HET GEBRUIK VAN DE Nd:YAP LASER IN DE TANDHEELKUNDE

FACULTEIT GENEESKUNDE EN GEZONDHEIDSWETENSCHAPPEN

Academiejaar 2012-2014

HET GEBRUIK VAN DE Nd:YAP LASER IN DE TANDHEELKUNDE.

Thomas Vanhecke

Promotor: Prof. dr. Roeland De Moor Co-promotor: Dr. Maarten Meire

Masterproef voorgedragen in de Tweede Master in het kader van de opleiding tot TANDARTS

Academiejaar 2012-2014

HET GEBRUIK VAN DE Nd:YAP LASER IN DE TANDHEELKUNDE.

Thomas VANHECKE

Promotor: Prof. dr. Roeland De Moor Co-promotor: Dr. Maarten Meire

Masterproef voorgedragen in de Tweede Master in het kader van de opleiding tot TANDARTS

De auteur(s) en de promotor geven de toelating deze Masterproef voor consultatie beschikbaar te stellen en delen ervan te kopiëren voor persoonlijk gebruik. Elk ander gebruik valt onder de beperkingen van het auteursrecht, in het bijzonder met betrekking tot de verplichting uitdrukkelijk de bron te vermelden bij het aanhalen van resultaten uit deze Masterproef.

29/04/2014

Thomas Vanhecke

Prof. Dr. Roeland De Moor

VOORWOORD

Graag zou ik vooral mijn promoter willen bedanken om telkens voor mij klaar te staan, zelfs na enkele last-minute aanpassingen kon ik steeds op een snel antwoord rekenen. De laatste jaren aan de Universiteit Gent zijn veel te snel voorbij gevlogen, hiervoor moet ik dan mijn vrienden bedanken om deze onvergetelijk te maken. En natuurlijk ook mijn ouders, zonder hun steun zou dit allemaal niet mogelijk zijn geweest.

Inhoudsopgave Abstract

1

1. Inleiding

2

1.1 Geschiedenis en ontwikkeling

2

1.1.1 Wat is (laser)licht?

2

1.2 Weefselinteractie

5

1.3 Laserparameters

8

1.4 Classificatie van lasers

9

1.4.1 Solid state lasers

9

A. De Nd:YAP laser

9

B. De Nd:YAG laser

10

C. De Erbium-lasers

11

D. De KTP laser

11

1.4.2 Gas lasers

11

A. De CO2 laser

11

B. De Argon laser

12

1.4.3 Vloeistof lasers (dye lasers)

12

1.4.4 Halfgeleider lasers

12

A. De diode laser

12

1.5 Laser delivery systems

13

1.6 Veiligheidsmaatregelen

14

1.6.1 Classificatie

15

1.6.2 Voorzorgsmaatregelen

15

2. Methodologie

17

3. Resultaten

18

3.1 Het gebruik van de Nd:YAP laser in de endodontologie

18

3.1.1 (Her)behandeling A. Verwijdering van afgebroken instrumentarium in het wortelkanaal

18 18

3.1.2 Antibacterieel effect

19

3.1.3 Kanaalreiniging

20

3.1.4 Dentinegevoeligheid

23

3.1.5 Persisterende apicale laesies

24

3.1.6 Temperatuurstijgingen tijdens wortelkanaalpreparatie

25

3.2 Het gebruik van de Nd:YAP laser in de parodontologie

26

3.3 Het gebruik van de Nd:YAP laser in de conserverende tandheelkunde

27

3.3.1 Effect op restauratieve vulmaterialen en metalen stiften

27

3.3.2 Evaluatie van hechtsterkte en microlekkage na gebruik van de Nd:YAP laser

29

3.3.3 Temperatuurstijging tijdens preparatie

32

3.3.4 Indirecte pulpakapping

32

3.4 Het gebruik van de Nd:YAP laser in de orale chirurgie

33

3.4.1 Frenulectomie

33

3.4.2 Verwijdering van traumatische fibromen

34

4. Discussie 5. Conclusie 6. Referenties

35

Abstract Doelstelling Geeft de introductie van de Nd:YAP laser in de praktijk (I) een meerwaarde (O) aan de tandheelkundige behandeling (P) ten opzichte van de huidige methodes en/of andere lasers zoals de Nd:YAG (C)? Benadering Vermits de beschikbare literatuur over de Nd:YAP zeer beperkt is met betrekking tot de tandheelkunde, was het overbodig om via keywords te zoeken. Er werd dus enkel via MeSH gewerkt voor het vinden van relevante artikels en reviews die het onderwerp laser in het algemeen behandelden Resultaten De toepassingen van de Nd:YAP laser beperken zich niet enkel tot één specifiek veld in de tandheelkunde, wat een interessant voordeel kan bieden tegen lasers die al veel langer op de markt zijn en reeds naam hebben gemaakt De literatuur is lovend over het gebruik in de endodontologie, voornamelijk de herbehandeling van het kanaal. Daarnaast blijkt er ook een potentieel te zijn in de behandeling van dentinegevoeligheid en orale chirurgie. Het is al snel duidelijk dat er nog veel te weinig onderbouwd wetenschappelijk onderzoek beschikbaar is voor klinische toepassingen van deze relatief nieuwe laser. Besluit De voordelen die de algemene tandarts uit de Nd:YAP laser kan halen zijn miniem. De conventionele methodes blijven nog steeds de beste resultaten boeken. Echter, in een endodontologische praktijk kan de Nd:YAP laser zich bewijzen als een instrument voor dagelijks gebruik.

1

1. Inleiding 1.1 Geschiedenis en ontwikkeling De technologie in de tandheelkunde staat niet stil. We leven in een zeer boeiende periode waar er continu verschillende nieuwe producten en materialen op de markt komen die de behandelingen efficiënter en betrouwbaarder maken. De intrede van de lasers tijdens de jaren 90 in de tandheelkunde is hier een goed voorbeeld van. Alhoewel nog niet veel tandartsen hiermee vertrouwd zijn, zien de vele toepassingen ervan in de praktijk er veelbelovend uit. Door zijn verscheidenheid en toepasbaarheid in de vele vakgebieden, gaande van desinfectie van pockets en wortelkanalen tot caviteitspreparatie, ziet het er naar uit dat lasers in de toekomst een plaats zullen innemen binnen de tandheelkundige behandelmodaliteiten. Er is al een lange weg afgelegd van zijn ontstaan in 1960 toen Theodore Maiman voor het eerst experimenteerde met de ruby laser1. Toen al werd duidelijk dat er veel kan worden bereikt met laserlicht vanwege zijn unieke eigenschappen in tegenstelling tot andere lichtbronnen. De periode dat deze nieuwe uitvinding in zijn kinderschoenen stond is al voorbij, maar uit de literatuur is het toch duidelijk geworden dat er nog uitvoerig onderzoek moet gebeuren. In het bijzonder geldt dit voor de Nd:YAP laser. Deze werd rond de eeuwwisseling vooral bestudeerd door slechts een select groepje franse onderzoekers zoals Blum JY en Farge P2,3. 1.1.1 Wat is (laser)licht? LASER is een acroniem voor Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Zoals de naam het al zegt, is gestimuleerde emissie het centrale begrip dat laserlicht onderscheidt van andere stralingsbronnen binnen het elektromagnetisch spectrum. Dit principe werd reeds in 1917 door Albert Einstein beschreven en pas in 1954 gedemonstreerd door middel van een MASER (Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation)4. Door energie, onder de vorm van een foton, toe te voegen aan een atoom zal een elektron in staat zijn naar een hoger energieniveau te gaan. Het elektron zal hierbij de energie absorberen waarbij het foton verdwijnt. Het atoom bevindt zich nu in een geëxciteerde toestand. Spontane emissie ontstaat wanneer dit elektron naar zijn normale energietoestand terugkeert waarbij er opnieuw een foton vrijkomt met een golflengte, dat afhankelijk is van het hogere energieniveau. Voor het ontstaan van laserlicht echter, is gestimuleerde emissie essentieel. Daarbij botst een foton met een geëxciteerd elektron vooraleer het kan terugkeren naar zijn stabiele toestand. Essentiële voorwaarde is wel dat beide dezelfde energie hebben.

2

Als resultaat worden er twee fotonen geproduceerd met dezelfde frequentie en energie, die in dezelfde richting bewegen (fig1)5.

Fig 1. Het proces van gestimuleerde emissie

Deze deeltjes kunnen dan opnieuw andere atomen gaan exciteren zodat op deze manier een kettingreactie ontstaat. Uiteindelijk kan er een populatie inversie optreden, waarbij er in de bestraalde materie meer atomen zich in een aangeslagen toestand bevinden dan in de grondtoestand. Aan de hand van twee parallelle spiegels die een optische caviteit begrenzen, met daarin het lasermedium, zullen de fotonen door de spiegels worden gereflecteerd. Op deze manier kan het uitgezonden licht steeds opnieuw het medium passeren en versterkt worden. Door één van de spiegels deels doorlatend te maken, kunnen fotonen ontsnappen om zo een laserstraal te vormen. Het lasermedium kan een gas, kristal of vloeistof zijn waarvan de atomen energie kunnen opslaan en vrijgeven. Voor het emitteren van laserlicht is er daarnaast ook een energiebron nodig die voldoende energie kan leveren voor het exciteren van de atomen uit het lasermedium. Deze is meestal een gewone lichtbundel, maar ook een diodelaser kan worden toegepast voor een grotere efficiëntie (fig 2)5.

Fig 2. Optische caviteit of resonantiecaviteit van een laser

3

Licht is een verzameling van fotonen gegroepeerd in golven. Deze worden voorgesteld als een sinusoidale curve waarbij elke oscillerende golf zijn eigen golflengte en amplitude heeft. De golflengte λ is de afstand tussen twee corresponderende punten op eenzelfde golf, bijvoorbeeld tussen de twee maximale waarden (+1 en -1) van de curve en worden uitgedrukt in nanometer. De amplitude A stelt de golfhoogte voor en wordt uitgedrukt in joule (J) dat de energie van de golf voorsteld. De frequentie f drukt het aantal oscillaties per seconde uit (fig 3).

Fig 3. Een sinusoïdale curve met golflengte λ en amplutide A.

De lichtbundel heeft drie typische eigenschappen waardoor laserlicht verschilt van ander licht, namelijk monochromatisme (het licht bestaat uit slechts één golflengte), collimatie (parallelliteit van de golven) en coherentie (het in fase zijn van de golven). Laserlicht maakt deel uit van het elektromagnetisch spectrum gaande van lange golflengtes die fotonen met lage energie bevatten (TV en radiogolven) tot korte golflengtes met hoge energie fotonen (Xstralen). Medische lasers kunnen in het gebied vallen van infraroodstraling, zichtbare licht of ultraviolet licht (fig 4)5.

Fig 4. Het elektromagnetisch spectrum en de golflengtes voor tandheelkundige doeleinden.

4

1.2 Weefselinteractie De golflengte van elke laser bepaalt welk effect er zal worden veroorzaakt op de weefsels. Vanwege de monochromatische laserstraal kan een specifieke golflengte worden gebruikt om selectief het weefseltype te kiezen. Wanneer het laserlicht invalt op biologisch weefsel kunnen er vier interacties ontstaan: transmissie doorheen het weefsel zonder hierbij enig effect te veroorzaken. Het licht passeert de materie zonder enig verlies van energie. Ten tweede kunnen de lichtstralen worden verstrooid in het weefsel, deze interactie zorgt voor een wijziging in de richting van het invallend licht. Daarnaast kan het licht ook worden gereflecteerd. Afhankelijk van de topografie van het oppervlakte kan de reflectie diffuus (onregelmatig oppervlak) of speculair (glad oppervlak) zijn. Bij intra-oraal gebruik van de laserstraal moet men dus bedacht zijn op de terugkaatsende straling, zoals bij het hoogreflectieve oppervlak van implantaten. Ten slotte kan het licht ook worden geabsorbeerd door het weefsel. Door een omzetting van lichtenergie in warmte zal de intensiteit van de golf verzwakken (fig 5)5.

Fig 5. De verschillende laser-weefselinteracties

Vooral de absorptie van energie is belangrijk voor tandheelkundige behandelingen. Het effect op het weefsel zal worden bepaald door de mate van absorptie van een bepaalde golflengte. De hoeveelheid geabsorbeerde energie hangt, naast de golflengte, ook af van enkele 5

weefseleigenschappen zoals pigmentatie en watergehalte, en emission mode (zie verder). Tandweefsels hebben een verschillend gewichtspercentage aan water. Hydroxyapatiet is de voornaamste component in hard tandweefsel, met een grote absorptierange afhankelijk vd golflengte. In het algemeen worden kleinere golflengtes (500-1000nm) meer geabsorbeerd in gepigmenteerd weefsel zoals bijvoorbeeld bloedelementen. Hoe langer de golflengte, hoe meer interactie met water en hydroxyapatiet. De grootste absorptiepiek voor water ligt net onder 3000nm (Er:YAG golflengte gebied). Ook de Nd:YAP golflengte wordt goed in water geabsorbeerd, zo’n twee keer beter dan de Nd:YAG golflengte (fig 6)6.

Fig 6. Absorptiespectra van Nd:YAP in oxyhemoglobine (rood) en water (blauw). De rode verticale lijn duidt de golflengte van de Nd:YAP laser aan. (Clarement-medical.com)

De selectieve absorptie van een golflengte door een bepaald weefsel zorgt ervoor dat er geen schade wordt berokkend aan de naburige weefsels. Het interactiegebied van de straling zal proportioneel

zijn

met

de

absorptie.

Afhankelijk

van

de

interactietijd

en

de

vermogensdensiteit kunnen vier types van laser weefselinteractie worden onderscheiden: fotochemisch, fotothermisch, fotomechanisch en foto-elektrische effecten. Bij een fotochemische interactie zal het laserlicht een chemische reactie in het doelweefsel teweegbrengen (biostimulatie en fotodynamische therapie). Een fotothermische reactie zal voor een verhoogde temperatuur van het weefsel zorgen doordat het licht wordt omgezet in warmte. De mate van temperatuurstijging speelt hierin een belangrijke rol, deze is afhankelijk van een aantal factoren waaronder: koeling van de chirurgische site en de capaciteit van omgevende weefsels om de warmte af te voeren. De verschillende laserparameters gebruikt 6

tijdens

de

procedure

zijn

ook

belangrijk.

(stralingsmodus,

vermogensdensiteit,

belichtingstijd). Naargelang de graad en tijd van verwarming kunnen verschillende fenomenen worden waargenomen. (1) Hyperthermie wordt beschreven als een lichte temperatuurstijging van slechts enkele graden Celsius resulterend in wijzigingen van de enzymatische processen van de cel zonder hierbij structuren te vernielen. Denaturatie van eiwitten begint bij temperaturen van 60°C, zonder enige vaporisatie van onderliggend weefsel. (2) Bij coagulatie wordt het weefsel zodanig verwarmd tot een temperatuur van maximum 100°C, met necrose als gevolg zonder hierbij weefsel te verwijderen. Een hemostatisch effect wordt bereikt vanwege de afsluiting van bloedvaten. (3) Wanneer het waterbevattende weefsel wordt verwarmd tot boven de 100°C, zal het water in het weefsel onmiddellijk verdampen. Vanwege de weefselnecrose zal het verwijderen van weefsel op deze manier geen bloeding geven. Als men de temperatuur doet stijgen tot 200°C, zal het weefsel verbranden in de aanwezigheid van zuurstof. Koolstof, het eindproduct, absorbeert alle golflengtes. Indien laserenergie blijft toegediend worden, zal het gecarboniseerde oppervlak de inkomende straling absorberen en verdere verwijdering van weefsel verhinderen. Dentine en glazuur bestaan, naast apatietkristallen, ook uit een grote hoeveelheid water. Bij een temperatuursverhoging tot boven 100°C zal het water in het tandweefsel beginnen verdampen. De resulterende stoom zal expanderen, waarna het omringende materiaal in kleine stukjes explodeert. Dit proces wordt ablatie genoemd, waarbij het materiaal wordt verwijderd door verdamping of plasmavorming (plasma decoupling effect), afhankelijk van de gebruikte energie-instellingen Ten derde kan er een fotomechanische reactie optreden waarbij structuren aan de hand van schokgolven, explosieve vaporisatie of cavitatie kunnen worden vernield. Deze schokgolven zijn het gevolg van laser-induced plasma formation (ionisation of atoms). Als laatste kan er ook een foto-elektrische interactie optreden waarbij het weefsel volledig wordt geabladeerd zonder thermische schade. Hierbij worden moleculaire bindingen gebroken en weefsel verdampt. De niet geabsorbeerde energie zal tot in de diepere delen van het doelweefsel doordringen. Dit kan gepaard gaan met ongewenste, eventueel schadelijke, thermische effecten op de naburige weefsels. Pulpa-irritatie, ontstaan van cracks en carbonisatie zijn hier voorbeelden van. Door het gebruik van adequate waterkoeling kunnen deze effecten worden beperkt. De clinicus 7

moet dus in staat zijn om de fundamentele begrippen te kunnen begrijpen over de fysica en weefselinteractie van de lasers zodat deze in staat is de juiste laser met specifieke golflengte te gebruiken voor een veilige en effectieve behandeling. 1.3 Laserparameters Het vermogen van de laserstraal wordt gegeven in Watt (W). De energie is dan het geleverde vermogen over een welbepaalde tijd en wordt gegeven in Joule (J).

De weefselinteractie met de laserstraal hangt af van verschillende parameters. Ten eerste zal de golflengte een grote rol spelen vermits deze de absorptiewaarden bepaalt. Daarnaast zijn ook de energie van de straal, de stralingswijze, de grootte van de straaldiameter, stralingsduur en het al dan niet gebruiken van een koelingsmiddel van belang. Naargelang de aard van behandeling

kunnen

verschillende

parameterinstellingen

telkens

een

verschillende

behandelingsoutput geven. Door deze te variëren kan de meest efficiënte instelling worden gekozen. Het lasertoestel kan de lichtstraal op twee verschillende manieren emitteren. Volgens de eerste wijze zal het weefsel continu worden belicht voor een gewenste tijd, waarbij de energie van de straal niet wordt gewijzigd. Met deze continue emissie moet worden opgepast dat men geen schade zal berokken aan het doelweefsel. Naast het weefsel continu te belichten, kan dit ook geïntermitteerd gebeuren. Het voordeel van de gepulseerde emissie is dat veel hogere peak powers kunnen worden bereikt, tot 10 keer hoger dan bij de continuous wave. Enorm grote energiepieken kunnen worden geproduceerd voor een zeer korte tijdspanne, meestel slechts enkele microseconden, gevolgd door een lange rustperiode. Bij zulke energiepieken kunnen grote waarden van enkele kilowatts worden geproduceerd, resulterend in sterkere effecten. Vermits de tijdsduur van de pulsen kort is, zal het gemiddelde vermogen klein blijven. Er moet natuurlijk ook rekening worden gehouden met de omzetting van de laserenergie in warmte, ongeacht de gebruikte emissiemode. Bij de gepulseerde emissie krijgt het weefsel de kans om af te koelen vooraleer het opnieuw wordt bestraald. Zo kunnen schadelijke thermische effecten van de naburige weefsels veel beter worden vermeden. De frequentie van de pulsen (per seconde) wordt gegeven in Hertz (Hz).

8

1.4 Classificatie van lasers 1.4.1 Solid state lasers Het lasermedium wordt gemaakt door een vaste kristalstructuur te doperen met ionen. A. De Nd:YAP laser De Nd:YAP laser (Neodymium: Yttrium Aluminium Perovskiet) is een solid state laser die gebruik maakt van een orthorombisch Yttrium-Aluminium-Perovskiet kristal waarin trivalente neodymiumionen zijn gedopeerd (YAlO3:Nd3+). Door middel van een lichtbron wordt energie overgebracht naar het kristal. De energie wordt dan aan de hand van een optische glasvezel met een diameter van 200 of 320 µm overgebracht naar de weefsels die de 1340nm golflengte goed kunnen absorberen, in het bijzonder door het water dat ze bevatten. Nd:YAP laser wordt op de markt gebracht door de firma Lokki (Vienne, Frankrijk) en wordt gepromoot als een multifunctionele laser. Vermeende tandheelkundige toepassingen zijn chirurgie

van

de

weke

weefsels,

wortelkanaalsterilisatie

en

behandeling

van

tandhalsgevoeligheid. Naast water zou er volgens de fabrikant ook een goede absorptie zijn in hemoglobine, nikkel en titanium. Zo blijkt het fragmenteren van afgebroken instrumenten in een wortelkanaal een andere interessante mogelijkheid te zijn. Ten slotte wordt er ook beweerd dat er een bactericied effect is op parodontopathogenen en dat de laser een versnelde weefselregeneratie stimuleert. De laser werkt gepulseerd met frequenties van 5, 10 of 30 Hz waarbij men steeds gebruik maakt van een korte puls van 150µs met een maximale peak power van 2600W (fig 7)6. Op deze manier kan er met grote energiehoeveelheden worden gewerkt zonder al te veel gevaar voor schade van naburige structuren.

Fig 7. De Nd:YAP laser werkt enkel in gepulseerde emissie. De fabrikant raadt volgende instellingen aan: 5 Hz per seconde voor wortelkanaalbehandelingen, 10 Hz voor dentine bestraling en 30 Hz voor parodontale behandelingen. De gehele cirkel stelt 1 seconde voor, het blauwe deel stelt een pauze voor waarin het weefsel kan afkoelen, het witte gedeelte stelt de laserpuls voor.

9

De fabrikant beweert dat deze relatief nieuwe laser superieur zou zijn aan de Nd:YAG laser, die reeds enkele jaren een gevestigde waarde is. Vanwege zijn golflengte van 1340nm, gelegen binnen het infraroodgebied, vertoont de Nd:YAP laser een betere absorptie in water. Betere resultaten kunnen dus worden geboekt met betrekking tot antibacteriële effecten en verminderde temperatuurstijging7.

Fig 8. De Nd:YAP laser (Lokki, Vienne, Frankrijk)

B. De Nd:YAG laser Heden is de Nd:YAG laser één van de belangrijkste lasers die wordt gebruikt in de tandheelkunde. De Nd3+ ionen worden gedopeerd in een Yttrium-Aluminium-Garnet (YAG) kristal om zo een stralingsbron te bekomen. Naast de golflengtes van 940 nm, 1120 nm, 1320 nm en 1440 nm die kunnen worden geëmitteerd, is vooral de golflengte van 1064nm van grotere betekenis voor de tandarts. Deze bevindt zich in het onzichtbaar bijna infrarood gedeelte van het elektromagnetisch spectrum. De laserenergie wordt het beste geabsorbeerd door melanine, en in een mindere mate door hemoglobine. Er is een transmissie van ongeveer 90% doorheen water. Door een hoge peak power (vermogen) te combineren met een relatief lange koelingsperiode tussen twee pulsen kan de laser worden gebruikt om orale zachte weefsels te snijden en coaguleren. Evenzeer interessant is de mogelijkheid tot sulculaire debridering. Er kan veilig met de Nd:YAG laser worden gewerkt zonder dat hierbij schadelijke effecten worden aangebracht aan de omliggende structuren. Een gepigmenteerde carieuze laesie kan worden “verdampt” zonder hierbij het omringende gezonde glazuur te verwijderen. 10

C. De Erbium-lasers De Er, Cr:YSGG laser (Erbium, Chromium: Yttrium Scandium Gallium Garnet) en Er:YAG laser (Erbium: Yttrium Alluminium Garnet) hebben respectievelijk een golflengte van 2780nm en 2940nm, aan het begin van het mid-infrarood onzichtbaar niet-ioniserend spectrum. Zowel een holle golfgeleider als een optische vezel kan worden gebruikt als laser delivery system. Beide golflengtes worden zeer goed geabsorbeerd door water en hydroxyapatiet.

Hierdoor

zijn

deze

lasers

uitstekend

voor

het

gebruik

bij

de

caviteitspreparatie. Via vaporisatie van water in het tandmateriaal zal er een grote volumeexpansie optreden die zorgt voor micro-explosies, gepaard gaande met de typische ‘plof’ geluiden. Op deze manier wordt het materiaal geabladeerd en weggeslingerd. Dit is de laser die het meest wordt gebruikt voor cariësverwijderen en caviteitspreparatie. Door de verhoogde concentratie aan water in een carieuze laesie, zal de laserenergie hier gemakkelijker worden geabsorbeerd. D. De KTP laser Kaliumtitanylfosfaatkristallen worden gebruik om de golflengte van een laserstraal in een andere om te zetten. Zo kan de golflengte van de Nd:YAG laser met een golflengte van 1064 nm worden gehalveerd tot 532 nm. Het gebruik beperkt zich vooral tot het bleken van tanden, en net zoals met de Nd:YAG laser kunnen kleine chirurgische ingrepen worden uitgevoerd. Toepassingen zijn onder andere frenulectomie en gingivectomie. 1.4.2 Gas lasers De meest gekende gaslasers zijn de CO2 en de excimer lasers. Reactieve gassen worden gemengd met inerte gassen zoals argon, krypton en xenon met vorming van ArF, KrF, XeCl,.. Wanneer deze gassen elektrisch worden gestimuleerd wordt een pseudomolecule (dimeer) geproduceerd. A. De CO2 laser Met een golflengte van 10600 nm kan deze laser worden gebruikt voor het snijden en coaguleren van de zachte weefsels. De CO2 moleculen vormen het actieve deel van een gasmengsel dat verder bestaat uit helium en stikstof. Gedurende stimulatie van dat mengsel wordt een coherente lichtbundel uitgezonden met een golflengte die tegen het einde van het mid-infrarood onzichtbaar niet-ioniserend spectrum aanleunt. De transmissie van CO2 11

laserlicht gebeurt grotendeels door een holle golfgeleider, maar ook een articulatiearm kan worden gebruikt. De golflengte van 10600 nm wordt zeer goed geabsorbeerd door zachte weefsels, vanwege het grote watergehalte. Van al de beschikbare lasers met tandheelkundige doeleinden, heeft de CO2 laser de hoogste absorptie in hydroxyapatiet, zelfs ongeveer 1000 maal groter dan de erbiumlaser. Bijgevolg moet tandsubstantie in de omgeving van het te behandelen oppervlak op een gepaste manier worden beschermd. B. De argon laser Deze laser maakt gebruik van een argongas als actief medium en kan twee golflengtes emitteren. Zowel de golflengte van 488 nm als deze van 514 nm bevinden zich in het spectrum van zichtbaar licht, waardoor respectievelijk een blauwe en een blauwgroene kleur wordt verkregen. Door zijn slechte absorptie in water zal de interactie met hard tandmateriaal beperkt blijven. Daarentegen zal de energie wel goed worden geabsorbeerd in gepigmenteerde weefsels zoals hemoglobine, melanine en gepigmenteerde bacteriën. Hoewel zijn gebruik in de parodontologie beperkt blijft, wordt de 488 nm golflengte wel nog gebruikt voor de polymerisatie van composieten en het bleken van tanden. 1.4.3 Vloeistof lasers (dye lasers) Het actief medium is een complexe organische kleurstofoplossing, met het wijzigen van de kleur, kan ook de golflengte worden gewijzigd. 1.4.4 Halfgeleider lasers A. De diode lasers Het actief medium bestaat uit halfgeleidende kristallen waarbij een combinatie wordt gebruikt van aluminium of indium, gallium en arsenide. De golflengte kan variëren tussen de 635 nm en 1064 nm, naargelang het gebruikte kristal. Afhankelijk van de golflengte spreekt men van high en low power diode laser. Respectievelijk een chirugische en een therapeutische laser. Laserlicht van een laser met een hoog vermogen wordt slecht geabsorbeerd door water, maar zeer goed door hemoglobine en andere pigmenten. De diodelaser zal geen interactie ondergaan met de harde tandweefsels, maar is wel ideaal voor zachte weefselchirurgie. Indien de laser is afgesteld op een laag vermogen, kan deze worden gebruikt voor onder andere het uitharden van composieten en photoactivated disinfection. Bij dit laatste wordt het doelweefsel met een kleurstof geïmpregneerd zodat deze de laserstraal beter kan absorberen. 12

Dit kan worden gebruik bij desinfectie door de een bepaald pigment toe te dienen aan microorganismen. Type

Golflengte

Toepassingen

Argon

488-514 nm

Polymerisatie van composieten

KTP

532 nm

Tandbleking Chirurgie van rood gekleurde weke weefsels

Diode

635-880 nm

Low level laser therapie, cariësdiagnostiek, photo activated disinfection

Nd:YAG

880-1064 nm

Dentale chirurgie (t.t.z. actieve wegname materiaal)

1064 nm

Chirurgie van de weke weefsels Wortelkanaalsterilisatie Behandeling tandhalsgevoeligheid

Nd:YAP

1340 nm

Chirurgie van de weke weefsels Wortelkanaalsterilisatie Behandeling tandhalsgevoeligheid

Er,Cr:YSGG 2790 nm

Caviteitspreparatie Reiniging van de wortelkanaalwand

CO2

9600 of 10600 µm

Chirurgie van de weke weefsels

Tabel 1. Overzicht van de verschillende lasers gebruikt in de tandheelkunde met hun toepassingen.

1.5 Laser delivery systems De eigenschappen van het laserlicht maken de overdracht van de lichtbundel doorheen verschillende transportopties mogelijk. In de tandheelkunde wordt een articulatiearm, holle golfgeleider of een optische vezel gebruikt. Indien de golflengte klein (<2500 nm) is, zoals bij onder andere de Nd:YAP, Nd:YAG en diodelasers, wordt een flexibele optische vezel gebruikt. Kwartsglas of silica zijn uiterst geschikt als materiaal om er een vezel uit op te bouwen. Het licht kan naar het distale uiteinde van de vezel worden geleid met een minimaal verlies van energie. Daarenboven kunnen de vezels op verschillende manieren worden gebogen. Dit zorgt voor nieuwe behandelperspectieven: laserlicht kan zo bepaalde plaatsen bereiken die voordien onmogelijk bleken te zijn voor conventioneel licht. Vanwege de parallelliteit en de compactheid van laserlicht kan het doelweefsel zeer accuraat worden bestraald met voldoende grote energiehoeveelheden. De coherente, gecollimeerde bundel kan op verschillende manieren op een precieze en ergonomische manier zijn doelweefsel 13

bereiken. Optische glasvezels worden het vaakst gebruikt bij lasers vanwege hun flexibele eigenschappen, lichter gewicht en kleinere diameter. De glasvezels zitten ingebed in een beschermende schede die het instrument meer breekbaar maken, waarbij men moet opletten dat er niet in te scherpe hoeken wordt gewerkt. De practicus dient te beseffen dat na verloop van tijd de vezels beschadigd geraken door het gebruik. Om die reden zal de intensiteit van de uittredende straal verminderen. Zonder dat de tandarts zich ervan bewust is, zal de behandeling niet het desgewenste effect geven. Voor grotere golflengtes daarentegen, zal een veel te groot energieverlies optreden ingeval deze zouden worden gebruikt met een optische vezel. Dit betreft dan onder andere de CO2- en Er:YAG lasers. Een alternatief delivery system kan dan de oplossing zijn. De holle golfgeleiders maken gebruik van een flexibele buis met een interne spiegels en in een articulerende arm bevinden zich gerichte spiegels in de gewrichten van een vaste arm8. Elk conventioneel tandheelkundig instrument geeft de clinicus feedback door rechtstreeks contact met het weefsel. Met de laser kan er worden gekozen tussen de contact en de noncontact mode. Bij dit laatste wordt de straal gericht op enkele millimeters van het doelweefsel. Door het verlies van tactiele gevoeligheid, wordt er meer aandacht van de tandarts verwacht voor de weefselinteractie met de laserenergie. Bij de non-contact mode wordt een HeNe laser parallel naast het uiteinde van de optische vezel geplaatst. Deze produceert een zichtbare rode laserstraal, met een golflengte van 594nm, dat dient als referentiepunt waar het focuspunt zich bevindt. Dit is een punt met een bepaalde diameter waar de straal in focus is. Doordat dit punt zo klein mogelijk is, zal dit gepaard gaan met de grootste intensiteit. Voor de efficiëntie van de behandeling is het belangrijk dat men de laserstraal in focus houdt. Naarmate het handstuk verder van het weefsel wordt verwijderd, zal de laserstraal divergeren, met een verlies van energie-intensiteit als gevolg. 1.6 Veiligheidsmaatregelen Zoals eerder aangehaald kan laserlicht vier verschillende interactiemogelijkheden aangaan met een doelmidden. In verband met de veiligheid, moet men vooral rekening houden met de reflectie en verstrooiing van het laserlicht. De reflectiehoek is afhankelijk van de invalshoek, die continu kan wijzigen. Zo kan gemakkelijk accidentele bestraling optreden van personen aanwezig in de ruimte. Kennis van de reflectiehoek is van cruciaal belang om onopzettelijke bestraling en letsels te voorkomen. Niet alleen de tandarts moet op een adequate manier beschermd worden tegen eventueel schadelijke straling, maar er moet ook rekening worden 14

gehouden met de patiënt en andere personeelsleden aanwezig in de praktijkruimte. De aandacht moet, naast de bestraling van het doelweefsel, vooral uitgaan naar de bescherming van de ogen en de huid. De veiligheid bij gebruik steunt volledig op het ontwerp van het lasertoestel en het in acht nemen van voorzorgsmaatregelen. De praktijk moet aan een veiligheidsstandaard voldoen, opgelegd door de International Electro-technical Commision IEC. 1.6.1 Classificatie Naargelang het verhoogd risico tijdens gebruik kunnen de lasers worden ingedeeld in vier klassen. Het gevaar is afhankelijk van de gekozen golflengte en het vermogen. Een overzicht van de classificatie volgens de IEC kan worden teruggevonden in tabel 2, deze houdt rekening met risico’s tijdens lasergebruik en bij blootstelling aan het oog en andere lichaamsdelen. De lasers die in klasse IV thuishoren kunnen de meeste schade berokkenen, zowel aan personen als aan het doelweefsel, aan de hand van rechtstreekse, gereflecteerde of verstrooide straling. Naargelang de golflengte kan de cornea of de retina worden beschadigd door respectievelijk langere of kortere golflengtes. Ablatieve schade, verbrand oppervlak of mogelijk carcinogene ioniserende effecten zijn mogelijk ter hoogte van het huidoppervlak. 1.6.2 Voorzorgsmaatregelen Voor een klasse IV laser moet er met een perimeter van ongeveer 3 meter worden rekening gehouden, waarbuiten het risico op beschadiging minimaal is. De laser kan best in een gecontroleerde ruimte worden gepositioneerd waar enkel de clinicus, patiënt en eventueel assistent aanwezig horen te zijn. Deze ruimte wordt afgelijnd door waarschuwingborden, en kan tijdens lasergebruik niet worden betreden. Ramen en andere oppervlakten mogen niet reflectief zijn. Alle aanwezige personen moeten tijdens gebruik geschikte oogbescherming hebben, aangepast aan de golflengte die op dat moment operationeel is. Verder blijkt dat bij het gebruik van lasers tijdens de wortelkanaalbehandeling een risico bestaat op verspreiding van bacteriële contaminatie vanuit het kanaal naar de omgeving via de geproduceerde rook. Het wordt aangeraden om in de nodige aspiratie van de rookwolk te voorzien.

15

Klasse I

Klasse IM



CD-spelers en laser cariës detectoren



Geen risico bij rechtstreekse blootstelling aan het oog



Deze lasers produceren divergerende laserstralen



Geen risico bij rechtstreekse blootstelling aan het oog indien er geen hulpmiddel aanwezig is voor optische vergroting

Klasse II

Klasse IIM



Laserpointers, zichtbare lasers



Risico op schade bij rechtstreekse blootstelling aan het oog



Wordt versterkt bij gebruik van optische vergroting



Laserpointers, zichtbare lasers



Geen risico bij rechtstreekse blootstelling aan het oog indien er geen hulpmiddel aanwezig is voor optische magnificatie

Klasse IIIB

Klasse IIIR

Klasse IV



Low Level Laser therapie, lichtshow lasers



Schadelijk bij rechtstreeks oogcontact



Dragen van oogbescherming verplicht



Werken in beschermde omgeving



Lasers voor lichtshows, low level laser therapie



Geen risico indien op correcte manier gebruikt



Dragen van oogbescherming verplicht



Werken in beschermde omgeving



Chirurgische lasers



Schadelijk bij zowel rechtstreeks als onrechtstreeks oog- en huidcontact



Bijkomend risico voor brandgevaar



Dragen van oogbescherming verplicht Tabel 2. Classificatie van de lasers volgens EIC

16

2. Methodologie De zoekstrategie is gelimiteerd vanwege het zeer beperkte aanbod aan wetenschappelijke artikels die beschikbaar zijn over de Nd:YAP laser. Het gebruik van MeSH termen op PubMed is bijna overbodig met betrekking tot dit onderwerp, vermits deze wetenschappelijke database slechts 46 hits geeft na het ingeven van Nd:YAP als enigste zoekterm. Als hierbij de MeSH term dentistry wordt bijgevoegd, kunnen slechts 14 artikels worden teruggevonden. Dezelfde artikels werden teruggevonden bij het meer gedetailleerd zoeken op MeSH termen. Het gebruik van limits was hierbij dan ook overbodig. Om een groter beeld te krijgen van de lasers in hun geheel zijn de MeSH termen wel toegepast om een meer nauwkeurig zoekresultaat te bekomen. Indien nodig werd de limit reviews ingeschakeld, zoals nodig was bij het zoeken naar meer ruime onderwerpen bij onder andere lasers in de endodontologie. Een overzicht kan worden teruggevonden in tabel 3. Andere interessante artikels werden ook gevonden via related citations in PubMed. Via mijn promoter werden tevens enkele basisartikels ter beschikking gesteld. Ten slotte werd ook google geraadpleegd, via deze zoekmachine kon algemene informatie over de Nd:YAP laser worden teruggevonden en enkele artikels van de Journal of Oral Laser Applications die niet beschikbaar zijn op PubMed. Uiteindelijk werden 54 artikels verzameld die relevant zijn voor gebruik in deze thesis. Keywords (limits)

Aantal hits (gebruikte artikels)

Nd:YAP

46 (4)

Nd:YAP AND dentistry

14 (14)

Dental pulp AND hot temperature

279

Dental pulp AND hot temperature AND pathology

3 (1)

3.

Laser therapy AND endodontics (review)

14 (2)

4.

Laser therapy AND periodontitis AND debridement (review)

6 (1)

5.

Lasers AND dentin hypersensitivity (review)

11 (1)

6.

Dental Instruments AND endodontics AND seperated

36 (1)

1.

2.

Tabel 3. Overzicht van de gebruikte keywords en de gevonden artikels. De gebruikte MeSH termen zijn in het cursief weergegeven.

17

3. Resultaten 3.1 Het gebruik van de Nd:YAP laser in de endodontologie 3.1.1 (Her)behandeling De ontwikkeling van optische vezels heeft het gebruik van lasers in nieuwe klinische gebieden mogelijk gemaakt. Dit is ook het geval voor de tandheelkunde, in het bijzonder de endodontologie. De kleine diameter staat een penetratie van de vezel tot aan het apicale foramen van de tandwortel toe. Zijn souplesse stelt deze optische vezel in staat om zonder problemen het kanaaltraject te volgen, ook in sterk gekromde kanalen. Indien de parameters juist worden afgesteld, kan de Nd:YAP laser op een veilige manier worden gebruikt voor de wortelkanaalbehandeling (200mJ, 150ms, 10Hz). Zo wordt er aan de dentinewand geen schade berokkend en kunnen temperatuurstijgingen worden vermeden2. De golflengte van 1340 nm wordt goed geabsorbeerd door zacht weefsel, de verwijdering van de pulpa wordt bekomen door verdamping. Er kan een uniforme kanaalpreparatie worden bekomen zonder vorming van ledges of stops die verdere instrumentatie kunnen belemmeren9. A. Verwijdering van afgebroken instrumentarium in het wortelkanaal Verschillende kanaalinstrumenten worden gebruikt voor cleaning and shaping van het wortelkanaal. Nickel-titanium (NiTi) instrumenten zijn hedendaags de meest logische keuze, vanwege hun verbeterde mechanische eigenschappen. Zeker nu de roterende NiTi instrumenten steeds vaker worden gebruikt, moet de practicus attent zijn op het eventueel afbreken van de vijl. De faling kan te wijten zijn aan onder andere metaalmoeheid, breuken in het metaal of een foutieve preparatietechniek10. Dit gaat gepaard met veel ongemakken, langere en moeilijkere behandeling zijn hiervan het logische gevolg. De meest gebruikte methoden voor verwijdering van intrakanalaire metallische obstructies zijn onder andere de Masserann techniek, abrasie, ultrasonische verwijdering en tungstencarbide naaldhouders. Opoffering van gezond dentine is onvermijdelijk, wat nefast is voor de tandsterkte11. Alhoewel deze technieken nog altijd interessant zijn voor het coronale deel van de wortel, blijken ze inefficiënt voor het apicale deel. De optische glasvezel met een diameter van 200 µm is hiervoor meer geschikt. De energie van de Nd:YAP laser kan worden geabsorbeerd door een afgebroken vijl of een zilverstift. Een volledige obliteratie van de metallische voorwerpen kan niet worden bekomen. Maar in combinatie met handinstrumenatie kan het

18

materiaal wel succesvol uit het kanaal worden verwijderd, zonder hierbij iatrogene schade te berokkenen. Perforaties en ledge-vorming kunnen hierbij worden vermeden2. 3.1.2 Antibacterieel effect Laserlicht kan worden gebruikt tijdens de endodontische behandeling voor het steriliseren van het wortelkanaal. Het effect van lasers op bacteriën wijzigt naargelang de celmorfologie van de verschillende micro-organismen. Afhankelijk van de pigmentatie van de celmembraan wordt de straling beter geabsorbeerd12. Door opname van deze energie zal opwarming van de bacteriële micro-omgeving meedragen aan de uiteindelijke celdood. Deze pigmentatiegraad is van cruciaal belang, vermits niet-gepigmenteerde bacteriën nagenoeg transparant zijn13. In dit laatste geval kan men beroep doen op zwarte pigmenten zoals Indische inkt14. Immers, golflengtes die in het bijna-infrarood spectrum vallen worden goed geabsorbeerd door deze substanties. Het mechanisme dat aan de basis ligt van het bactericied effect is nog niet geheel duidelijk. Ten eerste zou het laserlicht sterk kunnen worden geabsorbeerd door het substraat aan dewelke de bacteriën zich vasthechten, in dit geval dentine. De resulterende opwarming van dentine zou een kritieke temperatuurgrens moeten overschrijden om te resulteren in bacteriële celdood. De temperatuurstijging kan evenwel aanleiding geven tot ongewenste effecten. Verkoling of kratervorming van het dentine, tot zelfs schade aan het parodontaal ligament kunnen het gevolg zijn15. Dit nadeel kan worden overwonnen door het toevoegen van een photosensitizer, waardoor met minder hoge vermogens kan worden gewerkt. Desinfectie kan dan worden bekomen door deze kleurstof te activeren met laserlicht uit het bijna-infrarood spectrum. Deze theorie is gebaseerd op het vrijstellen van vrije radicalen en zuurstof dat toxisch is voor verschillende weefsels. Een tweede mechanisme suggereert een rechtstreeks effect van het laserlicht, dat wordt geabsorbeerd door lichtgevoelige chromoforen in de bacteriën zelf en aanleiding geeft tot temperatuurstijgingen13. Tenslotte kan het laserlicht ook mogelijks een invloed hebben op de enzymatische activiteit in de bacteriële cel15. Dit in tegenstelling tot de Nd:YAG laser, waar het bactericied effect gevoelig lager ligt in vergelijking met NaOCl voor de meer resistente bacteriën zoals E. Faecalis16. Een nadeel verbonden aan conventionele irrigatie, in combinatie met manuele instrumentatie, is de geringe penetratiediepte in het dentine. Micro-organismen kunnen zich namelijk gemakkelijk verspreiden via de dentinetubuli naar de dieper gelegen dentinelagen. Bijkomend zijn enkele hedendaagse bacteriën reeds resistent aan verschillende chemische desinfectantia. Zo kan de Enterococcus faecalis bacterie een biofilm vormen die meer resistent is aan extern toegediende bactericiede factoren13. Aangezien een bacteriële cel voor ongeveer 64 19

volumeprocent uit water bestaat, kan een sterke desinfecterende reactie worden verwacht van waterabsorberende lasers. De golflengte van 1340nm wordt goed geabsorbeerd door water, gepaard gaande met een temperatuurstijging zorgt dit voor thermische effecten schadelijk voor de bacteriële groei. Hiermee heeft de Nd:YAP laser een aanzienlijke voorsprong op de Nd:YAG laser, die veel minder wordt geabsorbeerd in water. Daarnaast geeft het fotoacoustisch effect ook een belangrijke bijdrage aan de desinfectie van het kanaal (cavitatie). Wanneer gepulseerd licht wordt geabsorbeerd door een materiaal, ontstaan schokgolven die in de dentinetubuli kunnen penetreren. Naarmate de stralingsfrequentie stijgt, stijgt ook het aantal schokgolven. De bacteriën die zich in de tubuli bevinden, kunnen niet rechtstreeks worden bestraald. In samenwerking met de temperatuurstijging, zijn deze schokgolven die de tubuli indringen in staat de bacteriën te vernietigen. 5 Hz en 10 Hz pulsen hebben geen enkel effect op Streptococcus mitis, een bacterie die consistent voorkomt in geïnfecteerde kanalen. Enkel en alleen wanneer de stralingsfrequentie van de Nd:YAP laser voldoende hoog is, namelijk 30 Hz, kan de groei van S. mitis worden geïnhibeerd. Deze effecten zijn vergelijkbaar met spoel van het kanaal met NaOCl17. Rochd et al. kunnen dit bevestingen, met een energie van 170 mJ, 30 Hz en pulsen van 150 µs is een Nd:YAP laser in staat om een volledig bactericied effect te bekomen18. In deze studie werden in vitro representatieve stalen gebruikt van veelvoorkomende bacteriën in een necrotische pulpa. Zo werden Prevotella nigrescens, Streptococcus sanguis, Actinomyces viscocus, Fusobacterium nucleatum, Actinobacillus actinomycetemcomitans en Peptostreptococcus micros bestraald met laserlicht. Na 28 seconden kan een volledige vernietiging van alle bacteriën worden bekomen, terwijl slechts 16 seconden reeds voldoende is om de meest gevoelige micro-organismen te vernielen. Door de aanwezigheid van een zwart gepigmenteerde celmembraan, kunnen P. Nigrescens en S. Sanguis sneller worden vernietigd. Gedurende deze stralingsperiode kan een temperatuurstijging van 55°C worden bekomen in vitro. De volledige eliminatie van microorganismen in het complexe wortelkanaalstelsel vergt nu eenmaal een grotere energie, resulterend in een korte temperatuurstijging van het parodontaal ligament. 3.1.3 Kanaalreiniging Tijdens de kanaalpreparatie is productie van debris onvermijdelijk. Alhoewel deze smeerlaag voordelig kan zijn door het afsluiten van de dentinetubuli, is het toch gewenst deze te verwijderen. Bacteriële producten, die op langere termijn mogelijks verantwoordelijk zijn voor residuele infecties, kunnen hierin achterblijven. Volledige verwijdering van de microorganismen blijkt echter bijna onmogelijk19. Bovendien wordt een penetratie van 20

intracanalaire medicatie en vulmaterialen in de tubuli verhinderd20. De smeerlaag dient verwijderd te worden om zo een goede afdichting te bekomen van de dentinelaag door applicatie van een steriel product in het kanaal om zo een mechanische verblokking te bekomen tussen dentine en vulmateriaal. Een andere manier om lekkage te voorkomen is door de binnenste dentinelaag te laten smelten en rekristalliseren, zodoende dat de tubuli worden afgedicht. Oguntebi stelde vast dat de meeste antibacteriële producten geappliceerd in het wortelkanaal geen volledige desinfectie kunnen garanderen21. Een bijkomend nadeel is dat deze producten slechts gedeeltelijk in de dentinetubuli kunnen dringen waardoor er een nieuwere en betere methode zich opdringde. Verschillende studies hebben reeds aangetoond dat dit doel kan worden bereikt aan de hand van lasers. De Nd:YAP en Nd:YAG lasers zijn, vanwege de smalle optische glasvezeltip, een goede keuze bij de endodontische behandeling. Met een diameter van slechts 200µm kunnen de glasvezels tot aan het apicale derde van het kanaal reiken22. Zoals reeds eerder aangehaald heeft de Nd:YAP laser een beter bactericied effect dan de Nd:YAG laser, met een lagere temperatuurstijging17. Het effect is rechtevenredig met het gebruikte energieniveau en de blootstellingstijd19. Dit kan worden gebruikt als bijkomende reiniging na mechanische instrumentatie waarbij de smeerlaag grotendeels wordt verwijderd en er slechts een geringe hoeveelheid kleine partikels kan worden teruggevonden. Indien enkel de Nd:YAP laser wordt gebruikt voor de kanaalpreparatie, zal de smeerlaag niet volledig kunnen worden verwijderd en zal er daarenboven geen enkele vorm van coniciteit terug te vinden zijn in de kanaalvorm. Tenslotte toonden onderzoekers aan dat het beste resultaat werd bekomen door conventionele mechanische preparatie van het wortelkanaal in combinatie met laserirradiatie. Na elke laserpuls dient er te worden gespoeld met een irrigatievloeistof (natriumhypochloriet 2.5%)7,23. Heden wordt ethyleendiaminetetra-azijnzuur EDTA gebruikt als finaal spoelmiddel na het spoelen met NaOCl om de smeerlaag te verwijderen. Dit zal nog altijd resulteren in een betere reiniging van de kanaalwand dan bestraling met laser. Het belang van het al dan niet verwijderen van de smeerlaag met een Nd:YAG laser werd aangetoond door Michiels R et al24. Het smelten en rekristalliseren van de dentinelaag na laserirradiatie komt enkel voor indien de smeerlaag niet is verwijderd. Dit resulteerd in een modificatie van de smeerlaag met gesloten dentinetubuli als gevolg. Een goede hechting tussen een vulmateriaal en de wortelkanaalwand kan worden bekomen doordat de oppervlaktemodificatie zorgt voor mechanische retentie van het vulmateriaal. Een optimale behandeling zou dus bestaan uit spoelen met NaOCl en vervolgens met EDTA om een goede verwijdering van de smeerlaag te bekomen in het coronale 2/3e van het kanaal. Vermits is gebleken dat via deze techniek nog 21

restanten van de smeerlaag overblijven in het apicale 1/3e van het kanaal, kan de laser aan de hand van deze restanten zorgen voor een modificatie van de oppervlaktestructuur van het dentine in het kanaal25. Zo kan apicaal een goede afdichting worden bekomen via het smelten en rekristallisatieproces van het dentine24. Radiatie van het intracanalair en externe dentine-oppervlak (200mJ, 10Hz) vertoont gelijkaardige resultaten, namelijk het ontstaan van een grote, circulaire krater. Via evaluatie van deze krater met een scanning electron microscope (SEM) worden verschillende kleine holtes op het gesmolten dentine-oppervlakt waargenomen. Vermoedelijk afkomstig van gasbellen die zijn ontstaan tijdens het smelten en rekristallisatieproces van het hydroxyapatiet. Hiernaast zijn er ook grotere, sferische structuren aanwezig op het oppervlak. Deze uit gesmolten dentine bestaande structuren nemen evenredig toe in aantal en grootte indien de energiewaarden ook groter worden. Debris dat de tubuli blokkeert kan worden waargenomen over het gehele bestraalde gebied. Een goede cleaning and shaping van het kanaal kan worden bekomen door combinatie van laserirradiatie, irrigatie en manuele instrumentatie2. Een protocol voor kanaalreiniging met de Nd:YAP laser werd voorgesteld door Calas P en Rochd T9. Een initiele exploratie met een vijl ISO 10 en 15 gaat laserbestraling in het coronale 2/3 vooraf. Nadien wordt met vijltjes ISO 20 tot 35 het apicale 1/3 geprepareerd om vervolgens het gehele kanaal met de laser te bestralen. De manuele instrumentatie met vijltjes dient enkel om het apicale deel van het kanaal breder te maken, vermits de 200 µm optische vezel soms te breed kan zijn. Het grootste deel van de verbreding wordt steeds bekomen door middel van laserbestraling. Gedurende heel de behandeling wordt er geïrrigeerd met een natriumhypochloriet 3.5% oplossing. Thermische en morfologische veranderingen in het apicale derde van het wortelkanaal zijn groter dan die in het coronale deel van het kanaal, hier moet men rekening mee houden tijdens de behandeling. Doorheen het apicale foramen kan het parodontale weefsel gemakkelijk worden bestraald. Dit kan leiden tot irreversibele schade en zelfs resorptie van de wortel. Hierbij moet zeker rekening worden gehouden bij preparatie van tanden dicht tegen het foramen mentale of nervus mandibularis19,22. Dit nadeel is een gevolg van de parallelliteit waarmee de laserstraal wordt geëmitteerd uit de optische vezel. De delen lateraal aan de vezel worden zo minder bestraald, de gehele kanaalwand kan dus onmogelijk evenredig worden bestraald. Daarenboven bestaat de kans dat de apicale constrictie zal worden vernietigd. Evenzeer speelt de dikte van het worteldentine een voorname rol. Grotendeels in het gebied 22

rond de apex wordt de warmte gemakkelijker doorgegeven aan de rondliggende structuren, aangezien de dikte van het dentine hier het kleinst zal zijn. Om schadelijke effecten te vermijden wordt er een afstand van 1 tot 3 mm bewaard tot de apex23,24. 3.1.4 Dentinegevoeligheid Dentinegevoeligheid kan ontstaan door incorrecte poetstechniek, gingivale recessie, erosie en vele andere factoren26. De pijn wordt veroorzaakt door blootliggende dentinetubuli aan het worteloppervlak, omdat de buisjes worden niet meer afgedicht door een smeerlaag. Hierdoor kunnen bepaalde stimuli (koude, warmte, tactiele, chemische en osmose) zorgen voor een pijnprikkel. Alhoewel er nog altijd in het duister wordt getast, kan het hydrodynamische mechanisme, voorgesteld door Brannstrom et al., hoogstwaarschijnlijk verklarend zijn27. De dentinetubuli worden gekenmerkt door de aanwezigheid van een vloeistof. Een stimulus kan een hydrodynamische beweging in gang zetten die de vrij-eindigende nociceptoren aan de pulpa-dentinegrens activeerd. Een behandeling kan zich richten op de vermindering van deze vloeistofbeweging in de tubuli (blokkeren van de buisjes), of op de vermindering van neuronactiviteit19. Grossman stelde volgende eisen op waaraan de behandeling moet voldoen; (1) niet pulpa-irritatief, (2) pijnloos, (3) gemakkelijk uitvoerbaar, (4) snel appliceerbaar, (5) effectief voor een lange periode, (6) niet-verkleurbaar en tenslotte (7) effectief zijn28. Tot op heden zijn weinig behandelingen erin geslaagd te voldoen aan alle criteria. Gegevens uit de literatuur laten blijken dat lasers hierin toch een verandering kunnen brengen, niettegenstaand het mechanisme niet geheel duidelijk is22. Naargelang de gebruikte laser zou een verschillend mechanisme aan de basis liggen van het resultaat; ten eerste zou de laserbestraling een effect hebben op de elektrische activiteit van zenuwvezels, en ten tweede zou een wijziging van de tubulaire structuur door het smelten van dentine of smeerlaag als sealing kunnen dienen van de dentinetubuli19. Naast onder andere lasers, blijkt ook bioglas effectief te zijn in de behandeling van dentinegevoeligheid. Dit biocompatibel materiaal bestaat uit siliciumdioxide, natriumoxide, calciumoxide en fosforoxide. Voor gebruik met de Nd:YAP laser, werd een commercieel product (Abmindent I, Abmin Technologies LTD, Turku, Finland) door Lee BS et al. aangepast, zodoende een lager smeltpunt en betere absorptie van de Nd:YAP laser te verkrijgen29. In combinatie met deze laser (30Hz, 330mJ/puls) kan er voldoende energie toegevoegd worden om het bioglas te doen smelten. Zo werd een homogeen en glad oppervlakte bekomen waarbij alle tubuli waren afgesloten en het bioglas tot 10 µm diep in de 23

tubuli was doorgedrongen. Ook met een energie van 160mJ/puls, 30Hz kon dit effect worden bereikt, maar kon het bioglas de dentinetubuli slechts 2µm diep penetreren. Tijdens de studie kon een temperatuurstijging van minder dan 5.5°C en 12.06

3.58°C worden waargenomen

voor respectievelijk 160mJ/puls en 330mJ/puls in vitro. Indien de studie in vivo zou plaatsvinden, zullen deze temperatuurswaarden lager liggen omwille van de bloedcirculatie en warmteconductie door de gingiva en het bot. Verder kon er een kleine ruimte tussen het gesmolten bioglas en de tubulaire wand worden waargenomen, waarschijnlijk te wijten aan contractie tijdens het afkoelen29. Hench LL toonde in 1974 reeds het bindingsmechanisme tussen bioglas en bot aan30. Vermits de structuur van dentine en bot zeer veel gelijkenissen vertoont, suggereren Lee BS et al. dat de bioglas-dentine binding via hetzelfde mechanisme onder fysiologische omstandigheden kan plaatsvinden. Een andere studie met een CO2 laser toonde reeds aan dat de gesmolten massa en kristalstructuren van het bioglas en glazuur in elkaar overvloeien, resulterend in een stevige chemische binding. In tegenstelling tot deze enkele in vitro studie over de behandeling van dentinegevoeligheid met de Nd:YAP laser, zijn er wel voldoende klinische studies met de Nd:YAG laser. De golflengte van 1064nm heeft een goede transmissie doorheen het dentine, om zo pijnstillende werking te bekomen door in te werken op het zenuwsysteem van de pulpa. Door gebruik te maken van zwarte inkt als absorptieversterker wordt diepe penetratie van de laserenergie voorkomen en kan accidentele pulpaschade worden vermeden26. Ondanks deze veelbelovende resultaten met de Nd:YAG laser, is het therapeutisch effect slechts van relatief korte duur. Wegens dagelijkse poetsactiviteit en inwerking van zuur uit frisdranken, komen de dentinetubuli uiteindelijk terug bloot te liggen31. 3.1.5 Persisterende apicale laesies Om meer weerstand te bieden aan externe factoren, groeperen bacteriën zich in een biofilm. Deze resistentie maakt het de clinicus niet altijd gemakkelijk om met de conventionele technieken een volledig bactericied effect te garanderen. Zo kunnen er mogelijks persisterende bacteriën in de laesie achterblijven waardoor de infectiecontrole niet succesvol is.

Tot

voor

kort

was

apicale

chirurgie

één

van

de

weinige

alternatieve

behandelmogelijkheden. Deze succesvolle techniek is echter niet weefselbesparend. Indien de peri-apicale laesie fistelvorming vertoont, kan de Nd:YAP laser een minder invasieve oplossing bieden. Ricardo ALF et al. onderzochten het therapeutische effect van de Nd:YAP laser in de persisterende laesie in functie van de aanwezigheid van fistels en pijn bij de 24

patiënten32. De flexibele optische glasvezel kan gemakkelijk worden ingebracht in de fistel. Om thermische beschadiging aan de naburige weefsels te voorkomen, werden de laserparameters ingesteld op 300 mJ, 30 Hz voor 15 seconden, gevolgd door een rustpauze van nog eens 15 seconden. De laserbestraling zorgde voor een daling van de microflora, maar er was geen volledige eliminatie. 3.1.6 Temperatuurstijgingen tijdens wortelkanaalpreparatie Warmteproductie is een bijproduct van het laserlicht, naarmate het vermogen wordt opgevoerd, zal de warmte eveneens toenemen. Aan het einde van een optische vezel worden grote hoeveelheden warmte afgegeven die het dentine kunnen doen smelten. Echter, de temperatuurstijging tijdens gebruik blijft voorspelbaar en de operator zal gedurende bestraling het uiteinde van de optische vezel continu blijven bewegen. Op deze manier wordt het gehele wortelkanaal voldoende bestraald om het gewenste effect te bekomen en zal tevens het verkrijgen van een ongewenste ledge worden vermeden. Om die reden zal de temperatuurtoename slechts in beperkte mate toenemen, waarbij de periapicale weefsels geen irreversibele schade zullen oplopen. In vitro kan de temperatuur aan het worteloppervlak oplopen tot 25.4°C, bij laserparameters van 170mJ, 30Hz met pulsen van 150µs. Alhoewel deze instellingen door de fabrikant (Lokki, Frankrijk) worden aangeraden voor het gebruik bij chirurgie van de zachte weefsels, zijn deze nodig om een volledige lyse van intracanalaire bacteriën te bekomen18. Reeds bij een stijging van 21°C kan het periapicale weefsel onomkeerbare schade oplopen door destructie van cellen en denaturatie van cellulaire enzymen9,33. Mits de bestralingstijd kort is, zullen de iatrogene laesies minimaal blijven en zichzelf nog kunnen herstellen. Bijkomend zal in vivo de bloedcirculatie zorgen voor een afvoer van de warmte, zo zullen de gemeten waarden in vitro nog dalen. Tijdens een andere studie van Farge, die de Nd:YAP laser bestudeerde tijdens een herbehandeling van het wortelkanaal, konden temperatuurstijgingen van slechts 5°C tot 7°C worden gemeten2. Hogere metingen, schadelijk voor de peri-apicale structuren, werden enkel waargenomen wanneer met de foute instellingen werd gewerkt. Namelijk 10Hz en 300 mJ, gebruikt voor zachte weefselchirurgie. Indien voldoende tijd tussen twee periodes van bestraling wordt gelaten van ongeveer 1 minuut, kan de temperatuur geen grens overschrijden die potentieel schadelijk kan zijn voor de naburige weefsels. Wanneer met een energie van 200 mJ wordt gewerkt, kan slechts oppervlakkige laseractiveit worden waargenomen waarbij het dieper gelegen dentine niet wordt aangetast. De studie toonde een gemiddelde stijging van 7.2°C, waarden die worden bekrachtigd door Calas9. Mits er voldoende rekening wordt gehouden 25

met enkele eenvoudige veiligheidsmaatregelen, zal de toename in temperatuur beperkt blijven. Voldoende afstand, bestralingstijd niet langer dan 45 sec en regelmatige irrigatie zorgen ervoor dat de temperatuur niet zal oplopen tot een schadelijke proportie9. Barek besloot dat de bekomen thermische waarden tijdens Nd:YAP laserirradiatie tijdens een wortelkanaalbehandeling slechts een klein potentieel gevaar vormen voor de periradiculaire weefsels. Als er wordt gewerkt met de door de fabrikant vooropgestelde parameters, kan de Nd:YAP laser op een veilige manier worden gebruikt voor endodontische applicaties34. 3.2 Het gebruik van de Nd:YAP laser in de parodontologie Parodontitis wordt gekenmerkt door een algemeen botverlies met verdiepte pockets ten gevolge van bacteriële inflammatie. Alhoewel scaling en rootplanning (SRP) effectief is in de eliminatie van de bacteriële biofilm en de verwijdering van tandsteen, wordt er nog naar meer doeltreffende en efficiëntere additionele manieren, zoals antibiotica en laserbehandeling, gezocht35. De Nd:YAP laser is niet in staat om subgingivaal tandsteen te verwijderen en om de microbiologische situatie zodanig meer te doen wijzigen dan met SRP alleen. Daarom wordt zijn werkveld in de parodontologie beperkt tot een bijkomende behandeling naast SRP met het conventionele mechanische instrumentarium. SRP alleen is reeds voldoende om de hoeveelheid plaque en ontsteking drastisch te doen dalen12. Dat de Nd:YAP laser toch een meerwaarde zou hebben in deze niet-chirurgische parodontale therapie, blijkt uit een studie van El Yazami et al36. Ze stellen vast dat patiënten die naast de vertrouwde scaling en rootplaning een bijkomende behandeling van irrigatie met 3% H2O2 en laserirradiatie ondergaan, minder postoperatieve gevoeligheid ondervinden en dat het klinisch resultaat positief wordt beïnvloed. Naast het gekende hemostatisch effect van de Nd:YAP laser, zijn er nog andere positieve resultaten op lange termijn: verbeterde bloedings- en plaque-index, sterkere reductie in pockets en meer winst van aanhechtingsepitheel. De meest voorkomende bacteriën in de mondholte die aanleiding geven tot parodontitis zijn onder meer Tannerella forsythensis,

Actinobacillus

actinomycetemcomitans,

Phorphyromonas

gingivalis,

Peptostreptococcus micros en Fusobacterium nucleatum. Hun eliminatie uit de geïnfecteerde pocket worden beschouwd als een zeer complex gegeven14,35. Door 3% waterstofperoxide te activeren met een Nd:YAP kunnen deze bacteriële strengen in vitro volledig worden vernietigd37. Op basis hiervan is er een klinisch protocol opgesteld: het ultrasonisch debrideren van het tandsteen en handmatige SRP wordt gevolgd door de pockets te spoelen met 3% H2O2. Tenslotte wordt het waterstofperoxide geactiveerd door de Nd:YAP laser (30 Hz, 70 mJ). Dankzij de omzetting van energie in warmte, zullen de H2O2 moleculen worden 26

opgebroken in OH- ionen, O2- ionen en H2O. De vrijgekomen ionen hebben een bactericied effect37. Het gebruik van implantaten in de tandheelkunde is ondertussen al meerdere jaren een algemeen geaccepteerde behandelmogelijkheid. Dit heeft echter een nieuwe pathologie met zich meegebracht: peri-implantitis. Een ontsteking van de zachte weefsels rond een implantaat, in combinatie met een pathologische flora, zal botafbraak tot gevolg hebben. De implantaten kunnen naast verschillende windingen ook een bepaalde oppervlaktestructuur hebben om een betere osseo-integratie te bekomen. Bij het verdwijnen van bot ten gevolge van infectie zullen deze structuren bloot komen te liggen en een uitdaging vormen voor een goede behandeling. Het uiteinde van een scaler is namelijk te dik om tussen deze groeven de bacteriën te verwijderen. Missika P et al. stellen een behandeling voor waarbij een conventionele therapie van SRP wordt vervangen door een combinatie van orale chirurgie, Nd:YAP laser bestraling (30 Hz, 220 ms pulsen, 7W, 320 µm optische vezel), waterstofperoxide (H2O2) en antibiotica38. Na een full thickness flap wordt het granulatieweefsel blootgelegd en gecurreteerd, gevolgd door overvloedig spoelen met waterstofperoxide. Direct hierna wordt de laesie bestraald voor enkele seconden. De practicus moet alert zijn om directe bestraling van het titanium implantaat te vermijden om nefaste gevolgen te vermijden. De laserstraal moet parallel met het implantaat verlopen. De combinatie van H2O2 en laserapplicatie zorgt voor een bactericied effect op de gecontamineerde implantaatoppervlakte, de zachte en harde weefsels. Aanvullend zal het hemostatisch effect van de Nd:YAP laser steeds zorgen voor een goede visuele controle van de laesie. Nadien wordt de wonde gehecht en de postchirurgische instructies duidelijk gemaakt aan de patiënt. Alhoewel osteogenesis werd bekomen, is deze case report zeker geen eenduidig bewijs voor het therapeutische effect van de Nd:YAP laser38. Uitvoerig bijkomend onderzoek is gewenst. 3.3 Het gebruik van de Nd:YAP laser in de conserverende tandheelkunde 3.3.1 Effect op restauratieve vulmaterialen en metalen stiften De plastische vulmaterialen worden onderverdeeld in cementen, amalgaam en composiet. Blum et al. onderzochten het effect van de Nd:YAP laser op het oppervlak van deze verschillende restauratieve materialen3. Impact van de laserstraal zorgt telkens voor dezelfde oppervlaktewijziging bij de tandheelkundige vullingsmaterialen. Een krater wordt gevormd in het centrum, de plaats waar de laserstraal invalt. Hier worden dan ook de hoogste 27

temperaturen aangetroffen. Die kraterdiameter is omgekeerd evenredig met de diepte van de krater. Oppervlakkige penetratie van de straling leidt tot grotere diameters, en omgekeerd leidt diepere penetratie tot kleinere kraters. In elke krater worden er ook siliciumdeeltjes teruggevonden, resulterende uit smeltfenomenen van de materialen zelf. Deze bevinding doet suggereren dat de temperatuur tot 1400-1500°C is gestegen, de smelttemperatuur van silicium. De centrale krater wordt omringd door vervormd, gesmolten materiaal, genaamd de fusion edge. Materiaal dat vanwege het schokeffect van de thermische golf werd verplaatst van het centrum naar de buitenste zone van de krater, zal samensmelten met het onaangetaste materiaal. Perifeer van de krater kunnen tenslotte spatten worden teruggevonden, veroorzaakt door het smelten, en materiaalmodificaties ten gevolge van de temperatuurstijging (bijvoorbeeld fracturen). Deze perifere zone is de grens tot waar de thermische golf reikt. Ook deze grens is afhankelijk van de penetratiediepte. De ontstane schokgolf zorgde zelfs voor projectie van afgebroken stukjes materiaal tot wel 80cm ver, vooral bij het tijdelijk cement vanwege zijn poreuze eigenschappen3. Door middel van de verzamelde data met betrekking tot kraterdiameter en –diepte, kan men de materialen classificeren in functie van de reactiviteit met de laserstraal. In aflopende volgorde; tijdelijke cementen, composiet, amalgaam, definitieve cementen en tenslotte metalen. De auteurs van de studie kwamen tot de volgende conclusies in verband met de contact en niet-contact mode; (1) het laserlicht passeert het materiaal zeer snel in contact mode waardoor een strikt operationeel protocol moet worden gevolgd. (2) Wanneer restauratief materiaal in een klein en recht gedeelte van het kanaal zit kan in contact modus worden gewerkt, resulterend in een diepere penetratie over een kleiner gebied. Hetzelfde geldt voor afgebroken metalen instrumenten en stiften, na een korte bestralingstijd is het mogelijk om de stift te verwijderen. Indien het materiaal in een gebogen gedeelte van het kanaal zit, zal een niet-contact mode zorgen voor een ondiepe penetratie over een groter gebied. Ten slotte besluiten de auteurs dat er inderdaad een snelle absorptie van de Nd:YAP laser optreedt door de verschillende materialen, maar dat dit enkel als initiële therapie moet dienen. Na het verzwakken van het materiaal door inbrengen van fracturen door middel van schokgolven, zal het nu veel gemakkelijker te verwijderen zijn met behulp van een ultrasonisch apparaat3. Tenslotte dient er op te worden gewezen dat een amalgaamvulling nooit mag worden verwijderd met behulp van een laser. Het vrijkomen van schadelijke kwikdampen en de hoogreflectieve eigenschappen van het materiaal zorgen voor een onveilige situatie in de praktijk. 28

3.3.2 Evaluatie van hechtsterkte en microlekkage na gebruik van de Nd:YAP laser Het succes van een restauratie wordt onder andere bepaald door een goede afsluiting van de overgang tussen het tandvervangend materiaal en het glazuur en/of dentine. Bij afwezigheid van zo’n sealing kunnen bacteriën en andere schadelijke stoffen gemakkelijk de tand binnendringen en verder migreren richting de pulpa. Vanzelfsprekend kunnen op deze manier gemakkelijk pulpa-irritatie en secundaire cariës optreden. Tegenwoordig kan een degelijke afsluiting worden bekomen na behandeling van het tandmateriaal met de etch and rinse of de self etch techniek39. Het gebruik van fosforzuur (38%) zorgt voor een volledige verwijdering van de smeerlaag en tevens voor de oplossing van de anorganische component van dentine, namelijk hydroxyapatiet. De collageenmatrix die zo overblijft (shag-carpet) zorgt samen met de openliggende tubuli voor voldoende micromechanische retentie. De adhesieve materialen kunnen gemakkelijk in deze structuren vloeien om zo een hybride laag te vormen. Deze laag zorgt voor een grote hechtsterkte door mechanische verblokking van het vulmateriaal met het dentine en ook voor een goede afdichting om microlekkage te voorkomen. Een nadeel van dentinebehandeling met fosforzuur bij vitale tanden is postoperatieve gevoeligheid40. Laser-irradiatie van tandmateriaal resulteert in een fysische wijziging van glazuur en dentine. Hierbij ontstaan kleine putjes en sferische structuren op het tandoppervlakte na behandeling waarbij de dentinetubuli grotendeels gesloten blijven2,40,41. Zoals reeds eerder aangehaald, zal de smeerlaag de oorzaak zijn van de dichtgeslibde tubuli door het smelten en rekristaliseren van het dentine24. Fig 9 toont het dentineoppervlak na behandeling met verschillende methodes40. De oppervlaktemorfologie van het dentine verschilt naargelang de gebruikte methode. Via de zuur-ets methode met fosforzuur wordt een glad oppervlakte bekomen door verwijdering van de smeerlaag waarbij de tubuli open en vergroot zijn. Met de zelf-etch methode worden de tubuli ook open gezet, maar in minder grote mate. Doordat de tubuli zijn opengezet, kan een restauratief materiaal hierin gemakkelijk dieper en in grotere hoeveelheden vloeien, om zo sterke resin tags te vormen. Dit is een groot contrast met bestraling van het oppervlakte met de Nd:YAP laser (300 mJ, 10 Hz): het oppervlak wordt samengesmolten en gekristalliseerd tot een relatief gladde laag, gelijkend op glazuur40,42. Dit zal een grote invloed hebben op de hechtsterkte. De conventionele etch and rinse methode blijft nog altijd superieur aan de self etch techniek en de Nd:YAP irradiatie (respectievelijk een gemiddelde hechtsterkte van 18.2 MPa, 12.6MPa en 13.4MPa). Alhoewel de hechtsterkte van een composiet aan bestraald dentine beduidend lager ligt dan deze met fosforzuur voorbehandeld dentine, blijkt de structuurwijziging naar een meer op glazuur lijkend 29

oppervlakte wel positief te zijn voor de duurzaamheid van de binding40. Armengol et al. (2002) onderzochten de bestraling van glazuur en dentine met de Nd:YAP laser (respectievelijk 310 mJ, 10 Hz, 4s en 240 mJ, 10 Hz, 20s) en de Er:YAG laser (respectievelijk 200 mJ, 4 Hz, 25s en 140 mJ, 4 Hz, 20s) als alternatieve voorbehandeling van het oppervlak om zo een betere afdichting te bekomen42. Irradiatie van het tandoppervlak zou micromechanische retentie bieden voor adhesieve restauratieve materialen. Ze concluderen dat laserirradiatie van glazuur en dentine geen alternatief is voor het etsen met fosforzuur. Bestraling van tandmateriaal brengt negatieve morfologische veranderingen met zich mee vanwege de warmte die hiermee gepaard gaat. Voorbeelden zijn porositeiten, craquelé-lijnen en

microfissuren. 40,42

microlekkage

Deze

wijzigingen

zijn

grotendeels

verantwoordelijk

voor

de

.

Fig 9. SEM opnames van het dentineoppervlak: (a) onbehandeld dentine, (b) fosforzuur, (c) self-etch en (d) Nd:YAP laser

Naast de ruwheid, dat voor voldoende retentie moet zorgen, speelt ook de vrije-oppervlakte energie van het tandoppervlak een belangrijke rol in de interface tussen het tand- en vullingsmateriaal. De adhesie van composieten hangt eveneens voor een deel af van bevochtigbaarheid van een tandoppervlak. Een goede bevloeiing van dit oppervlak, waardoor de adhesieve materialen goed in de micromechanische retenties kunnen vloeien, kan enkel worden bekomen indien de vrije-oppervlakte energie voldoende hoog is. Het gebruik van conditioners en primers zorgt voor een verhoging van deze energie. Armengol et al. onderzochten of het gebruik van lasers een goede alternatieve methode is die het gebruik van de zuur-ets techniek overbodig zou maken43. Een Er:YAG laser (200 mJ, 4 Hz voor glazuur, 140 mJ, 4 Hz voor dentine) zorgt voor de grootste stijging in vrije-oppervlakte energie, zelfs 30

meer dan bij de hantering van de conventionele zuur-ets techniek. Alhoewel de wijzigingen in oppervlaktestructuur van het glazuur overeenkomen met de modificaties bekomen door fosforzuur, resulteert dit echter niet in een betere hechting. Het gebruik van de Nd:YAP laser (310 mJ, 10 Hz voor glazuur, 240 mJ, 10 Hz voor dentine) geeft de slechtste resultaten, waarbij de vrije-oppervlakte energie nauwelijks verhoogt. Bij het gebruik van de Er:YAG laser zou men verwachten dat de waarden van hechtsterkte evenredig zouden stijgen met het verhogen van de vrije-oppervlakte energie. Toch blijkt de beste hechting nog steeds te worden bekomen met de zuur-ets techniek. Een verklaring kan worden gevonden bij de hybride laag. Het aanwenden van een laser zorgt voor een volledige verwijdering van alle organische componenten. Niet

alleen

de hydroxyapatietkristallen, maar ook

de omliggende

collageenvezels worden volledig vernietigd, waardoor er geen hybride laag kan worden gevormd. Behandeling met de Nd:YAP laser heeft slechts een kleine invloed op de vrijeoppervlakte energie, het vergemakkelijkt bevloeiing van dentine en glazuur met adhesieven niet in dezelfde mate als de zuur-ets techniek43. In het orale milieu zal de bondinglaag tussen het dentine en het vulmateriaal door inwerking van verschillende factoren beginnen degraderen. Chen CC et al.onderzochten het effect van verschillende conditioners op dentine dat werd bestraald met een Nd:YAP laser (300 mJ, 10 Hz, 150 µs). Door inwerking van NaOCl, EDTA en fosforzuur werd getracht de hechtsterkte te verbeteren van het composiet aan het dentine44. Na laser-irradiatie zullen de tubuli grotendeels zijn dichtgeslibd door de aanwezigheid van debris. Indien nog een aanvullende behandeling met een conditioner wordt uitgevoerd, zullen de tubuli meer open komen te staan. Het gebruik van fosforzuur geeft de meeste en de grootste open dentinetubuli, gevolgd door EDTA. NaOCl zet de tubuli ook open, maar in mindere mate dan de andere producten (fig 10). Dit heeft als gevolg dat de hechtsterkte beduidend groter wordt dan onbehandeld dentine na laserbestraling. De onderzoekers concluderen dat nabehandeling van het dentineoppervlak positief is voor de duurzaamheid van de composiet-dentine binding, de hechtsterkte zal na verloop van enige tijd minder sterk zijn afgenomen dan dentine-oppervlaktes die niet bestraald zijn geweest.

31

Fig

10.

SEM

opname

van

laser

bestraald

dentine

gevolgd

door

(a)

NaOCl,

(b)

EDTA,

(c) fosforzuur. De open tubuli zorgen voor een mechanische verblokking van het composiet in het dentine, wat de hechtsterkte ten goede komt.

3.3.3 Temperatuurstijging tijdens preparatie Net zoals bij het gebruik van de conventionele handinstrumenten met boor, moet de practicus attent

zijn

op

het

vermijden

van

irreversibele

pulpaschade

veroorzaakt

door

temperatuurstijgingen. De geabsorbeerde energie wordt omgezet in warmte, en zal zich verspreiden in het omringende weefsel45. Bijgevolg is waterkoeling onontbeerlijk om schadelijke effecten aan het tandweefsel te voorkomen. Aanvullend zullen correct ingestelde laserparameters zorgen voor een voldoende grote veiligheidsmarge. Het gebruik van de Nd:YAP laser bij 240mJ en 10Hz zal geen verkleuring, cracks en verkoling teweegbrengen 41. Een stijging van 5.5°C is reeds nefast, terwijl een stijging van meer dan 11.1°C catastrofaal is voor de pulpa46. Zelfs met correct ingestelde laserparameters en waterkoeling is het gebruik van de Nd:YAP laser af te raden voor het gebruik bij de caviteitspreparatie, vanwege een te grote gemiddelde temperatuurstijging van de naburige weefsels. Er kan een stijging worden waargenomen in het naburige dentine van 31.96°C en 8.94°C over een afstand van respectievelijk 0.5mm en 2mm41. Deze schadelijke toename in temperatuur kan worden vermeden indien wordt gewerkt met de Er:YAG laser, dezelfde minimale en reversibele pulpamodificaties worden bekomen indien een conventioneel handstuk met boor wordt gebruikt46. 3.3.4 Indirecte pulpakapping Vitale pulpa-therapie is een behandeling waarbij wordt getracht de vitale pulpa te behouden. Deze is reeds aangetast door cariës of trauma, maar de aangebrachte schade is nog reversibel. Er wordt een onderscheid gemaakt tussen een pulpotomie, directe en indirecte pulpaoverkapping, waarbij telkens een biocompatibel materiaal wordt gebruikt om de wonde te bedekken. De meest gebruikelijke materialen zijn calciumhydroxide (Ca(OH)2), mineral 32

trioxide aggregate (MTA) en Biodentine (Septodont, Frankrijk)33. Een deel van of de volledige pulpa wordt weggenomen bij een pulpotomie om nadien een wondverband aan te brengen in de hoop dat een dentinebrug zal worden gevormd. Indien de pulpa-exponatie klein is, kan worden getracht de wonde te bedekken om reparatief dentine te vormen, zonder hierbij een amputatie uit te voeren. Tenslotte kan de klinische situatie zich voordoen waarbij het carieus dentine het dichtst tegen de pulpa kan worden bewaard. Met deze methode wordt ernaar gestreefd om primaire odontoblasten te beschermen en dentineformatie te promoten ter hoogte van de pulpa-dentine grens. Het primaire doel van het bioactief materiaal bestaat erin om de odontoblasten te stimuleren tot vorming van reparatief dentine. Naast de reeds opgesomde materialen, zijn er ondertussen ook al studies uitgevoerd die het therapeutisch effect van de CO2 en Nd:YAG laser bevestiging bij de indirecte pulpaoverkapping33. Seux D et al. onderzochten of dit effect ook kan worden vastgesteld met het gebruik van de Nd:YAP laser46. De laserstraal kan zich doorheen het nog resterende dentine begeven om zo zeer lokaal de door cariës aangetaste pulpa te verwijderen en herstel te stimuleren, zonder hierbij schade te berokkenen aan pulpa of dentine. Wanneer er met aangepaste parameters (160 mJ, 30Hz) wordt gewerkt voor slechts 0.5 seconden, kunnen schadelijke thermische effecten worden vermeden. De auteurs ondervonden dat de pulpa sneller geneest indien deze wordt bestraald met de Nd:YAP laser. Een grotere metabolische activiteit voor type III collageen en het ontstaan van nieuwe bloedvaten zijn de belangrijkste reacties, te samen met een opeenhoping van dentritische cellen aan de grens van de beschadigde pulpazone. Seux D et al. suggereren dat door de kortstondige bestraling een cascade van reacties in gang wordt gezet die uiteindelijk leiden tot een snellere genezing van de pulpa46. 3.4 Het gebruik van de Nd:YAP laser in de orale chirurgie Als laatste kan de Nd:YAP laser ook worden gebruikt in de orale chirurgie. De orale zachte weefsels bestaan uit ongeveer 90% water, waardoor ze de 1340 nm golflengte goed absorberen. Het hemostatisch effect van lasers wordt toegeschreven aan het feit dat ze de trombocytenactiviteit stimuleren ter hoogte van de wonde, wat zal leiden tot het afdichten van de bloedvaten. De nood aan hechten van de wond zal hiermee eveneens dalen. Door ook de lymfevaten af te snoeren, zal de postoperatieve oedeem sterk verminderen47.

33

3.4.1 Frenulectomie Het kan soms noodzakelijk zijn om een frenulum in te snijden, zoals bijvoorbeeld het geval is bij onder andere ankyloglossie. De tong is hierbij gehinderd in zijn bewegingen omdat het tongfrenulum doorloopt tot aan de tongpunt. Dit kan leiden tot eet-, spraak- en mechanische problemen. Het lipfrenulum kan ook te hoog aangrijpen, waardoor reeds op jonge leeftijd een diasteem wordt gecreeërd tussen de 2 centrale snijtanden. Indien een frenulectomie wordt uitgevoerd met behulp van een laser, hebben De Santis et al. enkele voordelen ondervonden in vergelijking met conventionele chirurgie48. Ten eerste kan het zachte weefsel op een veel efficiëntere manier worden gesneden, zonder bloeding. Dit zorgt voor een veel beter zicht op het operatieveld. De operatietijd kan dan ook aanzienlijk worden verkort. Het gebruik van suturen zal na de operatie overbodig zijn. Ten tweede ervaart de patiënt minder postchirurgische nadelen. Door de afwezigheid en/of sterke vermindering van postoperatieve pijn en infectie hoefden antibiotica en pijnstillers niet te worden gebruikt. De initiële wondgenezing is trager, maar het volledige herstel is sneller zonder hierbij littekenweefsel te vormen. Vanwege bovenvernoemde voordelen kan worden gesuggereerd dat zowel de practicus als de patiënt baat heeft bij het gebruik van de Nd:YAP laser49. 3.4.2 Verwijdering van traumatische fibromen Een traumatisch fibroom is een orale laesie ten gevolge van opgelopen intra-orale schade aan de zachte weefsels. De meest voorkomende plaatsen waar deze kwetsuur zich voordoet zijn de tong, buccale mucosa en onderlip. Een recurent fibroom is zeldzaam en maligniteiten komen niet voor. Een chirurgische excisie moet worden uitgevoerd om het fibroom te verwijderen50. Pedron beschrijft twee case reports waarbij de Nd:YAP (250 mJ en 30 Hz) laser wordt gebruikt om het fibroom te verwijderen51. Na het toedienen van lokale anesthesie wordt een optische vezel van 200 µm gebruikt voor de excisie. Direct na de operatie en 5 dagen postoperatief wordt de wonde bestraald met een InGaAIP laser. Beide patiënten vertoonden een betere postoperatieve periode met vermindering van postoperatieve pijn en oedeem, om te leiden tot een betere wondgenezing zonder littekenvorming.

34

4. Discussie Lasers zijn reeds een gevestigde waarde in enkele medische disciplines zoals urologie, dermatologie en oftalmologie, waar hun positie bij de behandelingen in belang toeneemt. Tandheelkunde is sinds de jaren negentig ook op deze trein gesprongen, waardoor in de wetenschappelijke literatuur bepaalde lasers zoals onder andere de Nd:YAG, Er:YAG, CO2, KTP lasers al voldoende zijn beschreven voor toepassing in dit vakgebied. De Nd:YAP laser is relatief gezien een nieuwkomer op de markt, en geniet veel minder aandacht. Onterecht, zoals blijkt uit de verschillende artikels beschreven in deze thesis. Desondanks de veelbelovende resultaten die geboekt zijn geweest, blijft deze laser redelijk ongekend. De oorzaak kan misschien worden gezocht bij het bedrijf Lokki (Vienne, Frankrijk), de enigste producent van de Nd:YAP laser. Mogelijks ligt een marketingprobleem aan de basis, waardoor deze laser bij het breder publiek niet bekend in de oren zal klinken. Het is inderdaad zeer opvallend dat de meeste studies, gaande over de Nd:YAP laser, zijn uitgevoerd geweest door Franse onderzoekers. Enkele artikels werden zelfs enkel in het Frans aangeboden. Dit doet vermoeden dat vooral publiciteit werd gemaakt in Frankrijk. Veel studies werden rond de eeuwwisseling uitgevoerd, wat een bijkomend probleem veroorzaakt. Ondertussen zullen enkele beweringen al zijn achterhaald, of nieuwe inzichten van andere studies een ander licht geworpen hebben op bepaalde uitkomsten van artikels die eigenschappen van de Nd:YAP laser beschrijven. De wetenschappelijke relevantie kan ook in twijfel worden getrokken, aangezien het beperkt aanbod aan artikels ervoor zorgt dat sommige conclusies van bepaalde studies niet kunnen worden gestaafd. Verder uitvoerig onderzoek is essentieel om voldoende evidence te verkrijgen, vooral met betrekking tot in vivo resultaten. Doordat lasers worden gekenmerkt door één of enkele welbepaalde golflengte(s), houdt dit in dat ze slechts kunnen worden ingezet in een beperkt veld van behandelmodaliteiten. Indien een tandarts wilt beschikken over een lasertoestel in zijn praktijk, moet een weloverwogen beslissing worden gemaakt. Een lasertoestel is nu eenmaal zeer duur. Een Er:YAG laser blinkt uit in de caviteitspreparatie, een KTP laser wordt best gebruikt voor het bleken van tanden, terwijl een Nd:YAG laser eerder wordt aangewend als laser voor kleine chirurgie van de zachte weefsels en in de endodontologie voor zijn bactericied effect52. Een laser hoort daarom voor sommigen beter thuis in de gespecialiseerde praktijk die zich enkel toespitst op een bepaalde tak van de tandheelkunde, waardoor de laser beter tot zijn recht komt. De fabrikant van de Nd:YAP laser echter, beweert dat deze polyvalente laser kan worden gebruikt in de algemene praktijk voor verscheidene doelen. Een ideaal lasertoestel moet in staat zijn om 35

zowel door zacht weefsel te kunnen snijden, als in staat zijn om hard tandweefsel te abladeren. Daarenboven moet er gebruik kunnen worden gemaakt van een eenvoudig laser delivery system dat op een eenvoudige manier de laserstraal kan transporteren tot aan het te bestralen weefsel. Patiënten willen tevens een kortere, minder invasieve en minder pijnlijke behandeling waarbij er minder postoperatieve gevolgen optreden. Kan de Nd:YAP laser voldoen aan de verschillende eisen? Zijn golflengte van 1340 nm zou het grootste voordeel zijn, vermits een goede absorptie kan worden bekomen door verschillende materialen. Ten eerste maakt een goede absorptie door water het mogelijk om te snijden door zachte weefsels, zonder zich hierbij zorgen te maken om necrose van omliggende structuren. Ten tweede kan het hemostatisch effect worden toegeschreven aan de goede absorptie door hemoglobine, met het positief effect van coagulatie en controle van bloeding als gevolg. Ten slotte wordt de golfstraal goed geabsorbeerd door nickel, titanium en staal. Deze unieke lasereigenschap kan het verwijderen van afgebroken instrumentarium of andere metallische objecten uit het wortelkanaal enorm vergemakkelijken. De Nd:YAP laser werkt met een gepulseerde emissie, de pulsen zijn van kortstondige duur (<150 µs). Daardoor kan met een groot maximum vermogen van 2.6 kW worden gewerkt, met frequenties van 5, 10 en 30 Hz, zonder hierbij veel schadelijke thermische gevolgen te veroorzaken. Postoperatief oedeem, inflammatie en pijn worden sterk verminderd en zelfs voorkomen, wat antibiotica en het nemen van pijnstillers overbodig zou maken. De vaste parameters die worden aangeraden door de fabrikant, brengen een nadeel met zich mee doordat er slechts een beperkt aantal mogelijkheden zijn die niet kunnen worden gewijzigd. 5, 10 en 30 Hz voor respectievelijk gebruik in het wortelkanaal, dentine en gingiva. Er kan nog gespeeld worden met de energiewaarden, de meest gebruikte instelling in de studies zijn als volgt: * Restauratieve tandheelkunde - 10 Hz en 300 mJ * Parodontologie – 30 Hz en 250 mJ * Endodontologie – 5 Hz/10 Hz en 120,200 of 260 mJ De instellingen gebruikt in de endodontologie zijn echter niet voldoende om een bactericied effect te bekomen, wat toch een vereiste is om een succesvolle wortelkanaalbehandeling te bekomen. Hiervoor wordt de frequentie opgedreven tot 30 Hz bij energiewaarden van 170 mJ. Deze bevindingen moeten nog uitvoerig worden onderzocht in vivo, aangezien de thermische effecten nog niet zijn beschreven.

36

Na het onderzoeken van de literatuur blijken de eigenschappen van de Nd:YAP laser niet allemaal even correct te zijn, zoals verondersteld door de fabrikant. De resultaten van de Nd:YAP laser zien er inderdaad gunstig uit voor het gebruik bij de wortelkanaalbehandeling, vooral met betrekking tot het verwijderen van instrumentarium. In de andere vakgebieden is de Nd:YAP laser eerder een bijkomstig instrument, waarbij met zijn gebruik geen grote meerwaarde kan worden verkregen. Een veel gunstiger effect kan reeds worden bereikt met conventionele methodes of met andere lasers. Het beknopte overzicht hieronder weergegeven zorgt voor meer duidelijkheid. 1. Het gebruik van de Nd:YAP laser in de restauratieve tandheelkunde Hechting van het vullingsmateriaal aan het tandweefsel, waarbij een goede afdichting wordt bekomen is één van de belangrijkste eisen die het welslagen van een conserverende behandeling zal bepalen. De adhesie is afhankelijk van onder andere de micromechanische retentie. Doordat na laserbestraling met de Nd:YAP laser het dentine-oppervlakte wordt samengesmolten en gerekristalliseerd tot een relatief gladde laag, met dichtgeslibde tubuli, zal een adhesief materiaal niet goed kunnen hechten40,42,44. Doordat de vrije-oppervlakte energie amper in waarde zal toenemen na bestraling, zal er geen goede bevloeiing van een adhesief in de microstructuren plaatsvinden43. De temperatuur kan flink oplopen, zelfs met waterkoeling, waardoor er microfissuren, craquelé-lijnen en porositeiten kunnen worden waargenomen. Niet te vergeten zal de pulpa ook irreversibele schade oplopen13,31. Dit alles zal leiden tot pulpanecrose én een slechte afdichting van de caviteit na het plaatsen van een vullingsmateriaal. Het gebruik van de Nd:YAP laser voor de caviteitspreparatie wordt dan ook afgeraden. De Er:YAG laser is een degelijk en geschikt alternatief52. De temperatuurstijging blijft binnen de perken, zonder thermische schade aan te richten46. Een Nd:YAP laser is wel geschikt voor het verwijderen van cementen, amalgaam en composieten. Deze materialen vertonen een goede reactiviteit met de golfstraal. Het kan echter slechts dienen als initiële therapie. Door het creëren van fracturen kan het materiaal verder worden verwijderd door een ultrasonisch apparaat3. Zodoende wordt geen onnodig, gezond tandweefsel weggenomen en kan er minimaal invasief worden gewerkt. Indien de carieuze laesie zich uitbreidt tot tegen de pulpa, kan met aangepaste parameters wordt gewerkt om tot een herstel van de pulpa te komen door middel van vorming van een dentinebrug46. Hetzelde effect kan worden bereikt door het gebruik van Biodentine (Septodont) of MTA (Mineral Trioxide Aggregate). De vraag wordt gesteld of de Nd:YAP 37

laser een toegevoegde waarde kan betekenen voor de behandeling, vermits er alternatieven op de markt zijn die reeds voldoende zijn bestudeerd én waarvan de klinische relevantie is bewezen. 2. Het gebruik van de Nd:YAP laser in de parodontologie en implantologie Hetzelfde geldt voor de parodontologie, vermits de Nd:YAP laser niet in staat is om subgingivaal tandsteen te verwijderen, zal zijn werkveld worden beperkt tot een bijkomende behandeling naast SRP met het conventionele instrumentarium. Dit is reeds voldoende om tot een tevredenstellend resultaat te komen14. Een supplemenaire spoeling met H2O2 (3%), om vervolgens door de Nd:YAP laser te laten activeren, zorgt wel voor een verdere eliminatie van resistente parodontopathogenen uit de pockets. Een protocol is uitgewerkt door Caccianiga G et al., dat eveneens kan worden gebruikt voor het behandelen van peri-implantitis37,38. 3. Het gebruik van de Nd:YAP laser in de endodontologie De voornaamste toepassing van de Nd:YAP laser bevindt zich in de endodontologie. Ondanks dat er in de literatuur bijna niets over terug te vinden is, heeft de Nd:YAP laser een unieke eigenschap die niet kan worden teruggevonden bij een andere laser. Het abladeren van afgebroken NiTi instrumenten, vooral uit het apicale 1/3e van het wortelkanaal, zorgt ervoor dat deze laser een effectieve meerwaarde biedt bij de wortelkanaalbehandeling. Verder onderzoek is zeker en vast noodzakelijk, maar het ziet er naar uit dat de Nd:YAP laser ook kan worden gebruikt voor de gehele wortelkanaalbehandeling, en niet alleen als additioneel hulpmiddel naast het roterend instrumentarium7,9. Met de golfstraal van 1340 nm is het mogelijk om het kanaal gelijkmatig te vergroten, met een doeltreffende reinigbaarheid, zonder de onderliggende structuren te modificeren. Door NaOCl in het kanaal te activeren door middel van de laser, zal een fotomechanisch effect voor opwarming van het spoelmiddel zorgen. De gevormde gasbelletjes zullen door de thermische expansie zorgen dat het irrigantia zich in de accessoire kanaaltjes zal verspreiden53. Een verder fotothermisch effect zal voor een meer doeltreffend antibacterieel effect zorgen, pigmentatie van het celmembraan van de micro-organismen is hierbij onmisbaar12. Een kanaalwand die werd bestraald met de Nd:YAP laser zal ook gemakkelijker instrumentatie met vijlen toelaten en latere condensatie met gutta percha vergemakkelijken23. Nd:YAP is een geduchte concurrent voor de Nd:YAG laser, die zijn strepen alvast heeft verdiend in de endodontische behandelingen met gebruikmaking van de laser52,54.

38

4. Het gebruik van de Nd:YAP laser in de orale chirurgie Dankzij het hemostatisch effect en een goede absorptie van de golflengte door water, is de Nd:YAP uiterst geschikt voor kleine chirurgische ingrepen zoals een frenulectomie of voor het verwijderen van een klein traumatisch fibroom48,49,51. Voor de meer precieze orale chirurgie zijn andere lasers meer geschikt, zeker als het gaat om botingrepen. Dan zijn de Er:YAG en ErCr:YsGG laser meer aangewezen53.

39

5. Conclusie Om terug te keren naar de oorspronkelijke onderzoeksvraag, waar er naar de toegevoegde waarde van de Nd:YAP laser wordt gezocht, kan worden besloten dat deze laser zeker en vast een plaats kan verdienen in een endodontologische praktijk. De endodontoloog kan gebruik maken van de unieke eigenschap dat metallische voorwerpen worden geablateerd met behulp van de Nd:YAP laser. Daarnaast zijn er andere veelbelovende resultaten geboekt op het gebied van de wortelkanaalbehandeling, maar aangezien de literatuur hierover zeer beperkt is, kunnen hier zeker nog geen voorbarige uitspraken worden gedaan. Of globaal gezien de lasers effectief hun geld waard zijn in een algemeen tandheelkundig kabinet, is een andere vraag. Doordat de verschillende tandheelkundige behandelingen telkens een andere specifieke golflengte vereisen om tot een optimaal resultaat te leiden, kan de practicus moeilijk verschillende lasers in zijn praktijk tot zijn beschikking hebben. Uit de resultaten is gebleken dat op sommige gebieden de Nd:YAP laser inderdaad een positieve uitkomst bracht, maar dat deze de conventionele methodes niet evenaart. Een vervanging is het zeker niet, slechts een bijkomstige techniek die ook via andere en goedkopere manieren kan worden bekomen. Uiteraard is nog veel bijkomstig (in vivo) onderzoek nodig om tot een eenduidige conclusie te komen vooraleer er verdere uitspraken worden gedaan.

40

6. Referenties 1. Maiman T. Stimulated optical radiation in ruby. Nature 1960; 187:493-494. 2. Farge P et al. In vitro study of a Nd:YAP laser in endodontic retreatment. Journal of Endodontics 1998; 24: 359-363. 3. Blum JY et al. Effects of the Nd:YAP laser on coronal restorative materials: implications for endodontic retreatment. Journal of Endodontics 2000; 26: 588-592. 4. Einstein A. Zur quantentheorie der strahlung. Physiol Z 1917; 18:121-128. 5. Meire M et al. Lasers: principes, eigenschappen en weefselinteractie. Belgisch Tijdschrift voor Tandheelkunde 2009; 2: 60-66. 6. http://www.claremont-medical.com/upload/yap-laser/File/brochure/Brochure-YAP-laserUK.pdf 7. Moshonov J et al.Cleaning of the root canal using Nd:YAP laser and its effect on the mineral content of the dentin. Journal of Clinical Laser Medicine and Surgery 2004; 22(2): 87-89. 8. Omar A et al. Review of laser fibers: a practical guide for urologists. Journal of Endourology 2004; 18(9): 818-829. 9. Calas P, Rochd T. Utilisation d’un laser Nd:YAP pour la préparation canalaire: étude préliminaire. Tribune Dentaire 1995; 3(20):17-23. 10. Shen Y et al. Defect in nickel-titanium instruments after clinical use. Part 2: fractographic analysis of fractured surface in a cohort study. Journal of Endodontics 2009; 35(1):133136. 11. Gencoglu N, Helvacioglu D. Comparison of the different techniques to remove fractured endodontic instruments from root canal systems. Europian Journal of Dentistry 2009; 3(2):90-95. 12. Ambrosini P et al. Clinical and microbiological evaluation of the effectiveness of the Nd:YAP laser for the initial treatment of adult periodontitis. Journal of Clinical Periodontology 2005; 23: 670-676. 13. Pirnat S et al. Study of the direct bactericidal effect of Nd:YAG and diode laser parameters used in endodontics on pigmented and nonpigmented bacteria. Lasers Medical Science 2011; 26:755-761. 14. Aoki et al. Lasers in nonsurgical periodontal therapy. Periodontology 2000; 36:59-97. 41

15. Depraet FJ et al. The sealing ability of an epoxy resin root canal sealer after Nd:YAG laser irradiation of the root canal. International endodontic journal 2005; 38:302-309. 16. Meire MA et al. Effectiveness of different laser systems to kill Enterococcus faecalis in aqueous suspension and in an infected tooth model. International Endodontic Journal 2009; 42:351-359. 17. Blum JY et al. An evaluation of the bactericidal effect of the Nd:YAP laser. Journal of Endodontics 1997; 23(9): 583-585. 18. Rochd T et al. Evaluation of the bactericidal activity on oral organisms of the Nd:YAP laser in vitro. Lasers in Medical Science 1998; 13:288-292. 19. Stabholz A et al. Lasers in endodontics. The Dental Clinics of North America 2004; 48: 809-832. 20. Violich DR, Chandler NP. The smear layer in endodontics – a review. International Endodontic Journal 2010; 43:2-15. 21. Oguntebi BR. Dentine tubule infection and endodontic therapy implications. International Endodontic Journal 1994; 27(4): 218-222. 22. Kimura Y et al. Lasers in endodontics: a review. International Endodontic Journal 2000; 33: 173-185. 23. Blum JY, Abadie MJM. Study of the Nd:YAP laser. Effect on canal cleanliness. Journal of Endodontics 1997; 23(11): 669-675. 24. Michiels R et al. Investigation of coronal leakage of root fillings after smear-layer removal with EDTA or Nd:YAG lasing through capillary-flow porometry. Photomedicine and laser surgery 2010; 28(2): 53-50. 25. Goya C et al. Effects of pulsed Nd:YAG laser irradiation on smear layer at the apical stop and apical leakage after obturation. International Endodontic Journal 2000; 33:266-271. 26. Kimura Y et al. Treatment of dentine hypersensitivity by lasers: a review. Journal of Clinical Periodontology 2000; 27:715-721. 27. Bränström M, Aström A. The hydrodynamics of dentine; its possible relationship to dentinal pain. International Journal of Dentistry 1972; 22(2):219-227. 28. Grossman LI. A systematic method for the treatment of hypersensitive dentin. Journal of American Dental Association 1935; 22:592-602. 29. Lee BS et al. In vitro study of dentin hypersensitivity treated by Nd:YAP laser and bioglass. Dental Materials 2005; 21: 511-519. 30. Hench LL, Paschall HA. Histochemical responses at a biomaterial’s interface. Journal of Biomedical Materials Research 1974; 5:49-64. 42

31. Lee BS et al. In vitro study of dentinal tubule occlusion with sol-gel DP-bioglass for treatment of dentin hypersensitiviy. Dental Materials Journal 2007; 26(1):52-61. 32.Ricardo ALF. In vivo study of the Nd:YAP laser in persistent periapical lesion. Photomedicine and Laser Surgery 2005; 23(6): 582-585. 33. Qureshi A et al. Recent advances in pulp capping materials: an overview. Journal of Clinical and Diagnostic Research 2014; 8(1):316-321. 34. Barek S et al. In vitro thermal effect of root canal Nd:YAP irradiation. The pan european federation of the international association for dental research. September 10-12, 2008. 35. Schwarz F et al. Laser application in non-surgical periodontal therapy: a systematic review. Journal of Clinical Periodontology 2008; 35(8): 29-44. 36. El Yazami H et al. Periodontal evaluation of an Nd:YAP laser combined with scaling and rootplaning for nonsurgical periodontal treatment. A clinical evaluation. Journal of Oral Laser Applications 2004; 4:97-102. 37. Caccianiga G et al. Bactericidal effects of Nd:YAP. An in vitro study. Avances en Odontoestomatologia 2007; 127-133. 38. Missika P, Stroumza J. Traitement d’une peri-implantite avec le laser Nd:YAP. A propos d’un cas. Revue d’Odonto-Stomatologie 2003; 32:215-229. 39. Van Meerbeek B et al. Morphological aspects of the resin-dentin interdiffusion zone with different dentin adhesive systems. Journal of Dental Research 1992; 71(8):1530-1540. 40. Huang MS et al. The effect of thermocycling and dentine pre-treatment on the durability of the bond between composite resin and dentine. Journal of Oral Rehabilitation 2004; 31: 492-499. 41. Armengol V et al. Temperature rise during Er:YAG and Nd:YAP laser ablation of dentin. Journal of Endodontics 2000; 26(3): 138-141. 42. Armengol V et al. Microleakage of class V composite restorations following Er:YAG and Nd:YAP laser irradiation compared to acid-etch: an in vitro study. Lasers Medical Science 2002; 17: 93-100. 43. Armengol et al. Effects of Er:YAG and Nd:YAP laser irradiation on the surface roughness and free surface energy of enamel and dentin: an in vitro study. Operative Dentistry 2003; 28:67-74. 44. Chen CC et al. Effect of conditioners on bond durability of resin composite to Nd:YAP laser irradiated dentin. Dental Materials Journal 2006; 25(3): 463-469. 45. Coluzzi DJ. Fundamentals of dental lasers: science and instruments. Dental Clinic of North America 2004; 48:751-770. 43

46. Seux D et al. In vitro study of a neodynium:yttrium aluminium perovskite laser on human nonexposed pulp after cavity preparation. Clinical Oral Investigations 2004; 8:145-150. 46. Zach L, Cohen G. Pulp response to externally applied heat. Oral Surgery, Oral Medicine, Oral Pathology 1965; 19:515-530. 47. Coleton S. Lasers in surgical periodontics and oral medicine. The Dental Clinics of North America 2004; 48:937-962. 48. De Santis D et al. Lingual frenectomy: a comparison between the conventional surgical and laser procedure. Minerva Stomatologica 2013 (Epub ahead of print). 49. De Santis D et al. Nd:YAP laser assisted frenulectomy: a case series on 23 patients. Minerva Stomatologica 2013 (Epub ahead of print). 50. Esmeili T et al. Common benign oral soft tissue masses. The Dental Clinics of North America 2005; 49(1): 223-240. 51. Pedron I et al. Association of two lasers in the treatment of traumatic fibroma: excision with Nd:YAP laser and photobiomodulation using InGaAIP: a case report. Journal of Oral Laser Applications 2009; 9:49-53. 52. De Moor R et al. Lasers in de algemene praktijk, een toegevoegde waarde. Belgisch Tijdschrift voor Tandheelkunde 2009; 2:67-70. 53. Géronimi C. Revues des applications clinique possibles avec un laser Nd:YAP en omnipratique. La Lettre de la Stomatologie 2013; 60:52-58. 54. Sadik B et al. Effects of laser treatment on endodontic pathogen Enterococcus faecalis: a systematic review. Photomed Laser Surg. 2013 May;31(5):192–200.

44