Usos y Fundamentos del Láser

Usos y Fundamentos del Láser en Periodoncia e Implantología oral

Dr. Chiterer, Gustavo A.

Odontólogo (UBA) - Especialista en Periodoncia - Especialista en Láser quirúrgico de uso Odontológico - Miembro fundador y ex vicepresidente de la Academia Argentina de Laser Odontológico (AALO) – Dictante de cursos y conferencias de la especialidad

Resumen                                                                  

El primer dispositivo láser fue desarrollado por Maiman en 1960. Desde entonces el láser es ampliamente utilizado en  medicina y cirugía debido a  su capacidad de emitir energía altamente concentrada y controlable sobre los tejidos a  ser tratados.  Para obtener el efecto biológico deseado la energía debe absorberse en los tejidos y, al ser transformada en calor, se consiguen distintos efectos dependiendo de la temperatura a la que se eleve el tejido. En caso de exceso de energía láser aplicada, se elevará la temperatura del tejido por sobre los 200°C y se llegará a la carbonización y en consecuencia, al daño tisular. Por esta razón, el clínico debe controlar los parámetros de energía, diámetro del rayo y tiempo o duración de la exposición para obtener un resultado satisfactorio teniendo en cuenta que el rango de ablación varía con la composición y estructura del sitio quirúrgico. Es muy importante tener en cuenta que diferentes longitudes de onda tienen diferentes coeficientes de absorción en los diferentes tejidos.

Los láseres más utilizados en odontología para el desarrollo de tratamientos periodontales, incluyendo cirugía periodontal, poseen longitudes de onda que pertenecen al rango visible e invisible del espectro electromagnético. Podemos mencionar el láser de  Erbium:YAG (2.940 nm.), Dióxido de Carbono (10.600 nm.), Nd:YAG (1.064 nm.), Diodo (810 – 980 nm.), y el laser de Argón con dos longitudes de onda (488 nm. , color azul y 514 nm. , verde azulada).

Los láseres de Argón, Diodo y Nd:YAG, tienen alta afinidad por componentes de la sangre y tejidos pigmentados y por consiguiente, muy buena absorción en ellos. Los láseres de Erbium:YAG y Dióxido de Carbono son altamente absorbidos por el agua, principal componente de los tejidos blandos. La razón por la que no existe un dispositivo láser que sea 100 % eficiente en todos los tejidos, es debido a la composición del tejido y el tipo de interacción física de la luz.

Los beneficios del uso del láser en Periodoncia, incluyen la capacidad de interactuar en forma selectiva y precisa con los tejidos enfermos, reducir la carga bacteriana y de otros patógenos en el campo quirúrgico, y llevar a cabo tratamientos con buena hemostasia y sin necesidad de suturas.

Se pueden realizar gingivectomías,  gingivoplastías, frenectomías. Algunos láseres  pueden usarse para remover el epitelio del surco infectado (curetaje gingival) para el tratamiento inicial de la enfermedad periodontal, terapia básica, procedimiento que se realiza conjuntamente con raspaje y alisado de las superficies radiculares, produciendo  una reducción bacteriana significativa.

Puede realizarse también cirugía de resección ósea con láseres como el Erbium:YAG bien absorbido por tejidos duros.

Para aplicaciones en el campo de la implantología, el láser es ampliamente usado para cortar o ablacionar el tejido blando que cubre los implantes luego de la primer cirugía y así  exponer implantes sumergidos (implantes de dos tiempos quirúrgicos); y para el tratamiento de periimplantitis, sin dañar la superficie del implante.  

Palabras clave: Maiman, laser en Periodoncia, laser en Implantología, interacción del láser con los tejido

 


 Summary

The first laser device was developed by Maiman. Then, lasers become widely used in medicine and surgery, because deliver concentrate and controllable energy to tissues. To have a desired biological effect, the developed energy must be absorbed in tissues.  Laser light is absorbed and transformed into heat. Target and not – target tissue can be affected. Carbonization, and in consequence, tissue  damage  can occurs , if the laser energy continues heating and increasing tissue temperature over 200 degrees, therefore , clinician must control the parameters, including energy, beam diameter and duration of exposure,  to produce a successful result, keeping in mind that the rate of ablation vary with the composition and structure of the surgical  site. Besides, the different wavelengths of lasers have different absorption coefficients by the varied composition of human tissue.  

More used lasers in dentistry to achieve periodontal treatments, including periodontal surgery , have wavelengths that belongs to visible and invisible rate of the electromagnetic spectrum. 

We can mention Erbium YAG laser (2.940 nm), Carbon Dioxide (10.600 nm), Nd:YAG (1.064 nm) , Diode (810-980 nm) and Argon laser ( 488 nm,  blue color and 514 nm,  blue green one). 

Argon, Diode and Nd:YAG have a high affinity for blood components and tissue pigments. Erbium and Carbon Dioxide are highly absorbed by water, principal component of soft tissues. Therefore, there is  no one perfect laser device because of the limitation of the tissue composition and the physics of light interaction. 

Benefits for using dental lasers in periodontics, includes the ability to selectively and precisely interact with diseased tissues, to reduce the amount of bacteria and other pathogens in the surgical field and achieve good hemostasis with the reduced need for sutures.  

Gingivectomy, gingivoplasty, frenectomy, can be performed.  Some laser instruments have and indication to remove the disease sulcular epithelium (gingival curettage) for the initial treatment  of periodontal disease. This procedure is done in conjunction with scaling and root planning and  produces a significant bacterial reduction. 

Osseous surgery can be achieved with Erbium laser (well absorbed in hard tissues). 

Lasers for implantology applications, is widely used for soft tissue incision or ablation, for exposing submerged implants, and treatment of peri - implantitis without damaging the implant surface. 

Key words: TheodoreMaiman, Lasers in periodontics,Lasers in Implantology, laser’s tissue interaction.

 


Introducción

El principio físico del láser surge a principios de 1900 (1917) a partir de las teorías de EINSTEIN sobre la naturaleza corpuscular de la luz donde anuncia  el concepto de Emisión estimulada(Fig. 1),  fenómeno en que se basa el láser. Este postulado se refería a la posibilidad de estimular los electrones de un átomo para lograr que emitieran luz en una determinada longitud de onda.

 

El primer dispositivo laser fue introducido por Theodore Maiman en 1960. Desde entonces el láser ha sido utilizado en diferentes áreas de la industria, medicina y cirugía. 

La luz producida por un láser consiste en fotones del mismo tamaño, movimiento y dirección, siendo entonces un rayo de luz de alto poder con características bien definidas. Los láseres utilizados en odontología están representados por una amplia variedad de emisores con distintas longitudes de onda y por ende con distintos efectos sobre los tejidos y distintos campos de aplicación. La afinidad de los láseres por un determinado tejido, está dada por la longitud de onda del mismo y las propiedades del tejido, donde la energía  es absorbida por sustancias y moléculas del mismo y se transforman en energía calórica - interacción foto térmica- 

La capacidad de los distintos sistemas de láser para efectuar tratamientos con efectiva reducción bacteriana, hemostasia, sin necesidad de sutura, y muchas veces ( dependiendo del tipo de tejido y umbral de dolor del paciente) con la sola aplicación de anestesia tópica, hace que esta tecnología sea utilizada cada vez con mayor interés en el campo de la Periodoncia y para tratamientos en torno a implantes dentales, como por ejemplo como coadyuvante en el tratamiento de sus dos entidades patológicas: Mucositis y Peri-implantitis.


 Desarrollo

 La utilización del láser en Periodoncia, ha ganado importancia y gran aceptación en los últimos años.

 No  puede remplazar el tratamiento convencional en todos los casos o tipos de tratamiento, pero utilizado como terapia coadyuvante  mejora el éxito de los mismos y reduce los porcentajes de riesgo de bacteriemia  y sangrado, hecho particularmente especial en pacientes de riesgo.

Sus principales aplicaciones en el campo Periodontal e Implantológico, se basan en la capacidad hemostática y en su potencial bactericida, siendo el primero, producto de la desnaturalización de proteínas y elementos sanguíneos y el sellado directo de los vasos.  Su capacidad de reducción bacteriana se debe principalmente al proceso de foto toxicidad y foto-termolisis selectiva por absorción de determinadas moléculas a una específica longitud de onda.

Existen muchos y diversos tipos de láser que pueden ser clasificados en dos grandes grupos:

 

  •  láseres de baja densidad de potencia o LLLT. O láseres blandos
  •  láseres de alta densidad de potencia o quirúrgicos

Láseres  de baja potencia o Láseres Blandos o  Terapéuticos

 Son aquellos que no atentan contra la vida celular. Son aparatos pequeños y fácilmente transportables. Tienen  un efecto analgésico, antinflamatorio y bioestimulante a través de un incremento del tropismo celular y de la microcirculación, acelerando la velocidad de cicatrización de heridas, así como la reducción de edema e inflamación. Sus principales aplicaciones odontológicas son en hipersensibilidad dentinaria, lesiones aftosas y herpéticas, neuralgia del Trigémino, disfunción de ATM, bioestimulación ósea, y diagnóstico de caries.

Láseres  de Alta potencia o Láseres quirúrgicos

(fig. 4) Láseres de alta potencia

Los láseres de alta potencia o quirúrgicos (fig. 4), están representados por una amplia variedad de emisores con distintas longitudes de onda, y por ende, con distintos efectos sobre los tejidos y con diferentes áreas de aplicación. Basan su efecto sobre los tejidos en una interacción foto térmica en la cual la energía aplicada es convertida en calor, y dependiendo de  la temperatura que alcance el tejido, con qué velocidad lo haga y durante cuanto tiempo, será el efecto resultante. Y es así que para obtener el efecto deseado en el tejido, primero debemos escoger el láser con la longitud de onda apropiada para el tejido a irradiar donde deseamos obtener una respuesta determinada, y segundo deberemos trabajar con parámetros adecuados en cuanto a energía, frecuencia de los pulsos y duración de los pulsos. La combinación apropiada de estos factores  nos llevará a producir diferentes efectos en el tejido

Los láseres quirúrgicos pertenecen a la Categoría IV dentro de la clasificación de riesgo biológico de los láseres, ya que emiten una energía superior a 500 mW.

El ojo es el más expuesto a este tipo de riegos, por lo que es obligatorio el uso de lentes protectores (fig. 5),  acorde a la longitud de onda del laser a utilizar,  tanto por parte del profesional como del paciente.

Uso de lentes de protección  al trabajar con un  láser de Erbium YAG



Laser en terapia periodontal no quirúrgica

El laser en la terapia periodontal puede ser coadyuvante de varios tratamientos (fig. 6), desde el drenaje y desbridamiento de abscesos donde produce la  reducción bacteriana y posterior hemostasia, pudiendo colocarse la fibra óptica de 200 o 300 micrómetros de diámetro a lo largo del trayecto fistuloso 

   

Otra aplicación consiste en su acción como coadyuvante de la terapia no quirúrgica o terapia básica. El curetaje  consiste en la remoción de todo o la mayor parte del epitelio que recubre la bolsa, extensiones epiteliales , epitelio de unión y tejido de granulación


(fig. 7) Curetaje con láser de Diodo (810 nm)

Hoy se sabe que el curetaje como tratamiento terapéutico en sí no es necesario ya que los estudios cínicos y microbiológicos demuestran que con un cuidadoso raspaje y alisado desaparecen la mayor parte de bacterias y los cambios patológicos se resuelven sin necesidad de eliminar el tejido de granulación por medio del curetaje, ya que éste se reabsorbe lentamente y las bacterias sin el reaprovisionamiento de otras, son destruidas por los mecanismos de defensa del huésped. 

Sin embargo, el láser tiene otras connotaciones debido al efecto bactericida y el buen acceso que brinda la fibra óptica (fig. 8) sobre todo en lugares de difícil acceso.  

La etiología infecciosa de las gingivitis y periodontitis está ampliamente demostrada. Desde el punto de vista etiopatogénico no existen dudas que estas enfermedades en sus diferentes variantes clínicas, se deben a la placa subgingival que es la causante del proceso destructivo de las estructuras periodontales.


 


 

Fibra óptica subgingival 

Como agentes etiológicos relacionados con esta enfermedad, se le ha dedicado particular atención alActinomycetemcomitans (AA), Fusobacterium Nucleatum y a especies de Bacterias Anaerobias Gram Negativas Pigmentadas (BAGNP)

Láseres que tienen longitudes de onda dentro del espectro visible o el infrarrojo cercano, como Argon, NdYAG y Diodo, que tienen afinidad por elementos pigmentados, se absorben bien en los bacteroides de pigmentación negra , como  Porphiromona  Gingivalis y Prevotella intermedia, especies que se consideran etiológicamente importantes en la enfermedad Periodontal.

Por lo tanto, los láseres más eficaces para este tipo de tratamientos son los que, además del potencial de foto toxicidad sobre las bacterias patógenas, pueden transmitir la energía por fibras ópticas flexibles como es el caso de láseres como el Argón, Nd YAG, Diodo y algunos láseres de Erbio.

En cambio el láser de CO2, si bien tiene ese potencial bactericida y hemostático, los análisis químicos encontraron productos tóxicos, destrucción y carbonización del tejido gingival, y cráteres en la superficie de la raíz- Por eso su uso se limita en periodoncia a terapias resectivas (eliminación de tejido blando).  Además, por su longitud de onda el CO2 no puede transmitirse por fibra óptica, sino que entrega su energía por medio de un sistema de brazo articulado o por una guía de onda hueca, los cuales no son aptos para colocar dentro de la bolsa periodontal para llevar a cabo el desbridamiento de la misma.

Otro enfoque que se le dio a la investigación del láser para la terapia no quirúrgica es la posibilidad de ablacionar el cálculo en forma selectiva. Debido a que el cálculo contiene agua en su estructura microporosa, puede ser absorbido por la longitud de onda del laser de Erbio que tiene una alta absorción en agua. Si bien muchos autores demostraron la efectividad del cálculo in vitro, entre ellos Aoki (1994), Keller y Hibst (1995), esta ablación no es selectiva ya que el tejido que esta por debajo del cálculo tambiénes removido durante la ablación con laser, produciéndose fisuras en la superficie radicular o porosidades no aptas para la cicatrización periodontal, aunque este todavía sigue siendo un tema de investigación.

Láser en técnicas quirúrgicas periodontales 

El laser puede actuar como elemento primario y único en cirugías resectivas, (gingivectomías, gingivoplastías, frenectomías, hiperplasias).  Los láseres mas indicados en esta situación son los láseres de Diodo, Argón, CO2 y Nd: YAG, cada uno con sus ventajas y desventajas el uno sobre el otro. Si bien el Erbio puede ser útil para la remoción de tejidos blandos, no tiene el efecto hemostático deseado. 

 

(fig.  9 ) Gingivectomía con laser de Diodo.

 

(fig. 10) Corte, coagulación y hemostasia

Corte, vaporización y hemostasia (fig. 10)  son los tres efectos que podemos lograr con el láser modificando los parámetros y el tipo de instrumentación adecuadamente. Además de las ventajas como el menor disconfort intra operatorio  y post operatorio del paciente, teniendo en cuenta  la posibilidad de realizar tratamientos con la sola colocación de anestesia tópica y sin necesidad de suturas.

Pero además pueden actuar como complemento en cirugías reconstructivas, regenerativas. En este tipo de cirugías el laser solo puede actuar como coadyuvante para realizar un curetaje abierto.Decimos que el laser es un complemento en estas técnicas, porque no es posible usarlo para la realización de incisiones limpias, con bordes netos, delicados, con colgajos de espesores delgados y uniformes como se requieren muchas veces en este tipo de cirugías

 Pueden utilizarse los láseres que nombramos para gingivoplastía y gingivectomía, donde una vez expuesto el tejido a ser tratado, el inflamado en el interior del colgajo es tratado con estos láseres sobre todo el área, con la punta de la fibra óptica en constante contacto.  

También se trata la superficie radicular y ósea pero con baja energía y sin contacto para no generar cambios térmicos nocivos. 

Con el CO2, todo el tratamiento se realiza sin contacto y se debe tener cuidado con esmalte cemento o hueso, debido a la afinidad de este laser por tejidos duros donde podría causar carbonización y retardar la curación de la herida. 


Laser en Implantología

Debido a que existen muchas semejanzas histológicas entre el tejido periodontal y el tejido peri implantario, así como también en la etiología de sus principales entidades patológicas y la respuesta ante la placa, muchas de las aplicaciones del laser explicadas anteriormente pueden ser aplicadas al campo de la Implantología, donde se destacan el tratamiento de Mucositis y Peri implantitis, y el descubrimiento de implantes sumergidos de 2 tiempos quirúrgicos. (fig. 11)

La periodoncia y la implantología están en estrecha relación, y muchas técnicas y protocolos de higiene, mantenimiento y parámetros de salud y enfermedad son aplicables tanto para dientes como implantes 

Sin embargo, cuando se aplica el láser sobre los tejidos peri im­plantarios deben considerarse los efectos de la radiación sobre el hueso peri implantario y sobre la misma estructura del implante.  

Los sistemas láser más estudiados para intervenciones que involucren implantes han sido los de Nd:YAG, CO2, más recientemente, el láser de Er:YAG y los nue­vos láseres de Diodo   

El Nd:YAG, si bien demostró una descontaminación suficiente en términos de esterilización, está totalmente contraindicado para usar en torno a implantes. Las imágenes al microscopio electrónico de barrido mostra­ron alteraciones en todas las superficies estudiadas (SLA, TPS, HA y maquinadas) incluso con la mínima potencia em­pleada. Los daños fueron directamente propor­cionales a la potencia empleada y consistieron en fracturas, fundiciones y cráteres 

Los demás láseres mencionados en este  artículo deben utilizarse con ciertos recaudos en cuanto a los parámetros para no afectar negativamente la superficie de titanio. Los láseres de Diodo quirúrgico usados en odontología son de 810 y 980 nm. y han demostrado reducción de bacterias patogénicas especialmente AA, Prevotella Intermedia y Porphyiromona Gingivallis, además de tener excelentes cualidades de coagulación como el Nd:YAG y tienen una absorción superficial sin daño de tejidos subyacentes . No dañan ningún tipo de superficie de titanio.

 


 

 Conclusión 

El láser debe considerarse como un avance tecnológico más a las ciencias médicas, y la odontología no debe ser la excepción. Si bien en la Argentina no ha sido ampliamente divulgado posiblemente a factores socio económicos, es importante conocer los beneficios y ventajas, así como las contraindicaciones de esta tecnología que sin duda desde su invención ha generado grandes cambios en todos los ámbitos. El lector de código de barras, el lector de CDs y DVDs,  el código de seguridad en tarjetas de crédito, el desarrollo de la ingeniería aeronáutica o automovilística,  los bisturís que han revolucionado la cirugía, etc. En definitiva, si nos detuviéramos a analizar, muchos de los objetos que nos rodean y aplicaciones que nos han cambiado la vida tienen relación directa o indirecta con la tecnología Láser. 

 Bibliografía 

  • (Kelman MM, Poiman DJ, Jacobson BL. New York State Dental Journal
  • 2009; 75(4):26-9)                                                                                                           
  • (WaterLase. Progressive Family and Cosmetic Dentistry; 2010)
  • (Lindhe J, Lang, Karring.  Periodontología clínica e implantología     odontológica:  Médica Panamericana;  2009)
  • (Delgado A, Inarejos P, Herrero M. Avances en Periodoncia 2001; 13(2):101-8)
  • (Wolf HF, Rateitschak EM, Rateitschak KH. Atlas en color de  Periodoncia:Masson; 2005)
  • Carranza, Newman. Periodontología clínica. Editorial Mc-Graw Hill Interamericana. 8° Edición. 1998. Capítulo 1: La encía: 14 - 32.         
  • Antonio Bascones Martínez. Periodoncia. Diagnóstico y tratamiento de la enfermedad periodontal. Ed. Avances. 3ª Edición. 1989. Capítulo 3: 24.   
  • Jan Lindhe. Clinical periodontology and implant dentistry. Edítorial Munksgaard. 3ª Edición. 1998. Capítulo 1: Anatomy of the periodontium:
  • Jan Lindhe. Clinical periodontology and implant dentistry. Editorial Munksgaard. 3ª Edición. 1998. Capítulo 21: Esthetics in periodontal therapy: 
  • Laser safety in Dental Practice – Leo Miserendino, Robert N. Pick and Richard Blankenau
  • Dr. Leonardo Stiberman, La Odontología  Láser, Cap. Normas de Seguridad en Laser- Dr. Gustavo Chiterer- (282-286), 2002
  • Ando Y.,  Aoki A. , Wantanabe H. , Ishikawa L., Bactericidal effect of Erbium Yag Laser on periodontophatics bacterias – Laser Surg Med 19 (2): 190 -195, 1996