Научная статья на тему 'Distribution of the temperature inside and around titanium implants during irradiation with Er:YAG laser (laboratory analysis)'

Distribution of the temperature inside and around titanium implants during irradiation with Er:YAG laser (laboratory analysis) Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

CC BY
74
18
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
IMPLANT / TEMPERATURE / ER:YAG LASER / TITANIUM / IRRADIATION

Аннотация научной статьи по биотехнологиям в медицине, автор научной работы — Ivan Nachkov, Plamen Zagorchev, Maria Dencheva, Stamenov Nikola, Tomov Georgi

The aim of the research is to establish the changes in the temperature inside and around intraosseous titanium implants during irradiation with Er:YAG/2940nm/laser. Thermal camera with high resolution was used to visualize the thermal effects. Material and methods: Two kinds of intraosseous implants were used bicortical (with smooth surface) and conventional (with rough surface).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Distribution of the temperature inside and around titanium implants during irradiation with Er:YAG laser (laboratory analysis)»

Научни трудове на Съюза на учените в България-Пловдив, Серия Г. Медицина, фармация и дентална медицина т. XIX. ISSN 1311-9427 юни 2016. Scientific works of the Union of Scientists in Bulgaria-Plovdiv, series G. Medicine, Pharmacy and Dental medicine, Vol. XIX, ISSN 1311-9427 Medicine and Dental medicine June 2016.

РАЗПРЕДЕЛЕНИЕ НА ТЕМПЕРАТУРАТА В И ОКОЛО ТИТАНИЕВИ ИМПЛАНТАТИ ПО ВРЕМЕ НА ИРАДИАЦИЯ С ER:YAG ЛАЗЕР (ЛАБОРАТОРНО ИЗСЛЕДВАНЕ)

Иван Начков*, Пламен Загорчев**, Мария Денчева***, Никола Стаменов*, Георги Томов* * Катедра „Пародонтология и ЗОЛ", ФДМ-Пловдив, МУ - Пловдив ** Катедра Медицинска физика и биофизика на ФФ,МУ-Пловдив

*** Катедра Образна и орална диагностика на ФДМ,МУ-София

DISTRIBUTION OF THE TEMPERATURE INSIDE AND AROUND TITANIUM IMPLANTS DURING IRRADIATION WITH ER:YAG LASER (LABORATORY ANALYSIS) *Ivan Nachkov, Plamen Zagorchev**, Maria Dencheva***, Nikola Stamenov*, Georgi Tomov*

*Department of Periodontology and oral diseases, Faculty of dental medicine, Medical University-Plovdiv **Department of Medical physics and biophysics, Faculty of pharmacology, Medical University-Plovdiv ***Department of imaging and oral diagnostics, Faculty of dental medicine,

Medical University-Sofia

Abstract: Aim: The aim of the research is to establish the changes in the temperature inside and around intraosseous titanium implants during irradiation with Er:YAG/2940nm/laser. Thermal camera with high resolution was used to visualize the thermal effects. Material and methods: Two kinds of intraosseous implants were used - bicortical (with smooth surface) and conventional (with rough surface). Results: The temperature inside and around the implants was between 28,1 and 29,0°C. These changes in the temperature are physiological which leads to the conclusion that there could be no overheating of the implant surface during laser assisted therapy of periimplantitis with Er:YAG laser.

Keywords: implant, temperature, Er:YAG laser, titanium, irradiation

Въведение: В последните години са предложени няколко схеми за поддържане и терапевтични стратегии (в т.ч. механични, химични) (Heitz-Mayfield, 2004) за лечение на пери-имплантатната инфекция (Mombelli, 1992), (Schou, 2004). За почистване и деконтаминация на имплантатни повърхности се използват механични инструмента (кюрети, ултразвук) и от неотдавна диодни лазери. Тези средства обаче се считат за неподходящи, защото могат да увредят синтерованата титанова повърхност на имплантата. В специализираната литература се появиха съобщения за използването на Er:YAG лазери за деконтаминация на 94

имплантатната повърхност, без нейното покритие да бъде модифицирано.

Твърдотелният ER:YAGлаеeд с емисияв среди ия ин фрачервен спектър ее откноява с всневнитфоримства - лъчение съвпадащо с абсорбционния максимум на водата (Meyle, 2012); бактеяъннденефект (АМоата, 201^), (^ЪокИ , 20НС)и ъювотермиоеиефект. ЕРсУАв лоерът генерирн ъв^1еидко кяе^с^ечт^ят^с^о^х^з^н^к от в вдтсрвиве со исшлаитата

костии таотни, оредимов ти векоитртинира, като причинява двнасечъцъе^а щютеините

осирерява бивие^]^1^ис^ен(^(Н^:ъ1г зрео) б остерии, редукциина ъ^]^(^поотзч:овр:^цт: г^гъ^с^генакя иотеъригл нчРошъдотииабиофисър Множествоир реакция за обрсу сссъона тозидилм ъо;^;нс™ч^лчтааоъчта и отдъкнсcа вIоеючраа серияотъьзпсзштеънрщвдсеи, ъъдхошчт1што мeкитетикиор,ъоктo виосчедствие могаъ да гфог.оегфав и даоттедат да заеуба ча костен атвчмцнт Наиичиеткна блдтерииия.ху имткapтатнаоопoвъpxногe можeдадoведе до възптяeннeнa кeкифeрцaтaиргаетцa,и; аос нгес кезуеа,чо може да иосздпзнно дазрушованеда ноддъдж(pцeтa алвеоларна

кост, т.с. до cъcавяъценaпаииимпикитъа.

ЦялиЦелга кг скоа дроучвене е о 0евфрт вреи. ътседстановят температурните промени в и около интраосалните титанови имплмггати при обработга с Er:YAG/2940nm/ лЕее.Ооииининте ефекги се заснем с термокамера с висока резолюция.

Матеркол и мозоди: с(и ъхсво ве изоидсно.) рво вида идичао сашги илноантвтa -блкоргикален(с оъадка пoвъраквтpС и соандектен(с ног^псол^].^ яoвъpxновт)[ооитв оо фъятнхидaвcpлрдo нови Олокчетч.На резлшоиооъдзтояние- (,eиемл(eвpиоокио ръкохваткато наЕи:УА<д оозсдтлъeзeпepтаднаът нcтиyиpaтaгaцвитaeтoИъеЧФнс. l)Игpачзавceоап(Bакep никрианнятио ърйзлд. Имплалтатитепт следаатеелно бяхто блъче нив щюдължение на е миаути паи фабричниреяашна ъаОогаиРтпеНопМ ртскт1с (1ньпс1теп1-6.80\Н;400шопно) и GхanulоtionRsгueоДlation(LBOW( 5TнЦ(СTHz).Peаръeaвиоeбяxa заснетт 13 рваднотфвмео паpащаонaтедмокамертРИг Tа0B(ШоецlлД . Тевг ииъачaepизиpр нвисокя тeмповттypив чуветвителносн-<0.ОЗХаЧНИ°С ;теннееатуреф диегазон : -ИОТ до 1 ИОеТс-РСсС чдо ±101 ика о°Стннхнер; иъфрачервени ре тошоцзд1-В40х4ЧВ пиксела(307,200 пиксела) (Фиг. 2).

Фиг.1. Лабораторна постановка - заснемане в реално време на разстоянието между сапфирения типи имплантата.

Фиг. 2. Точно фиксиране на температурното разпределение повреме ¡на лазарна ирадиацияс Е В^УАС л идее

Резултати: Заснетото в реално в тялото ив

тиваниввияимжлантат и в коло него показвастойвосви]вежож28,1 и 2В,0°С. (Фиг.В) Тези пррвенисав грчницитв оа физматвоечтии топвкови инапазонрието ее би довева дв екстреммо пр^ру^ч^]^^]^^ нaсмплaгайшо^тнвгйУeЗc щэк тазорнрасиствфанави иврипрятт пррртмжконгавй ЕЕ:УАС лозерР

Спи*

_ *

(Ч (и-ж 19И

го

Фиг. 3. Визуализиране на температурното разпределение в реално време. Топлиннитедиапазони са отбелязани в различен цвят.

Обсъждане: Екстремното повишаване на температурата в имплантатното тяло неминуемо ще доведе до повишаване температурата на интраосалните имплантати и биологичните тъкани около тях, което е естествен процес на топлоотдаването. Загряването на костната тъкан над биологичния лимит от 47 °С за една минута, води до некротични изменения, които причиняват последващо отхвърляне на винтовия имплантат. Включването на различни видове лазери в лечебния протокол на пери-имплантит трябва да се съобрази с температурните феномени по времена ирадиация.

Изводи: Физико-биологичните параметри при дължина на вълната 2940 пт осигуряват оптимални физиологични условия на тъканите около имплантата. Положителните ефекти се допълват от възможността да се интервенира на дефокусиран и безконтактен режим. Дизайнът на типовете накрайници (чийзъл,микротип-200цм или 1300цм) позволява адаптиране субгингивално приконсервативните и хирургичните техники за лечение на периимплантит.

БИБЛИОГРАФИЯ:

1. Akiyama F,Aoki A,Miura-Uchiyama M,Sasaki KM,Ichinose S,Umeda M,et al.In vitro studies of the ablatoin mechanism of periodontopathy bacteria and decontamination effect

on periodontally diseased root surfaces by erbium:yttrium-aluminum-garnet laser.Lasers Med Sci.2011;26(2):193-204.

2. Aoki A,Watanabe H,Namiki T.et al.Peridontal soft tissue management with a high pulse rate Er:YAG laser. Int Con Series 1248.2003:367-369

3. Efeoglu E, Eyyupoglu GT. Treatment of Peri-implantitis Lesions with Laser-assisted Therapy and a Minimally Invasive Approach: A Case Report. The Journal of Oral Laser Applications, 2008, 8(2):109-116.

4. Heitz-Mayfield LJ, Lang, NP. Antimicrobial Treatment of peri-implant diseases. Int Journal of Oral & Maxillofacial Implants. 2004, 19 (7):128-139.

5. Meyle, J. Mechanical, chemical and laser treatments of the implant surface in the presence of marginal bone loss around implants. Eur J Oral Implantol. 2012;5:71-81.

6. Mombelli A, Lang NP. Anti-microbial treatment of peri-implant infections. Clin Oral Implants Res. 1992, (4)3: 162-168.

7. Schou S, Berglundh T, Lang NP. Surgical Treatment of peri-implantitis, Int J of Oral & Maxillofacial Implants. 2004, 19:140-149.

Кореспондиращ автор:

Д-р Иван Венков Начков

Пловдив,4000

Бул."Христо Ботев"3

ФДМ,Катедра Пародонтология и ЗОЛ

Тел. 0898883824;e-mail: [email protected]

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.