В 2012 году было подсчитано, что в среднем за год в мире выполняется приблизительно 260 миллионов прямых композитных реставраций. Понятно, что в 2019 году этот показатель был значительно выше. При этом нужно понимать, что материалы, которые стоматологи используют в своей практике по типу светотверждаемых композитов, адгезивов и композитных цементов, по сути, являются специфическими «полуфабрикатами», ведь успешность их применения во многом зависит от того, насколько адекватно будет проведен процесс их полимеризации.
Полимеризационные лампы — это медицинские устройства
В большинстве стран стоматологические полимеризационные лампы классифицируются как медицинские устройства и поэтому должны быть зарегистрированы соответствующим образом, а также проходить тщательную очистку перед каждым новым использованием. Тем не менее в Интернете продолжает возрастать количество продавцов ПЛ, которые не слишком заботятся о качестве продаваемого продукта. И хотя при низких ценах врач может купить 10 бюджетных ПЛ вместо одной действительно качественной, мы настоятельно рекомендуем избегать покупки устройств, не соответствующих регистрационным требованиям, поскольку таковые в худшем случаев могут навредить пациенту и статьи причиной развития различных судебных разбирательств.
Излучение светодиодных (LED) полимеризационных ламп
В настоящее время на рынке доминируют небольшие энергосберегающие светодиодные полимеризационные лампы, питающиеся от аккумулятора. Для многих клиницистов первым фактором в выборе лампы остается ее цена, при этом сами лампы могут значительно отличаться между собой в отношении параметров излучения. Даже при доступности подобной информации на коробке продукта врачи часто путаются в изобилии физических показателей, не понимая который из них за что отвечает. Производители же часто описывают преимущества лампы таким образом, что обычному стоматологу даже при огромном желании придется потратить много времени и терпения, дабы освоить необходимую терминологию.
Тем не менее, стоматолог должен ориентироваться как минимум в следующих терминах:
Отношения между мощностью лампы, распространением излучения и его интенсивностью
На фото 1 изображено, что за счет уменьшения диаметра наконечника лапы, можно достичь более высоких показателей интенсивности излучения, при более низкой исходной мощности. На первый взгляд многие бюджетные полимеризационные лампы ничем не отличаются от дорогостоящих, однако на самом деле диаметр наконечника таковых зачастую составляет 6-7 мм. Эффективный диаметр излучения при этом не является внешним диаметром наконечника, а лишь соответствует той его области, которая действительно испускает световой поток. Большинство наконечников полимеризационных ламп имеют круглую форму, следовательно, для расчета выходного излечения и уровня освещенности (мВт / см2), можно использовать формулу πr2. Таким образом, даже небольшие изменения в эффективном диаметре наконечника будут оказывать существенное влияние на площадь, уровни интенсивности и освещенности. Например, уменьшение эффективного диаметра наконечника с 10 до 7 мм провоцирует уменьшение эффективной площади излучения почти в два раза, что, в свою очередь, аргументирует необходимость повышения уровня мощности в два раза для достижения тех же показателей интенсивности излучения.
Фото 1. Если световоды разного диметра характеризуются одинаковым уровнем мощности, то показатель распределения таковой на единицу площади у них будет заметно отличаться.
Эффект расстояния
Увеличение расстояния от верхушки световода до поверхности композита уменьшает уровень интенсивности излучения, действующего на композитный материал. Данное снижение не характеризуется обратной квадратной зависимостью, поскольку в большинстве случаев световой луч, продуцируемой лампой, является колимированным и фокусированным. Для определенных ламп снижение интенсивности излучения с увеличением параметров расстояния от композита может иметь достаточно выраженный характер, в то же время для других ламп – данный эффект остается не настолько заметным, хоть и влиятельным. Учитывая, что среднее расстояние от верхушки лампы до поверхности композита составляет 6-8 мм, производители должны указывать какие параметры интенсивности излучения характерны для их ламп на таком расстоянии. Кроме того, было бы хорошо если бы производители также указывали расстояние, на котором интенсивность светового потока уменьшается вдвое по сравнению с ситуацией, когда расстояние между наконечником лампы и поверхностью композита приближается к 0 мм.
Диаметр и угол световода
Не думайте, что лампы с большим диаметром наконечника помогут Вам полимеризировать участки большей площади. Эффективный размер световода определяется не внешним диаметром наконечника, а лишь диаметром эмиссии светового пучка. Следовательно, для полимеризации сразу всей реставрации необходимо сопоставлять размер таковой с эффективным размером световода. Широкие световоды (10-12 мм внутреннего диаметра) являются эффективными для материалов, разработанных для объемного снесения, или в случаях МОД-полостей. Узкие же наконечники (6-8 мм внутреннего диаметра) рекомендовано использовать для полимеризации маленьких порций материала и реставраций 5-го класса. Длинные световоды с углом в 40–50° затрудняют возможность их адекватного позиционирования в области реставраций дистальных зубов, вместо этого целесообразно использовать аналоги с углом 80–90° или же лампы, в которых светодиодный излучатель расположен в низкопрофильной головке.
Эмиссионный спектр
Стоматолог должен быть уверен в том, что полимеризационная лампа излучает свет с длиной волны, необходимой для активации фотоинициатора, находящегося в композите. Ранее с целью полимеризации в стоматологии использовали кварцевые вольфрам-галогеновые лампы (QTH), которые характеризуются широким спектром излучения фиолетового и синего света. Такой диапазон являлся достаточным для целевого применения этих ламп в стоматологической практике, учитывая имеющийся спектральный диапазон. В отличие от этого, однопиковые светодиодные лампы характеризуются достаточно ограниченным диапазоном спектра (фото 2 A, B, C и D), который адаптирован для потребности активации камфорохинона (CQ), входящего в состав большинства фотокомпозитных материалов. Данный фотоинициатор активируется синим светом с максимальным уровнем поглощением при длине волны в 468 нм. Однако в структуре материалов часто используют целый ряд несколько других фотоинициаторов, которые являются более быстрореагирующими на действие света, например, триметилбензоилдифенилфосфиноксид (ТРО) и 1-фенил-1,2-пропандиона (PPD). Эти инициаторы наиболее чувствительны к ультрафиолетовому или фиолетовому свету с длиной волны от 380 до 410 нм, а не до 468 нм. Таким образом, обычные однопиковые светодиодные лампы, которые попросту не излучают светового потока на уровне длины волны ниже 420 нм (фото 2А, В, С и D), попросту не смогут активировать альтернативные фотоинициаторы, используемые в структуре стоматологических композитов.
Фото 2. Спектр излучения и мощность восьми разных полимеризационных ламп. Обратите внимание, насколько узок диапазон на картинках A-D, и насколько он широк на картинках E-H.
Следовательно, некоторые светодиодные полимеризационные лампы, такие как Valo (Ultradent), Light 405 (GC America), Translux 2Wave (Kulzer) и Bluephase G4 (Ivoclar Vivadent) теперь укомплектованы дополнительными световодами с более низкой длиной волны в фиолетовом диапазоне, что позволяет им добиться активации широкого спектра фотоинициаторов. Количество и расположение спектральных пиков излучения варьирует в зависимости от производителя, а также от общей выходной мощности лампы. Однако, если конструкция полимеризационной лампы спроектирована недостаточно тщательно, добавление дополнительных светодиодных излучателей с различной длиной волны может отрицательно повлиять на однородность светового луча в целом. Такое отсутствие однородности светового луча может затем повлиять как на излучение в комплексе, так и на длину волн световых пучков, входящих в состав основного светового луча. Все это негативно влияет на уровень полимеризации композита, прочность материала, стабильность цвета реставрации и ее износостойкость.
Влияние однородности луча света
Для изучения луча света полимеризационных ламп зачастую используют цифровые камеры, которые позволяют оценить однородность светового потока. Как двухмерные, так и трехмерные изображения интенсивности излучения, зарегистрированные на кончике световода, подтвердили факт неоднородности такового в ходе проверки разных полимеризационных ламп. Следовательно, показатели интенсивности и спектра излучения должны быть интерпретированы с осторожностью, поскольку именно они используются в качестве параметров оценки светового луча на выходе. По сути, данные параметры демонстрируют средние величины, которые никоем образом не учитывают неравномерность светового пока на кончике световода (фото 3). Учитывая факт наличия так называемых горячих точек при очень высокой интенсивности светового потока, было проведено исследование, в котором три разные полимеризационные лампы были настроены на максимальный уровень интенсивности в 12000 мВт / см2 (фото 4).
Фото 3. Исходная мощность и двухмерный профиль луча восьми разных ламп, настроенных к одному уровню интенсивности. Обратите внимание на наличие горячих точек в случаях ламп A и B, которые заметно превышают показатели интенсивности 2750 мВТ/см2.
Фото 4. Показатели мощности, средней интенсивности и двухмерных профилей светового луча при настройке трех разных ламп к исходным параметрам 12000 мВт/см2. Несмотря на относительно низкий показателей мощности в случае лампы В (826 мВТ), уровень интенсивности излучения при ее использовании достигает 2169 мВ/см2, что аргументировано меньшим диаметром наконечника. В то же время интенсивность в случае лампы F значительно ниже из-за более широкого диаметра наконечника.
Фото 5. Двухмерный профиль луча на верхушке узкого и широкого световодов, настроенных до 2750 мВт/см2. Наличие горячих точек в случае лампы D, и равномерность светового потока в случае лампы F.
Несмотря на то, что действительные уровни интенсивности излучения варьировали от 1815 до 2231 мВт / см2, однако самое большое количество горячих точек отмечалось при достижении интенсивности ~ 12000 мВт/см2. Такой результат свидетельствует о том, что вместе с горячими точками на кончике световода имеются и более «холодные области», что в своей совокупности доказывает неравномерность полимеризационного действия лампы. Такой эффект компрометирует не только уровень полимеризации материала, но также в отдельных случаях может спровоцировать и развитие ожогов мягких тканей. Чтобы проиллюстрировать влияние профиля пучка света на однородность светового потока, на фото наложен световой поток с широким профилем пучка (эффективный диаметр наконечника 11,6 мм) и световой поток с узким профилем пучка (эффективный диаметр наконечника 6,6 мм). Различия в полученных результатах просто поразительны. Из этого следует, что если Вы хотите обеспечить полимеризацию всей реставрации за один раз, то Вам нужно убедиться, что эффективный диаметр наконечника Вашей лампы подходит для подобной цели. В противном случае реставрацию придется засвечивать несколько раз в отдельных участках. Недавним нововведением на рынке полимеризационных ламп стало введение «умной» технологии в лампах Bluephase G4 и Powercure (Ivoclar Vivadent), которая обеспечивает повышение времени экспозиции луча при его отдалении от поверхности реставрации. Если лампа слишком отдаляется от поверхности зуба, происходит автоматическое ее выключение. Данная технология аналогична «помощи в движении по полосе», которая присуща в современных автомобилях, и ее основная цель состоит в удержании полимеризационный лампы на уровне, который обеспечивает максимальную эффективность процесса полимеризации.
Рекомендованные параметры для полимеризационных ламп
В заключение, при выборе стоматологической полимеризационной лампы рекомендуется обратить внимание на следующие параметры: