Применение лазерных технологий в клинике терапевтической стоматологии (обоснование, возможности, перспективы)

В условиях научно-технической революции, преобразующей все области техники и естествознания, развитие технической оснащенности здравоохранения и технической базы медицинской науки и практики тесно связано с эффективным и своевременным использованием современных достижений физики, которая все глубже проникает в биологию и медицину, обогащает их принципиально новыми методами и средствами исследований, обработки диагностической информации и эффективного воздействия на отдельные физиологические системы и на весь организм в целом. Это прежде всего относится к применению лазерного излучения, лазерной медицинской техники и медицинским технологиям на их основе [1].

Широкий диапазон местного и общего, неспецифического и специфического действия лазерного излучения определяется общебиологической закономерностью, которую можно сформулировать следующим образом: любой физический, химический, биологический фактор или их сочетание, действуя на биологический объект, в зависимости от параметров воздействующего фактора (доза, концентрация и т. д.), уровня организации биологического объекта (молекулярный, субклеточный, тканевой, органный, организменный, экологический) и его функционального состояния (норма, патология, фаза цикла, беременность и др.) может не оказывать никакого воздействия на его специфическую функцию, стимулировать ее или угнетать, вплоть до разрушения. При этом для каждого из биологических объектов может быть установлена качественная и количественная зависимость параметров воздействующего фактора (для лазерного излучения это спектральный диапазон, интенсивность, доза) от уровня организации и функционального состояния биологического объекта (норма, патология, патогенез заболевания, реактивность организма, подвергаемого воздействию лазерного облучения), что в итоге приводит к определенному результату (стимуляция, угнетение, разрушение, отсутствие эффекта и др.). В целом представленный комплекс факторов определяет возможности и перспективы применения лазерного излучения и лазерной медико-биологической техники как для диагностики, так и для профилактики и лечения заболеваний, в том числе и в стоматологии [2].

В клинической медицине и, в частности, в стоматологии используются следующие эффекты низкоинтенсивных параметров лазерного облучения: стимуляция клеточной пролиферации, противовоспалительное действие, воздействие на реологические свойства крови — нормализация микроциркуляции, понижение проницаемости сосудов и, как следствие, противоотечное действие, стимуляция обменных процессов в тканях (метаболический эффект), повышение резистентности клеток к патогенным агентам, выраженный анальгетический эффект, стимуляция общих и местных специфических и неспецифических факторов иммунной защиты (фагоцитоз), десенсибилизирующее действие, что в целом способствует саногенетическому течению раневого и инфекционного процесса. Важным и актуальным является и фотодинамическая терапия заболеваний и процессов микробной и неопластической природы [3].

Исторически в разработке проблемы использования лазеров в стоматологии можно выделить пять основных этапов: исследование эффектов взаимодействия лазерного излучения с твердыми (кости, зубы) и мягкими (слизистая оболочка рта, кожи лица) тканями зубочелюстной системы в норме и в условиях патологии (кариес, пульпиты, периодонтит, стоматиты, ожоги, травмы, опухоли); углубленное изучение механизма позитивного (и негативного) действия лазерного излучения и условий его проявления с целевой направленностью на его возможное клиническое применение для диагностики, лечения и профилактики заболеваний в стоматологии; разработка экспериментально-теоретических обоснований по использованию выявленных эффектов лазерного излучения в клинической практике (оптимизация параметров излучения, чувствительность и специфичность, диагностическая и аналитическая, лазерных медицинских технологий и их эффективность, выявление показаний и противопоказаний, дозиметрия, методы объективного контроля за эффективностью использования биологических и физиологических эффектов лазерного излучения, вопросы техники безопасности и метрологии); определение медико-технических требований для разработки специализированной стоматологической лазерной аппаратуры и создание ее опытных образцов (действующих макетов); клиническая апробация выявленных эффектов лазерного излучения и разработанной аппаратуры с последующим внедрением их в широкую практику, включая промышленный выпуск специализированной лазерной техники (решение Президиума РАМН № 10−7/31 от 01.06.06) [4, 5].

Однако низко- и высокоинтенсивное лазерное излучение применяется для диагностических целей в стоматологии крайне мало. Это связано с все еще недостаточной разработкой специализированных медицинских технологий, включая разработку и серийный выпуск современных лазерных аппаратно-программных комплексов, отсутствием обучения соответствующих медицинских специалистов, недостаточным финансированием фундаментальных разработок по этой тематике.

В связи с этим несомненный интерес представляет объективная оценка состояния проблемы, возможности и перспективы внедрения в клинику терапевтической стоматологии современных лазерных технологий.

Цель исследования: изучение диапазона применения современной лазерной медицинской техники в терапевтической стоматологии.

Задачи исследования:

1. Провести сравнительную оценку чувствительности и специфичности современной и предшествующей лазерной лечебно-диагностической аппаратуры.

2. Обосновать наиболее эффективный спектральный диапазон ее диагностического применения.

3. Показать диапазон клинического применения отечественного аппаратно-программного комплекса в терапевтической стоматологии.

Все исследования и клинические наблюдения выполнены на современном лазерном аппаратно-программном комплексе (АПК) ИнСпектр М и полностью удовлетворяют метрологическим параметрам — патент на изобретение RU 2526584 от 27.08.2014, Патент на изобретение RU 2543691 от 10.03.2015], и потребностям клинической стоматологии (сертификат от 06.2011 № 6361 и от 18.05.2015 №РЗН 2015/2419). В качестве объектов сравнения использовали сертифицированные 10—15 лет назад аппараты ЛЭСА 6, Спектролюкс и Флюол.

В экспериментальных исследованиях в качестве тест-объекта использовали культуру микробов: золотистый стафилококк и синегнойную палочку в концентрации 5×10×4—5×10×9 КОЕ/мл (всего по 20 тест-образцов).

В клинических наблюдениях принимали участие 80 пациентов (40 мужчин и 40 женщин) в возрасте 25—45 лет с кариесом эмали и дентина зуба.

Результаты представлены в виде графиков и таблиц.

При сравнительной оценке чувствительности и специфичности современных и предшествующих комплексов показано, что АПК ИнСпектр М более чем на 4—5 порядков чувствительнее, чем предшествующие аналогичные системы (ЛЭСА, ФЛЮОЛ, Спектролюкс). Его малогабаритность и технические характеристики были нами оценены и исследованы непосредственно в клинических условиях.

Исследование твердых тканей зуба: проведен выбор наиболее информативного АПК для диагностики кариеса и изучены спектры люминесценции кариеса и степени деминерализации зуба — длительность измерения 10—20 с.

Выявление этиологической микрофлоры очагов воспаления полости рта (рис. 1, 2).

На рис. 3 представлена раман-люминесцентная методика для определения чувствительности микробов к антимикробным препаратам. Представлены три спектра для одинаковых концентраций синегной палочки, хлорамина и смеси хлорамина и синегной палочки (раствор 1:1). После внесения хлорамина спектр синегнойной палочки исчез и спектр раствора хлорамин + синегнойкная палочка (1:1) стал похож на спектр хлорамина. Это означает, что бактерии разрушились под действием данного антисептика. Таким образом, раман-люминесцентная диагностика позволяет быстро и надежно определять предпочтительный антисептический препарат, который разрушает исследуемый вид бактерий.

Применяемая раман-люминесцентная технология выступает в качестве объективного выбора антимикробного препарата (поскольку только живые микробы определяют и поддерживают патологический процесс, а не «мертвые»).

Разработана новая стоматологическая экспресс-методика диагностики кариеса и флюороза (рис. 4, 5, 6).

Из представленных данных следует, что разработанная методика является патогенетически обоснованной, так как она в экспресс-режиме способна выявлять как микробный фактор, так и степень деминерализации зуба под действием этого микробного фактора. Применение разработанной технологии позволяет количественно определять ведущий этиологический фактор кариеса зуба — микробный, осуществлять мониторинг течения заболевания, выбор индивидуального антисептического препарата, контролировать эффективность механической обработки кариозной полости зуба, качество эндодонтических технологий. Кроме того, применение технологии раман-люминесцентной диагностики позволит определять относительную величину минерализации твердых тканей зуба, эффективность реминерализирующей терапии, проводить дифференциальную диагностику поражений твердых тканей зуба.

В клиническим плане возможно применение разработанной медицинской технологии для экспресс-оценки гигиены полости рта, кариесогенной ситуации, эффективности применения различных профилактических средств (при кариесе и заболеваниях пародонта), диагностике и лечении осложнений кариеса, в том числе у лиц детского и подросткового возраста, мониторинга результата лечения в ближайшие и отдаленные сроки, также для видовой и количественной экспресс-идентификации микроорганизмов, независимо от возраста колоний и условий их культивирования.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Все авторы в равной степени принимали участие в подготовке материала.