Thema IDS 2017
Christian Ehrensberger, Anton Kasenbacher
15.02.17 / 00:05
Heft 04/2017 Zahnmedizin
Neue Laserverfahren

Eine Alternative zum Bohrer

Lange galten Laser als eine Option der adjuvanten Therapie. Grundsätzlich bieten sie aber auch die Möglichkeit einer echten Alternative zu etablierten Verfahren. Der Ausblick auf die Internationale Dental-Schau (IDS) in Köln zeigt, wohin die Reise geht.




Die Zahnheilkunde nimmt seit jeher Innovationen aus der Industrie auf und integriert sie maßgeschneidert in ihre Therapiekonzepte. Dazu zählten in den 1920er- und 1930er-Jahren neue Erkenntnisse aus der aufstrebenden Luftfahrt über das Härten von Legierungen, die zur Ablösung der Goldschmiedekunst durch das praktische Gießverfahren führten. Zur Jahrtausendwende hielt mit Zirkonoxid ein aus der Raumfahrt und dem Automobilbau stammender Werkstoff als Restaurationsmaterial Einzug in die Prothetik. Ein Gebiet der Spitzenforschung unserer Zeit stellt die Lasertechnologie dar.

1964 wollte der berühmte Goldfinger alias Gert Fröbe seinen Widersacher James Bond (Sean Connery) mit einem roten Laserstrahl in der Körpermitte zerteilen. Heute könnten Laser dem Patienten in der Zahnheilkunde „ein großes Stück Angst“ nehmen, indem sie eine schmerzfreie, sicherere und weniger invasive Behandlung erlauben. Therapie und Diagnose rücken dabei noch enger zusammen, weil sie teilweise mit ein und demselben Laser durchgeführt werden können („Theragnostik“).

Ein Laser erzeugt elektromagnetische Wellen. Liegen diese im sichtbaren Bereich, nehmen wir sie als farbiges Licht wahr (Wellenlänge etwa 380 bis 780 Nanometer). Charakteristisch sind die hohe Intensität, die scharfe Bündelung des Strahls und der enge Frequenz- beziehungsweise Wellenlängenbereich. Um dies für den sichtbaren Bereich zu formulieren: Es wird sehr genau eine einzige Farbe getroffen (zum Beispiel rot) und nicht etwa ein breiteres Band (zum Beispiel gelbrot bis rotviolett) – auch wenn im zweiten Fall der Farbeindruck beim Beobachter ebenfalls „rot“ sein wird, da er sich automatisch aus dem Spektrum unterschiedlicher Farben einen Mittelwert „errechnet“.

Laser stehen jenseits des sichtbaren Lichts sowohl für größere Wellenlängen (Infrarot, Mikrowellen) zur Verfügung als auch für kleinere (Ultraviolett, Röntgen) [1]. Inwieweit sich ein Laser in der Medizin verwenden lässt, hängt von der Wechselwirkung der elektromagnetischen Strahlung mit dem menschlichen Gewebe ab.

Die dentale Ästhetik

Die Wechselwirkung Laserstrahlung – Gewebe beruht wesentlich auf der Absorption, was nichts anderes bedeutet, als dass das Gewebe dem eindringenden Laserstrahl Energie entzieht. Jene kann dann Elektronenübergänge induzieren (sichtbares Licht und Ultraviolettbereich), Schwingungszustände von Molekülen verändern (Nahinfrarot) und Wärme erzeugen.

Eine ganze Reihe von Molekülen im menschlichen Gewebe ist in der Lage, Laserenergie zu absorbieren, zum Beispiel Wasser, Porphyrine, Hämoglobin, Melanin, Flavin, Retinol, DNA, RNA und andere Nukleinsäuren sowie reduziertes Nikotinsäureamidadenindinukleotid (NAD). Das Ausmaß hängt von zahlreichen Faktoren ab, wie etwa von der Reflexion (Strahlen dringen nicht ins Gewebe ein, sondern werden „weggespiegelt“) und von der Streuung (Strahlen nehmen im Gewebeinneren keinen geraden, sondern einen „gezackten“ Weg). Ein Beispiel für die komplexe Ausbreitung von elektromagnetischer Strahlung stellt die Lichtdynamik im natürlichen Zahn dar. Wir nehmen sie als „dentale Ästhetik“ wahr und wissen, dass für die Farbwirkung die Richtung eine Rolle spielt (Anisotropie). Zum Beispiel werden bestimmte Effekte durch Streuung an der Mikrostruktur des Dentins, den zylinderförmigen Tubuli verursacht [2].

Die letztlich entscheidende Frage aber lautet: Was geschieht mit der absorbierten Energie und wie lässt sie sich medizinisch nutzen?



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