Zastanawiasz się, jak wydać pracę doktorską, habilitacyjną lub monografie? Chcesz dokonać zmian w stylistyce i interpunkcji tekstu naukowego? Nic prostszego! Zaufaj Wydawnictwu Borgis - wydawcy renomowanych książek i czasopism medycznych. Zapewniamy przede wszystkim profesjonalne wsparcie w przygotowaniu pracy, opracowanie dokumentacji oraz druk pracy doktorskiej, magisterskiej, habilitacyjnej. Dzięki nam nie będziesz musiał zajmować się projektowaniem okładki oraz typografią książki.

© Borgis - Nowa Stomatologia 4/2009, s. 122-127
*Katarzyna Dudzik1, Ewa Iwanicka-Grzegorek2
Lampy polimeryzacyjne stosowane w stomatologii – rodzaje, zastosowanie i mechanizm polimeryzacji
Light curing units used in the dentistry – kinds, application and mechanism of the polymerization
1Specjalizantka z zakresu stomatologii zachowawczej z endodoncją w Zakładzie Stomatologii Zachowawczej Instytutu Stomatologii Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego
2Zakład Stomatologii Zachowawczej Instytutu Stomatologii Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego
Kierownik Zakładu: prof. dr hab. n. med. Elżbieta Jodkowska
Wstęp
Wprowadzenie materiałów złożonych do stomatologii, które zapoczątkował w latach sześćdziesiątych Bowen wynalezieniem żywic BIS-GMA było przełomem w odtwarzaniu tkanek zęba. Od tego czasu opracowano i wyprodukowano wiele materiałów, a firmy stale dążą do ciągłego doskonalenia swoich produktów.
Materiały złożone podobnie jak tkanka zęba, w której kryształy apatytu spajane są przez substancję organiczną, składają się z trzech faz:
1. Fazy organicznej (matryca) stanowi 20-30% objętości materiału, składa się z substancji polimerycznej, substancji regulujących proces polimeryzacji (np. inicjatory) i substancji warunkujących efekt estetyczny wypełnienia (np. barwniki).
2. Fazy nieorganicznej (wypełniacze) stanowi 52-88% objętości materiału, składa się z dwutlenku krzemu w postaci krystalicznego kwarcu lub szkła, soli glinkowo-krzemowo-sodowych, borowych lub litowych, tlenków metali ciężkich, strontu, tantalu lub minerałów syntetycznych.
3. Substancji wiążącej, która łączy powyższe fazy – rolę tę pełnią związki krzemowo-organiczne, winylowe i aminowe, np. silan, który łączy się chemicznie przez reakcję estrową z wypełniaczem i przez hydrofobową cząsteczkę zostaje wbudowany w splot polimeru podłoża organicznego. (3)
W zależności od rodzaju, wielkości i objętości cząsteczek wypełniacza, dzieli się materiały złożone na trzy grupy (klasyfikacja wg Lutza i Philipsa):
1. Materiały złożone tradycyjne (z makrowypełniaczem).
2. Materiały złożone z mikrowypełniaczem homogenne i niehomogenne.
3. Materiały złożone hybrydowe (3).
Polimeryzację, czyli wiązanie materiałów na bazie żywicy, osiągano pierwotnie za pomocą reakcji aminy (aktywatora) i nadtlenku (inicjatora) – były to tzw. materiały złożone chemoutwardzalne. (3)
Pierwszymi materiałami stomatologicznymi utwardzanymi za pomocą promieniowania były laki szczelinowe. Nieco później dołączyły do nich materiały kompozytowe przeznaczone do odbudowy twardych tkanek zęba. Materiały te były polimeryzowane urządzeniami emitującymi promieniowanie UV. Nie było to jednak rozwiązanie idealne, niosło za sobą bowiem wiele niedogodności, wśród których należy wymienić, między innymi:
1. szkodliwość dla obsługującego lampę lekarza oraz pacjenta, związaną z narażeniem na promieniowanie UV (głównie oczu i skóry),
2. niedostateczną głębokość polimeryzacji, sięgającą ok. 1,5 mm w głąb materiału,
3. konieczność nagrzewania lampy na ok. 6 min przed rozpoczęciem przez nią efektywnej pracy,
4. szybkie starzenie się żarówki wytwarzającej promienie UV (7).
Pierwszym urządzeniem dostarczającym promieniowania UV, zastosowanym w stomatologii, była zmodyfikowana lampa dermatologiczna Spectroline. (7, 13)
Ze względu na wiele wad lamp polimeryzacyjnych emitujących promieniowanie UV zaczęto poszukiwać nowych, bezpieczniejszych i wydajniejszych źródeł światła, mogących znaleźć zastosowanie do polimeryzacji materiałów do wypełnień. Epoka lamp emitujących ultrafiolet zakończyła się pod koniec lat siedemdziesiątych wraz z wprowadzeniem lamp halogenowych emitujących światło widzialne. Grupa urządzeń emitująca światło widzialne jest ciągle udoskonalana i stała się jednym z ważniejszych źródeł światła używanego do polimeryzacji materiałów stomatologicznych. Pierwsze aparaty emitujące światło widzialne stosowane do polimeryzacji materiałów kompozytowych, które pojawiły się na rynku, były urządzeniami typu „skrzynkowego”. Zarówno żarówka, układy chłodzenia i zasilania, jak i filtry były umieszczone w głównej części urządzenia. Światło z lampy polimeryzacyjnej było przesyłane do pola operacyjnego elastycznym światłowodem. Kruchość i ograniczona długość włókien transmitujących promieniowanie zmuszała do ustawiania lampy w bezpośrednim sąsiedztwie pacjenta, co wiązało się ze zmniejszeniem komfortu pracy lekarza (7).
Urządzenia obecnie stosowane do polimeryzacji materiałów możemy podzielić na następujące grupy:
1. lampy halogenowe,
2. lampy ksenonowe (plazmowe),
3. lampy półprzewodnikowe (LED),
4. lasery argonowe.
Każda z wymienionych grup urządzeń różni się od innych wieloma cechami, między innymi: źródłem światła, skutecznością polimeryzacji, ilością wydzielanej energii cieplnej. (3, 7)
Rodzaje i zastosowanie lamp polimeryzacyjnych
Zgodnie z teorią dualizmu korpuskularnofalowego światło ma dwoisty charakter, tzn., że w pewnych warunkach zachowuje się jak fala, a w innych jak cząstka, czyli foton.
Foton jest elementarnym kwantem światła, skończoną porcją energii, którą oddaje w momencie zderzenia z inną cząstką. Na tym zjawisku opiera się inicjacja procesu polimeryzacji. Prędkość fotonu jest wielkością stałą, równą prędkości światła, a energia fotonu uzależniona jest od jego prędkości i od częstotliwości promieniowania. Aby więc przekazać materiałowi złożonemu odpowiednią ilość energii, światło musi mieć określoną długość fal (częstotliwości). Efektywność polimeryzacji przy różnej częstotliwości światła nie jest jednakowa. Największy procent spolimeryzowanych cząsteczek monomeru powstaje przy długości światła w zakresie 450-490 nm, osiągając maksimum przy długości 468 nm.
Badania nad udoskonalaniem materiałów złożonych generują rozwój urządzeń emitujących światło – lamp polimeryzacyjnych, należących w tej chwili do podstawowego wyposażenia gabinetu stomatologicznego. Produkowane lampy do utwardzania różnią się wieloma cechami, takimi jak: źródło światła, skuteczność polimeryzacji materiału złożonego, ilość wydzielanej energii cieplnej, jakość i rodzaj elementów optycznych oraz obecność układu stabilizującego napięcie (7). Cechy te wpływają na długość fali i intensywność światła emitowanego przez lampy polimeryzacyjne. To natomiast ma decydujące znaczenie dla skuteczności procesu polimeryzacji, a tym samym dla właściwości wypełnień, stąd stałe poszukiwania najlepszych źródeł światła (2, 3, 6, 7, 8).
Najbardziej rozpowszechnionymi obecnie urządzeniami do utwardzania wypełnień są lampy halogenowe i diodowe. Lampy halogenowe stosuje się do polimeryzacji materiałów złożonych od ponad dwudziestu lat. Produkuje się je jako: lampy „pistoletowe” i zestawy „skrzynkowe” z elastycznym światłowodem (obecnie rzadko używane). Mają one wbudowane filtry, które zatrzymują szkodliwe, krótkie fale z zakresu nadfioletu oraz fale wytwarzające ciepło, z zakresu podczerwieni (3, 7, 10). Długość fal promieniowania świetlnego emitowanego przez lampy halogenowe wynosi od ok. 360 nm. do ok. 560 nm, a szczyt jego natężenia przypada na zakres 400-500 nm. (7, 10). Moc obecnie produkowanych lamp halogenowych wynosi 700-800 mW/cm2, chociaż są i takie, których moc przekracza 1500 mW/cm2, np. Virtuoso Phase II (Denmat) – 1600 mW/cm2 czy Swiss Master (EMS) – 3000 mW/cm2. W tego rodzaju urządzeniach zastosowano żarówki o zwiększonej mocy (250 i 340 W) i zmodyfikowane światłowody (10). Najprostsze lampy do utwardzania dają możliwość wyboru tylko czasu ekspozycji, który sygnalizują sygnałem dźwiękowym, przy stałej mocy promieniowania. Najpopularniejsze aparaty to Helilux (Vivadent), Optilux (Demetron), Visilux (3M), Degulux (Degussa), Translux (Kulzer) oraz Helilux DLX (Vivadent) z wbudowaną kontrolką światła (3).
W świetle badań na temat skurczu polimeryzacyjnego materiałów światłoutwardzalnych stwierdzono, że polimeryzacja rodnikowa wykorzystywana do utwardzania wypełnień zachodzi w trzech fazach:
1. faza przed utworzeniem żelu,
2. punkt żelu,
3. faza po utworzeniu żelu.
Im później dany materiał osiąga punkt żelu, tym mniejsze naprężenia powstają w nim po całkowitym utwardzeniu. Taki efekt można uzyskać naświetlając materiał bardzo długo i z małą intensywnością, co klinicznie jest trudne do osiągnięcia. Zaczęto więc poszukiwać technik opóźniających wejście materiału złożonego w fazę żelu, przy jednoczesnym skróceniu czasu polimeryzacji. Doprowadziło to do wyprodukowania lamp z zastosowaniem techniki „miękkiego startu” oraz techniki pulsacyjnej. Obie metody pozwalają na istotne zredukowanie skurczu polimeryzacyjnego (3, 7). System „łagodnego startu” (ang. soft start) polega na rozpoczęciu polimeryzacji światłem o stosunkowo małym natężeniu, które sukcesywnie wzrasta podczas cyklu pracy urządzenia. Tryb ten zastosowano w takich lampach, jak Astralis 7 i 10 firmy Ivoclar-Vivadent oraz Elipar-Trilight firmy ESPE. Dodatkowo lampy Astralis posiadają program „pulse”, który charakteryzuje się oscylacją natężenia światła między dwiema różnymi wartościami (7).
Podstawowym problemem związanym z użyciem lamp halogenowych jest szybkie zużywanie się żarówki i filtra oraz stopniowa degradacja układu optycznego. Konsekwencją tych procesów jest zwiększone wydzielanie ciepła oraz zmniejszenie efektywności polimeryzacji. W wyniku uszkodzenia filtra może dojść do emitowania fali światła w zakresie nadfioletu, szkodliwej dla tkanek miękkich. Jednakże ciągłe udoskonalanie materiałów złożonych (szczególnie dotyczące zmian w stosowanych fotoinicjatorach, które charakteryzują się różnymi wartościami maksymalnej absorpcji energii) sprawiają, że urządzenia oparte na technologii halogenowej nadal są postrzegane jako uniwersalne (3, 9, 10).
Najnowszymi lampami polimeryzacyjnymi są urządzenia oparte na diodach emitujących niebieskie światło (ang. LED-blue light emiting diodes) (7, 18). Lampy te wprowadzono w latach dziewięćdziesiątych XX wieku. Charakteryzują się one wąskim widmem emisyjnym, posiadającym swoje maksimum w zakresie zbliżonym do 468 nm (długość fali światła optymalnie pochłaniana przez chinon kamforowy). Zużywają małą ilość energii oraz nie powodują znacznego wzrostu temperatury tkanek zęba podczas polimeryzacji. Pierwsza generacja tych lamp nie spotkała się jednak z dobrym przyjęciem przez lekarzy dentystów. Lampy nie zawsze zapewniały pełną polimeryzację kompozytu o wymaganej klinicznie grubości warstwy 2-2,5 mm. Problemy te dotyczyły szczególnie utwardzania materiałów złożonych o małej przezierności i dużym nasyceniu barwnika i wynikały ze zbyt małej mocy światła (400 mW/cm2) emitowanego przez te lampy. Na początku XXI wieku wprowadzono drugą generację lamp diodowych. Charakteryzują się one znacznym zwiększeniem wydajności diod elektroluminescencyjnych, co sprawia, że moc emitowanego przez nie monochromatycznego światła przekracza 1000 mW/cm2. Zużywają one, podobnie jak pierwsza generacja, małą ilość energii oraz wykazują bardzo dobrą stabilność intensywności naświetlania (4, 7, 18).
Z opublikowanych prac porównujących właściwości lamp z żarówkami halogenowymi oraz z lampami na bazie LED, wynika, że lampy halogenowe mają czas efektywnej pracy określany na ok. 50 godzin, podczas gdy lampy z LED na ok. 10 000 godzin (3, 4, 7). Poza tym lampy LED mają lepiej dostosowane spektrum do obecnie stosowanych fotoinicjatorów. Większa „selektywność” promieniowania emitowanego przez urządzenia LED pozwoliła na zredukowanie natężenia światła od 40 do 70% w czasie utwardzania materiałów kompozytowych. Fakt ten w połączeniu z brakiem promieniowania podczerwonego i czerwonego ma istotne znaczenie dla ograniczenia wzrostu temperatury tkanek zęba podczas polimeryzacji.
Inna cechą lamp diodowych jest ich małe zapotrzebowanie energetyczne i wynikająca z tego faktu możliwość zaopatrzenia ich w niewielkie akumulatory, a co za tym idzie wyeliminowanie kabla zasilającego, co ma duże znaczenie dla komfortu pracy. Niebagatelną rolę w popularyzacji tego typu urządzeń odgrywa zapewne cena, znacznie niższa, niż w przypadku lamp plazmowych (3, 7). W lampach diodowych podobnie jak w halogenowych istnieje możliwość skorzystania z programu „łagodnego startu” oraz trybu pulsacyjnego. Opisane cechy lamp diodowych mogą sprawić, iż w przyszłości lampy te mogą stać się najchętniej stosowanym źródłem światła polimeryzacyjnego.
Do najnowszych lamp LED należą: Elipar Freelight 2 (3M ESPE), Smartlight PS, Enalux (Micerium), Demi (Kerr), Elipar S 10 (3M ESPE), Demetron A.2 (Kerr) (3, 18).
Mniej popularnymi urządzeniami stosowanymi w stomatologii do polimeryzacji materiałów złożonych są lampy plazmowe i lasery argonowe. Lampy plazmowe posiadają źródło światła w postaci łuku elektrycznego, powstającego pomiędzy elektrodami w zamkniętej kuli ze szkła kwarcowego, wypełnionej sprężonym ksenonem oraz oparami metali. Lampy plazmowe wykazują dużą moc ok. 1320 mW/cm2 (3, 5, 7). Pozwala to na znaczne skrócenie czasu naświetlania, gdyż jak wykazano polimeryzacja materiału złożonego w czasie trzech sekund lampą plazmową jest równie skuteczna, jak halogenową w czasie czterdziestu sekund (3, 5, 7).
Niestety duża intensywność światła może wywoływać silne napięcia skurczowe prowadzące do powstania szczeliny brzeżnej (ryzyko mikroprzecieku) oraz niekorzystny wzrost temperatury miazgi zęba (3, 7). Ponadto niektóre materiały do wypełnień o mniejszej reaktywności monomerów, wymagające dłuższej ekspozycji światła, nie ulegają całkowitej polimeryzacji przy użyciu lampy plazmowej (3).
Niektórzy autorzy proponują, aby używać tego typu lamp głównie w ortodoncji i do zabiegów profilaktycznych, jak np. lakowanie bruzd zębów bocznych (3). Do grupy lamp plazmowych należą: lampy Flipo firmy LOKKI oraz Apollo 95E (3, 7).
Lasery argonowe emitują fale o siedmiu różnych długościach w zakresie od 457,9 do 514 nm. Dla przebiegu procesu polimeryzacji istotne znaczenie ma promieniowanie widzialne o długości fali 476 i 488 nm, które pozwala na aktywację kamforochinonu, będącego katalizatorem reakcji. Używając lasera argonowego można uzyskać podobny efekt polimeryzacji w cztery razy krótszym czasie, niż przy użyciu tradycyjnej lampy halogenowej. Optymalna moc lasera argonowego podczas utwardzania materiału złożonego powinna mieścić się w zakresie 250-350 mW. Materiały polimeryzowane światłem lasera argonowego charakteryzują się co najmniej tak dobrymi parametrami wytrzymałościowymi, jak materiały polimeryzowane lampami halogenowymi. Do wad lasera argonowego, jako źródła światła polimeryzacyjnego możemy zaliczyć gwałtowny przebieg procesu polimeryzacji, mogący powodować pękanie szkliwa oraz wysoką cenę urządzenia (3, 7). Do grupy laserów argonowych używanych do utwardzania materiałów złożonych należy, między innymi, laser Dentcure firmy Korea Medical Industry (7, 12).
W związku z rozwojem nowych technik stomatologicznych materiały światłoutwardzalne, a wraz z nimi urządzenia polimeryzacyjne znajdują coraz szersze zastosowanie w różnych gałęziach stomatologii.
W stomatologii zachowawczej używane są do utwardzania:
1. wypełnień z materiałów złożonych, kompomerowych i szklano-jonomerowych modyfikowanych żywicą,
2. wkładów i nakładów kompozytowych,
3. cementów adhezyjnych, fiksujących wkłady standardowe z włókna szklanego,
4. laków do uszczelniania bruzd,
5. koferdamu płynnego lub wypełnienia typu „flow” przy uszczelnianiu tradycyjnego koferdamu
6. systemów wiążących.
W ortodoncji stosuje się je przy zabiegach:
1. mocowanie zamków w aparatach stałych,
2. zakładaniu returnerów,
W periodontologii i chirurgii stomatologicznej wykorzystuje się je przede wszystkim podczas szynowania zębów z zastosowaniem systemów wiążących i kompozytów płynnych typu „flow”.
W protetyce używane są podczas:
1. mocowania uzupełnień stałych za pomocą cementów szklano-jonomerowych modyfikowanych żywicą oraz cementów adhezyjnych,
2. odbudowy kikutów zębów preparowanych pod uzupełnienia stałe, wykonywanie uzupełnień protetycznych na bazie materiałów kompozytowych i włókna szklanego.
Urządzenia polimeryzacyjne znajdują szerokie zastosowanie również w nowej gałęzi stomatologii, jaką jest stomatologia estetyczna. Wykorzystuje się je głównie przy zabiegach profesjonalnego wybielania zębów, a także w trakcie zakładania koferdamu płynnego służącego do ochrony dziąseł podczas procesu wybielania. (14, 16)
Mechanizm polimeryzacji
Pojawienie się pierwszego utwardzanego światłem (promieniowaniem UV) kompozytu NuvaFil (Dentsply) zapoczątkowało dynamiczny rozwój tej grupy materiałów wypełniających. Współcześnie stosuje się przede wszystkim utwardzane światłem widzialnym materiały złożone. Wraz z rozwojem materiałów utwardzanych światłem przeobrażały się także urządzenia aktywujące proces polimeryzacji.
Światłoutwardzalne materiały złożone wiążą na zasadzie wolnorodnikowej polimeryzacji addycyjnej i należą do grupy tzw. polimerów wzrostu łańcucha. W celu zapoczątkowania reakcji powstawania wolnych rodników wykorzystuje się najczęściej źródło światła niebieskiego. Najpowszechniej stosowanym we współczesnych kompozytach fotoinicjatorem jest diketon w postaci kamforo-chinonu. Wykazuje on maksymalną absorbcję przy długości fali światła max = 468 nm. W zależności od masy materiału potrzebna jest określona intensywność naświetlania, która w danym czasie wywołuje niezbędny do rozpoczęcia reakcji polimeryzacji rozpad fotoinicjatora.
Polimeryzację rozpoczyna reakcja fotochemiczna, podczas której inicjator (w stężeniu najczęściej 0,2%) absorbuje fotony świetlne o odpowiedniej energii i przechodzi w stan wzbudzony. Na wyższym poziomie energetycznym diketon łączy się z reduktorem, przechodząc w złożony stan wzbudzony. Następnie rozpada się, uwalniając wolne rodniki. Wytworzony rodnik łączy się z monometrem i powstaje tzw. rodnikowe centrum aktywne. Utworzenie centrum aktywnego kończy pierwszy etap reakcji polimeryzacji – „inicjację”.
Następna faza określana jest mianem „propagacji”. Polega ona na wzroście łańcucha, który następuje w wyniku przyłączania się monomeru do centrum aktywnego. Do powstałego w ten sposób „pierwotnego łańcucha” (tzw. adduktu) dołączają się kolejno pozostałe monomery. Ten pośredni etap polimeryzacji nazywany jest też efektem żelu. Rosnący łańcuch ma w tym przypadku charakter rodnika zwanego makrorodnikiem. Pod koniec fazy propagacji ruchliwość systemu (częstotliwość zderzeń cząsteczek), na skutek powstania żelu, znacznie spada.
Trzecim i zarazem końcowym etapem wolnorodnikowej polimeryzacji addycyjnej jest zakończenie łańcucha, czyli „terminacja”, która zachodzi poprzez zjawisko dysproporcjonowania rodników. W trakcie dysproporcjonowania rodników jeden rodnik odrywa atom wodoru od atomu węgla sąsiadującego z centrum rodnikowym drugiej cząsteczki, doprowadzając w ten sposób do powstania nasyconego i nienasyconego polimeru. Początkowe etapy polimeryzacji hamowane są przez znajdujący się w powietrzu tlen, który dyfunduje w głąb płynnego materiału złożonego. Jest on bardziej reaktywny w stosunku do wolnych rodników, niż monomery. Dlatego na powierzchni wypełnienia tworzy się cienka warstwa niespolimeryzowanego materiału złożonego. Głębokość polimeryzacji zależy od intensywności i czasu naświetlania. Stąd zaleca się polimeryzację warstwami, nie przekraczającymi grubości 2 mm (10). Stwierdzono, że w przypadku polimeryzowania grubszych warstw polimeryzacja nie przebiega jednocześnie w całej warstwie. Powierzchowna część materiału staje się sztywna, natomiast część głębiej położona jest jeszcze „płynna”. Podczas dalszej polimeryzacji kurcząca się, głębiej położona warstwa nie ma możliwości zrekompensowania zmniejszenia objętości przez odkształcenie wolnej powierzchni. Dochodzi wówczas do powstania dużego napięcia wewnętrznego przenoszonego na połączenie wypełnienia z zębem (11). Ze względu na obecność w strukturze materiału dużej ilości wolnych rodników, monomery reagują jeszcze przez wiele godzin po naświetlaniu („faza ciemna”). Nie wszystkie jednak zostają związane. Znaczna ilość monomerów metakrylanowych (od 25 do 60%) zostaje wolna w utwardzonym materiale. O procentowej ilości monomerów, które wzięły udział w reakcji polimeryzacji informuje stopień konwersji (10).
Z klinicznego punktu widzenia najlepsza technika aktywacji polimeryzacji powinna charakteryzować się możliwie najkrótszym czasem naświetlania, zapewniać jednocześnie największy stopień konwersji, jak i gwarantować najmniejszy skurcz polimeryzacyjny. Niestety, wzrost stopnia konwersji, ma bezpośredni wpływ na zwiększenie wielkości skurczu polimeryzacyjnego oraz związanych z nim naprężeń skurczowych. Dlatego nowoczesne lampy polimeryzacyjne dzięki zastosowaniu elektronicznie regulowanych programów naświetlania pozwalają osiągnąć wysoki stopień konwersji przy małym skurczu polimeryzacyjnym (10).
Zjawiska niepożądane wynikające z pracy z urządzeniami polimeryzacyjnym
Oprócz niewątpliwych zalet lamp polimeryzacyjnych, które umożliwiają nam stosowanie materiałów wypełniających o coraz lepszej estetyce, pozwalają na łatwiejszą aplikację i możliwość sterowania procesem polimeryzacji, należy pamiętać o ich szkodliwości. Szkodliwość ta może wynikać nie tylko z samego działania urządzeń, ale również z niedostosowania się użytkownika do wymagań producenta. Od momentu wejścia na rynek lamp do utwardzania materiałów, trwają badania nad wpływem pracy z nimi na operatora i pacjenta. Stwierdzono, że najbardziej narażony jest narząd wzroku lekarza i pacjenta oraz miazga zębów naświetlanych.
Lampy polimeryzacyjne w zależności od ich rodzaju emitują falę światła o długości od 350 do 550 nm (jest to zakres promieniowania nadfioletowego i widzialnego). Niektóre starsze modele lamp halogenowych oprócz ultrafioletu mogą emitować również podczerwień. Promieniowanie ultrafioletowe B jest w większości pochłaniane przez rogówkę i soczewkę. Struktury te mogą zostać uszkodzone zarówno przy zbyt dużej dawce promieniowania jednoczasowego, jak i przy wieloletniej ekspozycji na UV. Objawy keratopatii ekspozycyjnej po naświetlaniu promieniami UV zazwyczaj rozpoczynają się kilka godzin po ekspozycji i obejmują silny światłowstręt, spastyczne zaciśnięcie powiek, uczucie ciała obcego pod powiekami. W rogówce następują punkcikowate ubytki nabłonka. Rogówka nabłonkuje samoistnie w ciągu 24 godzin, zazwyczaj bez powikłań. W celu przyspieszenia jej gojenia można zastosować żele do oczu (np. preparat Corneregel).
Długotrwała ekspozycja na promieniowanie UV jest silnym czynnikiem rozwoju zaćmy – czyli zmętnienia soczewki oka (17).
Promieniowanie UV A oddziałuje na plamkę żółtą. Przy bezpośrednim skierowaniu osi widzenia na wiązkę światła (zwłaszcza laserowego) dochodzi do oparzenia plamki, jej obrzęku, a następnie ogniska bliznowatego wysyconego barwnikiem. W efekcie tych zmian pojawia się mroczek środkowy i trwałe uszkodzenie centralnej ostrości wzroku. Dlatego tak ważne jest stosowanie okularów bądź gogli ochronnych, zarówno przez pacjenta, jak i personel z nim pracujący, podczas ekspozycji promieniowania. Okulary ochronne, powinny posiadać odpowiednie filtry, zalecone przez producenta urządzeń polimeryzacyjnych (17).
Innym ważnym problemem, który może pojawić się podczas stosowania lamp polimeryzacyjnych jest miejscowe przegrzanie miazgi. Przyczyną miejscowego przegrzania miazgi w procesie fotopolimeryzacji jest duża ilość ciepła skumulowanego w krótkim czasie, bez możliwości jego odprowadzenia z zęba.
Takie zjawisko może zaistnieć:
1. podczas użycia urządzenia o dużym natężeniu źródła światła i o krótkim okresie ekspozycji (lampy ksenonowe) (19, 20),
2. podczas zastosowania materiału o zmniejszonej wrażliwości na światło operacyjne, co skutkuje wydłużeniem czasu naświetlania (materiał Filtek Silorane zawierający żywice epoksydowe) (1),
3. w związku z degradacją układu optycznego, żarówki oraz filtra lampy halogenowej (3, 7, 10).
Absorpcja nadmiernej energii świetlnej stwarza potencjalne zagrożenie uszkodzenia żywych tkanek. Wzrost temperatury miazgi już o parę stopni ponad poziom fizjologiczny może spowodować w niej nieodwracalne zmiany (19, 20).
Zwiększone wydzielanie ciepła oraz zmniejszona efektywność polimeryzacji są konsekwencjami zużycia żarówek i filtrów oraz degradacji układu optycznego lamp halogenowych. W wyniku uszkodzenia filtrów może dojść także do emisji fali światła w zakresie nadfioletu szkodliwej dla tkanek miękkich. Zmniejszenie intensywności światła lamp halogenowych może doprowadzić również do niepełnej polimeryzacji głębszych warstw materiału. To z kolei może być przyczyną nadwrażliwości pozabiegowej oraz wystąpienia szczeliny brzeżnej. Pojawienie się szczeliny brzeżnej może być skutkiem ubocznym pracy lamp o dużej mocy i krótkim czasie emisji promieniowania (lampy plazmowe). W związku z tym lampy ksenonowe zalecane są do zabiegów ortodontycznych, profilaktycznych (uszczelnianie bruzd) oraz kosmetycznych (wybielanie).
Wnioski
Celem pracy było przedstawienie różnic pomiędzy poszczególnymi lampami polimeryzacyjnymi oraz wpływu tych różnic na zastosowanie opisanych urządzeń. Nie można obecnie jednoznacznie określić, w którym kierunku rozwiną się technologie fotoemisji stosowane w lampach polimeryzacyjnych. Czynnikami świadczącymi o jakości i wpływającymi na niezawodność lampy są takie parametry, jak: długość fali, głębokość naświetlania, krótki czas polimeryzacji, wywoływanie małego skurczu polimeryzacyjnego materiału wypełniającego, niski wzrost temperatury tkanek zęba. Najbardziej obiecującymi urządzeniami polimeryzacyjnymi są lampy diodowe. Zapewniają one największe bezpieczeństwo termiczne dla miazgi zęba. Są energooszczędne, łatwe w eksploatacji. Posiadają największą efektywność polimeryzacji.
Piśmiennictwo
1. Aluchna M et al.: Badanie przyrostu temperatury wybranych materiałów złożonych w czasie polimeryzacji z użyciem lampy halogenowej diodowej. Magazyn Stomat 2008; 3: 10-13. 2. Jandt KD et al.: Depth of cure and compressive strength of dental composites cured with blue light emitting diodes (LED). Dent. Mater 2000; 16, 1: 41-47. 3. Jaskowska E, Witmanowski H: Przegląd technik utwardzania materiałów złożonych i urządzeń emitujących światło polimeryzacyjne na podstawie piśmiennictwa. Czas Stoma 2005; LVIII, 4: 253-257. 4. Kim JW et al.: Effect of curing method and curing time on the microhardness and wear of pit ant fissure sealants. Dent. Mater 2002; 18, 2: 120-127. 5. Knezevic A et al.: Degree of conversion and temperature rise during polymerization of composite resin samples with blue diodes. J. Oral. Rehabil 2001; 28, 6: 586-591. 6. Kurachi C et al.: Hardness evaluation of a dental composite polymerized with experimental LED-based devices. Dent. Mater 2001; 17, 4: 309-315. 7. Małkiewicz K, Jodkowska E: Współcześnie stosowane lampy polimeryzacyjne – przegląd piśmiennictwa. Stomat. Współczesna, Suplement.2003; 2: 25-30. 8. Mills RW, Jandt KD, Ashworth SH: Dental composite depth of cure with halogen and blue light emitting diode technology. Brit Dent J 1999; 186, 8: 388-391. 9. Miyazaki M et al.: Evaluation of curing units used in private dental offices. Oper Dent 1999; 23, 2: 50-54. 10. Pacyk A, Wagner L: Światłem lamp stomatologicznych w tajemnice procesu polimeryzacji. e-Dentico 2004; 3: 106-111. 11. Piątowska D: Zarys kariologii. Wydawnictwo Medyczne Med Tour Press International 2002; 206-210. 12. Powell G, Kelsey W, Blankenau R: The use of an argon laser for polymerization of composite resin. Esth Dent 1989; 1, 34-7. 13. Rock WP: The use of ultra-violet radiation in dentistry. Brit Dent J 1974; 136, 455-8. 14. Spiechowicz E: Protetyka stomatologiczna. Podręcznik dla studentów. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, 544-546. 15. Tomankiewicz M: Materiały kompozytowe i szklanojonomerowe w praktyce stomatologicznej. Wydawnictwo Czelej. Lublin 2002. 16. Wagner L.: Profesjonalne wybielanie zębów. Bestom – Dentonet.pl, 2007, 34-35. 17. Wagner L, Ponto M, Fitak E: Porównawcza ocena efektywności lamp diodowych LED (Light Emiting Diodes). e-Dentico 2005; 2: 68-72. 18. Wybór K, Nowak MS, Surmacz J: Zagrożenia narządu wzroku w pracy stomatologa. e-Dentico 2006; 4: 52-57. 19. Zaborowski P, Żmuda S, Dąbrowski M, Dulski R: Technika termowizyjna w stomatologii. Poradnik Stoma 2007; 7-8: 225-228. 20. Żmuda S, Zaborowski P, Dąbrowski M, Dulski R: Wpływ źródła światła na wzrost temperatury materiałów dentystycznych w procesie polimeryzacji. Magazyn Stomat 2001; 116 (4): 72-4.
otrzymano: 2009-11-12
zaakceptowano do druku: 2009-11-24

Adres do korespondencji:
*Katarzyna Dudzik
ul. Kochanowskiego 45 paw. 1, 01-864 Warszawa
tel.: 0 501 771 810
e-mail: katarzynadudzik1@wp.pl

Nowa Stomatologia 4/2009
Strona internetowa czasopisma Nowa Stomatologia