BIBLID [1138-123X (2004)9:5; septiembre-octubre 477-612]

Revilla-Gutiérrez V, Aranabat-Domínguez J, España-Tost AJ, Gay-Escoda C. Aplicaciones de los láseres de Er:YAG y de Er,Cr:YSGG en Odontología. RCOE 2004;9(5):551-562.

Introducción

Los láseres de Er:YAG y de Er,Cr:YSGG son el resultado de investigaciones centradas en conseguir una longitud de onda que sea bien absorbida por los tejidos duros dentarios así como por el agua presente en los tejidos blandos. Mediante estudios de fotoabsorción se ha determinado que cuando un láser emite el haz de luz con una longitud de onda de 2700-3000 nanómetros es bien absorbido por la dentina, el hueso y por el agua. Los primeros artículos científicos publicados acerca de la utilización del láser de Er:YAG, en 1989, confirmaron las expectativas que se tenían sobre su posible utilización en Odontología. A partir de entonces, numerosos trabajos de investigación describen y delimitan sus indicaciones, ventajas y limitaciones.

A principios de 1997, la Food and Drug Administration (FDA) aprobó la utilización del láser de Er:YAG, tras un informe elaborado por cinco profesionales de los EUA, después de tratar 1300 caries, resaltando que tan sólo tres pacientes solicitaron que se les aplicase anestesia local¹. En octubre de 1998, la FDA aprobó la aplicación del láser de Er:YAG en odontopediatría. En 1998, el láser de Er,Cr:YSGG también obtuvo la aprobación por parte de la FDA para su aplicación sobre los tejidos duros dentarios. Posteriormente este láser ha ido obteniendo diferentes aprobaciones para muchos procedimientos odontológicos siendo actualmente el láser que tiene un mayor número de indicaciones aceptadas por la FDA.

Láser de Er:YAG

Se trata de un láser pulsado que posee un elemento sólido como medio activo en su cavidad de resonancia; específicamente un cristal sintético conocido como granate (cristalización en rombododecaedros, G), constituido por itrio (Yttrium, Y) y aluminio (Aluminium, A) y contaminado con erbio (Erbium, Er).

El láser de Er:YAG emite de forma pulsada. La energía se trasmite hasta la pieza de mano a través de una fibra óptica o mediante un brazo articulado.

Este láser emite su luz a una longitud de onda de 2940 nanómetros. Esta longitud de onda coincide con el coeficiente máximo de absorción del agua, lo que le confiere la capacidad de ser bien absorbido por los tejidos más hidratados².

Siguiendo la clasificación en cuanto a medidas de seguridad se refiere, tanto de la Unión Europea (ISO) como de EE.UU. (ANSI), se le considera un láser de clase IV.

La primera descripción de los efectos del láser de Er:YAG sobre los tejidos duros dentarios remarcó que la ablación de los tejidos duros dentarios sanos, así como del tejido dentario alterado por la acción bacteriana, es posible sin producir daño térmico en los tejidos circundantes^2,3. No obstante, para favorecer la ablación de estos tejidos, y evitar el efecto térmico sobre la superficie irradiada se utiliza un spray de agua, minimizando así el riesgo de producir lesiones térmicas colaterales en los tejidos adyacentes^4*.

Los efectos del spray de agua sobre la efectividad ablativa de este láser son controvertidos. Burkes y cols² y Hoke y cols⁵, demostraron que al irradiar los tejidos duros dentarios con el láser de Er:YAG acompañado de un fino spray de agua atomizada, no sólo se podía minimizar el incremento térmico sino que la eficacia de corte aumentaba. Por otro lado, Visuri y cols⁶ evaluaron los efectos del spray de agua durante la irradiación del tejido duro dentario con el láser de Er:YAG y constataron que el exceso de agua podía disminuir la eficacia de ablación. De ello se desprende que es necesario ajustar correctamente la cantidad de agua del spray, para optimizar los procesos ablativos sin riesgo de producir efecto térmico.

En España, estan comercializadas las siguientes unidades láser de Er:YAG para uso odontológico:

- El primer láser de Er:YAG en el mercado odontológico fue el Key KaVo I en 1990 (KaVo^®, Biberach, Alemania), que era una unidad básicamente experimental. La misma empresa fabricó el Key Kavo II que fue comercializado durante varios años y desde el 2002 se ha mejorado esta unidad con el láser Key Kavo III (fig.1.A), cuyas propiedades resumimos en la tabla 1.

- Los equipos Twinlight y Fidelis plus (Fotona^®, Lujbljana, Eslovenia) se componen de un láser de Er:YAG y de un láser de Nd:YAG cuyas características aparecen especificadas en las tablas 2 y 3.

- La unidad Opus 20 (OpusDentTM, Londres, Reino Unido) se presentó hace unos años, compuesta de un láser de Er:YAG y láser de CO₂, mejorado por la unidad que comercializan en la actualidad, el Opus duo (fig. 1.B) con un láser de Er:YAG y un láser de CO₂ que combina las propiedades de los dos láseres en el mismo equipo (tabla 4), ampliando sus aplicaciones clínicas.

- DELight (Continuum^®, Santa Clara, EE.UU.) (fig. 1.C) es un equipo láser de Er:YAG cuyas características técnicas se exponen en la tabla 5.

- Smart 2940d (Deka Mela s.r.l, Florencia, Italia). Los datos técnicos de este equipo se presentan en la tabla 6.

Láser de Er,Cr:YSGG

El láser de Er,Cr:YSGG es un láser de alta potencia cuya cavidad de resonancia posee un cristal de tipo «granate» y que emite en modo pulsado con una longitud de onda de 2780 nanómetros en el infrarrojo del espectro electromagnético. Se clasifica como un láser de clase IV.

Su medio activo es un granate (cristal rombodecaedro, G) que está compuesto por itrio (Yttrium, Y), escandio (Scandium, S) y galio (Gallium, G) contaminado con erbio (Erbium, Er) y cromo (Chromium, Cr).

Este láser utiliza un sistema de transmisión por fibra óptica. El sistema emite la luz de modo pulsado, con una duración de pulso que oscila entre 140 y 200µseg y una frecuencia de repetición de 20 Hz, que es constante. La potencia de salida puede variar entre 0,0W y 6 W, con la posibilidad de hacer incrementos sucesivos de 0,25W, tal como podemos apreciar en la tabla 7.

Una de las características principales de este láser es que utiliza un spray de agua y de aire que al combinarse con el haz de luz láser provoca un efecto que se ha denominado como efecto hidroquinético.

La combinación del spray de agua/aire y la luz láser va a determinar diferentes aplicaciones. Así, para el corte de tejidos duros tanto dentarios como de hueso necesitamos trabajar con un alto porcentaje de agua y aire y con potencias elevadas. Contrariamente, para conseguir el efecto de corte en tejidos blandos debemos disminuir tanto los porcentajes de agua/aire como la potencia. Si eliminamos completamente la emisión de agua podemos conseguir, en cirugía de tejidos blandos, una ligera hemostasia de la zona tratada. Esta hemostasia es menor de la que se obtiene con el láser de CO₂, pero es superior a la que se puede producir con el láser de Er:YAG.

El llamado efecto «hidroquinético» de corte de los tejidos consiste en que las partículas de agua del spray absorben parte de la energía liberada por el láser y de esta forma estas moléculas de agua quedan energetizadas siendo aceleradas hacia el tejido diana. Esto produce un corte limpio sin generar microfisuras ni ningún tipo de carbonización de los tejidos duros. Esta teoría hidroquinética es la que, según el fabricante (Biolase^®, San Clemente, EE.UU.), le confiere a este tipo de láser una gran eficacia de corte. La diferencia entre el sistema hidroquinético y la abrasión por aire radica en que el agua que está efectuando el corte es biológicamente compatible con el tejido diana. Debido a que la energía del láser de Er,Cr:YSGG es altamente absorbida por el agua, y los tejidos blandos están altamente hidratados, el corte será efectivo. La máxima densidad de potencia se obtiene a 1 o 2 mm de distancia de la punta. Sin este spray de agua los tejidos pueden sufrir carbonización, lo que daría a lugar a la formación de escaras. La ablación del tejido disminuye al aumentar la distancia de aplicación, perdiendo la capacidad de corte al superar los 5 mm de distancia de la punta. Para cortar tejidos duros como el hueso, el esmalte o la dentina es necesario aplicar niveles de energía de entre 2 y 4W^7**.

Existe un único fabricante de este tipo de láser (fig. 2) (Biolase Technology^®, San Clemente, California, EE.UU.).

Aplicaciones de los láseres de Er:YAG y de Er,Cr:YSGG

En la literatura científica podemos encontrar numerosas aplicaciones odontológicas del láser de Er:YAG y del láser de Er,Cr:YSGG, unas bien argumentadas y bien descritas, y otras poco justificadas. Las principales investigaciones sobre el láser de Er,Cr:YSGG se han efectuado en la Universidad de California y Los Angeles (UCLA).

Terapéutica Dental

Preparación de cavidades
Una de las principales ventajas de estos láseres es la posibilidad de realizar los tratamientos de terapéutica dental sin la utilización de anestesia locorregional. Según la literatura, se puede llevar a cabo hasta un 90% de los casos de terapéutica dental conservadora prescindiendo de la anestesia local. Para ello es muy importante el uso del spray de agua/aire, tanto para minimizar la sensación dolorosa, como para favorecer el efecto de ablación de los tejidos duros dentarios^4*,7**-10.

Matsumoto y cols¹¹, aplicaron el láser de Er,Cr:YSGG en 44 pacientes, efectuando 50 preparaciones cavitarias, y concluyeron que el Er,Cr:YSGG es eficaz para la eliminación de caries y la preparación de cavidades. Hossain y cols.^4*,10 demostraron en estudios in vitro que los dientes tratados con Er:YAG y con Er,Cr:YSGG eran más resistentes al ataque ácido y por lo tanto aumentaba la resistencia de estos dientes frente a las caries secundarias. Sin embargo otros autores como Apel y cols¹² no han podido confirmar que el uso de los láseres de erbio en la preparación de cavidades dentarias ofrezcan esta importante ventaja.

Diferentes estudios demuestran que la respuesta del tejido pulpar es similar, después de la utilización del láser de Er:YAG y del material rotatorio convencional^2,13*.

Rizoiu y cols^13* en un estudio in vitro aplicaron el láser de Er,Cr:YSGG y el instrumental rotatorio en una muestra de dientes, monitorizando los cambios de temperatura pulpar producidos durante ambos procedimientos de corte, no obteniendo efectos térmicos pulpares adversos en ningún caso.

Con estos láseres se pueden preparar cavidades de clase I, II, III, IV y V. La luz láser no produce microfracturas del diente y preserva la estructura dentaria, eliminando, además, el barrillo dentinario^7**. Mediante microscopia electrónica de barrido ha podido demostrarse que el corte producido por el láser de Er,Cr:YSGG a través del esmalte es suave y preciso, preservando la morfología de los prismas del esmalte. De igual forma, el corte de la dentina muestra la conservación intacta de los túbulos dentinarios^7**.

Kinoshita, y cols hicieron un estudio en el año 2003 comparando la utilización de la turbina y el láser de Er,Cr:YSGG para la eliminación de la caries dentinaria. Los resultados, analizados mediante microscopia óptica y electrónica, mostraron unas superficies rugosas con abundante barrillo dentinario en las cavidades preparadas con turbina, en contraste con las superficies lisas sin barrillo dentinario observadas cuando se utilizó el láser de Er,Cr:YSGG. Su conclusión es que con el láser de Er,Cr:YSGG se obtienen resultados muy satisfactorios respecto a la eliminación de la caries dentinaria¹⁴.

Eliminación de composites y de pastas endodóncicas
Con el láser de Er:YAG y el láser de Er,Cr:YSGG podemos eliminar composites, ionómeros, silicatos, óxido de zinc y resinas compuestas, estando contraindicado su uso para la eliminación de amalgama de plata, incrustaciones metálicas, etc., debido a la gran reflexión de energía que se produce en su superficie^3,13*.

En la figura 3 observamos la eliminación de composite y de caries secundaria de un 4.7, donde se preparó una cavidad clase II mediante el láser de Er:YAG y se restauró con composite. A su vez, ilustramos en la figura 4 la eliminación de caries de un 3.7 con posterior restauración de una cavidad clase I con composite utilizando el láser de Er,Cr:YSGG.

Grabado del esmalte
Con ambos láseres se obtienen patrones similares al grabado con ácido ortofosfórico. La superficie rugosa obtenida tras la aplicación de estos láseres produce de un 70% a un 90% de retención, en relación con el ácido ortofosfórico, valores mas que suficientes para asegurar un buen sellado de la cavidad^{4*,8,10,15,16}.

Acondicionamiento de la dentina para obturaciones con adhesivos
Al observar al microscopio electrónico de barrido la dentina irradiada con cualquiera de los dos láseres, se aprecian los túbulos dentinarios abiertos y una ausencia total de barrillo dentinario. Este tipo de superficie de la preparación es similar a la que se obtiene tras la aplicación de ácido ortofosfórico y sus características son óptimas para posteriormente colocar los adhesivos dentinarios^1,15,16.

Endodoncia
Mediante el acoplamiento de fibras ópticas de diferentes diámetros que distribuyen la energía en el interior del conducto radicular, podemos efectuar pequeñas ablaciones en sus paredes, permitiendo la preparación biomecánica con menor esfuerzo y facilitando por un lado la instrumentación manual, y por otro el secado del conducto radicular con un importante efecto bactericida³.

En enero del 2002, la FDA aprobó la posibilidad de hacer la terapia endodóncica completa aplicando el láser Er,Cr:YSGG.

Periodoncia
Los láseres de Er:YAG y de Er,Cr:YSGG pueden ser utilizados para eliminar el cálculo y desinfectar las bolsas periodontales. También es posible efectuar tratamientos quirúrgicos en los tejidos blandos, como gingivectomías y gingivoplastias, reduciendo el tamaño de las bolsas periodontales de forma rápida. Sobre los tejidos duros es posible efectuar osteoplastias, ostectomías y amputaciones radiculares^7*,17.

Implantología bucofacial
Arnabat y cols^18* han estudiado el uso del láser de Er:YAG en la segunda fase de la cirugía implantológica, para la exposición del tapón de cierre del implante (fig. 5), comprobando que el trauma quirúrgico es mínimo, que la necesidad de aplicación de anestesia local ocurrió en menos del 80 % de los casos y que disminuye de forma significativa el tiempo de cicatrización lo que permite iniciar antes el tratamiento prostodóncico.

Kreisler y cols¹⁹ demostraron en su estudio la efectividad bactericida del láser de Er:YAG sobre la superficie de los implantes, lo que sugiere que su uso podría ser positivo para el tratamiento de la mucositis periimplantaria y de la periimplantitis, sugiriendo que también podría ser útil para el tratamiento de la patología periodontal.

Prótesis
Usumez y Aykent²⁰ hicieron un estudio in vitro utilizando 40 incisivos centrales humanos distribuidos en cuatro grupos de diez, tallando las superficies vestibulares para el cementado de «veneers» de porcelana laminada. Las superficies de los dientes fueron tratadas en el primer grupo con el láser de Er,Cr:YSGG, en el segundo grupo con ácido ortofosfórico, un tercer grupo con ácido maléico y un cuarto grupo sirvió como control. Al medir la fuerza de adhesión no encontraron diferencias estadísticamente significativas entre los tres primeros grupos; éstos presentaron resultados similares entre sí, pero superiores al grupo control.

Ortodoncia y Odontopediatría
Se ha propuesto la utilización de estos láseres para el grabado del esmalte previo al cementado de brackets. A pesar que los resultados obtenidos hasta ahora no superan los valores de adhesión que se alcanzan con el ácido ortofosfórico, puede considerarse como una técnica válida ya que superan el 70% de retención, que sería el valor mínimo exigible de acuerdo con Usumez y cols²¹.

De acuerdo con los mismos criterios de tratamiento en terapéutica dental en dientes definitivos, los láseres de Er:YAG y de Er,Cr:YSGG pueden ser utilizados para la eliminación y tratamiento de la caries en los dientes temporales²².

Es interesante también su uso en el sellado preventivo de fosas y fisuras. Al aplicar el láser de Er:YAG en las fosas y fisuras dentarias se produce una superficie porosa que permite una excelente adhesión de la resina selladora¹⁵.

Cirugía Bucal
Su aplicación quirúrgica se fundamenta en que, al ser láseres de alta potencia, cuando interaccionan con la materia producen un importante efecto fotoablativo (fototérmico, termoablativo). Se puede utilizar tanto sobre los tejidos blandos como los tejidos duros de la cavidad bucal^{23**, 24}.

Los tratamientos que se pueden llevar a cabo sobre tejidos blandos son los siguientes:

- Biopsia de lesiones benignas.
- Exéresis de masas de tejido blando como fibromas, épulis, etc.
- Vaporización de leucoplasias.
- Tratamiento de lesiones aftosas y de lesiones herpéticas.
- Frenectomías.
- Desbridamiento de abscesos.
- Gingivectomías y gingivoplastias.
- Alargamiento de la corona clínica.
- Cirugía preprotésica.

En la figura 6 podemos apreciar una frenectomía labial superior mediante el uso del láser de Er:YAG.

Sobre los tejidos duros podemos utilizar estos láseres en las siguientes indicaciones:

- Osteotomías.
- Ostectomías y osteoplastias.
- Exéresis de exostosis y de torus (fig. 7).

- Odontosecciones y amputaciones radiculares.
- Cirugía periapical.
- Cirugía de la articulación temporomandibular.

Los postoperatorios de los pacientes tratados con estos láseres cursan con escaso dolor y poco edema. Requieren una cantidad mínima de anestesia locorregional, pudiendo incluso prescindir de ella en intervenciones quirúrgicas poco agresivas. Cuando la herida es superficial no requiere sutura y si la superficie tratada es inferior a 4 cm² no suele ser necesaria la prescripción de ningún tipo de medicación postoperatoria.

Rizoiu y cols^23** analizaron los márgenes de resección de muestras de tejido mucocutáneo de conejos y evaluaron su posterior cicatrización. Las muestras fueron tomadas con el láser de Er,Cr:YSGG y con dos técnicas convencionales, el bisturí frío y la punción. Al comparar los resultados histológicos y la curación de las heridas no encontraron diferencias significativas, concluyendo, por tanto, que este láser es útil para procedimientos diagnósticos como la biopsia, consiguiendo igualmente una buena curación de la herida.

Debido al escaso efecto térmico colateral que producen estos láseres, obtenemos la cicatrización por segunda intención rápida de las heridas quirúrgicas. Sin embargo, su capacidad de coagulación, especialmente si se utiliza el spray de agua, es ínfima y por esto, para la exéresis de lesiones vascularizadas en las que es necesario obtener una hemostasia cuidadosa, será mas adecuada la utilización del láser de CO₂. Asimismo, no se recomienda su utilización en pacientes con trastornos de la hemostasia, en pacientes que estén bajo tratamiento con fármacos anticoagulantes ni para la exéresis de lesiones profundas con un gran componente inflamatorio. Sólo con el láser de Er,Cr:YSGG al eliminar el spray de agua, desfocalizar el haz, y a una potencia relativamente alta, obtendremos un ligero efecto de coagulación.

Bibliografía recomendada

Para profundizar en la lectura de este tema, el/los autor/es considera/an interesantes los artículos que aparecen señalados del siguiente modo: *de interés **de especial interés.

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