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UNIVERSITE TOULOUSE III – PAUL SABATIER FACULTE DE CHIRURGIE DENTAIRE ANNEE 2014 2014 TOU3 3019 THESE POUR LE DIPLÔME D’ETAT DE DOCTEUR EN CHIRURGIE DENTAIRE Présentée et soutenue publiquement par Clémence DISCHER Le Jeudi 22 mai 2014 Le laser en odontologie pédiatrique Directeur de thèse : Docteur Emmanuelle NOIRRIT-ESCLASSAN JURY Président : 1 er assesseur : 2 ème assesseur : 3 ème assesseur : Professeur Isabelle BAILLEUL-FORESTIER Docteur Emmanuelle NOIRRIT-ESCLASSAN Docteur Frédéric VAYSSE Docteur Florent DESTRUHAUT

2014TOU33019

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  • UNIVERSITE TOULOUSE III PAUL SABATIER

    FACULTE DE CHIRURGIE DENTAIRE

    ANNEE 2014 2014 TOU3 3019

    THESE

    POUR LE DIPLME DETAT DE DOCTEUR EN CHIRURGIE DENTAIRE

    Prsente et soutenue publiquement

    par

    Clmence DISCHER

    Le Jeudi 22 mai 2014

    Le laser en odontologie pdiatrique

    Directeur de thse : Docteur Emmanuelle NOIRRIT-ESCLASSAN

    JURY

    Prsident : 1er assesseur : 2me assesseur : 3me assesseur :

    Professeur Isabelle BAILLEUL-FORESTIER Docteur Emmanuelle NOIRRIT-ESCLASSAN Docteur Frdric VAYSSE Docteur Florent DESTRUHAUT

  • 2

    UNIVERSITE TOULOUSE III PAUL SABATIER

    FACULTE DE CHIRURGIE DENTAIRE

    ANNEE 2014 2014 TOU3 3019

    THESE

    POUR LE DIPLME DETAT DE DOCTEUR EN CHIRURGIE DENTAIRE

    Prsente et soutenue publiquement

    par

    Clmence DISCHER

    Le Jeudi 22 mai 2014

    Le laser en odontologie pdiatrique

    Directeur de thse : Docteur Emmanuelle NOIRRIT-ESCLASSAN

    JURY

    Prsident : 1er assesseur : 2me assesseur : 3me assesseur :

    Professeur Isabelle BAILLEUL-FORESTIER Docteur Emmanuelle NOIRRIT-ESCLASSAN Docteur Frdric VAYSSE Docteur Florent DESTRUHAUT

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  • 5

    A mes parents, jespre avoir honor votre soutien inconditionnel.

    A mes surs, colocataires de choc avec qui jai partag tant de moments de

    rvisions. Je vous souhaite de terminer vos tudes tout en tant panouies,

    avec Julien, Nine, .

    A Tany, mon modle de force et de courage,

    A mes grands-parents, pour leur douceur et leur bienveillance,

    A ma grande famille.

    Une pense particulire tous les Calix qui mont accueillie Toulouse et

    permis de partager des moments uniques que ce soit dans un cadre familial

    ou professionnel. A mon parrain et ma marraine, qui mont accompagn sur

    ce parcours,

    A mes amis (anciens) Lot et Garonnais. Nos chemins se sparent mais ces

    moments restent inoubliables. Un clin dil la plus efficace des secrtaires

    mdicales, mon architecte de cur et ma binme de concours.

    A mes amies dentistes de B-o D-a qui ont rendu ces tudes

    extraordinaires et celles et ceux qui nous ont rejoints. Binme le temps de

    prparer du pltre ou danne(s) en clinique, je nai pas besoin de vous

    citer !

    A tous ceux et celles avec qui jai partag de superbes moments sur Toulouse

    ou en voyage.

    A lquipe du cabinet Al dente. Vous mavez fait confiance en me permettant

    de minsrer dans la vie professionnelle dans les meilleures conditions

    possibles. Je vous en suis trs reconnaissante.

    Au Dr Javelot, qui ma accueillie chaleureusement pour partager ces

    comptences de lasristes lhpital de la Piti Salptrire.

    A Philippe, mon covoitureur de choix avec qui jespre faire un long chemin.

    Merci

  • 6

    A notre prsident du jury,

    Madame le Professeur Isabelle BAILLEUL-FORESTIER,

    - Professeur des Universits, Praticien Hospitalier dOdontologie

    - Docteur en Chirurgie Dentaire,

    - Diplme de Doctorat de lUniversit Paris-Diderot,

    - Laurate de lAcadmie Nationale de Chirurgie Dentaire.

    Nous vous remercions pour l'honneur que vous nous faites en acceptant la

    prsidence de ce jury.

    Nous avons apprci votre implication en clinique travers votre passion pour

    lodontologie pdiatrique. Votre disponibilit, efficacit et professionnalisme nous ont

    permis dacqurir des bases solides qui nous ont permis de soigner des enfants sans

    apprhension.

    Veuillez trouver dans ce travail l'assurance de notre trs vive reconnaissance et de

    notre sincre admiration.

  • 7

    A notre cher directeur de thse,

    Docteur Emmanuelle NOIRRIT-ESCLASSAN,

    - Matre de Confrences des Universits, Praticien Hospitalier dOdontologie,

    - Docteur en Chirurgie Dentaire,

    - Ancienne Interne des Hpitaux,

    - Docteur de lUniversit Paul Sabatier,

    - Laurate de lUniversit Paul Sabatier.

    Nous tenons vous remercier trs chaleureusement davoir accept de diriger cette thse. Vous avez su nous guider dans le choix du sujet et la rdaction du travail avec disponibilit et intrt, nous vous en sommes trs reconnaissants. Si nous n'avons pas eu l'honneur de travailler frquemment ensemble en clinique, vous restez nanmoins le premier praticien qu'il nous ait t donn d'observer l'hpital des enfants, et votre approche profondment humaine des patients nous aura inspir ds le dbut de notre cursus. C'est pour nous une grande fiert de clore ainsi nos tudes par cette collaboration et nous vous prions d'accepter ici l'expression de notre sincre gratitude et de notre profond respect.

  • 8

    A notre jury de thse,

    Monsieur le Docteur Frdric VAYSSE,

    - Matre de Confrences des Universits, Praticien Hospitalier dOdontologie,

    - Chef de la soussection de Pdodontie

    - Docteur en Chirurgie Dentaire,

    - Docteur de l'Universit Paul Sabatier,

    - Laurat de l'Universit Paul Sabatier,

    - Diplme dEtudes Approfondies en Imagerie et Rayonnement en Mdecine.

    Vous ave spontanment accept de faire partie du ur et nous vous remercions

    de cet honneur. Nous vous remercions galement pour votre disponibilit et gentillesse en

    clinique.

    Veuillez trouver travers ce travail lassurance de notre profond respect.

  • 9

    A notre jury de thse,

    Monsieur le Docteur Florent DESTRUHAUT,

    Assistant hospitalo-universitaire dOdontologie,

    Docteur en Chirurgie Dentaire,

    Docteur de lEcole des Hautes Etudes en Sciences Sociales, mention Anthropologie sociale et historique ,

    CES de Prothse fixe,

    CES de Prothse maxillo-faciale,

    Laurat de l'Universit Paul Sabatier.

    Avec la mme gentillesse et le mme dvouement que ceux que vous nous ave

    tmoigns durant nos tudes, vous ave accept naturellement de faire partie de notre

    ur . Nous vous remercions trs sincrement pour l intr t port cette thse. est un

    honneur de bnficier de votre expertise, notamment par vos qualits domnipraticien.

    Veuille trouver dans ce travail toute lexpression de notre gratitude.

  • 10

    Table des matires Introduction ............................................................................................................... 13

    I. Les lasers ................................................................................................................. 14

    1.1 Gnralits ............................................................................................................. 14

    1.1.1 Rappels historiques ................................................................................................................... 14

    1.1.2 Quelques notions physiques...................................................................................................... 14

    1.1.3 Fonctionnement dun laser ....................................................................................................... 16

    1.2 Le laser en odontologie ........................................................................................... 17

    1.2.1 Historique ................................................................................................................................. 17

    1.2.2 Caractristiques du laser ........................................................................................................... 18

    1.2.2.1 Longueur donde ..................................................................................................................... 18

    1.2.2.2 Mode dmission .................................................................................................................... 19

    1.2.2.3 Mode de transmission ............................................................................................................ 20

    1.2.2.4 Paramtrages dun tir laser..................................................................................................... 23

    1.3 Les phnomnes biologiques................................................................................... 24

    1.3.1 Types dinteractions .................................................................................................................. 24

    1.3.2 Diffrents effets avec la cible .................................................................................................... 25

    1.3.2.1 Effet thermique ....................................................................................................................... 25

    1.3.2.2 Effet photo ablatif ................................................................................................................... 26

    1.3.2.3 Effet photochimique ............................................................................................................... 26

    1.3.2.4 Effet mcanique ...................................................................................................................... 26

    1.3.2.5 Effet de fluorescence .............................................................................................................. 27

    1.3.2.6 Effet Doppler ........................................................................................................................... 27

    1.4 Les lasers les plus rpandus en odontologie ............................................................. 28

    1.4.1 Lasers absorbs majoritairement par lhydroxyapatite et leau ................................................ 28

    1.4.1.1 Lasers erbium ............................................................................................................................... 28

    1.4.1.2 Laser CO2 ...................................................................................................................................... 29

    1.4.1 Lasers absorbs majoritairement par lhmoglobine et la mlanine ........................................ 30

    1.4.1.1 Laser argon ................................................................................................................................... 30

    1.4.1.2 Laser diode ................................................................................................................................... 30

    1.4.1.3 Laser Nd : YAG .............................................................................................................................. 31

    1.4.1.4 Laser Nd : YAP ............................................................................................................................... 31

    1.4.1.5 Laser KTP ...................................................................................................................................... 31

    1.5 Prsentation dappareillages lasers ......................................................................... 32

    1.5.1 Laser diode ..................................................................................................................................... 32

    1.5.2 Laser Er : YAG ................................................................................................................................. 33

    II. Utilisations des lasers ............................................................................................. 34

    2.1 Odontologie conservatrice ............................................................................................ 34

    2.1.1 Laser et dpistage des caries ......................................................................................................... 34

    2.1.1.1 Introduction ............................................................................................................................ 34

    2.1.1.2 Description .............................................................................................................................. 35

    2.1.1.3 Principe de fonctionnement : lauto-fluorescence laser......................................................... 35

    2.1.1.4 Procdure dexamen ............................................................................................................... 37

    2.1.1.5 Fiabilit du DIAGNOdent ....................................................................................................... 37

    2.1.1.6 Avantages ............................................................................................................................... 37

    2.1.1.7 Inconvnients.......................................................................................................................... 37

  • 11

    2.1.1.8 Conclusion ............................................................................................................................... 38

    2.1.1.9 Perspectives ............................................................................................................................ 38

    2.1.2 Laser et vitalit pulpaire ............................................................................................................ 39

    2.1.2.1 Introduction ............................................................................................................................ 39

    2.1.2.2 La fluxmtrie laser Doppler ..................................................................................................... 39

    2.1.2.3 Efficacit ................................................................................................................................. 41

    2.1.2.4 Difficults rencontres ............................................................................................................ 41

    2.1.2.5 Avantages ............................................................................................................................... 42

    2.1.2.6 Conclusion ............................................................................................................................... 42

    2.1.3 Laser et viction carieuse ......................................................................................................... 43

    2.1.3.1 Introduction ............................................................................................................................ 43

    2.1.3.2 Choix du laser .......................................................................................................................... 43

    2.1.3.3 Augmentation de la temprature pulpaire ............................................................................. 44

    2.1.3.4 Paramtrage du laser .............................................................................................................. 47

    2.1.3.5 Observations sur la ralisation du soin. .................................................................................. 49

    2.1.3.6 Echelle microscopique ............................................................................................................ 50

    2.1.3.7 Dure du soin .......................................................................................................................... 51

    2.1.3.8 Avantages et inconvnients .................................................................................................... 51

    2.1.3.9 Perspectives ............................................................................................................................ 52

    2.1.4 Laser et pulpotomies ................................................................................................................. 53

    2.1.4.1 Types de laser ......................................................................................................................... 53

    2.1.4.2 Etudes histologiques ............................................................................................................... 54

    2.1.4.3 Comparaison avec les techniques conventionnelles .............................................................. 54

    2.1.5 Laser et endodontie ....................................................................................................................... 55

    2.1.6 Laser et restauration ...................................................................................................................... 55

    2.1.6.1 Introduction .................................................................................................................................. 55

    2.1.6.2 Quen est-il en odontologie pdiatrique ? ................................................................................... 57

    2.1.7 Laser et biomatriaux .................................................................................................................... 59

    2.2 Chirurgie buccale .................................................................................................... 61

    2.2.1 Avantages du laser en chirurgie buccale ................................................................................... 61

    2.2.1.1 Amlioration de lhmostase .................................................................................................. 61

    2.2.1.2 Diminution des exigences de sutures ..................................................................................... 63

    2.2.1.3 Rduction du temps opratoire .............................................................................................. 63

    2.1.1.4 Amlioration de la cicatrisation .............................................................................................. 64

    2.2.1.5 Effet dcontaminant ............................................................................................................... 66

    2.2.1.6 Conclusion ............................................................................................................................... 67

    2.2.2 Considrations techniques ........................................................................................................ 67

    2.2.2.1 Choix du laser .......................................................................................................................... 67

    2.2.2.2 Ralisation de biopsie ............................................................................................................. 68

    2.2.3 Description de lutilisation du laser en chirurgie buccale .......................................................... 68

    2.2.3.1 Frnectomies .......................................................................................................................... 68

    2.2.3.2 Gingivectomies ....................................................................................................................... 71

    2.2.3.3 Ostotomie ............................................................................................................................. 72

    2.2.3.4 Exrse de kyste mucocle ..................................................................................................... 73

    2.2.3.5 Exrse de fibrome ................................................................................................................. 75

    2.2.3.6 Kyste ruptif ............................................................................................................................ 75

    2.2.3.7 Lsions herptiques et aphtes ................................................................................................ 76

    2.2.3.8 Parodontologie ....................................................................................................................... 77

    2.3 Leffet analgsique des lasers .................................................................................. 79

    2.3.1 La douleur .................................................................................................................................. 79

  • 12

    2.3.1.1 Laction du laser sur le seuil de perception nociceptive. ........................................................ 79

    2.3.1.2 Laction du laser sur le seuil de tolrance de la douleur. ....................................................... 81

    2.3.2 Squence opratoire pour une analgsie efficace .................................................................... 82

    2.3.3 Quen est-il en odontologie pdiatrique ? ................................................................................. 82

    2.3.4 Conclusion ................................................................................................................................. 83

    2.4 Laser et prvention ................................................................................................. 83

    2.4.1 Amlioration de la rsistance de lmail au laser ...................................................................... 83

    2.4.2 Amlioration de la rsistance de lmail avec lassociation gel fluor et laser ......................... 84

    2.4.3 Conclusion ................................................................................................................................. 86

    2.5 Les mucites ............................................................................................................. 86

    2.5.1 Droulement dune mucite ....................................................................................................... 86

    2.5.1 Prise en charge des mucites ...................................................................................................... 87

    2.5.2 Mucites chez les enfants ........................................................................................................... 88

    2.5.3 Conclusion ................................................................................................................................. 89

    III. Utilisation du laser au quotidien en odontologie pdiatrique.................................. 90

    3.1 Enqute auprs des praticiens ...................................................................................... 90

    3.2 Scurit ........................................................................................................................ 93

    3.3 Mise en place de soins au laser ..................................................................................... 95

    Conclusion .................................................................................................................. 96

    Annexe ....................................................................................................................... 97 Questionnaire ......................................................................................................................................... 97

    Bibliographie ............................................................................................................. 100

  • 13

    Introduction

    La lumire a toujours t une source dintrt pour les soignants. Dans lAntiquit, les

    grecs et romains btissaient des solariums pour leur bien-tre. Puis, au fil des sicles, la lumire a

    acquis sa place dans le domaine mdicale : elle tait un remde de choix pour certaines maladies,

    dont la tuberculose est un exemple.

    En utilisant la lumire laser aujourdhui nous nous inscrivons dans cette ligne. Alors que

    les lasers sont trs utiliss en ophtalmologie et dermatologie, leur apparition en odontologie est

    rcente et leur emploi moins rpandu. Le laser se fait surtout connatre dans le domaine de

    limplantologie et de la parodontologie, malgr son large spectre dutilisation. Il nous a ainsi paru

    intressant dtudier ses bnfices en odontologie pdiatrique.

    Les lasers sont des outils complexes, par la diversit des lumires quils mettent et par

    les paramtrages que leur utilisation ncessite. Nous allons donc commencer par expliquer

    comment ils fonctionnent, se diffrencient et interagissent avec les diffrents tissus de la bouche.

    Nous verrons quelles sont leurs possibilits dutilisations actuelles en odontologie pdiatrique,

    leurs avantages et leurs inconvnients. Leurs effets biologiques seront abords succinctement car

    le niveau de preuve est insuffisant. Enfin, nous tayerons notre synthse par une enqute ralise

    auprs de praticiens quips de laser. Les rsultats nous permettront danalyser leur pratique du

    laser chez les enfants : quels soins ralisent-ils les plus frquemment ? Quels bnfices en tirent-

    ils ? Quelles difficults rencontrent-ils ? Nous verrons que pour certains soins cest un outil

    devenu indispensable. Pour finir nous parlerons de la mise en place des soins au laser en

    odontologie pdiatrique et de son introduction au jeune patient.

  • 14

    I. Les lasers 1.1 Gnralits

    1.1.1 Rappels historiques (35)(121)

    Le premier laser est apparu en 1960 en

    Californie, cr par Thodore Maiman, physicien

    amricain (fig.1). Pour ce faire, il utilisa les travaux

    dAlbert Einstein sur labsorption et lmission de la

    lumire (1917), ainsi que ceux dAlfred Kastler (1954) sur

    le pompage optique.

    Cest un laser utilisant comme milieu actif un cristal de

    rubis cylindrique dun centimtre de diamtre qui est

    illumin par un tube de lampe flash hlicodal.

    Le grand public apprend trs vite lapparition de

    ce nouvel outil par une confrence de presse organise

    par Maiman, le 7 juillet 1960. Ce procd alors inhabituel

    de la part dun scientifique a un impact mdiatique considrable. Il expose alors les applications

    du laser quil envisage : recherche molculaire, tlcommunication, communication spatiale,

    soudure, gravure, chirurgie, etc.

    Alors que de nombreux journalistes voquent essentiellement lapparition du rayon de

    la mort ( death ray ), Maiman avait t visionnaire et le laser est aujourdhui utilis dans de

    nombreux domaines. Seulement dix annes aprs son apparition le laser connaissait ses

    premires utilisations dans le domaine de la mdecine en milieu hospitalo-universitaire. En 1980,

    des lasers plus puissants et toujours plus petits faisaient leurs preuves en chirurgie ophtalmique,

    ORL, et gyncologie.

    Aujourdhui, le laser est largement rpandu dans notre quotidien et notre industrie o il

    offre tous les jours de nouvelles perspectives.

    1.1.2 Quelques notions physiques (70)(121)

    Le mot laser est un acronyme anglais, Light Amplification by Stimulated Emission of

    Radiation , qui se traduit en franais par : amplification de la lumire par mission stimule de

    rayonnements .

    Figure 1 : Maiman Thodore (1927-2007) (60)

  • 15

    La lumire est l'ensemble des ondes lectromagntiques visibles par l'il humain. Les

    longueurs d'onde sont comprises entre 380 nm (violet) et 780 nm (rouge) (fig.2). Cette onde

    lectromagntique transporte des photons. Ces photons sont lunit de base dun rayonnement

    lumineux : ce sont des particules sans masse qui transportent de lnergie.

    La lumire cre par le laser nexiste pas ltat naturel : la lumire ordinaire, dune

    ampoule incandescence par exemple, est une mission spontane dun photon par un lectron

    excit. Les lectrons des couches externes des atomes du laser retiennent un surplus

    dnergie quils mettent lorsquils sont stimuls : un photon interagit avec un atome excit,

    llectron ralise un saut sur ltat dnergie infrieur et met un photon. Nous obtenons alors 2

    photons identiques, en phase et mis exactement dans la mme direction, qui vont leur tour

    interagir avec dautres atomes excits, et ainsi de suite (fig.3). Ceci est permis par le principe

    physique de lmission stimule ou induite : un phnomne damplification a lieu. Lensemble des

    photons constitue le rayonnement laser.

    Figure 3 : Dans lmission spontane, le photon peut tre mis dans nimporte quelle direction. Dans lmission stimule, deux photons ayant la mme direction sont obtenus: le photon incident et le photon mis. (63)

    Figure 2 : Dcomposition du rayonnement lectromagntique selon la frquence (ou priode) et la longueur donde associe (62)

  • 16

    Tous les photons obtenus sont dans le mme tat, la lumire obtenue est donc

    COHERENTE.

    Les ondes sont en phase les unes avec les autres et ont la mme longueur donde : cest donc une

    lumire MONOCHROMATIQUE, contrairement la lumire du soleil, qui est polychromatique.

    La lumire laser est COLLIMATEE : ces rayonnements sont quasiment parallles, le faisceau se

    dirige en ligne droite. (fig.4)

    1.1.3 Fonctionnement dun laser

    Le laser est compos de 4 parties (fig.5) :

    o Le milieu actif du laser : cest lensemble des atomes que lon va venir exciter. Selon le

    laser, il peut tre solide, liquide ou gazeux. Il dtermine la longueur donde du

    faisceau qui sera mis et donne la dnomination du laser.

    o La source de pompage : cest une nergie soit lectrique, soit lumineuse, qui va

    exciter les atomes du milieu actif. Elle peut fonctionner en mode continu ou puls.

    o Un miroir : il rinjecte la lumire dans le milieu actif du laser

    o Un miroir semi rflchissant : il laisse passer les photons en phase et dans les mmes

    directions.

    Une onde lectromagntique est alors cre, rassemblant des photons ayant la mme frquence.

    Celle-ci est lie la longueur donde, distance entre 2 crtes, qui dfinit son spectre. Nous

    pouvons donc obtenir un rayon laser lumineux (visible), ou des rayons lasers appartenant au

    domaine de linfra-rouge.

    Figure 4 : Les principales diffrences entre la lumire ordinaire et celle du laser (70)

  • 17

    Figure 5 : Les photons, une fois produits grce la source d'nergie, sont rflchis par les miroirs : ils peuvent

    traverser plusieurs fois le milieu actif et provoquer l'mission stimule d'autres photons. (61)

    1.2 Le laser en odontologie

    1.2.1 Historique (99)(105)(138)

    Le tout premier laser pouvant tre utilis pour les soins dentaires fut celui dAli Javan,

    William Bennett et Donald Herriott en dcembre 1960, utilisant un mlange gazeux dhlium et

    de non. En 1964 apparait le laser Nd : YAG et le CO2 dcouverts respectivement par Geusic et

    Patel. Toujours la mme anne, Bridge dcouvrait le laser argon, qui tait lpoque encombrant

    et peu rentable.

    Les tudes cliniques ont dbut en 1965, ralises par Ralph H. Stern et Reidar F.

    Sognnaes.

    Bien que le premier laser de Maiman ft appliqu sur une dent extraite, le tout premier

    laser vendu pour un usage dentaire fait son apparition en 1989 : le Nd : YAG (105). Ce laser avait

    t conu en 1987, mais deux annes ont t ncessaires pour obtenir lautorisation de la Food

    and Drug Administration (FDA) pour vendre ce dispositif mdical usage dentaire.

    Par la suite dautres lasers dj utiliss dans la mdecine sont adapts un usage dentaire

    dans les annes 1990 : les lasers argon, CO2 et diodes.

    Les lasers erbium ont fait leur apparition pour une utilisation orale en 1995, aprs les

    tudes in vitro de Keller et Hibst en 1989. En 1997, la FDA approuve lutilisation de lEr : YAG pour

    llimination de la carie et la prparation de la cavit. (34)

    Il a fallu trs peu de temps pour que ce nouvel outil passe des mains des physiciens

    celles des dentistes. Le laser offre une approche nouvelle des soins en odontologie en ouvrant de

    nouveaux horizons. Cette technique innovante a comme avantage entre autres dtre bien

    accepte par les patients. La profession accueille donc le laser avec un rel enthousiasme.

  • 18

    1.2.2 Caractristiques du laser

    1.2.2.1 Longueur donde (118)

    On peut dfinir simplement la longueur donde comme tant la plus courte distance

    sparant deux points de londe strictement identiques un instant donn. (fig.6)

    La longueur donde est dfinie par la composition du milieu actif du laser. Cette

    caractristique, avec les proprits optiques du tissu, dfinit lutilisation du laser. En effet, selon la

    longueur donde, labsorption du faisceau par le tissu ne sera pas la mme : il en dcoule

    diffrentes possibilits de dissipation dnergie dans les tissus cibles et donc des utilisations

    diffrentes. (fig.7)

    Labsorption de lnergie lumineuse se fait par les chromophores. Ces molcules ont des

    proprits dabsorption optique particulires : elles absorbent slectivement des longueurs

    donde. La lumire laser possdant une longueur d'onde unique, elle ne sera absorbe que par

    certains chromophores. En captant de manire slective le rayon laser, le chromophore est la

    source de ractions localises. En revanche, les tissus biologiques environnant sans chromophores

    subissent peu de changements.

    Ainsi, nous distinguons schmatiquement deux types de longueur donde :

    Les courtes longueurs donde (805 1 064 nm) sont essentiellement absorbes par la

    mlanine et lhmoglobine, composantes des tissus mous.

    Les grandes longueurs donde (2 940 nm 10 600 nm) des lasers erbium et CO2 sont

    surtout absorbes par leau et lhydroxyapatite, composants des tissus durs. Mais leau

    tant une composante trs importante des tissus mous, ces lasers seront aussi utiliss

    dans les tissus mous.

    Figure 6 : La longueur d'onde (lambda) se mesure en nanomtres. (65)

  • 19

    Le laser ayant le coefficient le plus lev dabsorption pour llment du tissu cible est donc

    recherch.

    1.2.2.2 Mode dmission (25)(35)(99)(120)

    Il existe diffrents modes dmission : le mode continu ou le mode impulsionnel. (fig.8)

    Lmission continue est caractrise par une puissance du faisceau maintenue pendant

    toute la dure o loprateur ralise son activation.

    Pour diminuer les risques thermiques, ces lasers peuvent tre quips dobturateurs

    mcaniques afin de raliser un rayon puls : cest le mode impulsionnel relax ou gated-pulse

    mode. Ces obturateurs sont ouverts et ferms sur le trajet du faisceau avant son mission. Les

    impulsions peuvent tre de lordre de la microseconde ou milliseconde.

    Lmission en mode impulsionnel dclench, ou Q-switching , Super Pulse ou Ultra

    Pulse permet dobtenir des pulsations dnergie plus leve. Le milieu actif du laser, grce un

    permutateur optique, subit une inversion de population maximale. La puissance de crte

    (puissance instantane) obtenue est beaucoup plus leve quen mode impulsionnel relax, mais

    est suivie par une priode consquente o le faisceau laser est inexistant. Les impulsions sont de

    lordre de la nanoseconde ou micro seconde (super pulse).

    Figure 7 : L'absorption par les chromophores de l'nergie du faisceau dpend de sa longueur d'onde (106)

  • 20

    Dans le mode impulsionnel, la puissance du faisceau varie chaque instant, et les

    intervalles entre deux impulsions sont appels temps de relaxation thermique . En effet, le

    tissu na pas de dpt de chaleur pendant ce laps de temps.

    Des outils ont t dvelopps afin dobtenir des pulsations trs courtes (de lordre de la nano,

    pico, ou femto seconde). Cela permet de diminuer, voire dliminer les dommages thermiques, en

    permettant au tissu dvacuer la chaleur.

    1.2.2.3 Mode de transmission (84)(99)(106)(118)

    Nous allons voir les lments qui influent sur les proprits du faisceau avant datteindre sa cible.

    o Le type de transmission

    Il existe actuellement diffrents types dquipements pour amener le rayon du lieu de

    production jusquau site dutilisation.

    Les bras articuls miroirs (fig.9) sont constitus dune

    succession de miroirs qui rflchissent le faisceau qui sort par une pice

    main. Le faisceau nest pas modifi sa sortie, il conserve lensemble

    de ses qualits optiques. Les miroirs internes du bras articul peuvent

    sassombrir ou se dsaligner si nous en faisons une mauvaise utilisation.

    Il sagit, en outre, dun systme encombrant.

    Les guides donde creux ou fibres creuses flexibles sont des

    systmes moins volumineux. Ce sont des fibres ayant une surface interne

    rflchissante : les photons regagnent laxe central du tube aprs lavoir

    heurt. La cohrence du faisceau est cependant modifie : il passera

    donc travers une lentille de focalisation sa sortie. Les guides creux

    Figure 8 : Schmatisation des diffrents modes d'mission laser et de la rpartition de la puissance dans le temps

    Figure 9 : Bras articul sur laser CO2 (64)

  • 21

    sont plus souples mais moins efficaces pour transmettre le rayonnement : celui-ci perd plus

    dnergie. Les fibres susent et perdent leur efficacit, mais elles sont facilement remplaables et

    moins chres que les bras articuls.

    Ces deux systmes sont moins ergonomiques que la fibre optique, dernier moyen de

    transmission existant. Mais ils peuvent transporter des photons de puissances plus leves.

    Dans la fibre optique (fig.10), les photons parcourent le cur de la gaine qui confine le

    rayon grce au phnomne de rflexion totale interne. Le diamtre de la fibre peut tre de 20

    1000 m. Avec la diminution de son diamtre, lnergie pouvant tre transporte est diminue.

    Mais la flexibilit augmente, et la probabilit de fractures et fissures samoindrit. Les fibres

    optiques transmettent uniquement la lumire dont la longueur donde se situe dans le visible, le

    proche infrarouge, ainsi que le proche ultraviolet. Elles ne peuvent pas non plus tre utilises

    pour des missions en pulsation trs brves. Les longueurs donde allant de 2,78 2,94 m

    peuvent cependant tre transportes par des fibres optiques constitues de saphirs ou de verre

    fluor. Un des principaux inconvnients de ce systme est la perte dnergie quil induit, et la

    divergence du rayon sa sortie. (99)

    En odontologie pdiatrique, il semblerait que les fibres soient plus indiques, tant donn

    les considrations daccessibilit plus contraignantes que chez ladulte, ainsi que la coopration

    plus limite.

    Enfin, les lasers fonctionnant de faibles puissances, comme le DIAGNOdent ont une

    pice main contenant la source de production du rayon. Ces appareils sont donc trs

    ergonomiques, peu volumineux mais ont un usage limit actuellement.

    Figure 10 : Laser diode avec fibre optique. SIROLaser Advance de Sirona. (19)

  • 22

    o La taille du spot (35)

    Le rayon laser est focalis grce des lentilles. Il faut connatre le site prcis o

    convergent les rayons lumineux, appel point focal. Cest lendroit o lnergie dlivre est la plus

    importante. En sloignant de la distance focale, le diamtre du faisceau slargit, et la fluence

    diminue (fig.11). La fluence est lnergie par unit de surface.

    Le faisceau est utilis distance focale pour raliser des incisions : le spot aura une

    dimension rduite qui permettra une grande prcision.

    En revanche, quand la pice main sloigne du tissu et donc du point focal, le rayon

    devient plus divergent, dlivrant autant dnergie mais sur une surface plus grande. Il peut alors

    tre utilis par exemple pour raliser une action hmostatique.

    o Le laser peut tre utilis en mode avec ou sans contact. (35)(99)

    Dans le mode sans contact, le faisceau vise la cible une certaine distance, loprateur

    tant guid par un pointeur de vise ou faisceau pilote si le laser est invisible. La partie terminale

    de la pice main est quipe dune lentille. Cette dernire permet la focalisation du faisceau

    une distance allant de 5 15 mm de la pice main. Ce mode permet une bonne visibilit du

    point de travail. Ce systme est solide, efficace et conomique mais demande une attention

    particulire. En effet, labsence de sensation tactile de loprateur peut amener faire des erreurs

    sur langulation et la distance du faisceau vis--vis des tissus cibles.

    Le mode avec contact propose des pointes de diffrentes formes, diamtres, longueurs,

    pour interagir avec les tissus. Les embouts proposs dpendent de la procdure du soin raliser.

    Ces embouts sont fragiles et dgradables, ce qui entraine une perte dnergie du rayon (128).

    Cest un mode rarement utilis actuellement.

    Figure 11 : Influence de la distance laser-tissu cible. Plus le laser sloigne, moins la fluence est importante. Cet exemple est bas sur une nergie initiale de 200 mJ. (99)

  • 23

    1.2.2.4 Paramtrages dun tir laser

    Les rglages sont importants, il est donc impratif de connatre quelques dfinitions

    caractrisant les lasers :

    La puissance (W) aussi nomme puissance moyenne du laser est dtermine par lnergie

    (J) de chaque impulsion multiplie par la frquence de lmission (Hz). Cest aussi lnergie totale

    divise par la dure de lmission.

    La puissance de crte est la puissance instantane lors dune impulsion. Elle se calcule par

    lnergie (J) divise par la dure de limpulsion (s).

    Dans le mode impulsionnel dclench, les puissances de crtes obtenues sont trs leves, de

    lordre du gigawatt, car le temps durant lequel lnergie est libre est diminu.

    La puissance impulsionnelle est la puissance moyenne dune impulsion.

    La densit de puissance est la quantit dnergie (Watt) mesure pour une surface

    impacte (cm2). Elle sexprime en W/cm2.

    La fluence est une densit de puissance laquelle est ajoute la notion de temps

    dapplication. Elle sexprime en J/cm2. Rappelons quun joule correspond 1 Watt durant une

    seconde.

    Le tableau 1 propose une synthse des paramtres connatre lors de lutilisation dun

    laser. En gnral les lasers proposent des rglages prenregistrs selon lacte que nous voulons

    raliser, mais il est indispensable de les contrler et de les adapter ventuellement.

    Tableau 1 : Les paramtrages des lasers

    Laser utilis en mode continu Laser utilis en mode impulsionnel

    Longueur donde () Temps dirradiation (s)

    Surface dirradiation du spot (cm) Dbit du spray air/eau (mL.min-1)

    Diamtre de lembout (mm) Distance laser-tissu (mm)

    Puissance (W) Dure des impulsions (s)

    Frquence des impulsions (Hz)

    Densit de puissance (W/cm) Fluence (J/cm)

  • 24

    1.3 Les phnomnes biologiques

    1.3.1 Types dinteractions (35)(90)(106)

    La nature et limportance de la raction du tissu face un rayonnement laser dpendent

    de la longueur donde du faisceau mais aussi des proprits optiques du tissu.

    Ainsi, chaque faisceau, selon diffrentes proportions, est la fois : (fig.12)

    o rflchi : La densit du milieu ou langle dincidence empche une partie du rayon de pntrer.

    Cette fraction du rayon naura aucune interaction avec le tissu cible : elle ne lui transmettra

    pas dnergie. Le faisceau rflchi naura pas les mmes proprits que le faisceau incident : il

    peut tre utilis pour diagnostiquer les lsions carieuses ou valuer la vitalit pulpaire. Cette

    nergie peut aussi interagir avec un autre tissu : cela justifie limportance de se protger les

    yeux, par exemple.

    o transmis : le faisceau rentre dans le tissu cible mais il ny a pas dinteraction avec le milieu. Il

    merge distance, pouvant tre inchang ou partiellement rfract. Les risques doivent donc

    tre connus et le traitement par laser justifi.

    o dispers : sans produire deffets visibles sur le tissu, la lumire rebondit de molcules en

    molcules, dissipant lnergie du faisceau. La profondeur dextinction (Pe) correspond la

    distance pour laquelle le rayon a perdu 99 % de son flux de photons.

    o absorb : cest le phnomne pour lequel le laser est utilis. Les photons qui ne sont ni

    rflchis, ni transmis, ni disperss sont absorbs par les composants du tissu cible, aprs une

    pntration plus ou moins importante dans le tissu. Lnergie lumineuse transmise aux

    molcules ou atomes devra tre dissipe : le tissu cible subit ainsi des modifications.

    Limportance de chaque interaction possible est dfinie par la longueur donde et les

    proprits optiques du tissu, ainsi que le temps dapplication et la frquence des impulsions du

    laser.

    (Dispersion)

    Figure 12 : Les diffrentes possibilits d'interactions du laser (116)

  • 25

    1.3.2 Diffrents effets avec la cible (90)(126)(138)

    1.3.2.1 Effet thermique

    Cest leffet le plus attendu lorsque nous soignons avec les lasers. Nous distinguons 3 tapes.

    Tout dabord, il y a cration dune source de chaleur. Cest une conversion de lnergie

    des photons par les chromophores lintrieur des tissus. Elle est conditionne par :

    - la rflexion (le rayon peut tre rflchi par la peau, comme le faisceau argon, de 30 50 %),

    - la diffusion optique (celle-ci est influence par lhtrognit du milieu),

    - labsorption par les chromophores (selon laffinit pour une longueur donde),

    - la puissance du faisceau.

    Ensuite, la chaleur est transfre dans les tissus par le phnomne de conduction : par

    des interactions, les molcules ayant un surplus dnergie en transmettent autour delle suite

    des vibrations et chocs molculaires. Ainsi un volume chauff dans un second temps, plus

    consquent que le premier volume qui avait reu le rayonnement.

    Enfin le processus de dnaturation tissulaire commence : il dpend de la temprature in

    situ, de la dure du rayonnement et de la nature du tissu :

    Lhyperthermie : lvation modre de la temprature de 41 44 pendant une dizaine de

    minutes. Latteinte des processus enzymatiques entraine une mort cellulaire retarde.

    La coagulation : lvation de la temprature de 50 100 pendant quelques secondes. Les

    protines et le collagne sont dnaturs : une ncrose des tissus est obtenue. Le processus de

    cicatrisation aura lieu aprs la dtersion des tissus.

    La vasodilatation : lvation de la temprature infrieure 50C. Cela entraine un saignement

    dans un site ncessitant un apport de sang. (118)

    La volatilisation ou vaporisation : lvation de la temprature plus de 100C. Le tissu se

    transforme en gaz. Au niveau des berges de la zone volatilise, une ncrose de coagulation est

    observe. Selon le rglage du laser, ce processus permet dinciser.

    Leffet thermomcanique. Le temps de relaxation thermique de la cible est trop faible, et une

    accumulation de chaleur sans diffusion thermique a lieu : la cible se vaporise de faon

    explosive . Nous pouvons lobserver lors de lviction carieuse.

  • 26

    1.3.2.2 Effet photo ablatif

    Avec de trs courtes longueurs donde (190 300 nm), lnergie associe au photon est

    suprieure lnergie de liaison intermolculaire. Les photons sont absorbs par les lectrons, qui

    sont alors libres. Les molcules sont dissocies immdiatement, ce qui conduit une expansion

    du volume irradi. Les composants sont gazifis , le tissu est ject sans gnration de

    chaleur sur les berges. Cet effet se dfinit comme une ablation pure et simple de matriel sans

    lsion thermique en priphrie, comme avec un scalpel. Cet effet nest pas intressant pour

    provoquer des incisions ou des ablations de tissus vasculariss car il les ferait saigner

    abondamment de la mme manire quun scalpel.

    1.3.2.3 Effet photochimique

    Dans les ractions photochimiques, la molcule absorbe un photon ayant une nergie

    suffisante pour lexciter. Un lectron sloigne donc du noyau, en passant dans la couche

    lectronique suprieure suite cet apport dnergie. Or les molcules excites sont plus

    susceptibles de subir des ractions chimiques avec dautres molcules.

    Dans le domaine mdical, cette technique est utilise en oncologie pour dtruire les tumeurs.

    Nous parlons alors de thrapie photo dynamique. Un photosensibilisateur est apport sur le tissu

    cible : cest un ensemble de molcules qui, en absorbant de lnergie, produisent des ractions

    cytotoxiques doxydo-rduction et dtruisent la tumeur.

    1.3.2.4 Effet mcanique

    Contrairement aux effets cits prcdemment, cest un lectron libre qui initie le

    phnomne. Lorsque le faisceau laser est trs intense, son champ lectrique peut acclrer un

    lectron qui nest pas li une molcule. Cet lectron alors trs nergtique pourra rentrer en

    collision avec une molcule laquelle il abandonnera une partie de son nergie. Un lectron li

    pourra alors tre libr et une raction en chane de collisions similaires est lance. Il en rsulte

    un plasma : un tat dsordonn, une soupe d'ions et d'lectrons libres.

    A la frontire entre milieu ionis et milieu externe apparat un gradient de pression qui est

    lorigine de leffet destructeur : il peut tre lorigine de bulles, de cavitations, dondes de choc.

    Lensemble des effets mcaniques mdis par le plasma sont regroups sous le terme de photo

    disruption. Ils nont que trs peu deffet sur les tissus mous.

  • 27

    1.3.2.5 Effet de fluorescence

    Cet effet a lieu lorsquune molcule fluorescente absorbe la lumire du faisceau laser. Elle

    a la capacit de la restituer rapidement sous forme de lumire fluorescente. En effet, une fois

    l'nergie du photon absorbe, la molcule est dans un tat lectroniquement excite. Le retour

    l'tat fondamental se fait alors de manire trs rapide par lmission dun photon de

    fluorescence.

    Cet effet est utilis pour le dpistage des lsions carieuses : les diffrences de fluorescences

    permettent de diagnostiquer les tissus caris.

    1.3.2.6 Effet Doppler

    Ce phnomne a t dcouvert en 1842 par Christian Doppler. Il dsigne un changement

    de frquence dune onde entre la mesure l'mission et la mesure la rception, lorsque

    l'metteur ou le rcepteur se dplacent. Ce phnomne est plus concret lorsque nous entendons

    la sirne dune ambulance lapproche : le son devient plus aigu. En revanche en sloignant il

    atteint des sons plus graves. En appliquant un faisceau laser et en mesurant le faisceau rflchi

    nous pouvons connatre la diffrence de frquence de lobjet percut. Ce phnomne est utilis

    pour mesurer un flux sanguin en mdecine. En chirurgie dentaire il nous permettrait dvaluer la

    vitalit pulpaire.

  • 28

    1.4 Les lasers les plus rpandus en odontologie

    1.4.1 Lasers absorbs majoritairement par lhydroxyapatite et leau (121)(133)

    Ce sont les lasers grandes longueurs donde. Ce sont les seuls utiliss pour intervenir sur

    les tissus durs mais leur affinit pour leau leur permet aussi de raliser des soins sur les tissus

    mous. Ainsi nous retrouvons deux grands types de lasers : la famille des lasers erbium et le laser

    CO2. (Tableau 1)

    Tableau 1 : Proprits optiques de lmail (46)

    Longueur

    donde

    Coefficient dabsorption dans lemail

    (cm-1)

    Profondeur dabsorption dans lmail*

    (m)

    2,79 m Er : YSGG

    480 25

    2,94 m Er : YAG

    800 12

    10,6 m CO2

    825 12

    9,6 m CO2

    8000 1

    *cest la profondeur pour laquelle la majorit de l'nergie est absorbe au cours d'une impulsion laser

    1.4.1.1 Lasers erbium

    La famille des lasers erbium, ayant un milieu actif de nature solide, est

    reprsente par trois lasers :

    o lEr : YAG (erbium : yttrium-aluminium-garnet), longueur donde

    de 2, 94 m. Cest celui qui a la meilleure absorption pour leau.

    Cest donc le plus employ. (fig.15)

    o lEr, Cr : YSGG (erbium-chromium : yttrium-scandium-gadolinium-

    garnet), longueur donde de 2,78 m,

    o lEr : YSGG (erbium : yttrium-scandium-gadolinium-garnet),

    longueur donde de 2,79 m.

    Les grenats ( garnet ) retrouvs dans la composition du milieu

    amplificateur du laser sont des solides cristallins.

    Figure 15 : Le Key 3+ Laser Er : YAG de KaVo (22)

  • 29

    LEr : YAG (46)(106)(118)

    Ce laser utilise comme matriaux un grenat dyttrium et daluminium, dop lerbium,

    une terre rare.

    Sa longueur donde est de 2,94 m. Le rayonnement produit intervient donc sur le pic

    dabsorption de leau, mais aussi lhydroxyapatite. Il en rsulte une trs bonne absorption par

    lmail et la dentine, mais aussi les tissus mous.

    Son domaine principal dutilisation est la prparation des cavits carieuses, mais il est trs

    retrouv en chirurgie, en parodontologie et en endodontie.

    Il est gnralement transmis par un bras articul ou un guide creux.

    Ce sont des lasers trs volumineux, pesant de 30 50 kg, et qui ont un cot important. Il

    faut en effet compter dans les 50 000 .

    LEr, Cr : YSGG

    Ce laser utilise comme milieu actif un grenat dyttrium, de scandium et de gallium, dop

    lerbium et au chronium.

    Sa longueur donde est de 2,78 m, trs proche de celle de lEr : YAG auquel il ressemble

    beaucoup.

    Comme le laser Er : YAG, cest un laser trs volumineux et coteux. Ce laser a des

    performances trs proches de ce dernier. Il est cependant beaucoup moins retrouv dans les

    tudes donc nous lvoquerons rarement.

    1.4.1.2 Laser CO2 (11)(84)(99)(118)

    Le milieu actif est un gaz, compos de 10 20 % de dioxyde de carbone, de 10 20 %

    diazote, de dihydrogne et dhlium. Il est activ par une dcharge lectrique.

    Le laser CO2 peut mettre des longueurs donde de 10,6 m, 9,3 m et 9,6 m. Leur

    affinit est donc diffrente pour leau et lhydroxyapatite selon la longueur donde du laser

    utilise.

    Ce laser a comme utilisation principale la chirurgie des tissus mous : il permet de raliser

    des incisions et lhmostase. Il pourrait tre utilis pour les tissus durs mais la longueur donde la

    plus commercialise (10,6 m)(106) est moins absorbe par lhydroxyapatite que celle retrouve

    dans les laboratoires (9,6 m). De plus des problmes de surchauffe existent, car ces lasers

    retrouvs dans le commerce ont des dures dimpulsions trop longues. Pour linstant, la dure

    dune impulsion est de lordre de la centaine de microseconde.

  • 30

    Ce laser sera donc essentiellement dcrit dans le cadre de son utilisation pour les tissus

    mous, en chirurgie mais les volutions techniques promettent une utilisation trs intressante sur

    les tissus durs. (49)

    Le systme de transmission du faisceau est le systme de tube creux ou de bras articul,

    le rayon ne peut tre conduit avec les fibres optiques. Comme les lasers erbium, les lasers CO2

    sont volumineux et chers. (15 000 )

    1.4.1 Lasers absorbs majoritairement par lhmoglobine et la mlanine

    Tous ces lasers sont transmis par des fibres optiques.

    1.4.1.1 Laser argon (15)(35)

    Le laser argon est un des seuls lasers puissance leve mettant dans le visible : son

    milieu actif compos dargon gazeux et peut mettre 2 longueurs dondes diffrentes : 488

    (bleu) et 514 nm (bleu vert), en mode continu.

    Il est trs absorb par lhmoglobine et la mlanine, mais peu par leau : son rle en

    chirurgie est donc incomplet. Il est orient sur la coagulation, mais il est moins efficace que les

    lasers diodes pour raliser la fois des excisions, incisions et coagulation. Il peut tre aussi utilis

    pour amliorer la photo polymrisation des composites.

    Aujourdhui, ce laser est peu utilis par les dentistes cause de son cot lachat et la

    maintenance.

    1.4.1.2 Laser diode (11)(15)(58)(92)(99)(118)

    Les milieux actifs de ce type de laser sont constitus de diffrents semi-conducteurs

    ltat solide. Les plus utiliss en chirurgie dentaire sont base darsniure de gallium (Ga As),

    dops par de laluminium, ou de lindium, activs par une dcharge lectrique. Ils mettent donc

    dans le spectre proche infrarouge, entre 808 et 980 nm selon la composition du milieu actif. Cest

    un laser qui met en mode continu, mais le faisceau peut tre utilis en mode puls grce un

    systme mcanique dobturation.

    Ces longueurs dondes sont trs absorbes par les tissus contenant de lhmoglobine et

    de la mlanine. Elles sont plus absorbes par leau que les lasers argons ce qui en fait un laser trs

    utilis en chirurgie mais aussi en parodontologie et endodontie.

    Les proprits chimiques et physiques des matriaux utiliss permettent davoir des lasers

    de petites dimensions, et dobtenir par superposition optique des puissances trs leves.

  • 31

    Associant petits volumes et petits prix (5 000) ce sont les lasers les plus rpandus chez les

    chirurgiens-dentistes.

    1.4.1.3 Laser Nd : YAG (99)(118)

    Il est compos dun barreau de cristal de grenat dyttrium et daluminium dop au

    nodyme.

    Sa longueur donde est de 1 064 nm. Il met en mode impulsionnel.

    Il est trs absorb par les tissus pigments (hmoglobine et mlanine) et plus

    modrment par leau et lhydroxyapatite : il a donc une pntration importante dans les tissus

    mous, de 3 4 mm. Le rayonnement peut donc causer des dgts en profondeur. Son domaine

    principal dutilisation est la chirurgie, lendodontie, la coagulation et la dsensibilisation.

    Cest un laser de taille et poids intermdiaires entre les lasers diodes et les lasers

    grandes longueurs donde (13 kg). Il cote environ 25 000 .

    1.4.1.4 Laser Nd : YAP (23)(58)(118)

    Son milieu actif est solide : cest un cristal d'yttrium-aluminium perovskite dop au

    nodyme, mettant une longueur d'onde de 1 34O nm. Il est donc plus absorb par leau que

    le Nd : YAG et donc a donc une pntration beaucoup moins importante dans les tissus mous.

    Cest un laser utilis en endodontie et en parodontologie, cest pourquoi nous

    lvoquerons trs peu. Il est trs retrouv parmi les propritaires de lasers chez qui nous avons

    enqut : le Lokki est polyvalent et entirement fabriqu en France par lentreprise Lobel

    Mdical. Cest un laser trs volumineux et lourd (54 kg) qui cote environ 33 000 .

    1.4.1.5 Laser KTP (99)

    Ce laser utilise le mme milieu actif que le Nd : YAG mais le faisceau passe travers un

    deuxime cristal de phosphate de potassium et de titanyle : la lumire obtenue fait donc partie

    du domaine visible avec une longueur donde de 532 nm. Il met en mode continu.

    Il est trs absorb par la mlanine et lhmoglobine. Il permet une trs bonne coagulation

    des tissus pendant leur incision : il est ainsi utilis en chirurgie et en parodontologie.

    Il est aussi utilis pour son efficacit pour les blanchiments : il acclre la raction de

    dissolution des molcules colores (comme la ttracycline), ainsi que la production de radicaux

    libres sans problme dlvation thermique nfaste et daugmentation de sensibilit.

    Cest un laser de petit volume et lger (10 kg), cotant environ 4 500 .

  • 32

    1.5 Prsentation dappareillages lasers

    Les lasers utiliss en chirurgie dentaire sont donc trs varis. Selon les mcanismes

    ncessaires la production du faisceau ils sont plus ou moins volumineux et complexes. Nous

    montrerons les deux prsentations les plus retrouves : trs compact, facilement dplaable

    (laser diode, KTP, argon) ou volumineux et sur roulettes (laser CO2, laser erbium, Nd : YAG ou Nd :

    YAP).

    En gnral, un appareillage laser met une seule longueur donde, mais le march

    propose des lasers en combinant plusieurs. Cest un gain de place non ngligeable qui permet de

    diversifier les utilisations dun mme appareil, mme si ce sont en gnral des longueurs donde

    trs proches.

    1.5.1 Laser diode

    Figure 16 : Diode laser MASTER lase de KAVO et sa pdale de commande sans fils (22)

    Figure 17 : Pice main du laser diode SIROLaser advance de SIRONA(24)

  • 33

    1.5.2 Laser Er : YAG

    Figure 18 : Exemple de laser Erbium, le KEY Laser III de KAVO (22) :

    1 : tuyau laser 2 : coulisse 3 : tmoin dmission 4 : cran tactile 5 : couplage 6 : interrupteur cl amovible 7 : interrupteur durgence 8 : pice main 9 : logement de pice main 10 : raccord de tuyau laser

    Pdale de commande : 1 : trier de pousse 2 : touche prt 3 : rglage de la frquence 4 : rglage de lnergie 5 : dclencheur dimpulsion laser 6 : touche spray

  • 34

    II. Utilisations des lasers 2.1 Odontologie conservatrice

    2.1.1 Laser et dpistage des caries

    Un nouveau produit pour la dtection des lsions carieuses a fait son apparition sur le

    march en 1998. Le DIAGNOdent, un dtecteur de caries fluorescence laser se veut tre un

    nouveau moyen objectif pour le dpistage des caries occlusales et proximales.

    2.1.1.1 Introduction

    Actuellement les thrapeutiques non invasives prennent une place importante dans notre

    activit de soin. Mais nous savons que la fiabilit des tests de diagnostic visuel, tactile et

    radiographique augmente avec la profondeur de la lsion, ce qui est peu compatible avec le

    dpistage prcoce des lsions.

    En effet il existe des obstacles au diagnostic des lsions dbutantes avec les moyens de dtection

    conventionnels :

    o La dtection visuelle permet difficilement de diagnostiquer les lsions initiales amlaires,

    et dautant plus lorsquelles sont proximales. Il est possible damliorer le diagnostic sur

    les faces occlusales par des moyens grossissants.

    o Le sondage est trs utilis pour valuer la profondeur dune cavit existante. Mais il est

    iatrogne pour dpister les lsions carieuses dbutantes, en altrant le potentiel de

    reminralisation.

    o Enfin, la radiographie ne permet pas de dpister les lsions initiales car lmail trs radio

    opaque peut masquer des lsions dbutantes.

    Rappelons que la sensibilit (probabilit davoir un test positif lorsquune carie est prsente) et la

    spcificit (probabilit davoir un test ngatif lorsque la dent est indemne de carie) doivent tre

    optimales pour que nos diagnostics soient fiables.

    Hors, lensemble de ces examens a une bonne spcificit mais une sensibilit assez basse. Nous

    esprons que le laser amliore la sensibilit des tests afin de raliser un dpistage prcoce dans

    notre pratique quotidienne.

  • 35

    2.1.1.2 Description

    o Premire gnration : DIAGNOdent Classic (2095)

    Une unit centrale de petite taille est connecte la pice main par deux fibres

    optiques. Une descendante qui va amener le faisceau et une autre remontante qui va collecter le

    faisceau de fluorescence mis pour que lunit centrale lanalyse. Elle est quipe de deux types

    de sonde : une bout conique pour les surfaces occlusales et une bout plat pour les surfaces

    lisses.

    o Seconde gnration : DIAGNOdent pen (fig.19)

    Cet appareil portatif est beaucoup plus ergonomique. Toujours quip de 2 sondes, moins

    larges que celles de son prdcesseur, une A avec un bout plat cylindrique pour la dtection

    des caries occlusales et lisses et une B biseaute pour la dtection des caries proximales

    pouvant pivoter 180 pour passer dans les embrasures.

    Laffichage des rsultats se fait sur le corps de loutil, ou sur une unit vendue sparment.

    2.1.1.3 Principe de fonctionnement : lauto-fluorescence laser.

    Le laser de dtection DIAGNOdent est un laser diode dune longueur donde denviron

    655 nm (rouge), avec une intensit maximale de 1 mW.

    Cette technologie se base sur les diffrences de fluorescence entre un tissu sain et un tissu cari,

    en se reposant essentiellement sur la protoporphyrine, produit de dgradation des bactries. Sa

    quantit reflte lactivit carieuse du site. Lors de son exposition des longueurs donde de 655

    nm elle met un rayonnement de longueur donde diffrent (rayonnement de fluorescence) qui

    est enregistr par le capteur du DIAGNOdent. Les zones dminralises, riches en matires

    organiques, seront donc mises en vidence par une fluorescence importante.

    Une fois lenregistrement de la fluorescence termin, lappareil met un son tout en

    affichant lintensit de la fluorescence par un chiffre entre 0 et 100. Ce score est interprt

    diffremment selon les classifications.

    Figure 19 : Le DIAGNOpen (22)

  • 36

    Nous vous prsentons celle de DIAGNOdent de la socit KAVO (22):

    - entre 0 et 13 : dent saine - entre 14 et 20 : carie de lmail - entre 21 et 29 : carie de lmail profond - entre 30 et 99 : carie de la dentine

    Ce diagnostic quantitatif permet denvisager le plan de traitement mettre en uvre

    (prventif ou restauratif). Dautres chercheurs ont ralis des chelles de score plus nuances.

    Par exemple Muller-Bolla et al (95) ont ralis un arbre dcisionnel appliquer sur les molaires

    permanentes. Ils font intervenir le risque carieux individuel et proposent plusieurs thrapeutiques

    selon le score du DIAGNOpen (DDP) et les examens radiographiques.(fig.20)

    o Fluorescence des dents temporaires

    Il existe de nombreuses diffrences entre les dents permanentes et les dents

    temporaires : nous notons surtout lmail qui diffre en quantit et qualit, par son degr de

    minralisation et sa teinte. Malgr ces diffrences, la fluorescence des dents temporaires est

    semblable celle des dents permanentes, permettant dutiliser DIAGNOdent sur les deux types

    dmail. (87)

    Figure 20 : Dcision clinique au regard du triple examen clinique visuel et radiographique et avec DIAGNOpen (DDP) des molaires permanentes (95)

    RCI dfini comme lev du fait de lsions initiales 1a

    ou irrversibles 1b

    , de lanfractuosit des sillons de la molaire

    examine 2 ou de lun des lments rapports par linterrogatoire

    3 ou de la prsence de plaque visible lil nu

    3.

    Sillon color

    Double examen clinique et

    radiographique n'a pas mis en vidence d'atteinte de l'mail

    0 DDP 15

    Sillons non anfractueux

    RCI faible

    Pas de scellement de

    sillon

    RCI lev3

    Scellement de sillons

    Sillons anfractueux

    RCI lev2

    Scellement de

    sillons

    Double examen clinique et

    radiographique n'a pas mis en vidence

    d'atteinte de la dentine

    16 DDP 30

    RCI lev1ab

    Scellement de sillons

    Double examen clinique et

    radiographique n'a pas mis en vidence

    d'atteinte de la dentine

    31 DDP 40

    RCI lev1ab

    Renouvellement du triple examen un mois aprs

    Restauration

    Double examen clinique et

    radiographique a pu mettre en vidence une atteinte de la

    dentine

    41 DDP 99

    RCI lev 1b

    Restauration

  • 37

    2.1.1.4 Procdure dexamen

    Le dpistage au moyen du DIAGNOdent doit se faire sur une dent nettoye

    soigneusement et sche afin dviter les faux positifs. En effet lappareil dtecte la plaque

    dentaire, le tartre et les colorations. Lutilisation dune brossette, pour liminer les produits de

    dgradations bactriens qui y stagnent, est fortement conseille. La sonde doit peine effleurer

    la surface dentaire en la balayant dans tous les axes possibles.

    Une surface dentaire saine sera utilise au tout dbut du soin pour calibrer le DIAGNOdent.

    2.1.1.5 Fiabilit du DIAGNOdent (26)(33)

    Le DIAGNOdent a une bonne sensibilit, mais sa spcificit est moins enthousiasmante.

    Cest donc un outil utiliser en complment de lexamen visuel et radiographique.

    Son efficacit sest montre satisfaisante pour le dpistage des caries occlusales sur les

    dents permanentes et temporaires. Les lsions dbutantes de lmail sont cependant les moins

    bien diagnostiques.

    Il est galement trs efficace pour le dpistage des caries proximales et des surfaces lisses

    des dents permanentes.

    Mais il ny a pas assez de publications sur le dpistage des caries proximales et sur

    surfaces lisses sur les dents temporaires in vivo pour affirmer les capacits du DIAGNOdent sur

    cet exercice. Lair abrasion permet damliorer ses performances en liminant la plaque et le

    tartre et donc les faux positifs.

    La reproductibilit du DIAGNOdent tant bonne, il semble que ce soit toutefois un bon

    outil pour le suivi longitudinal du patient.

    2.1.1.6 Avantages

    Alliant dpistage prcoce et efficace des caries avec acte bref et indolore, cest un outil

    complmentaire apprci aussi bien par le patient que par le praticien.

    Chez les enfants lapproche non invasive et ludique fait du DIAGNOdent un objet trs

    apprciable. Il permet un suivi de prcision pour raliser de linterception et pour valuer limpact

    des procdures de reminralisation.

    2.1.1.7 Inconvnients

    La ncessit dun nettoyage pour enlever tartre et plaque dentaire qui faussent les

    rsultats est contraignante.

    De plus, il nest pas adapt la prsence dobturations existantes.

  • 38

    Son utilisation demande la fois du temps pour lapprentissage, mais aussi lors de lacte.

    Il nest pas rmunr par le systme de soin existant. De plus son cot nest pas ngligeable (3

    000).

    2.1.1.8 Conclusion

    Le DIAGNOdent est un outil complmentaire permettant le diagnostic des lsions

    initiales et leur suivi dans le temps. Des amliorations sont cependant apporter afin dobtenir

    une meilleure spcificit.

    2.1.1.9 Perspectives

    Un autre systme permettant le diagnostic des caries laide dun faisceau laser existe : la

    transillumination par fibre optique avec imagerie numrique (DIFOTI)(112). Il est bas sur la

    diffusion du rayon : en effet, lorsque les photons traversent une zone dminralise ils sont

    disperss, ce qui entraine une perturbation optique qui est alors rceptionne par une camra. Ce

    systme serait plus sensible pour le dpistage des lsions initiales proximales que la radiographie

    (5).

    Lentreprise Kavo a sorti en 2012 la DIAGNOCam (4 800). Cest un laser dune longueur

    donde 780 nm, utilis une puissance de 15 mW qui claire les structures dentaires. Il est

    combin une camra qui filme la transmission du faisceau laser, et affiche en temps rel sur un

    cran dordinateur limage rceptionne (fig.21). Les images obtenues sont enregistrables, ce qui

    permet un suivi longitudinal. Ce systme ncessite une valuation clinique approfondie.

    Figure 21 : Image carieuse vue par DIAGNOCam (22)

  • 39

    2.1.2 Laser et vitalit pulpaire

    2.1.2.1 Introduction

    Une dtermination prcoce de la vitalit pulpaire est cruciale pour raliser le diagnostic

    diffrentiel entre une pulpe vascularise ou ncrose.

    Des tests de sensibilit (thermique ou lectrique) combins avec des radiographies sont

    gnralement utiliss. Ces tests sont arbitraires, sur la base de sensations et donc pas toujours

    fiables.

    De plus chez les enfants, le processus de mylinisation tardif ajout une coopration

    incertaine rend les rsultats des tests de sensibilit problmatiques.

    Lors dun traumatisme, se fier aux sensations pulpaires nest pas possible et peut conduire

    un traitement inappropri suite la sidration pulpaire.

    Enfin, lors de soins sous anesthsie gnrale, ou aprs des transplantations dentaires,

    nous ne pouvons contrler la vitalit pulpaire en nous basant sur les sensations du patient.

    La mesure du flux sanguin semble donc permettre une meilleure valuation de la vitalit

    pulpaire. La mthode la plus tudie et la plus documente d'enregistrement de la circulation

    sanguine est la fluxmtrie laser Doppler (LDF).

    2.1.2.2 La fluxmtrie laser Doppler

    Ce systme a t initialement dvelopp pour mesurer le dbit sanguin des systmes

    micro-vasculaires tels que la rtine, le cortex du rein, la peau, les muscles, etc. Il a t test sur la

    pulpe pour la premire fois en 1986. Cet instrument est initialement prvu pour mesurer un flux

    sanguin assez important.

    o Effet Doppler

    En projetant un faisceau cohrent, monochromatique, avec une longueur donde connue

    sur un tissu vascularis nous mesurerons le flux sanguin : la diffrence de frquence entre le

    faisceau incident et le faisceau rflchi ayant percut des hmaties en mouvement permet de

    mesurer la vitesse avec laquelle se dplacent les hmaties. (fig.22)

  • 40

    o Laser Doppler

    Cest donc un systme de mesure optique : comme les hmaties reprsentent la grande

    majorit des lments en mouvement lintrieur du sang, la mesure value des changements

    dynamiques dans le flux sanguin par dtection d'un mouvement de cellule sanguine dans un petit

    volume de tissu (environ 1 mm3). Les mesures de fluxmtrie laser doppler sont exprimes en

    units de perfusion (PU). Les PU ne sont jamais comparables entre les diffrents types de

    dispositifs, et pour un mme appareil ils peuvent aussi varier dans le temps sauf si le dispositif est

    frquemment talonn partir de suspensions spciales de particules.

    Les lasers de choix sont les lasers hlium-non ou diodes, de puissance faible (de lordre du

    mW), mettant entre 600 et 800 nm. Plus la longueur donde est augmente, plus le faisceau

    pntre dans la dent. Cela permet dobtenir des signaux plus amples, mais le risque de mesurer

    un signal extra pulpaire augmente.

    o Description

    Le Periflux System 5000 (Perimed, Sude) est un exemple dappareil. Il est compos dune

    unit principale, contenant le laser diode (780nm, 1mW). Un cran affiche les donnes en unit

    de perfusion (PU).

    Lunit principale est relie un ordinateur sur lequel un logiciel de traitement des donnes est

    install. De cette mme unit part une sonde optique contenant la fibre mettrice et le systme

    de fibres rceptrices.

    o talonnage

    Lappareil est calibr avant chaque utilisation dans une solution dont le flux est de 250 PU.

    Un disque de calibrage permet de contrler la valeur 0 PU.

    Figure 22 : Les principes du laser Doppler (69)

  • 41

    o Mesures

    Avant lutilisation du laser, le patient doit tre au repos depuis dix minutes.

    Lenregistrement se fait sur un patient allong, et dure environ trois minutes. Un porte sonde fix

    sur la dent maintient la sonde. Sur lordinateur, nous visualisons lenregistrement du flux sanguin

    pulpaire, ainsi que la valeur moyenne du flux.

    2.1.2.3 Efficacit

    En 2011, Karayilmaz et al (73) ont compar sur 59 paires de dents antrieures maxillaires

    lefficacit du test lectrique, du laser doppler fluxmtrie et de loxymtrie de pouls. Ils ont

    ralis des mesures sur des dents dpulpes et des dents vitales. La fluxmtrie laser doppler a t

    plus fiable que les deux autres systmes.

    En 2010 Roy et al (124) ont fait une tude dans le cadre dune thse. Ils utilisent le

    nouveau Periflux system 5000 (de Perimed, Stockholm, Sude) et trouvent que les

    enregistrements des valeurs numriques PU des flux sanguins pulpaires obtenus sur les dents

    pulpe vitale et sur les dents obtures ne permettent pas le diagnostic de la vitalit pulpaire.

    Cependant, le logiciel Perisoft permet de visualiser la courbe de vitesse des hmaties, qui elle,

    permet de distinguer les dents vitales des non vitales : la courbe est homogne, avec des

    oscillations rgulires lorsque les dents sont vitales, alors que celle des dents obtures est une

    succession de lignes verticales.

    2.1.2.4 Difficults rencontres

    La temprature doit tre constante dans la pice et identique lors de chaque valuation

    pulpaire dune mme dent.

    Le patient doit tre au repos, depuis 10 minutes, dans une position allonge ou semi

    allonge. Il gardera cette position pendant les 3 minutes ou les mesures du flux seront ralises.

    Il ne faut pas enregistrer un signal autre que celui de la pulpe (enregistrement du

    parodonte). Pour cela certains auteurs proposent disoler la dent avec une digue, ce qui

    complique le protocole.

    La stabilisation de la sonde sur la dent nest pas vidente. Afin de pouvoir comparer les

    rsultats, un positionnement identique lors de chaque mesure est ncessaire.

    La dent doit tre exempte de dyschromies. La prsence dhmaties en voie de

    dgradation dans les tubulis dentinaires fausse aussi les rsultats. Celle de la dentine

    ractionnelle est aussi un problme lors de la pntration du faisceau dans les tissus.

  • 42

    En traumatologie, discipline qui semble intresse par la fluxmtrie laser doppler, le type

    de fracture influence la prise de mesure. En effet, il peut tre problmatique de positionner la

    sonde lors de fractures coronaires.

    Il est impossible de lutiliser sur des dents qui ont de volumineuses reconstitutions

    coronaires.

    Enfin, sa fiabilit nest pas encore optimale, mais prometteuse.

    2.1.2.5 Avantages

    Mme si la mise en place de ce systme est complique, et les rsultats alatoires, cela

    reste une technique davenir qui sera objective, semi quantitative et reproductible.

    De plus cest une technique non invasive qui ne fait pas intervenir un stimulus nocif pour

    le patient, rendant la mesure plus confortable.

    2.1.2.6 Conclusion

    Sous conditions exprimentales, le laser a des rsultats intressants pour mesurer la

    vitalit pulpaire, mais la difficult de mise en uvre et la complexit de linterprtation des

    rsultats ne permettent pas son utilisation en pratique clinique courante. Cest un objet

    prometteur si les cots diminuent et lapplication clinique samliore. (69)

    Actuellement, ce laser nous permet seulement de confirmer les rsultats obtenus par les

    tests sensoriels.

  • 43

    2.1.3 Laser et viction carieuse (11)(35)(40)(99)

    2.1.3.1 Introduction

    Malgr les progrs considrables en matire de prvention raliss ces dernires annes,

    la majeure partie de notre activit consiste en la restauration de dents ayant subi des pertes de

    substance dorigine carieuse. Le cahier des charges demande la fois de prserver le tissu pour

    maintenir lintgrit de la dent, tout en enlevant la totalit du tissu pathologique. La technique la

    plus rpandue actuellement, ayant comme avantage dallier efficacit et rsultat, est lutilisation

    de fraises diamantes ou en carbure de tungstne montes sur des instruments rotatifs sous

    spray. Le praticien y tant familiaris, oublie les inconvnients de cette technique : pas de

    slectivit du tissu carieux, risque dendommager les tissus mous adjacents, risque de dommages

    auditifs pour le praticien. (9)

    2.1.3.2 Choix du laser

    La pertinence de lutilisation dun laser pour lviction des tissus durs se fait par leur

    affinit pour les chromophores compris dans le tissu cible (leau), et la dure des impulsions.

    Nd : YAG a t lun des premiers lasers propos pour les tissus durs. Avec une longueur

    donde de 1 064 nm, il est la fois absorb modrment par lmail, la dentine et leau. Il a t

    conseill dappliquer des pigments ou de lencre noire pour que lablation soit amliore. Peu de

    bnfices ont t trouvs son utilisation : labsorption reste insuffisante, entrainant une

    lvation thermique importante.

    Nd : YAP a une affinit plus leve pour leau que le Nd : YAG. Il a donc aussi t valu

    dans ce domaine. Armengol et al (3) ont mesur une augmentation significative de temprature

    intra pulpaire lors de son utilisation. Ils lont compar avec le laser Er : YAG : alors quavec ce

    dernier, ils ont mesur une augmentation de temprature maximale de 3.6C (0.96C), Nd : YAP

    a atteint les 2.96C (13.8OC). Ce nest donc pas un laser privilgier pour raliser ce type de

    soin.

    Le laser CO2 montre un coefficient dabsorption de lhydroxyapatite lev. Cependant les

    modes dmissions existant actuellement sont dfavorables et il entraine une carbonisation et des

    craquelures de la dentine expose. Il semblerait que peu de laser CO2 soient quips de spray air-

    eau et de dure dimpulsions trs courtes, ce qui entraine une diffusion de chaleur trop

    importante pour lorgane dentaire.

    Actuellement, ce sont les lasers erbium qui sont retenus pour lutilisation sur les tissus

    durs. Des tudes ont montr que lEr : YAG est plus absorb par leau quEr, Cr : YSGG. Quand un

    laser est moins absorb, sa pntration est plus importante dans les tissus, il est donc moins

  • 44

    efficace pour raliser lablation de tissus durs (110). Nanmoins le laser Er, Cr : YSGG est utilis

    mais par souci de simplification nous ne nous intresserons quau laser le plus tudi.

    Notre choix de laser est limit par les contraintes de mode dmission. Les tudes avec

    des impulsions extrmement courtes (nanoseconde ou femto seconde) montrent que dautres

    longueurs dondes peuvent tre utilises en dentisterie restauratrice, comme le laser CO2 ( : 9,6

    m) qui est trs absorb par lhydroxyapatite. (49)

    2.1.3.3 Augmentation de la temprature pulpaire

    De nombreuses tudes ont t ralises afin de mesurer les effets thermiques du laser sur

    la pulpe.

    o Dtermination dun seuil thermique

    Tout dabord, il a fallu dterminer un seuil au-del duquel la temprature devient nocive

    pour la pulpe, la chaleur tant un facteur majeur de dtrioration biologique. Ces valeurs

    permettent de dfinir une plage de scurit pour toutes les procdures entrainant une lvation

    de temprature de lorgane dentaire.

    Une des tudes les plus cites est celle de Zach et Cohen (1965)(145). Cinq singes Macaca

    Rhsus ont t slectionns car leurs dents sont similaires aux dents humaines et ont une taille

    assez importante, pour faciliter la mise en place de linstrumentation. Ces dents ont t soumises

    des augmentations de tempratures contrles par une sonde thermique intra pulpaire. Les

    singes ont ensuite t tus diffrents stades pour voir lvolution histologique de la pulpe. Ils

    ont pu en conclure quune augmentation intra pulpaire de 5,5C entrainait dans 15 % des cas une

    pulpite irrversible ou une ncrose.

    Plus rcemment a t faite une tude in vivo par Baldissara et al (8) chez quatre patients

    gs de 10 25 ans devant subir des extractions de dents saines pour raison orthodontique. Les

    expriences ont t excutes sur 12 dents saines (molaires ou prmolaires). Une tude clinique

    des symptmes suivie par une tude histologique ont t ralises. La temprature suprieure

    43C applique sur la dent pendant une priode de 80 180 secondes na pas cr de dommages

    tissulaires visibles. Lauteur suggre donc que les ncroses ou pulpites irrversibles font suite un

    traumatisme de la dentine.

    Par principe de prcaution, nous retiendrons le seuil de temprature dfini par ltude de

    Zach et Cohen (5.5C). Il sagit maintenant de mesurer la temprature atteinte par la pulpe lors de

    lutilisation du laser.

  • 45

    o Mesure de laugmentation thermique lors de soin au laser

    In vitro, sur trente incisives de bovins, Cavalcanti et al (29) ont trouv une augmentation

    moyenne de temprature de 2,69C (1,12C) dans la chambre pulpaire pendant des prparations

    de cavits de classe V, avec un laser Er : YAG.

    [Paramtres du laser : 3.5W ; impulsions : 250 sec, 350 mJ ; 10 Hz ; spray 4,5 mL/min ; mode sans contact.]

    Le temps de la prparation tait de 3 minutes. Il restait la fin de chaque prparation 0,5mm de

    dentine.

    Toujours in vitro, Mollica et al (94) ont mesur sur trente dents de bovins une hausse

    moyenne de temprature de 0,84 C ( 0,55).

    [Paramtres du laser taient : impulsions : 250 sec, 250 mJ ; 4hz ; spray de 4,5 mL/min ; mode sans contact.]

    Des cavits de classe V (2 x 3 mm) ont t ralises par le mme oprateur, pour une dure de 3

    min, dune profondeur de 3,5 mm laissant environ 0,5 mm de dentine.

    Laugmentation moins importante de temprature par rapport ltude prcdente sexplique

    probablement par les rglages de frquence et dnergie.

    Cela a t confirm par une tude rcente de Krmek et al (82). Ils ont mesur

    laugmentation de temprature pulpaire lors de la prparation de cavits de classe V sur neuf

    groupes de dix molaires intactes en faisant varier la frquence et lnergie.

    [Les paramtres du laser :

    o Pour lmail : 400, 360, et 320 mJ ; frquences de 10, 12, et 15 Hz. Dure dapplication totale du laser : 10 s.

    o Pour la dentine : 340, 280, et 200 mJ ; frquences de 10, 8 et 5 Hz. Dure dapplication totale du laser : 7 s.

    Paramtres non modifis : diamtre de la pointe de la fibre de 950 m, utilise en contact. Dure des impulsions : 100

    s.

    Spray : 73 psi = 503 kPa et 50 mL /min]

    L'lvation de la temprature la plus importante dans la pulpe a t obtenue avec la plus haute

    nergie utilise sur l'mail : 400 mJ et 15 Hz. Elle slevait 1,99 0,28 C.

    La temprature la plus basse dans la pulpe lors du travail dans lmail a t atteinte avec l'nergie

    la plus faible (320mJ et 10 Hz). Elle tait de 0,70 0,18 C.

    Dans la dentine, l'augmentation de temprature la plus leve a t obtenue avec 340 mJ et 10

    Hz (1,37 0,42 C), et la plus basse avec de 200 mJ et 5 Hz (0,43 0,18 C).

    Par ailleurs, les chercheurs ont constat que lnergie des impulsions a plus dinfluence sur

    laugmentation de temprature que leur frquence.

  • 46

    o Importance du spray

    Limportance de lutilisation du spray pour diminuer laugmentation thermique a t

    montre par ltude dArmengol et al (3). Ils ont test in vitro les changements de temprature

    avec ou sans eau pendant lutilisation dEr : YAG sur 18 dents extraites.

    [Paramtres : impulsions : 250 s, 140 mJ ; 4 Hz ; mode sans contact (10 mm), dure dapplication : 12,5 s]

    Les tempratures intra pulpaires releves lors dune utilisation du laser sans eau, avec une

    dentine rsiduelle dpaisseur minimale de 1 mm ont atteint les 14,45C (3,55C).

    En revanche avec un spray air eau (1,4 ml deau/min, 690 ml air/min), laugmentation de

    temprature releve a t de 2,2C ( 0,55C) 1 mm de la pulpe, et 3.6C ( 0,96C) 0,5 mm.

    Attrill et al (7) confirment ces rsultats. Ils mesurent sur 32 prmolaires saines extraites

    laugmentation de temprature lors de lapplication dun laser Er : YAG, avec ou sans spray.

    [Paramtres : 2 Hz 8 Hz, impulsions : 82 223 mJ, dure dapplication laser : 55 270 s. nergie totale dlivre : 15

    133 J]

    Avec un spray deau (3,5 mL/min) laugmentation maximale de temprature mesure est de

    4,0C. [Paramtres : 4 Hz ; 157 mJ ; 170 s, nergie totale dlivre : 107 J]

    Sans eau elle atteint 24,78C. [Paramtres : 8 Hz ; 223 mJ ; 75 s ; nergie totale dlivre : 134 J]

    Aucun des chantillons ayant une viction carieuse associe un spray na donc subi une

    augmentation de temprature au-del du seuil o les dommages thermiques ont lieu.

    En revanche sur les chantillons sans eau seuls 25 % sont rests sous ce seuil.

    o Etude histologique

    Singh et al (131), ont ralis une tude histologique de la pulpe. Ils ont extrait quarante

    prmolaires aprs utilisation in vivo du laser Er : YAG ou de la turbine.

    [Paramtres : 20 Hz, 200 mJ, 100