Zahnärztliche Mitteilungen Nr. 4 B

107, Nr. 4, 16.2.2017, (362)

Wasser. Werden Temperaturen zwischen

42 °C und 45 °C erreicht, spricht man von

Überwärmung. Kollagen beginnt hier zu

schrumpfen. Ab 50 °C vermindert sich die

Aktivität von Enzymen, ab 60 °C denaturie-

ren Proteine, koagulieren Kollagene und

Zellmembranen werden durchlässig. Ab

100 °C trocknet das Gewebe aus, es bilden

sich Vakuolen. Bei höheren Temperaturen

verdunstet das Wasser und das Gewebe

beginnt zu karbonisieren. Im Bereich von

300 °C bis 1000 °C schließlich kommt es zur

Thermoablation von Gewebe, begleitet von

Photoablation und Disruption.

Um den gewünschten Effekt zu erhalten,

muss der verwendete Laser die Ideal-Wellen-

länge des Zielgewebes treffen, diejenige,

bei der eine maximale oder zumindest mög-

lichst große Wechselwirkung stattfindet.

Möchte man zum Beispiel wasserhaltiges

Gewebe aufheizen, eignet sich ein Er:YAG-

Laser: Mit einer Wellenlänge von 2.940

Nanometern trifft er ziemlich genau be-

stimmte Eigenschwingungen des Wasser-

moleküls – vorstellbar als Gebilde aus drei

Kugeln (ein Sauerstoff, zwei Wasserstoffe),

die durch Federn miteinander verbunden

sind und in definierter Weise schwingen.

Das Wassermolekül kann so Licht mit einer

Wellenlänge von 2.940 Nanometern beson-

ders gut absorbieren (seine Energie auf-

nehmen und in Wärme umsetzen) – damit

verbunden ist auch eine geringe Eindring-

tiefe von nur 0,83 Mikrometern (Millionstel-

millimeter) [4]. Letztlich lassen sich auf diese

Weise Gewebestrukturen unter Erhitzen/

Verdampfen von Wasser zerstören und dabei

punktförmig oder großflächig Schichten

bei einer Schädigung des benachbarten

Gewebes abtragen.

Wirkungen von Wärme

Somit eröffnet der Er:YAG-Laser neben dem

Er,Cr:YSGG-Laser relativ viele Anwendungs-

möglichkeiten – von der eingeschränkten

Kariestherapie (Kariesentfernung, Abtöten

von Bakterien, Präparation, Schmelzkondi-

tionierung) über die Endodontie (Keimzahl-

reduzierung im Wurzelkanal) und die

Parodontologie (Konkremententfernung,

Abtöten pathogener Keime, Entfernung

entzündlichen Gewebes) bis hin zur Oral-

chirurgie. Mit den beiden genannten Laser-

typen gelingen ein gezielter Knochen-

abtrag, die Blutstillung durch Koagulation

kleiner Gefäße, die Implantatfreilegung, die

Gingivoplastik und feinste Schnitte, die

Nähte teilweise überflüssig machen. Für die

letztgenannte Indikation eignet sich alterna-

tiv der CO

-Laser als „Laser-Skalpell“. Der

Er,Cr:YSGG-Laser wird neuerdings auch

zur Entfernung nicht erhaltungswürdiger

Implantate vorgeschlagen („Trepanbohrer-

Alternative“) [Arbeitsgruppe um René Fran-

zen, Aachen].

Systeme mit ultrakurzen

Pulsen

Der IDS-Besucher wird in den Kölner Messe-

hallen eine Reihe an Innovationen finden:

Für die Endodontie hält die Lasertechno-

logie unter anderem das photoninduzierte,

photoakustische Streaming zur Unterstützung

der Wurzelkanalspülung bereit. Ein Er:YAG-

Laser gibt Impulse von 50 Mikrosekunden

ab und löst damit Kavitationseffekte aus: Die

Spülflüssigkeit verdampft und lässt eine

große Gasblase an der Glasfaserspitze des

Instruments entstehen, die schließlich kolla-

biert und eine Schockwelle erzeugt, die

dann in einer Kettenreaktion weitere vibrie-

rende Kavitationsblasen auslöst. Ergebnis

dieses „akustischen Streamings“: ein reini-

gender und debrisabtragender Effekt.

Im Bereich der Weichgewebschirurgie

wiederum bringen blaue Laser spezifische

Vorteile, weil ihre Wellenlängen von pig-

mentierten Zellen besonders gut absorbiert

werden, aber nicht tief eindringen. Das er-

möglicht kontaktlose, schonende Schnitte

mit hoher Präzision und in großer Ge-

schwindigkeit. Seine bakteriziden Eigen-

schaften prädestinieren den blauen Laser

wiederum für die Wurzelkanaldesinfektion

[Arbeitsgruppe um René Franzen, Aachen].

Zu den herausragenden Neuerungen der

jüngsten Zeit zählen Systeme mit ultra-

kurzen Pulsen – ein Trend, der zur IDS 2017

fortgeschrieben wird. In der Automobil-

industrie sind Ultrakurzpulslaser unentbehr-

lich, zum Beispiel bei der Energieoptimierung

durch hochfeine Einspritzdüsen in Motoren.

Klinisch wird mit diesen Piko- beziehungs-

weise Femtosekundenlasern mit bis zu

500.000 Pulsen pro Sekunde eine sowohl

besonders effiziente als auch schonende

Therapie erreicht, denn sie sorgen für hohe

Spitzenintensitäten bei geringster Wärme-

übertragung. Auch lässt sich die Haftkraft

von Bondingsystemen durch Bestrahlung

von Dentin und Schmelz mit Ultrakurzpuls-

lasern erhöhen. Ultrakurzpulslaser weisen eine

Pulsdauer von weniger als 10 Pikosekunden

(Billionstelsekunden) auf, die applizierten

Anwendung des Lasers in der zahntechnischen Prothetik: Materialbearbeitung einer Kobalt-

Chrom-Legierung, zum Beispiel zur Herstellung von Kronen oder Brücken.

Foto: Dentsply Sirona Prosthetics

Zahnmedizin