он обладает превосходной способностью к очищению, потенциальным антибактериальным эффектом и при определенных концентрациях хорошо переносится биологическими тканями. Его применение в сочетании с механическим препарированием позволяет сократить количество инфицированных каналов на 40–50%. В эндодонтии используют и другие растворы для ирригации. Этилендиаминтетрауксусная кислота, хелатирующее вещество, применяемое преимущественно для удаления смазанного слоя дентина и облегчения удаления дентинной стружки из каналов, не обладает ан- тибактериальным действием [29]. Хлоргексидин биглюконат оказывает сильное антибактериальное воздействие на многие виды бактерий, включая и резистентные E. faecalis, но в отличие от гипохлорита натрия не растворяет некротизированную ткань [30]. Поскольку механическое препарирование и растворы для медикаментозной обработки не способны полностью удалить бактерии из системы корневых каналов, что необходимо для успешного результата лечения, применяют дополнительные вещества и лекарственные препараты. Основная цель введения каких-либо средств в корневые каналы между посещениями эндодонтиста состоит в том, чтобы обеспечить безопасное и долговременно антибактериальное действие [31]. Для этого используют множество различных средств, включая формокрезол, камфорный парахлорфенол, эвгенол, йодистый калий, антибиотики, гипохлорит кальция и хлоргексидин. Гипохлорит кальция применяют в эндодонтии с 1920 г. [31]. Благодаря высокому водородному показателю при насыщении (pH более 11) он оказывает минерализующее действие, сокращает количество бактерий и способствует растворению органических тканей. Чтобы оказывать эффективное антибактериальное воздействие, гипохлорит кальция должен сохранять высокий уровень pH как в просвете канала, так и в толще дентина. Поддержание вы- Апрель 2000 г. Апрель 2001 г. сокого водородного показателя во многом зависит от диффузии средства по дентинным канальцам [32]. Хотя большинство микроорганизмов погибает при pH 9,5, некоторые, например, E. faecalis и Candida, способны выживать при pH 11 [21]. Ввиду устойчивости некоторых микроорганизмов к традиционным методам лечения – и прямой связи между присутствием живых микроорганизмов в канале, и неудачным результатом эндодонтического лечения, – необходимо найти дополнительные способы антибактериальной обработки системы корневых каналов. Лазеры в эндодонтии Лазеры появились в эндодонтии как дополнительное средство антибактериальной обработки корневых каналов. Многие исследователи занимались изучением антибактериального действия лазеров Nd:YAG, Er:YAG, диодных лазеров и фотодинамической дезинфекции (PAD). В этом разделе представлена оценка каждого из лазеров; цель обзора состоит в выборе адекватного метода, обеспечивающего наибольшую вероятность успешного лечения зубов с апикальным периодонтитом. Лазер Nd:YAG Лазер Nd:YAG был применен в эндодонтии одним из первых. Активной средой обычно является иттриево-алюминиевый гранат (Y3Al5O12), в котором некоторые ионы Y3+ заменены ионами Nd3+. Эта четырех- уровневая система работает в постоянном или импульсном режиме. Данный лазер излучает инфракрасные волны длиной 1064 нм. Таким образом, для его клинического применения необходим световод, в качестве которого обычно используют гибкое оптоволокно диаметром 200–400 мкм. Этот лазер можно использовать внутри канала в контактном режиме (рис. 4). После обработки стенок канала лазером Nd:YAG на них можно видеть расплавленный дентин зернистой или гладкой текстуры; небольшие участки покрыты смазанным слоем дентина. На некоторых участках можно наблюдать герметизацию дентинных канальцев за счет расплавления дентина, а также отложения минеральных компонентов [33, 34]. Такое изменение морфологии стенок канала существенно снижает проницаемость дентина [35, 36]. Однако вследствие того, что оптоволокно направляет излучение лазера вдоль стенок канала, а не непосредственно на них, некоторые участки стенок остаются необработанными, а наиболее эффективное воздействие лазера обеспечивается в области апекса [37]. Нежелательные морфологические изменения, например обугливание и образование трещин, происходят лишь при высокой энергии излучения. DT стр. 16 Апрель 2005 г. Рис. 1. Успешное эндодонтическое лечение: исчезновение очага разрежения в области апекса. AD ционное эндодонтическое лечение зубов с апикальным периодонтитом заканчивается удалением в 15–20% случаев [16–18]. Причиной этого является наличие остаточных бактерий или неадекватная герметизация корневых каналов [2]. Оставшиеся бактерии в эндодонтически леченных зубах способствуют продолжению инфекционного процесса в периапикальных тканях. В этом случае предпочтительным является повторное лечение корневых каналов. Микрофлора, выявляемая при хроническом процессе, отличается от микрофлоры первичной инфекции (рис. 3). Часто встречаются факультативно-анаэробные грамположительные (G+) и грамотрицательные (G-) бактерии, а также грибки [19–21]. Особого внимания заслуживают Enterococcus faecalis, резистентные факультативно-анаэробные грамположительные кокки, чрезвычайно часто выявляемые в корневых каналах при необходимости их повторного лечения [22–25]. Эффективное устранение бактерий играет важную роль в успехе эндодонтического лечения. Необходима адекватная и эффективная дезинфекция системы коневых каналов. Эндодонтическое лечение Бактерии из корневых каналов необходимо активно удалять с помощью сочетания механического и медикаментозного воздействия. Механическое препарирование канала позволяет удалить более 90% микроорганизмов [26]. Важную роль игра- 16 Эндодонтия Рис. 2. Первичная инфекция: окрашенные в черный цвет штаммы и грамотрицательные палочки. DT стр. 15 Одной из главных проблем, связанных с облучением внутреннего пространства корневого канала, является повышение температуры внешней поверхности корня. При контакте с тканями излучение лазера оказывает на них термическое воздействие. Степень нагрева напрямую связана с уровнем энергии, време- нем обработки и режимом облучения. Повышение температуры более чем на 10°C в минуту может привести к повреждению тканей периодонта, например некрозу и анкилозу. Lan [38] оценивал in vitro повышение температуры внешней поверхности корня после облучения лазером Nd:YAG при следующих параметрах: энергия 50, 80 и 100 мДж при 10, 20 и 30 импульсах в секунду. Температура повышалась менее чем Russian Edition на 10°C. Такие же результаты получили Bachman и соавт. [39], Kimura и соавт. [40] и Gutknecht и соавт. [41]. В отличие от внешней поверхности корня температура внутри канала существенно повышалась в области апекса, что способствовало эффективному уничтожению бактерий. Мощность 1,5 Вт и частота 15 Гц являются безопасными параметрами лазера Nd:YAG с точки зрения температуры и морфологических изменений корневого канала [33, 41]. Основным показанием к применению лазера Nd:YAG в эндодонтии является устранение микроорганизмов в системе корневых каналов. Rooney и соавт. [42] оценивали антибактериальное воздействие лазеров Nd:YAG in vitro. При правильных параметрах энергии лазера удалось обеспечить сокращение количества бактерий. Исследователи разработали различные модели in vitro, воспроизводившие микрофлору девитальных инфицированных зубов. Лазер Nd:YAG оказался эффективным против Bacillus stearothermophilus [43, 44], Streptococcus faecalis, Escherichia coli [45], Streptococcus mutans [46], Streptococcus sanguis, Prevotella intermedia [47] и специфичного микроорганизма, устойчивого к традиционному эндодонтическому лечению, E. faecalis [48–50]. Антибактериальное воздействие лазера Nd:YAG распространяется в дентине на глубину 1000 мкм (рис. 5) [50]. Также были созданы гистологические модели, с помощью которых ис- Рис. 3. Хроническая инфекция. а б Рис. 4. Облучение канала с помощью лазера Nd:YAG. AD Лазерное облучение канала изнутри Глубина проникновения лазера Рис. 5. Облучение с помощью лазера Nd:YAG обеспечивает глубокое проникновение. следователи оценивали реакцию периапикальных тканей после облучения лазером Nd:YAG внутренних стенок корневого канала. Suda и соавт. [51] продемонстрировали на собаках, что 30-секундное облучение лазером Nd:YAG при 100 мДж/30 импульсов было безопасным для периапикальных тканей. Maresca и соавт. [52] уже на человеческих зубах подтвердили результаты Suda и соавт. [51] и Ianamoto и соавт. [53]. Koba и соавт. [54] провели гистопатологический анализ воспалительной реакции у собак после облучения лазером Nd:YAG при мощности 1 и 2 Вт. Результаты показали значительное уменьшение воспаления через 4 и 8 нед по сравнению с контрольной группой. Описанные в литературе клинические случаи подтверждают благотворное воздействие облучения корневых каналов лазером Nd:YAG. В 1993 г. Eduardo и соавт. [55] опубликовали описание успешного повторного лечения апикального периодонтита, периапикального абсцесса и перфорации с помощью традиционных эндодонтических методов в сочетании с облучением лазером Nd:YAG. Клиническое и рентгенологическое наблюдение показало полное заживление через 6 мес. Сходные результаты были получены Camargo и соавт. [56]. Gutknecht и соавт. [57] сообщали о существенном улучшении заживления инфицированных каналов после обработки лазером по сравнению с каналами, не подвергавшимися облучению. Camargo и соавт. [58] провели сравнение in vivo антибактериального воздействия обычного эндодонтического лечения и эндодонтического лечения в сочетании с лазером Nd:YAG. Для исследования отобрали бессимптомные зубы с очагами разрежения в области апекса и некрозом пульпы. Пациентов разделили на 2 группы для традиционного эндодонтического лечения (контроль) и эндодонтического лечения в сочетании с лазером. Образцы для микробиологического анализа брали до препарирования каналов, после их препарирования и/или облучения и спустя 1 нед после лечения. Результаты показали существенное антибактериальное воздействие лазера по сравнению с контрольной группой. Ввиду того, что никакие иные бактерицидные средства не применялись, исследователи пришли к заключению, что лазер Nd:YAG играет важную роль в устранении бактерий при эндодонтическом лечении. Диодные лазеры Диодный лазер – это твердотельный полупроводниковый лазер, активной средой которого является сочетание галлия, арсенида, алюминия и/или индия. В стоматологии используют диодные лазеры с длиной волны от 800 до 1064 нм и непрерывным или регулируемым импульсным излучением; световодом служит оптоволокно (рис. 6). Благодаря своей компактности и при- Эндодонтия Russian Edition а б Рис. 6. Применение диодного лазера с длиной волны 980 нм. емлемой цене диодные лазеры становятся все более популярными в стоматологии. Существенными для эндодонтии преимуществами этих лазеров являются возможность удаления смазанного слоя дентина, устранения бактерий и уменьшения апикального микроподтекания. Диодные лазеры действуют по фототермическому принципу. Термическое воздействие на ткани зависит от режима облучения и настроек лазера. Wang и соавт. [59] облучали корневые каналы in vitro и продемонстрировали максимальное повышение температуры на 8,1°C при мощности 5 Вт и 7-секундном воздействии. Сходные результаты Излучение диодного лазера обладает потенциальным антибактериальным эффектом. В большинстве случаев этот эффект напрямую связан с количеством энергии лазера. В сравнительном исследовании Gutknecht и соавт. [63] диодный лазер с длиной волны 810 нм и мощностью 0,6 Вт на выходе при работе в режиме непрерывного излучения уменьшал количество бактерий на 88,38%. Диодный лазер с длиной волны 980 нм сокращал количество бактерий E. faecalis на 77–97% при мощности 1,7, 2,3 и 2,8 Вт. Эффективность устранения бактерий была напрямую связана с количеством энергии и толщиной дентина [64]. занного слоя. Согласно Moritz и соавт. [65], с помощью лазера Er:YAG обеспечивается и сокращение числа бактерий. Stabholz и соавт. [37] описывают новый эндодонтический наконечник, который можно использовать с лазером Er:YAG. Этот наконечник дает возможность направлять излучение лазера не только в сторону апекса, через единственное выходное отверстие на конце инструмента, но и вбок, на стенки канала, с помощью отверстий, расположенных спирально по всей длине наконечника. При изучении эффективности такого наконечника с точки зрения удаления смазанно- Рис. 7. Лазер Er:YAG. nomycetemcomitans [67, 68]. С другой стороны, Souza и соавт. [69], оценивая антибактериальное воздействие PAD в качестве дополнения к препарированию/медикаментозной обработке каналов, инфицированных E. faecalis, не обнаружили существенного влияния PAD на эффективность дезинфекции корневых каналов. Прежде чем PAD будет рекомендована для клинического применения, могут потребоваться дальнейшие изменения методики PAD и сравнительные исследования. 17 нии; лазер позволяет минимизировать апикальное микроподтекание, эффективно воздействовать на резистентные микроорганизмы и внешнюю биопленку верхушки корня, убыстрять восстановление периапикальных тканей. Ввиду этого лазерные процедуры были интегрированы в методику эндодонтического лечения для улучшения его результатов (рис. 8). Клинические исследования подтвердили преимущества использования лазера при лечении апикального периодонтита. Методика такого эндодонтического лечения подразумевает использование стандартных стратегий, а именно – препарирование канала с его расширением минимум до 35-го размера, обильную медикаментозную обработку антибактериальными растворами и облучение с помощью лазера с определенными параметрами излучения. Для достижения оптимального результата также необходимы идеальная герметизация корневого канала и адекватное восстановление коронки. На практике применение лазера не занимает много времени. Процедура легко выполняется с помощью гибких оптоволоконных световодов диаметром 200 мкм. Оптоволокно легко достигает апикальной трети корневого канала даже в случае моляров с выраженным изгибом корней (рис. 9). Энергия лазера оказывает воздействие как на дентин, так Рентгенограмма через 6 мес Исходная рентгенограмма Рис. 8. Процедура лечения. 1–2 мм/c 1–2 мм/c Рис. 9. Лазерное облучение стенок корневого канала моляра. получил Da Costa Ribeiro [60]. Gutknecht и соавт. [61] оценивали облучение корневых каналов изнутри с помощью диодного лазера с длиной волны 980 нм и мощностью 2,5 Вт и наблюдали повышение температуры внешней поверхности корня на 7°C как при непрерывном, так и при импульсном режиме облучения; в целом температура не превышала 47°C, что считается безопасным для тканей периодонта [41]. В апикальной трети канала после облучения с помощью диодного лазера наблюдаются чистые стенки и герметизация дентинных канальцев, свидетельствующая о расплавлении и рекристаллизации дентина [62]. В целом близкий к инфракрасной части спектра свет с такой длиной волны, как 1064 и 980 нм, способствует расплавлению и рекристаллизации дентина, а следовательно, и герметизации дентинных канальцев. Лазеры Er:YAG Лазеры Er:YAG представляют собой твердотельные лазеры, активной средой которых является активированный ионами эрбия иттриевоалюминиевый гранат (Er:Y3Al5O12). Обычно лазеры Er:YAG излучают свет с длиной волны 2940 нм, относящийся к инфракрасной части спектра. В отличие от лазеров Nd:YAG излучение лазера Er:YAG хорошо поглощается водой. Оно также хорошо абсорбируется тканями зуба. Применение этого лазера в стоматологии было разрешено в 1997 г. Показаниями для его использования в эндодонтии являются удаление смазанного слоя дентина, препарирование корневых каналов и резекция верхушки корня зуба (рис. 7). Морфология поверхности дентина, облученной лазером Er:YAG, характеризуется чистыми участками с зернистой текстурой и открытыми дентинными канальцами, без сма- Рис. 10. Техника лазерного облучения канала. го слоя дентина Stabholz и соавт. [66] с помощью СЭМ установили, что стенки канала полностью очищаются от смазанного слоя дентина и дентинной стружки. PAD PAD является еще одним методом дезинфекции в эндодонтии, основанным на связывании с клетками веществ, активированных светом с определенной длиной волны. При этом образуются свободные радикалы, токсичные для бактерий. К фотоактивируемым веществам относятся толуидиновый синий и метиленовый синий. Толуидиновый синий уничтожает практически все бактерии полости рта. Согласно исследованиям in vitro, PAD оказывает эффективное воздействие на фоточувствительные бактерии, например E. faecalis, Fusobacterium nucleatum, P. intermedia, Peptostreptococcus micros и Acti- Обсуждение и выводы Существуют веские доводы в пользу того, что при лечении девитальных инфицированных зубов упор необходимо делать на устранение бактерий из корневых каналов. Вероятность успешного результата существенно выше в том случае, если каналы перед обтурацией полностью очищают от бактерий. С другой стороны, если на момент пломбирования канала в нем присутствуют бактерии, повышается риск неудачи лечения. Таким образом, главной целью лечения является полное удаление всех бактерий из системы корневых каналов [2, 31]. Сегодня хорошо известен потенциальный антибактериальный эффект лазерного излучения, обладающего также биостимулирующим воздействием и ускоряющего заживления. Исследования подтверждают эффективность применения лазера при эндодонтическом лече- и на периапикальные ткани. Воздействие лазера распространяется и на недоступные области, например внешнюю биопленку на поверхности верхушки корня. Облучение корневого канала следует проводить в соответствии со следующими основными принципами: канал необходимо увлажнить, световод направлять вращательными движениями от коронки к апексу, стенки канала обрабатывать в контактном режиме (рис. 10). Параметры энергии и режим облучения зависят от длины волны. Лазеры Nd:YAG, диодные лазеры с различными длинами волн, лазеры Er:YAG и низкоуровневые лазеры можно с успехом применять при разных процедурах. Лазерная технология стала реальностью стоматологии. Разработка различных систем доставки излучения и развитие самих лазеров в сочетании с лучшим пониманием взаимодействия лазерного излучения и тканей расширяют возможности и увеличивают число показаний к использованию лазеров в эндодонтии. DT От редакции: список литературы можно получить в издательстве. Статья впервые была опубликована в журнале Roots №1, 2012. Контактная информация Dr Selma Camargo University of SЛo Paulo Rua Pinto GonНalves, 85/54 Perdizes SЛo Paulo, SP 05005-010 Brazil (Бразилия) [email protected]
