Виды лазеров и основные свойства лазерного излучения

По типу активной среды различают твердотельные, газовые, полупроводниковые, жидкостные и др. лазеры.

В зависимости от режима работы ОКГ делятся на непрерывные и импульсные. Так, например, рубиновый лазер являет импульсным. За время порядка долей миллисекунды все возбужденные атомы хрома переходят в нормальное состояние, и излучение лазера прекращается. Далее происходит накачка активной среды и процесс повторяется. Рубиновый лазер испускает короткие, но очень мощные вспышки красного цвета.

Основными характеристиками лазерного излучения являются: когерентность, монохроматичность и высокая степень направленности. Это позволяет с помощью специальных линз сфокусировать лазерное излучение в малую область размером порядка длины волны света и добиться большой концентрации энергии. Эти достоинства лазерного излучения определили широкое использование лазеров в различных областях науки и техники, в том числе и в медицине.

Все лазеры, используемые в медицине, условно подразделяются на два вида:

1) низкоинтенсивные (НИЛ) – интенсивность не превышает 10 Вт/см², чаще всего составляет около 0,1 Вт/см² (используются в терапии);

2) высокоинтенсивные (ВИЛ) – интенсивность наиболее мощных лазеров может достигать 10¹⁴ Вт/см², в медицине обычно используют лазеры с интенсивностью 10²-10⁶ Вт/см² (используются в хирургии).

Применение лазеров в стоматологии

В стоматологии наиболее часто применяют СО₂- лазер для воздействия на мягкие ткани, и эрбиевый лазер для препарирования твердых тканей.

 

Механизм действия на мягкие ткани СО₂-лазера заключается в нагреве биоткани за счет сильного поглощения лазерного излучения водой, в большом количестве содержащейся в ткани, что позволяет послойно удалять мягкие ткани и коагулировать их с минимальной (Δh ≈ 0,1 мм) зоной термонекроза близлежащих тканей (рис. 8). Глубина проникновения этого излучения не превышает 50 мкм. В зависимости от плотности мощности излучения его воздействие проявляется в эффектах разреза или поверхностной коагуляции (сваривания) биоткани.

 

Рис. 8

Механизм действия на твердые ткани импульсного эрбиевого лазера основан на "микровзрывах" воды, входящей в состав эмали и дентина, при ее нагревании лазерным лучом. Длина волны излучения этого лазера (λ=2940нм) совпадает с максимумом спектра поглощения воды. В тоже время энергия лазерного излучения слабо поглощается гидроксилаппатитом- минеральным компонентом эмали и дентина. Эффективное удаление твердых тканей достигается за счет того, что поглощение энергии лазерного излучения водой приводит к ее быстрому нагреву и испарению, со значительным увеличением в объеме. При этом расширение воды создает высокое давление, вызывающее разрушение твердых тканей зуба так называемыми микровзрывами (ударной волной) (рис. 9). При этом твердые фрагменты выносятся из зоны воздействия водяным паром. Из-за минимального поглощения энергии лазера гидроксилаппатитом нагрев окружающих тканей более чем на 2^оС не происходит. Эффект воздействия ограничен тончайшим (0,003мм) слоем выделения энергии лазера. Скорость, с которой происходит удаление ткани, зависит от количества содержащейся в ткани воды. В среднем эмаль содержит 4% воды, а дентин 10%. Кариозный дентин содержит еще больше воды. Поэтому действие излучения эрбиевого лазера приводит к более выраженному удалению кариозного дентина по сравнению со здоровым.

Рис. 9 Механизм действия лазерного излучения на твердые ткани зуба.

 

а

б

После лазерного препарирования отсутствует "смазанный слой". Поверхность абсолютно чистая, не нуждается в протравке и полностью готова к бондингу (рис. 10).

 

Рис.10

(а) Полость, подготовленная высокоскоростной турбиной. (20-кратное увеличение). Поверхность стенок прямая, перпендикулярная внешней поверхности зуба, требует финирования. На дне и стенках видны царапины от алмазного бора и следы смазанного слоя.

(б) Полость, подготовленная эрбиевым лазером. (20-кратное увеличение). Поверхность стенок ровная, края закруглены, на эмали видна вытравка, полость не имеет смазанного слоя. После лазера на эмали не остается трещин и сколов, которые обязательно образуются при работе борами.

 

Кроме того, полость после препарирования лазером остается стерильной и не требует длительной антисептической обработки, т.к. лазерный свет уничтожает любую патогенную флору.

⇐ Предыдущая123

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: