ỨNG DỤNG LASER CÔNG SUẤT CAO TRONG KHOAN RĂNG PHỤC VỤ ĐIỀU TRỊ LÂM SÀNG

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

BÁO CÁO TIỂU LUẬN
MÔN HỌC ỨNG DỤNG LASER CÔNG SUẤT CAO TRONG Y HỌC
ỨNG DỤNG LASER CÔNG SUẤT CAO
ỨNG DỤNG LASER CÔNG SUẤT CAO
TRONG KHOAN RĂNG
TRONG KHOAN RĂNG
PHỤC VỤ ĐIỀU TRỊ LÂM SÀNG
PHỤC VỤ ĐIỀU TRỊ LÂM SÀNG
GVHD: PGS.TS. TRẦN MINH THÁI
HỌC VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN THANH TÚ
MÃ SỐ HỌC VIÊN: 10120670
LỚP CAO HỌC VẬT LÝ KỸ THUẬT KHÓA 2010
TP. HỒ CHÍ MINH – 04/2011
MỤC LỤC
PHẦN MỞ ĐẦU 3
1. Sâu răng và cách điều trị 3
2. Laser công suất cao và ứng dụng trong y học 6
2.1 Phân loại laser theo công suất dùng trong y học
2.2 Các hiệu ứng của Laser công suất cao tạo ra
3. Một số ứng dụng laser trong nha khoa 9
4. Giải pháp khoan răng bằng laser 9
5. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 10
6. Nội dung nghiên cứu của đề tài 10
PHẦN NỘI DUNG 11
1. Nguyên lý khoan răng bằng laser công suất cao 10
2. Phổ hấp thụ của nước và men răng 13
3. Các thiết bị khoan răng dùng Laser thường dùng 13
4. Xung laser và các chế độ khoan cắt 14

5. Kết quả quá trình khoan bằng laser Er:YAG 17
6. Bẫy nhiệt và cách phòng tránh trong quá trình khoan 19
7. Đánh giá ưu nhược điểm 23
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 25
TÀI LIỆU THAM KHẢO 26
2
PHẦN MỞ ĐẦU
1. Sâu răng và cách điều trị
- Nguyên nhân của bệnh sâu răng
Răng bị sâu do vi khuẩn trong mảng bám chuyển hoá đường và
carbonhydrate(chất bột) trong thức ăn thành axit. Axit này làm phân rã các chất
khoáng trên bề mặt răng, tạo thành lỗ sâu lớn dần theo thời gian.
- Các triệu chứng thường gặp khi răng bị sâu
Răng sâu ban đầu thường không có triệu chứng, sau khi sâu răng tiến
triển qua đến ngà răng thì răng có thể nhạy cảm với thức ăn ngọt hoặc nhạy cảm
với nóng, lạnh.
- Chẩn đoán
Nha sĩ chẩn đoán sâu răng bằng mắt và thăm dò sâu răng bằng thám trâm
để xác định xem có sâu răng hay không. Nếu nghi ngờ có sâu răng ẩn mình nha
sĩ có thể chụp phim X quang để kiểm tra răng.
- Quá trình hình thành và phát triển của sâu răng
Sâu răng ban đầu biểu hiện ở dạng đốm trắng, ở giai đoạn này sâu răng
chưa gây phá hủy men răng, và có thể tự hồi phục nếu giữ vệ sinh răng miệng
tốt. Khi sâu răng đã phá hủy men răng thì không thể tự hồi phục được. Đa số
xoang sâu sẽ càng sâu hơn theo thời gian. Thời gian tiến triển của sâu răng ở
mỗi người là khác nhau.
o Răng khoẻ mạnh

Men răng: là lớp cứng chắc ở ngoài cùng.
Ngà răng: là lớp mềm hơn nằm bên dưới lớp men.

Tủy răng: là phần mô sống của răng, chứa mạch máu và thần kinh
3
o Bị đốm trắng
Vi khuẩn trong mảng bám răng chuyển hoá chất bột đường thành axit,
làm hòa tan chất khoáng của lớp men. Biểu hiện là một đốm trắng như
phấn trên bề mặt răng. Ở giai đoạn này tiến trình sâu răng có thể hồi
phục bằng cách sử dụng fluor tại nhà hay tại phòng nha.
o Sâu men

Quá trình mất khoáng tiếp tục, men răng bị phá hủy. Một khi men
răng bị hư hại nó sâu răng không thể tự hồi phục. Xoang sâu cần được
nha sĩ làm sạch và trám lại.
4
o Sâu ngà
Sâu răng tiến triển và lan rộng vào ngà răng. Ở ngà răng , quá
trình sâu răng diễn ra nhanh chóng hơn do lớp ngà răng mềm hơn. Thông
thường răng sẽ bị nhạy cảm ở giai đoạn này.
o Sâu răng lan tới tuỷ
Nếu răng sâu vẫn không được điều trị(hoặc điều trị không tốt) sâu
răng sẽ lan tới tủy. Tủy răng sẽ bị nhiễm trùng, ở giai đoạn này răng
thường đau nhức dữ dội. Có thể gây biến chứng là abcès(sưng tấy) hoặc
tạo lỗ dò ở bề mặt nướu.
- Điều trị
Lấy sạch mô răng bệnh, ngà vụn, chữa tuỷ nếu cần, sát khuẩn lỗ
sâu và trám kín xoang ( lỗ ) sâu bằng vật liệu thích hợp.
Đối với những trường hợp có nguy cơ sâu răng cao, nha sĩ có thể
sử dụng liệu pháp áp flour để ngăn ngừa sâu răng.
5
Sâu răng được điều trị bằng phương pháp trám răng. Nha sĩ sẽ
lấy sạch phần răng sâu của bạn, sau đó trám lại bằng vật liệu trám. Trong

một vài trường hợp sâu răng quá lớn, răng có thể được tái tạo bằng cách
làm inlay, onlay hoặc bọc mão răng.
2. Laser công suất cao và ứng dụng trong y học
2.1 Phân loại laser theo công suất dùng trong y học
 Laser công suất thấp: mật độ công suất vào khoảng 10
-4
W/cm
2
, thời gian
chiếu: 10s ÷ vài phút.
Ứng dụng: trị bại não ở trẻ em, phục hồi chức năng sau tai biến,
cắt cơn cai nghiện ma tuý….

Laser công suất cao: công suất vào khoảng W/cm
2
Ứng dụng: trong giảm áp đĩa đệm qua da, trong chỉnh hình, tạo
hình mạch, trong thẩm mỹ, trong chữa tật khúc xạ của mắt, trong chữa
xẹo lồi….và trong điều trị ung thư.
2.2 Các hiệu ứng của Laser công suất cao tạo ra
Khi chiếu vào hệ sinh học, chùm laser công suất cao tuỳ theo mật độ công
suất và thời gian chiếu mà gây ra một số hiệu ứng sau:
a. Hiệu ứng quang đông
 Mật độ công suất: 0,5 ÷ 10
3
(W/cm
2
).
 Thời gian chiếu: 10
-3
÷ 10 (s).

Cơ chế:
Làm nhiệt độ điểm chiếu nâng lên từ 60-80
o
C. Lúc này, các
protein bị đông vón, các tế bào không còn chức năng hoạt động.
6
Ứng dụng:
o Phá huỷ các khối u lành tính và ác tính trong giai đoạn đầu ở dạ dày,
vòm họng, trực tràng.
o Hàn gắn các mạch máu bị đứt (đóng vai trò rất quan trọng trong hàn
võng mạc bị bong trong nhãn khoa). Các trường hợp ngăn chảy máu dạ
dày.
Hai trường hợp:
 CO
2
, Ar: λ = 10,6µm : Quang đông nông.
 YAG:Nd: λ = 1,06µm: Quang đông sâu.
Sử dụng loại ion Ar cần có thì không cần tia dẫn đường.
b. Hiệu ứng bóc bay hơi tổ chức
 Mật độ công suất: 500 ÷ 10
5
(W/cm
2
).
 Thời gian chiếu: 10
-3
s ÷1s
Cơ chế:
Do có độ định hướng lý tưởng, độ đơn sắc cao nên tập trung năng
lượng vào 1 điểm, chỉ cần năng lượng nhỏ những vẫn tạo ra được mật

độ cao. Nhiệt độ điểm chiếu tăng đến khoảng 100 ÷ 300
o
C. Lúc này,
nước bốc hơi, các protien cháy thành than, tạo ra vết cắt.
→ Đồng thời tạo ra hàng rào sinh học (có tác dụng cầm máu, bảo
vệ tránh nhiễm trùng).
Loại Laser sử dụng:
 Laser CO
2
: λ = 10,6µm
 Laser bán dẫn CSC (có thể dẫn đi bằng sợi quang): λ = 830 ÷
850nm.
7
c. Hiệu ứng quang bóc lớp
 Mật độ công suất: 10
6
÷ 10
8
(W/cm
2
).
 Thời gian chiếu: 10
-9
÷10
-6
(s).
Ứng dụng:
Sử dụng trong chuyên khoa mắt và phẫu thuật mạch và
chữa các tật khúc xạ mắt.
Loại Laser sử dụng:

 ArF: λ = 193nm.
 KrF: λ = 284nm.
 XeCl: λ = 308nm.
 XeF: λ = 351nm.
o Bề rộng xung: 10 ÷ 15nm.
d. Hiệu ứng quang cơ
 Mật độ công suất: 10
10
÷ 10
12
(W/cm
2
)
 Thời gian chiếu: 10
-9
÷ 10
-11
(s)
 Làm việc ở chế độ xung vài nanomet.
Cơ chế:
Sự tăng vọt thể tích cục bộ của tổ chức do nhiệt độ tại đó tăng
nhanh tức thời không kịp lan tỏa ra xung quanh. Điều này kéo theo sự
xuất hiện các dao động dàn hồi tại ranh giới của vùng chiếu, gây ra các
tổn thương khác hẳn so với tổn thương nhiệt của tia laser.
Các hiệu ứng cơ học tương tự sẽ không xảy ra nếu sử dụng laser
dạng liên tục.
Ứng dụng:
Bắn phá sỏi thận.
e. Hiệu ứng quang động học
 Mật độ công suất: Dãy mật độ công suất rất rộng

 Thời gian chiếu: tuỳ theo loại ung thư
Cơ chế:
Chất nhạy quang được tiêm vào cơ thể mang điện tích dương sẽ
tích tụ và hấp thụ vào các tế bào ung thư có chứa điện tích âm.
Khi chiếu ánh sáng laser đơn sắc có bước sóng phù hợp để kích
thích chất nhạy quang cụ thể để sản xuất một số loại ôxy phản ứng
(singlet oxygen: Oxy ở trạng thái đơn, gốc oxygen, superoxide hoặc
peroxide) thông qua oxy mô nhạy hoá.
8
Oxy phản ứng được tạo ra có thể trực tiếp giết chết tế bào khối u
hoặc gây ra sự thiếu dinh dưỡng cho khối u, đáp ứng miễn dịch và tắt
mạch máu thông qua quá trình ôxy hoá thứ cấp dẫn đến cái chết tế bào từ
các hiệu ứng kết hợp.
→ Chọn lọc những tế bào ung thư tiêu diệt bằng cách gây độc,
không ảnh hưởng đến những tế bào thường xung quanh.
3. Một số ứng dụng laser trong nha khoa
- Khoan, chữa sâu răng.
- Dùng trong thăm dò vị trí sâu khó tìm.
- Tạo lớp màng cứng trên bề mặt, tránh sâu răng.
- Tẩy trắng răng.
- Chữa viêm nứu.
- Chiếu cứng vết trám.
- Khử trùng.
- Tiểu phẩu.
4. Giải pháp khoan răng bằng laser
Nhược điểm của việc sử dụng khoan răng cơ khí:
Việc chữa trị cho răng thường phải dùng đến máy khoan có tốc độ cao để
tạo đường khoan êm. Tuy nhiên việc này lại gặp phải một số vấn đề:
 Chấn động vùng xung quanh có khả năng làm vỡ các vùng không mong
muốn.

 Gây chấn động lên toàn bộ đầu, tạo cảm giác không tốt cho bệnh nhân.
 Phải gây tê hoặc gây mê trong một số trường hợp đặc biệt.
 Gây âm thanh chấn động tâm lý, kinh sợ, không dám đến gặp nha sĩ dù răng
đau.
Giải pháp Laser:
- Từ những năm 1990, các nhà khoa học đã ứng dụng Laser vào nha khoa để
điều trị một số mô mềm.
9
- Đến năm 1997, Tổ chức FDA (Food and Drug Administration) của Mỹ cho
phép sử dụng Laser để trám răng; và loại Laser thường dùng để trám răng là
Erbium: Yttrium Aluminum Garnet Er:YAG (2940 nm, xung 100µs-50 ms) và
Erbium, Chromium: Yttrium Scandium Gallium Garnet Er,Cr:YSGG (2780 nm,
xung 140µs).
- Trong nha khoa, người ta thường dùng những loại như: Argon, Dual
Wavelength, Argon Diode có bước sóng từ 810 đến 830 nm (nanô-mét), Diode
bước sóng 980 nm, CO
2
, ND-Yag, Erbium, Low Level Lasers.
5. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
- Tìm hiểu về kỹ thuật khoan răng bằng laser công suất cao.
6. Nội dung nghiên cứu của đề tài
- Nguyên lý khoan răng bằng laser công suất cao.
- Thiết bị thực hiện.
- Đánh giá ưu khuyết điểm.
10
PHẦN NỘI DUNG
1. Nguyên lý khoan răng bằng laser công suất cao [6]
Nguyên tử trong phân tử không bao giờ nghỉ ngơi, và đối với từng loại phân tử
có chế độ rung chuẩn. Đối với các phân tử nước, có 3 chế độ bình thường của độ
rung, gọi là đối xứng kéo dài, uốn cong, và assymmetric kéo dài. Các chế độ này

dao động phụ thuộc hoàn toàn vào hình dạng nguyên tử của liên kết hóa trị (-OH)
trong phân tử nước và thực hiện các rung động tần số cụ thể: Er laser YAG ở bước
sóng 2,94 μm có đặc cao nhất cho sự hấp thụ nước của tất cả các laser hồng ngoại.
Điều này là do một trong những chế độ rung phân tử cụ thể trong các phân tử nước
tạo ra một tần số tương ứng trực tiếp giữa bước sóng hồng ngoại của các Er: (laser
2,94 μm). YAG. Đó là vì lý do này mà sự hấp thu đỉnh cao trong nước cho Er:
YAG năng lượng rất cao:
Tứ diện hình học của H
2
O
Tầm quan trọng của liên kết hydro: Các (-OH) liên kết hóa trị trong các phân
tử nước sẽ uốn cong và kéo dài tùy thuộc vào nhà nước của các liên kết hydro giữa
các phân tử nước. Hydrogen là lực lượng yếu thu hút các phân tử nước với nhau
và do đó cung cấp cho nước sở hữu của mình gắn kết. Việc này quan trọng bởi vì,
như đã nói ở trên, đó là chế độ rung động trong các phân tử nước được trực tiếp
hấp thụ năng lượng quang 2,94μm Er: YAG. Hơn nữa, các chế độ này rung động
trực tiếp chịu ảnh hưởng của thay đổi trong các liên kết hydro giữa các phân tử
nước. Ví dụ, nếu nhiệt độ nước được nâng lên đáng kể, các liên kết hydro thu hút
các phân tử nước với nhau sẽ làm suy yếu (và ngược lại các liên kết hóa trị-OH sẽ
11
tăng cường), thay đổi hình học nguyên tử của các phân tử nước. Bất kỳ thay đổi
hình học trong phân tử sau đó sẽ thay đổi tiêu cực đỉnh cao sự hấp thụ nước (vì các
tần số rung động cũng được thay đổi), và điều này sẽ làm cho laser Er:YAG kém
hiệu quả.
Vì vậy, y khoa sử dụng Er: YAG laser với các tương tác lượng tử của năng
lượng quang học 2,94μm và sự thay đổi nhiệt độ và lượng tử có thể xảy ra với
chromophore (phân tử nước). Những thực tế lượng tử có ý nghĩa rất lớn đối với cắt
bỏ (laser cắt), thường được sử dụng bởi các nha sĩ. Cụ thể, một nỗ lực phải được
thực hiện để giữ cho sản xuất nhiệt ở mức tối thiểu trong thời gian làm thủ tục cắt
bỏ và do đó ngăn chặn một sự thay đổi tiêu cực trong các đỉnh cao sự hấp thụ

nước.
Việt không tiếp xúc cứng - cắt bỏ mô của laser ER:YAG : Một đánh giá của chỉ
ra rằng một lợi thế lâm sàng chính của một Er: YAG laser cho các ứng dụng nha
khoa là khả năng cắt bỏ răng và xương bị hư nhiệt tối thiểu. Các Photobiology của
Er YAG-men: tương tác đã được - được xác định. Phân tử nước trong lớp men
răng của răng một lăng trụ chỉ chiếm có 4% của thành phần hóa học của nó, nhưng
đại diện 11% tổng khối lượng của men. Khi năng lượng Er: YAG laser tương tác
với ma trận men, nước hấp thụ năng lượng laser và nhanh chóng bay hơi xảy ra.
Theo phản ứng quang nhiệt này diễn ra, hơi nước tạo ra trong men là liên kết với
một mở rộng thể tích và áp lực tăng lên rất nhiều trong men ma trận. Điều này lại
tạo ra vụ nổ microevaporative có dẫn đến một hướng, cắt bỏ cơ khí nhiệt của cấu
trúc răng.
12
2. Phổ hấp thụ của nước và men răng
Sơ đồ trên cho thấy lý do chọn 3 loại Er,Cr:YSGG (làm việc ở bước
sóng 2.79µm), Er:YAG (làm việc ở bước sóng 2.94µm), và cũng có thể dùng CO
2
(làm việc ở bước sóng 10.6µm) bởi độ hấp thụ của men răng và nước cùng đạt
mức cao.
3. Các thiết bị khoan răng dùng Laser thường dùng
Hai loại laser thường dùng trong khoan răng:
- Erbium: Yttrium Aluminum Garnet
Er:YAG (2940 nm, xung 100µs-50 ms, 9.9W ÷ 19.4W)
- Erbium, Chromium: Yttrium Scandium Gallium Garnet
Er,Cr:YSGG (2780 nm, xung 140µs, 6.5W ).
(LoạiCO
2
ít được sử dụng do hạn chế của khuỷu quang học làm giảm độ linh hoạt
đầu khoan)
13

4. Xung laser và các chế độ khoan cắt [4]
Khi thực hiện với xung ngắn thì khả năng khoan cắt khác nhau:
Biểu đồ trên cho thấy với cùng một năng lượng xung không đổi, khi giảm dần
chiều dài xung thì hiệu ứng nhiệt giảm, tốc độ khoan cắt tăng.
Ở năng lượng cao và thời gian xung thấp, tốc độ cắt bỏ nhanh hơn sự khuếch tán
nhiệt vào mô với tất cả năng lượng sử dụng cho cắt bỏ lạnh. Với năng lượng giảm
và/hoặc dài hơn thời xung, lớp mô, đã được nhiệt, chịu ảnh hưởng của thời gian xung
kết thúc, trở nên dày hơn. Hiệu ứng nhiệt và trở nên rõ rệt hơn, với các, cắt bỏ hiệu
quả là giảm đáng kể (ấm và thậm chí thấp hơn cắt đốt bằng năng lượng nóng). Tại
năng lượng dưới ngưỡng cắt bỏ thì không thể cắt bỏ, do đó tất cả năng lượng được
phát dưới hình thức nhiệt, độc lập của laser xung thời gian. Điều quan trọng cần lưu ý
rằng bằng cách giảm năng lượng laser, với ý định làm việc an toàn hơn, ta có thể đạt
được chính xác điều ngược lại, tức là tác dụng nhiệt hơn trong mô. Yếu tố quan trọng
có thể được sử dụng để xác định hiệu quả của năng lượng laser trên mô răng là Peclet
6
hoặc Số của Laser-mô (LTN). LTN được xác định bởi:
LTN = cường độ Laser x LTF
Với Cường độ Laser = Laser Fluence / Thời gian xung,
14
và LTF (Laser Tissue Factor) là một yếu tố không đổi điều đó phụ thuộc vào
bước sóng laser và các đặc biệt là tính chất vật lý mô răng.
LTF = 0,5 x Hệ số hấp thụ Laser của mô x Thời gian xả nhiệt của mô / nhiệt khi
cắt đốt.
Đối với tia laser ở trên ngưỡng cắt bỏ chế độ cắt bỏ lạnh được đặc trưng
bởi LTN> 1. Để đạt được cắt bỏ lạnh các nhà điều hành phải lựa chọn các thông
số tia laser nơi LTN> 1. Khi một xung đặc biệt thời gian TL được chọn, cắt bỏ
bắt đầu ở năng lượng ngưỡng cắt bỏ. Hiệu quả cắt bỏ sau đó phát triển với năng
lượng ngày càng tăng cho đến khi năng lượng xung vượt quá giá trị mà LTN>
1. Trên giá trị này, hiệu ứng cắt bỏ hiệu quả nhất là cắt lạnh.

Cắt lạnh Cắt ấm Cắt nóng Không cắt
15
Các chế độ xung của 2 loại thường dùng:

Bảng so sánh 2 loại Er:YAG và Er,Cr:YSGG.
Dựa vào bảng trên, cho thấy sử dụng loại Er:YAG có thể tạo được xung ngắn
hơn, tạo chế độ cắt lạnh hơn.
16
5. Kết quả quá trình khoan bằng laser Er:YAG [7]
Sự phụ thuộc của độ sâu lỗ trong men răng và ngà răng vào năng lượng bức xạ
tia laser cho 10 xung tần số 1 Hz với năng lượng (a) 90, (b) 190, (c) 300, và (d)
400 mJ; (độ phóng đại 100x).
17
Sự phụ thuộc của chiều sâu lỗ trong men răng và dentine bởi các số lượng xung
khác nhau (từ 2 đến 20) cho một đầu vào năng lượng laser 300 mJ (độ phóng đại
150×).
18
6. Bẫy nhiệt và cách phòng tránh trong quá trình khoan
Đầu tiên, nếu một phun nước đầy đủ không phải là hướng vào miệng lổ
khoan, một sự tích tụ nhiệt ở giao diện răng-chùm tia sẽ xảy ra, và các sản
phẩm của cắt bỏ sẽ bắt đầu tích lũy. Như các miệng lổ cắt bỏ sẽ trở thành nước
sâu hơn và ít được tiếp cận các phản ứng, nhiệt độ ở phần sâu nhất của miệng
núi lửa này sẽ tăng lên. Điều này sẽ xảy ra gần như ngay lập tức nếu một đầu
tiếp xúc đang được sử dụng bởi một học viên theo cách thức giống như một mũi
khoan (ví dụ, khái niệm của Newton về đẩy nó vào răng giống như một tay
khoan xoay) và nó trở nên nhúng vào trong các hố cắt bỏ. Để ngăn chặn điều
này xảy ra, một nguyên lý lượng tử thứ hai của cắt bỏ laser liên hệ phải được
hiểu rõ. Nếu không thực hiện đúng, đó là vào thời điểm này là nguyên lý loại
trừ Pauli sẽ tạo ra và phải được xem xét.
19

Các nguyên lý loại trừ Pauli là một nguyên tắc cơ bản của cơ học lượng
tử mà nói rằng 2 điều không thể chiếm cùng một không gian cùng một lúc. Nói
cách khác, chắc chắn vấn đề sẽ tiếp tục ra, ngay cả những mảnh nhỏ nhất của
vật chất khác. Nếu chúng ta áp dụng nguyên tắc lượng tử để liên hệ tới đầu tip
Er:YAG cắt bỏ các mô vôi hóa, việc áp dụng pháp luật trở nên rõ ràng. Ví dụ,
nếu một liên hệ với đường kính nhỏ (600 μm hoặc ít hơn) đầu sapphire (tức là,
một phần rắn của vật chất) trở nên nhúng vào trong các mô vôi hóa được
ablated, một rào cản không thấm nước sẽ được hình thành trên tip. Điều này
xảy ra vì đường kính của sự gia tăng đầu vào một mẫu hình nón giống như từ
đỉnh của đỉnh (600 μm) đến nơi mà nó được gắn vào tay khoan laser (1.000
μm). Một khi điều này xảy ra, nước tưới sẽ không được phép vào trong miệng
núi lửa cắt bỏ vì đầu là chiếm số lượng miệng lổ. Đây là nguyên lý loại trừ
Pauli. Ngoài ra, các vật liệu đun sôi và các sản phẩm cắt bỏ từ phản ứng cắt bỏ
ở đỉnh của các miệng lổ không thể thoát ra và bị đẩy ra từ miệng núi lửa đối với
các lý do tương tự, tức là đầu sapphire rắn hiện theo cách thức và điền số lượng
miệng núi lửa.
Đồng thời, điều quan trọng là phải nhớ rằng tất cả các laser cung cấp
năng lượng quang học theo một hướng. Nói cách khác, họ là các thiết bị đầu
cuối cắt với xảy ra cắt bỏ trong một vector hướng thẳng từ cuối tip. Khi sử dụng
một đầu liên hệ với đường kính nhỏ, năng lượng laser tập trung hơn với kích
thước vị trí nhỏ hơn, và các tia laser sẽ được tăng cường mà không làm tăng sức
mạnh thiết lập của laser hoặc thời hạn áp dụng. Hiện tượng này có thể được giải
thích bằng phương trình sau: mật độ công suất (W/cm
2
) = Tổng công suất (W) /
kích thước chiếu (cm
2
).
20
Phương trình này chỉ ra rằng mật độ năng lượng (sáng) của chùm tia

tăng lên khi kích thước điểm của chùm tia trở nên nhỏ hơn. Vì vậy, chính xác
và kiểm soát cắt bỏ các răng hoặc xương ở khu vực cực kỳ nhỏ có thể được
thực hiện với các Er: YAG laser. Tuy nhiên, như là một miệng lổ nhỏ trở nên
sâu sắc hơn cắt bỏ, nó trở nên ngày càng khó khăn để hạn chế tiêu cực di chứng
nhiệt. Một học viên laser nha khoa phải được biết về điều này, bởi vì nếu một
trong các thủ thuật sapphire rắn trở nên nhúng vào trong cắt vôi hóa được mô,
sau đây sẽ xảy ra: (1) nước không vào miệng núi lửa, (2) sôi đẩy ra vật liệu
không để lại các Creater (làm mát), và (3) laser vẫn còn bắn vào mô, trực tiếp
trong một vector thẳng về phía đỉnh của miệng lổ.
Nếu loạt các sự kiện xảy ra, sẽ có một sự thay đổi sâu sắc âm nhiệt động
lực học để phản ứng, và cắt bỏ sẽ bị trì hoãn. Hiện tượng này được gọi là "cái
bẫy nhiệt lượng tử."
Những cái bẫy nhiệt lượng tử xảy ra như là hậu quả của 2 hiện tượng.
Đầu tiên là sự biểu hiện lâm sàng của các nguyên lý loại trừ Pauli. Điều này xảy
ra bởi vì việc bổ sung các nước ngoại sinh để các vùng cắt bỏ hoàn toàn bị
chặn. Nhiệt từ laser là bị mắc kẹt như vật liệu sôi đẩy ra khỏi khu vực cắt bỏ
được ngăn chặn từ rời khỏi miệng lổ cắt bỏ. Như đã mô tả, điều này xảy ra bởi
vì khối lượng vật chất của các đầu liên hệ với rắn sapphire là làm đầy các
miệng núi lửa. thứ hai là sự lắng đọng liên tục và "xếp" của các xung từ tia laser
vào các đỉnh của các miệng lổ cắt bỏ, gây ra một sự thay đổi sự hấp thụ tiêu cực
đối với nước với các bước sóng thấp hơn. Điều này được thể hiện trong hình:
Việc tác động nhiệt động liên tục của đầu tip bắn nhúng vào trong
các mô dẫn đến một cái bẫy nhiệt lượng tử
21
Một cách khác để mô tả cái bẫy nhiệt lượng tử có thể được tìm thấy
trong các thí nghiệm của Majaron và cộng sự. Họ đã biểu diễn ngưỡng và hiệu
quả phân tích của Er cắt bỏ laser YAG của mô răng cứng. Một mô hình thú vị
của sự khuếch tán nhiệt và năng động cắt bỏ được mô tả, và họ bước vào "mặt
trận cắt bỏ" hạn vào các tài liệu laser nha khoa. Việc cắt bỏ phía trước là
khoảng cách vật lý, hoặc chiều sâu vào một cấu trúc vững chắc, mà tại đó các

xung laser sẽ gây ra cắt bỏ. Nếu trước nhiệt của phản ứng (nhiệt khuếch tán vào
hệ thống từ laser) vượt qua mặt trước của phản ứng cắt bỏ (như ngay lập tức có
thể xảy ra với một bắn liên tục nhúng mũi sapphire vững chắc cho những lý do
thảo luận trước đó), sau đó ảnh hưởng ra xung qunh trong phản ứng cắt bỏ sẽ
xảy ra. Vì vậy, với bất kỳ hệ thống phân phối (liên hệ hoặc không va chạm) các
nhà điều hành không ngừng cố gắng để giữ cho phía trước cắt bỏ của sự tương
tác laser-mô trước mặt trận nhiệt. Tuy nhiên, với hệ thống liên lạc với một giao
hàng đầu, chăm sóc tốt hơn là bắt buộc.
Phương pháp để tránh cạm bẫy nhiệt:
Một học viên cách sử dụng một laser erbium nha khoa trên mô cứng
không bao giờ nên giữ đầu tip với giao năng lượng ở một nơi trên răng cho hơn
2-4 giây tại một thời điểm. Trong khu vực laser sẽ cắt giảm, tại mọi thời điểm
nên kết hợp một chuyển động lên và xuống với một mặt-to-side chuyển động.
Sử dụng những chuyển động (thay vì đẩy đầu vào mô rắn như bur a) sẽ ngăn
chặn các tương tác lượng tử tiêu cực xảy ra. Những khuyến nghị này có hiệu
quả sẽ cho phép những điều sau đây: (1) các sản phẩm sôi cắt bỏ để gây nổ
thoát ra từ một miệng lổ ngày càng tăng, và (2) cho phép nhiều nước hơn vào
miệng lổ hoạt động như một tản nhiệt và cơ chế xả nước:

Nếu không có cách tiếp cận này, nhiệt của Er: YAG cắt bỏ răng tăng.
Kết quả sẽ là một sự tích tụ nhiệt tiêu cực và ngã vào cái bẫy nhiệt lượng tử .
22
7. Đánh giá ưu nhược điểm
Ưu điểm
 Lỗ khoan chính xác, không gây vỡ thành phần không mong muốn.
 Không tạo tiếng ồn máy khoan kinh sợ nên người bệnh giữ được tâm lý thoải
mái. Thay vào đó là những tiếng nổ nhỏ. Rất lý tưởng cho trẻ em.
 Góp phần giảm thiểu sự lây nhiễm.
 Ít gây đau nhức hơn (theo khảo sát từ bệnh nhân).
 Có đặc tính sát khuẩn:

Đây là điều không thể chối cãi. Tuy không thay thế hoàn toàn máy
khoan, nhưng nó cũng hất cẳng máy khoan trong vài lĩnh vực. Nha sĩ Franck
Amoyet giải thích: "Tia laser có tác dụng kháng khuẩn và kích thích các mô mà
không một kỹ thuật nào có thể thay thế được". Do đó, việc kết hợp các kỹ thuật
truyền thống với tia laser là việc phù hợp nhất để nâng cao chất lượng của việc
chăm sóc răng.
Vị nha sĩ này giải thích: "Trong trường hợp lòi chân răng, khi kỹ thuật
siêu âm đã chặn đứng các vi khuẩn, thì kỹ thuật laser là một trợ lực quý báu
giúp loại bỏ tất cả các vi khuẩn và làm cho xương được sạch hơn, lợi (nướu)
giữ răng chắc hơn".
Trong trường hợp hút tủy răng, khó khăn lớn nhất là chạm tới các vi
khuẩn ẩn nấp bên trong răng. Tia laser làm tốt điều đó: tiêu diệt hết các vi
khuẩn ẩn nấp này. Hơn nữa, nhờ sức nóng của tia laser, hiệu quả của chất
hypochlorite de sodium thường được dùng trong kiểu phẫu thuật này được tăng
lên.
 Đối với răng sâu ở bên ngoài, ngoài việc nạo một chút sâu răng đơn giản, tia
laser còn giúp cho loại vật liệu dán vào bề mặt răng bám dính tốt hơn, giảm
thiểu nguy cơ bị vi khuẩn xâm nhập trở lại. Từ đó cũng giảm được thời gian
điều trị. Trước đây, những đèn chiếu quang trùng hợp phải mất khoảng 30 giây
mới có thể làm đông cứng vật liệu trám răng; nhưng với Laser, vật liệu trám có
thể đông cứng chỉ trong khoảng 5 - 10 giây.
23
 Laser thường được dùng để trám các lỗ sâu răng nhỏ hoặc trung bình ở cả
người lớn và trẻ em. Vì có thể lấy đi nhanh chóng và chính xác phần mô răng
hư nên Laser Er:YAG bảo tồn được phần răng còn lại nhiều hơn, nguyên vẹn
hơn so với khi tạo xoang trám bằng máy khoan siêu tốc.
 Về chất lượng thì miếng trám ít bị sâu tái phát và bền hơn vì lớp men và ngà
bên dưới cứng hơn.
 Với một phương pháp đem lại hiệu quả đến 98%, vừa được nhà nghiên cứu
Stephen Hsu (Đại học Quốc gia Singapore) tìm ra. Trong đó, tia laser được sử

dụng để tạo một lớp bảo vệ, giúp răng chống lại các axit do những vi sinh vật
gây bệnh sâu răng sản sinh ra.
Men răng được tạo bởi khoảng 97% tinh thể và chỉ 1% hợp chất hữu cơ.
Hợp chất này có tác dụng như một giàn khung căn bản để dựng các tinh thể.
Giữa hợp chất hữu cơ và tinh thể có những khe hở nhỏ, rất dễ bị vi khuẩn và
các loại axit tấn công, gây bệnh sâu răng. Hsu đã dùng tia laser ở nhiệt độ thấp
để nấu chảy hợp chất hữu cơ, tạo ra một "tấm áo giáp" che các khe hở đó.
Chính vì vậy, việc sử dụng laser để khoan răng cũng có tác dụng tương tự.
Nhược điểm
 Thời gian khoan lâu hơn. Việc nạo khoét răng sâu bằng tia laser mất gấp đôi
thời gian so với máy khoan, vì chỗ răng sâu nằm hơi sâu một chút là phải gây
tê.
 Khó lấy đi phần răng sâu mảng lớn, những lổ sâu ở mặt bên, giữa kẽ răng.
 Không thể lấy đi các vết trám cũ, miếng trám vỡ, dùng khi cần trám các răng
có vết trám cũ.
 Không thể mài răng.
 Đối với một số bệnh nhân nhạy cảm, Laser cũng không thể dùng tạo xoang
trám răng mà không cần gây tê.
 Không phản hồi xúc giác lại nha sĩ về độ sâu nên phải kiểm tra thường xuyến
tốn thời gian.
24
 Không phải nha sĩ nào cũng được đào tạo sử dụng laser. Và việc chưa phổ biến
nhiều đến các nha sĩ.
 Chi phí đắt. (so giữa 600USD >< 39.000-45.000 USD)
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Ứng dụng Laser trong nha khoa được thực hiện an toàn. Đây là giải pháp
gây ít đau đớn cho bệnh nhân. Ngoài ra, những ưu thế vượt trội đặc biệt là khả
năng diệt khuẩn cao rất đáng được đầu tư.
Tuy nhiên, những do nhược điểm thuộc về bản chất nên việc sử dụng
laser để khoan răng chỉ tập trung vào các ưu điểm nổi trội của nó trong một số

trường hợp đặc biệt.
25