Из-за сложности строения дентина адгезия стоматологических материалов к нему всегда привлекала повышенное внимание исследователей-стоматологов. Практически во всех исследованиях оценивается адгезия композитных материалов со здоровым дентином. Однако при лечении некариозных поражений, таких как клиновидные дефекты, связывание композита происходит со склеротическим дентином, который, как правило, поражен и имеет микротрещины, что доказано рядом исследований [1]. Исследования показали, что адгезия к склеротическому дентину на 40% меньше, чем к здоровому [2]. Снижение уровня адгезии связано с частичной или полной облитерацией дентинных канальцев и наличием кислотоустойчивого гиперминерализованного слоя, который препятствует проникновению бондинговой системы. Кроме того, из-за отложения минеральных кристаллов в некариозном склеротическом дентине коллагеновые волокна дентина сталкиваются с минерализованной дегенерацией, которая приводит к замене богатого коллагеном межтрубчатого дентина высокоминерализованным перитубулярным дентином. Ряд исследований доказали, что шероховатость, добавленная дентину, может улучшить адгезию между ним и композитной системой, что в свою очередь увеличит прочность в соединениях [3, 4]. Исходя из этого, должен быть предложен эффективный метод при лечении некариозных поражений, таких как клиновидные дефекты с патологически измененным дентином, который повысит шероховатость поверхности, а также частично или полностью удалит минеральные кристаллы из дентинных канальцев и увеличит количество раскрытых дентинных канальцев.

В последнее время технологические разработки привели к более широкому применению лазеров в стоматологии [5, 6]. Так, наиболее часто используются Nd: YAG, Er: YAG и Er, Cr: YSGG-лазеры и другие.

В частности, лазер Er, Cr: YSGG как новая гидрокинетическая биологическая лазерная система может эффективно удалять твердые ткани зубов без образования смазанного слоя и без теплового повреждения поверхности зуба или пульпы [7, 8]. Особые преимущества лазера за счет его уникальной длины волны привели к его применению при лечении как кариозных, так и некариозных поражений зубов. Множество исследований доказали, что обработка дентина Er, Cr: YSGG-лазером повышает адгезию с композитным материалом по сравнению с той, которая была достигнута после традиционной обработки высокоскоростным наконечником с алмазным бором [9, 10].

Известно, что многие факторы влияют на воздействие лазера Er, Cr: YSGG на твердые ткани зуба, такие как соотношение вода/воздух, частота повторения и выходная мощность.

Однако на сегодняшний день нами не найдено исследований, как воздействие Er, Cr: YSGG-лазера при различных параметрах мощности, соотношении вода/воздух и частоте повторений влияет на структуру дентина клиновидных дефектов.

Цель исследования

Целью данного исследования было изучить влияние Er,Cr:YSSG- лазера при различных мощностях на структуру дентина в области клиновидного дефекта и сравнить с традиционным методом препарирования.

Материал и методы

В исследовании использовали 20 «живых» зубов (резцы, клыки, премоляры), удаленных по ортодонтическим и пародонтологическим показаниям у лиц 18—35 лет, с клиновидными дефектами, без кариозных поражений и признаков разрушения.

Препарирование твердых тканей в области клиновидного дефекта проводилось лазерной установкой Waterlase iPlus (Biolase Technology INC, USA) (рис. 1) и турбинным наконечником алмазного бора с водяным охлаждением.

Рис. 1. Хром-эрбиевый лазер Waterlase iPlus.

Исследование включало четыре группы (по 5 образцов в каждой): в трех группах для обработки зубов использовали лазерную установку с параметрами мощности 2,75 W, 10 Гц, воздух 40%, вода 10%; 4W, 15 Гц, воздух 60%, вода 30% и 5,25 W, 20 Гц, воздух 80%, вода 50% соответственно. В контрольной, 4-й группе, обрабатывали турбинным наконечником с водяным охлаждением борами со средней зернистостью.

Образцы, обработанные лазером, подвергались кислотному травлению 37% ортофосфорной кислотой в течение 5 с; образцы, отпрепарированные традиционно, — 20 с. Далее на все образцы наносился адгезив ADPER SINGL BOND 2 (3M, США) согласно инструкциям производителя, но без полимеризации. Затем для удаления адгезивных мономеров образцы помещали в ацетон на 5 мин, с последующим погружением в деионизированную воду на 5 мин, затем в 96% этанол на 5 мин и снова в деионизированную воду на 5 мин.

Из обработанных образцов изготавливались шлифы, которые подвергались напылению тонким слоем углерода на установке SPI Module™ Carbon Coater для увеличения проводимости, необходимой при исследовании методом сканирующей электронной микроскопии.

Исследование образцов проводилось на сканирующем электронном микроскопе Tescan Mira LMU в режиме высокого вакуума. Изображения получены с использованием детектора отраженных электронов BSE (рис. 2).

Рис. 2. Сканирующий электронный микроскоп Tescan Mira LMU.

Для анализа SEM для каждого образца были сделаны 3 снимка. Измерения проводились следующим образом: общая площадь дентинных канальцев на каждом изображении регистрировалась с помощью программы ImagePro Plus 6.0. Затем в том же изображении открытая область канальца была очерчена с помощью вышеуказанного программного обеспечения и суммирована, а соотношение площади открытых канальцев с общей площадью рассчитывалось, чтобы дать относительный процент площади открытых канальцев каждого образца. Для статистических целей были усреднены 3 измерения на один образец. Данные об относительном проценте площади открытых канальцев оценивали односторонним методом ANOVA.

Результаты

На рис. 3—6 представлены SEM-изображения дентина клиновидных дефектов во всех группах. В группе, обработанной традиционным методом, большинство дентинных канальцев были заполнены минеральными кристаллами, которые частично выходили наружу открытых дентинных канальцев. В 1-й группе, обработанной Er Cr:YSSG-лазером при мощности 2,75 W, 10 Гц, воздух 40%, вода 10%, поверхность некариозного склеротического дентина оказалась более шероховатой, чем в остальных трех группах, и большинство дентинных канальцев оказались частично открытыми. В группе, обработанной Er, Cr: YSGG-лазером при мощности 4 W, 15 Гц, воздух 60%, вода 30%, поверхность образцов также была шероховатой, кроме того, степень дентинных канальцев выглядит выше, чем у группы лазеров мощностью 2,75 W. В группе, обработанной Er,Cr: YSSG-лазером при мощности 5,25 W, 15 Гц, воздух 60%, вода 30%, дентин также шероховатый, все дентинные канальцы частично открыты, однако на поверхности появились трещины.

Рис. 3. SEM дентина, обработанного в режиме 2,75 W.

Рис. 4. SEM дентина, обработанного в режиме 4 W.

Рис. 5. SEM дентина, обработанного в режиме 5,25 W.

Рис. 6. SEM дентина, обработанного бором.

На рис. 7 представлены относительные процентные доли открытых канальцев некариозного склеротического дентина. Все образцы, облученные лазером Er, Cr: YSGG, имели более высокий средний процент площади открытых канальцев, чем без лазерного излучения. Наибольшее значение наблюдалось в группе лазеров мощностью 5,25 W, но оно существенно не отличалось от значений 4W (p>0,05). В группе традиционного препарирования результат показал отсутствие статистической разницы по сравнению с лазерной группой мощностью в 2,75 W (p>0,05), но был достоверно ниже, чем у лазерных групп мощностью 4 и 5,25 W (p<0,05). На рис. 7 видно, что относительный процент площади, занятой открытыми канальцами, постепенно увеличивался от группы традиционного препарирования к лазерной группе мощностью в 5,25 W.

Рис. 7. Средний процент открытых дентинных канальцев.

Данное исследование показало, что важнейший параметр, влияющий на действие лазера, — это выходная мощность лазера. Лазерное излучение меньшей мощности приводит к меньшим изменениям на поверхности зуба. Но применение чрезмерно высоких мощностей лазера может привести к трещинам на поверхности дентина, что снижает прочность зуба. В настоящем исследовании с помощью электронной микроскопии выявлено, что на поверхностях некариозного дентина клиновидных дефектов, обработанных лазером Er, Cr: YSGG с различной мощностью, не образуется смазанный слой, поверхности остаются чистыми и шероховатыми.

С увеличением мощности лазера относительный процент открытых канальцев склеротического дентина, обработанного лазером Er, Cr: YSGG, становится выше.

На основании этих результатов мы делаем вывод, что по сравнению с традиционными методами лечения клиновидных дефектов лазерное излучение Er, Cr: YSGG-лазера может более эффективно уменьшить закупорку дентинных канальцев минерализованными кристаллами. Кроме того, на обработанных поверхностях при мощности лазера 5,25 W обнаружились трещины.

В целом итоги данного исследования согласуются с результатами предыдущих исследований.

Выводы

1. При лечении клиновидных дефектов Er, Cr: YSGG-лазером мощность в 4W считается оптимальной, т.к. улучшает микроморфологию некариозного склеротического дентина.

2. Er, Cr: YSGG-лазер при мощности 4 W может быть более эффективным способом лечения клиновидных дефектов по сравнению с традиционным препарированием.

Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.