Теоретические и экспериментальные основы лазерной абляции биоматериалов. Беликов А.В - 16 стр.

UptoLike

Рубрика: 

16
Возникновение белых пятен может быть связано с преобразованием
карбонатгидроксилапатита в чистый гидроксилапатит Ca
5
(PO
4
)
3
(OH).
Чистый гидроксилапатит обладает белым цветом, в то время как
карбонатгидроксилапатит имеет жёлтый оттенок.
Возникновение белых пятен может быть также связано и с
образованием в приповерхностном слое эмали одной из аллотропных форм
углеродакарбина. Карбин имеет белый цвет, высокую твёрдость и
высокий коэффициент отражения [41, 42]. Так, описанные в работе [43]
способы получения
карбина предполагают наличие высоких температур и
давлений, что вполне может быть реализовано в поле интенсивного
лазерного излучения.
Таким образом, в рамках представленной выше работы были впервые
описаны эффекты, сопровождающие обработку эмали зуба импульсами
излучения YAG: Er лазера с плотностью энергии ниже необходимой для
удаления эмали. Установлено, что до порога разрушения на поверхности
эмали
под действием лазерного излучения с λ
=2.94 мкм формируются
трещины, тёмные и белые пятна. Трещины появляются при воздействии
плотностей энергии 2.2±0.1 Дж/см
2
, тёмные пятна при 3.2±0.1 Дж/см
2
,
белые при 4.2±0.1 Дж/см
2
.
Далее будут рассмотрены результаты экспериментального
исследования изменений, происходящих в эмали зуба человека при
воздействии на неё субмиллисекундных импульсов YAG: Nd и
YAG: Cr, Tm, Ho лазеров при плотностях энергии ниже порога удаления
(абляции) биоткани.
"Опасным" допороговым эффектом при воздействии излучения
означенных выше лазеров на поверхность коронки зуба является
карбонизация дентина на эмальдентинной границе. Для
этого явления
характерен эффект накопления, т.е. при малой плотности энергии
в импульсе он проявляется только после воздействия большого количества
импульсов. Повидимому, подобное обусловлено, с одной стороны,
высокой прозрачностью эмали для излучения YAG: Nd и YAG: Cr, Tm, Ho
лазеров, а с другой стороны, высокой поглощающей способностью
эмальдентинной границы.
Итак, порог возникновения карбонизации
на эмальдентинной
границе можно использовать в качестве критерия безопасного
воздействия. Величина такого порога зависит от плотности энергии
лазерных импульсов, а в силу эффекта накопления ещё и от количества
и частоты следования лазерных импульсов и длительности воздействия.
На рис. 1.2.6 приведена зависимость допустимого/безопасного
времени облучения поверхности эмали зуба от плотности энергии
излучения YAG: Nd и YAG: Cr, Tm, Ho лазеров (
ν
=10 Гц). Видно, что
излучением YAG: Nd лазера при одинаковых с излучением
YAG: Cr, Tm, Ho лазера плотностях энергии можно облучать поверхность
дентина в течение бо
́
льшего промежутка времени без карбонизации