טיפול שיניים בלייזר
בשנת 1960 יוצר מכשיר הלייזר הראשון למטרות רפואיות כאשר אחת המטרות הייתה פיתוח מכשיר מתקדם שיחליף את מכשיר הטורבינה הישן והרועש בכסא השיניים (יוניט). בעשרות השנים שחלפו מאז, הלייזר הפך לכלי שימושי בתחומים רבים כמו ריתוך, עיבוד שבבי, טלקומוניקציה, הולוגרפיה ועוד. אולם אחד השימושים היעילים והחשובים ביותר של הלייזר נמצא ללא ספק בתחום הרפואה. הודות לדיוק ולעוצמת קרן הלייזר ניתן להשתמש בה כדי לרפא מחלות שונות בגוף האדם. הרפואה למעשה יודעת למקד ולנצל היטב את יכולות ההריסה האדירות של הלייזר.
בשנת 1997 אישר ה- FDA האמריקאי את השימוש בלייזר מסוג הרביום לטיפול בשיניים עצמן, כאשר עד אז ניתן היה להשתמש בשיטת הלייזר רק על רקמות רכות (כמו החניכיים). כיום, משתמשים בלייזר ברפואת השיניים להלבנת שיניים, ניתוחים כירורגיים, טיפול בעששת, טיפול בכאבים כרוניים ועוד. מקור המילה לייזר הוא בשפה האנגלית, והיא ראשי התיבות של ‘הגברת אור על ידי גירוי פליטה של קרינה’ (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation). במילים אחרות, מדובר באלומת אור בעלת עוצמה אנרגטית גבוהה המסוגלת להשפיע באופן משחרר או הרסני ובהתאם לצורך, על הרקמות המוקרנות.
במקרים של עששת למשל, אלומת האור מוקרנת על השן ומעלימה את האזור הנגוע שעל פניה. הפעולה הממוקדת והמדויקת הזו יוצרת חורים קטנים בשן, ומחליפה את הצורך לקדוח חורים גדולים יותר ברקמות, את החורים שנוצרו משקמים עם אור הלוגן וחומרי איטום אסתטיים. כיוון שפעולת הלייזר מבוצעת רק על פני שטח השן, לא צריך להרדים את האזור המטופל, אין רעש של טורבינה והטיפול מתבצע ללא כאבים ובמהירות.
מה ההבדל בין אור לייזר לאור רגיל?
כל קרן אור היוצאת ממקור כלשהו מתחילה להתרחב ככל שהיא מתקדמת ומתרחקת ממקור האור. במקביל היא נעשית פחות חזקה כי האנרגיה שהיא מובילה נחלקת לשטח שהוא כל פעם גדול יותר. הדבר קורה מאחר שמקור האור אינו עקבי, כלומר מדובר במקור אור כאוטי (ללא סדר) הפולט גלי אור שונים שעוברים אחד בתוך השני ויוצרים אלומה מפוצלת.
כאשר האור הוא מונו-כְרוֹמָטִי ועקבי (קוֹהֶרֶנְטִי) לא תהיינה הפרעות בתוכו והוא יופץ מבלי להתרחב, כאשר האנרגיה אותה הוא מוביל תישמר באופן קבוע באזור אחד מוגבל. כאשר משתמשים בלייזר, שואבים אנרגיה מחומרים מוצקים או גזים, ומקרינים את אותה האנרגיה בצורה הרבה פחות מרוכזת באמצעות אלומת אור דקה מאוד.
תולדות הלייזר
הפיזיקאי האמריקאי ממוצא הודי תיאודור מלמן בנה לראשונה רובה לייזר שיכול לייצר קרן לייזר למטרת טיפולים רפואיים. לאחר מלחמת העולם השנייה התעצם המחקר אודות המיקרו-גלים בתחום הרדאר והרדיו-אסטרונומיה, והמדענים החלו לחקור את האפשרויות לייצור קרני מיקרו-גלים בעצמה גדולה.
כשני עשורים לאחר מכן, הפיזיקאי האמריקאי צ׳רלס טוואנס, רצה לפתח מכשיר המשגר מיקרו-גלים בעצמה רבה, ולכן הוא ניסה להתמקד ברמת המולקולות ולא במעגלים אלקטרוניים. בזמן הקרנת הלייזר, המולקולות רוטטות ומשתנות, תכונה שטוואנס ניצל – הוא השתמש במולקולות של אמוניאק שרוטטים 24 אלפי מיליונים פעמים בשנייה בתנאים מתאימים. בשנת 1951 הוא הגיע למסקנות תיאורטיות שסייעו לו לפתח מכשיר שמשגר מיקרו-גלים, ובשנת 1953 הוא בנה אותו במשותף עם תלמידיו.
המכשיר התבסס על התנעת מולקולות אמוניאק החשופות לקרן מיקרו גל בתדירות הטבעית של המולקולה. מולקולה זו נוצרת ממיקרו-גלים ומשגרת אנרגיה בצורה של מיקרו-גל אחר שמשוגר למולקולה אחרת וחוזר חלילה. כך חוזר על עצמו התהליך עד שנוצר אפקט-מפל שמוליד את המיקרו-גלים הרצויים.
בשנת 1960 מלמן, אותו פיזיקאי אמריקאי ממוצא הודי, הצליח לייצר במעבד את המתקן הראשון המסוגל לייצר קרן אור הנראית לעין, קרן עוצמתית, עקבית ומונו-כְרוֹמָטִית שנקראה לימים קרן לייזר. הלייזר כיום מבוסס על מדיום פעיל מנוזל, מוצק או גז שפולט אור כאשר הוא מותנע על ידי מקור אנרגיה, המקור המתניע הזה יכול להיות תוצאה של תגובה כימית, חשמלית או אופטית.
כיצד פועל הלייזר?
בתוך מכשיר הלייזר נמצא צינור מזכוכית מלא בגז המופעל על ידי זרם חשמלי שעובר דרכו, כאשר בכל אחד מקצוות הצינור יש ראי. הזרם החשמלי מצית את האטומים של הגז שמתחילים לפלוט פוטונים, כלומר אנרגיה מאירה. חלק מהפוטונים שהוא פולט פוגעים באטומים פעילים אחרים וכתגובה הם פולטים פוטונים זהים (פליטה מקרינה).
כאשר פוטון מתנגש עם אטום פעיל נוצר פוטון זהה, שני הפוטונים יכולים גם הם להתנגש עם אטומים פעילים אחרים ולחזור ולייצר יותר פוטונים שגם הם מתנגשים עם אטומים אחרים וכן הלאה (תהליך הגברה).
חלק מהפוטונים מתנגשים במראות ומשתקפים אל תוך הגז, היכן שנמשכת ההגברה והפליטה המואצת. הראי שממוקם בקצה, היכן שמשוגרת אלומת הלייזר, הוא שקוף למחצה כדי לאפשר מעבר לחלק מהאור, ותמיד משתקפים פנימה מספר פוטונים שישמרו על ההגברה. רק הפוטונים שנעים במקביל לציר של הצינור פוגעים במראות והם מתגברים ויוצרים אלומת אור לייזר מונו-כְרוֹמָטִי ועקבי.
השימושים בלייזר
אפשרויות השימוש בלייזר הן כמעט בלתי מוגבלות, הלייזר הפך למכשיר יעיל ובעל ערך בתעשייה, במחקר המדעי, בטכנולוגיה הצבאית ובאמנות. בתחום הרפואה, עם קרני לייזר צרות ועוצמתיות, אפשר לחתוך ולצרוב רקמות מסוימות תוך חלקיק שנייה וזאת מבלי לגרום נזק לרקמה בריאה סמוכה. הלייזר משמש לחיבור הרשתית, לניקוב הגולגולת, לטיפול בפציעות ולצריבת כלי דם. בנוסף, פותחה טכנולוגיית לייזר המסייעת לבצע ניסויי מעבדה בדוגמיות ביולוגיות קטנות.
ברפואת שיניים, לייזר בעוצמה בינונית יכול לשבור יחידות מולקולריות ולהרוס רקמות בעייתיות. ברפואת עיניים, ישנם סוגי לייזר הנספגים על ידי הקרנית ומשמשים לניתוח הנקרא ‘שבירה’ המתקן בעיות קוצר ראייה. עוד בתחום זה, הלייזר משמש לתהליך הסרת משקפיים באמצעות טכנולוגיה מתקדמת ובה מכשיר לייזר משגר פעימות אור קצרות מאוד המסוגלות להפריד את רקמת הקרנית מהיקפה וכך יוצרים עדשה קטנה בקרנית, בהתאם לליקוי שרוצים לתקן.
סוגי לייזר ברפואת שיניים
ברפואת שיניים משתמשים בסוגי לייזר רבים, שאותם ניתן לסווג לשתי קטגוריות:
לייזר בעצמה נמוכה - המחולק גם הוא לשני סוגים, ריפוי ואבחון. לייזר בעצמה נמוכה אינו משמש להריסת תאים חיים אלא הוא כולל השפעה מאלחשת, אנטי-דלקתית וביו-סטימולנטית המאיצה את הצטלקות הפצעים ומפחיתה בצקות ודלקות לאחר ניתוח. דוגמא למכשיר לייזר בעל עצמה נמוכה:
דיודת לייזר – החומר הפעיל בדיודת לייזר הוא מוליך למחצה (Gallium aluminum arsenide (Ga-Al-As שהופך אנרגיית חשמל לאנרגיית אור. דיודת לייזר מייצרת אורכי גל שונים בספקטרום שבין 800 ל- 980 ננומטר. משתמשים בדיודת לייזר כדי לבצע פעולות כירורגיות ברקמות רכות וגם בשפעול ג’ל בהלבנת שיניים במרפאה.
לייזר בעצמה גבוהה, או לייזר כירורגי – משתמשים בו לרקמות רכות, רקמות קשות ולפוטו-פולימריזציה. ללייזר כירורגי שמשוגר באורכי גל שונים, יש השפעות שונות על אזורי הטיפול. בין סוגי הלייזר מסוג זה ניתן למצוא:
לייזר CO2 - לייזר גזי (פחמן דו חמצני, חנקן והליום) בדרגות אורך שונות, שבאמצעותו ניתן לחתוך ולאדות רקמות רכות באופן הטוב ביותר. קרן הלייזר של המכשיר אינה חודרת לעומק הרקמה שכן מרבית האנרגיה נבלעת באמצעות המים שנמצאים בפני השטח החיצוני של הרקמות הרכות. לייזר CO2 מהווה תחליף מעולה לאיזמל המנתחים שכן ניתן למקד את אור הלייזר בדיוק רב ולשלוט על הסרת הרקמות שאותן צריכים להרחיק. באמצעות מכשיר לייזר CO2 ניתן גם “לסגור” את כלי הדם שנוצרים בשולי החתך, וכתוצאה מכך למנוע דימום מיותר. השימוש במכשיר מקטין בנוסף את האפשרות לזיהום אזור הניתוח. הפעולה של לייזר מסוג CO2 בחורים ובחריצים מגדילה את העמידות למתקפת חומצות ומקטינה את החדירות של הסתימה בשן, פעולה בעלת חשיבות מונעת ברפואת השיניים. תכונות אלו הופכות את הלייזר לגורם חשוב בניתוחים דנטליים והשפעתו האנטי-בקטריאלית היא חיונית ומכריעה.
לייזר Nd:YAG - לייזר מצוין לקרישה, אינו נספג במים המיועד בעיקר לטיפול בכלי דם וברקמות עם פיגמנטציה. סוג לייזר זה אינו מיועד במיוחד לשיניים בגלל שבאינטראקציה עם הרקמות הקשות הוא גורם לנזק תרמי גדול שמקרין על הרקמות הסמוכות, ברמה מיקרוסקופית התופעה הזו מתבטאת בהופעת חריצים או סדקים בשיניים עקב החום, וסדקים שנוספים גם לחומרי האיטום בתעלות השיניים. משתמשים בלייזר זה כדי לחטא את תעלות השורש כאשר המטופל נדרש לטיפול שורש.
לייזר ארגון (Argon) - לייזר גזי (גז ארגון (+Ar) שמתאים לכמה ענפים ברפואה כשהנפוץ בהם הוא עיניים. ברפואת שיניים משתמשים במכשיר כדי להקשות חומרים, לשפעל ג’ל שאיתו מלבינים שיניים במרפאה וגם כדי לחטא את תעלות השורש כאשר המטופל נזקק לטיפולי שורש.
לייזר Er:YAG – מכשיר שקיבל את אישור מינהל התרופות והמזון האמריקאי בשנת 1997 לטיפול ברקמות קשות הנחשב ליעיל במיוחד. לייזר שפועל על בסיס גביש שהחומר הפעיל בו הוא YAG שמצופה בהרביום. באמצעות המכשיר ניתן לקדוח ולפנות רקמת שן קשה ואף לחטא ולנקות את תעלות השורש ביעילות. מדובר במכשיר לייזר לא מורכב, יעיל, אינו מאסיבי ולכן ניתן לניידו בקלות רבה.
טיפולי לייזר ברפואת שיניים
מכשיר הלייזר ברפואת שיניים משגר אלומת אור בעלת יכולת מיקוד גבוהה במיוחד העוברת דרך סיב אופטי בידית הפעלה הדומה לזו הרגילה שבה הרופא משתמש כאשר הוא מטפל בשן. ברפואת שיניים מבצעים מגוון טיפולי לייזר, לדוגמה:
הסרת עששת בלייזר – לייזר משמש לתהליכי קדיחה לא עמוקים מדי בשיניים, ביניהם גם הסרת עששת. הלייזר מסיר ללא כאב או אי נוחות את הרקמות הקשות והנגועות של השן ללא החום הנוצר באמייל השן בעקבות פעולת המקדחה הרגילה, ללא רעש ובדיוק רב. כמו כן, הלייזר מסיר אך ורק רקמות פגועות ולא בריאות.
ניתוחי חניכיים בלייזר – העצם והחניכיים בלסת ניזוקים בדרך כלל כתוצאה מחוסר היגיינת פה, עששת ועישון. הסימנים למחלות החניכיים כוללים דימום ואדמומיות חריגה בחניכיים, כאב, מוגלה ונשירת שיניים. תפקיד הלייזר בטיפולי חניכיים הוא למנוע דימום, לחטא את האזור ולרפא את הדלקת שנוצרה בו. ברוב טיפולי החניכיים בלייזר אין צורך בהרדמה. במהלך הטיפול משתמשים במכשיר ידני מיוחד שמשגר אנרגיה דרך חומר קריסטלי שמנתק את החומרים הדביקים, למשל אבנית משורש השן.
טיפול ברגישות – רגישות בשן מתבטאת באי נוחות הנוצרת כתוצאה מגירויים של חום, קור או מגע. רגישות זו נגרמת בעיקר כתוצאה משחיקת משטח השן או הרגלי צחצוח לא תקינים. טיפול לייזר ברגישות הוא קל ומהיר, ולוקח כדקה לכל שן.
טיפול שורש בלייזר – זהו טיפול מקיף בחלק הפנימי של השן הכולל מניעה, אבחון וטיפול במחלות עצב השן או מוך השן. הגורם הנפוץ ביותר לביצוע טיפול שורש הוא עששת שלא טופלה במשך זמן רב וכך אפשרה לבקטריות לחדור למוך השן, הבנוי מתאים, עצבים וכלי דם רגישים. בטיפול למעשה מסירים את הרקמות הנגועות והמודלקות, מחטאים את פנים השן ולבסוף אוטמים את השורש, כל זאת כדי למנוע עקירה. במקרה זה משתמשים בלייזר כדי לייבש ולחטא את השורש לפני שממלאים אותו, מה שמבטיח סיכויי הצלחה גדולים יותר של התהליך.
הלבנת שיניים בלייזר – אמנם לייזר לבדו אינו יכול להלבין את השיניים, אך יש ביכולתו להאיץ את תהליך ההתפרקות של פרוקסיד החמצן שמשתמשים בו בשיטות להלבנת שיניים. בעזרת הלייזר אפשר להוריד את זמן העבודה, בהשוואה למנורת הלוגן, כאשר מקרינים את אלומת הלייזר עם החומר המלבין.
ניתוחי שיניים והשתלות שיניים בלייזר - מאפשר עבודה באזור נקי, יבש וסטרילי, עם חתכים מדויקים וחדים המבוצעים בעיקר במהלך השתלת שיניים בלייזר, בהרדמה מינימאלית, לרוב ללא צורך בתפרים, ללא כאבים או זמן החלמה. באמצעות טיפולי לייזר בשיניים אפשר לבצע גם ביופסיה (נטילת רקמה שנשלחת לבדיקת מעבדה), להסיר אפתות, לחתוך רקמות ברווח בין השיניים הקדמיות העליונות ולטפל בג’ינג’יביטיס (דימום יתר בחניכיים).
הסרת סתימות ישנות בלייזר - בתהליך זה מקרינים לייזר מסוג Er:YAG לאזור הסתימה הישנה עד שהחומר משתחרר.