Laser in Odontoiatria 2016-10-16T18:15:44+00:00

Vantaggi del laser in odontoiatria

In anni recenti il settore odontoiatrico (come tutto il settore medicale) ha beneficiato di una forte trasformazione tecnologica con l’obiettivo di ridurre al minimo l’invasività delle procedure e garantire i migliori risultati possibili nell’interesse del paziente.

In quest’ottica l’utilizzo del laser chirurgico fornisce al professionista una serie di strumenti insostituibili che permettono di effettuare con precisione una elevato numero di interventi e ridurre drasticamente dolore, sanguinamento e rischi di contaminazione della parte trattata. Con il laser è possibile effettuare alcuni interventi senza anestesia; in tutti i casi è possibile ridurre lo stress a cui è sottoposto il paziente ed accelerarne la guarigione.

Prima di scegliere un dispositivo ed un trattamento laser specifico, è fondamentale conoscere come si comporta la luce sui tessuti e alcuni concetti di base sull’uso medicale dell’energia radiante.

Importante

Le informazioni provvedute in questa guida sono puramente indicative e possono contenere imprecisioni. Il corretto uso di ciascun dispositivo è indicato nei manuali di prodotto e nella letteratura scientifica di riferimento.

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Potenza assorbita e potenza luminosa

Ogni sorgente luminosa, dalle lampadine ai laser medicali, emette una quantità di energia luminosa inferiore rispetto all’energia fornita. Il rapporto fra la potenza fornita e quella emessa è chiamato rendimento. I diodi laser hanno un rendimento che dipende fortemente dalla lunghezza d’onda. L’evoluzione tecnologica permette di studiare e realizzare nuovi tipi di laser che emettono luce con efficienza superiore.

La potenza di un laser è espressa in Watt. Semplificando, servono circa 70 watt per scaldare di 1°C un litro d’acqua in 1 minuto. I Watt sono unità di potenza, cioè di energia che viene emessa ogni secondo. Ogni secondo un laser che emette 1W di potenza rilascia un’energia di 1J (Joule). Per emettere un fascio laser da 1W, un diodo con efficienza del 50% richiede 2W elettrici. Il resto dell’energia non emessa viene dissipata in calore.

La potenza dei laser è indicata con due parametri: la potenza in modo continuo e quella in modo pulsato. La prima indica a quale potenza il laser può operare emettendo una luce continua. La seconda, molto più alta, indica la massima potenza luminosa che il dispositivo può emettere un impulso luminoso emesso per una frazione di secondo.

Lunghezza d’onda e assorbimento

Come già indicato nella sezione precedente, ciascun tessuto assorbe, riflette o trasmette diversamente la luce emessa dal laser. Il grafico sottostante mostra un’approssimazione dell’assorbimento (logaritmico) dello spettro luminoso di ossiemoglobina, melanina e acqua.

Le bande bianche indicano la lunghezza d’onda dei principali tipi di laser utilizzati in odontoiatria. Ciascuna lunghezza d’onda è adatta per una serie di applicazioni specifiche. Intuitivamente si osserva che l’acqua (trasparente alla luce visibile) ha un’assorbimento molto basso delle lunghezze d’onda comprese fra 400 e 700nm. Viceversa, melanina ed emoglobina hanno assorbimento molto più alto nello spettro fra i 400 e i 900nm.

Chirurgia

Un tessuto che assorbe la luce emessa si scalda fino a vaporizzarsi, producendo un taglio netto e sterile nel punto in cui è avvenuto il taglio. Poichè i tessuti non sono incisi, ne sono perlopiù mantenute le strutture, di conseguenza il sanguinamento è limitato e le terminazioni nervose sono minimamente sollecitate.

Ciascun tessuto ha specifiche proprietà, è fondamentale scegliere correttamente cinque parametri: tempo, potenza luminosa, angolo di incidenza, distanza con la sorgente, e lunghezza d’onda.

wavelength Lunghezza d’onda: 808 o 980nm?

Quando si valuta l’acquisto di un laser per chirurgia endorale il primo parametro da decidere è la lunghezza d’onda. La maggioranza dei laser disponibili in commercio emette luce a 808 o 980nm. Come indicato nella sezione precedente, sono le caratteristiche del diodo laser (principalmente i materiali della giunzione del semiconduttore) a determinare la lunghezza d’onda emessa. Ogni semiconduttore utilizzato richiede specifiche caratteristiche costruttive, che ne determinano struttura, rendimento e costo.

A parità di energia consumata, un tipico laser a 980nm emette circa il doppio della luce di un laser a 808nm. Questo consente di realizzare dispositivi più piccoli ed economici che dichiarano una potenza nominale elevata. Tuttavia, quando il laser è utilizzato per scopi chirurgici, l’assorbimento della luce dei tessuti contenenti emoglobina è di circa 5 volte maggiore per l’808nm rispetto al 980nm. Per questa ragione, nel trattamento dei tessuti molli, in genere si preferisce utilizzare un diodo a 808nm, che garantisce risultati migliori con potenza inferiore.
Un altra lunghezza d’onda particolarmente utilizzata in campo odontoiatrico corrisponde al picco di assorbimento dell’acqua a 2940nm, emesso dai laser ad Erbio (YAG). Brevi impulsi luminosi scaldano l’acqua presente (o depositata) sulla superficie al punto da trasformarla in vapore in un intervallo di tempo brevissimo. L’espansione delle molecole d’acqua causa la disgregazione dello strato superficiale del tessuto trattato senza intaccare gli strati inferiori. Il riscaldamento del tessuto è praticamente impercettibile e l’azione limitata allo strato più esterno. Questa proprietà lo rende un eccellente strumento per il trattamento di tessuti duri (es. carie), minimizzando la necessità di anestesie e senza l’uso del trapano (evita microfratture).

beam-distance Distanza e angolo di incidenza

La luce dei laser per odontoiatria è normalmente non collimata. Questo significa che a pochi millimetri dalla sorgente di emissione il fascio si apre con un angolo attorno ai 30°.  Quando usato per chirurgia, è importante che lo spot sia il più piccolo possibile (applicazione a contatto o a distanza minima con la superificie). Nel caso di trattamenti di trattamenti estetici, rigenerazione o sbiancamento, il fascio deve essere diffuso sulla superficie da trattare, e si usano appositi manipoli dotati di lenti e ottiche per diverse applicazioni.

L’angolo di incidenza determina la quantità di luce assorbita e quella riflessa dal tessuto. Se l’emissione è perpendicolare alla superficie vi è il massimo assorbimento. Viceversa, inclinando la sorgente, si riduce la densità di potenza del raggio.

beam-time Tempo di applicazione

Il tempo di applicazione coinvolge sia il tipo di impulso applicato sia il tempo totale di trattamento. Un impulso molto breve di potenza elevata ed un impulso di potenza inferiore ma prolungato potrebbero avere entrambi la stessa energia ma comportare un effetto molto diverso (un po’ come svuotare un secchio pieno d’acqua in una volta sola o in piccole gocce).

I sistemi laser in genere permettono di regolare entrambi i parametri. Il produttore o la letteratura tecnica, associate all’esperienza del professionista, permettono di effettuare le corrette regolazioni per un risultato ottimale a seconda del trattamento.

Un parametro importante nella valutazione della radiazione luminosa emessa è la fluenza. Si tratta dell’energia emessa durante il trattamento su ogni unità di superficie. In pratica è calcolata dal dispositivo laser come prodotto fra la potenza luminosa erogata ed il tempo di emissione, diviso per la superficie di emissione.

Fibra e Manipolo

Anche il tipo di manipolo e di fibra sono essenziali ai fini del risultato. Nelle immagini sottostanti sono riportati una serie di esempi:

handpiece-tip

Manipolo TIP chirurgico. Il manipolo più usato per chirurgia endorale e per altre applicazioni chirurgiche. La terminazione è un tip fibra intercambiabile con la testa riposizionabile. I TIP intercambiabili permettono anche di effettuare trattamenti di decontaminazione (con fibra apposita ad emissione sferica).

handpiece-defocusing

Manipolo defocalizzante. Usato per sbiancamento, dermatologia, ecc…

handpiece-planar-wave

Manipolo onda piana. Mantiene la dimensione dello spot al variare della distanza, si usa dove è necessario trattare le superfici in maniera uniforme.