Lasersko podprto odstranjevanje biofilmov pri parodontalnih in periimplantnih boleznih

Incidenca parodontalnih in periimplantnih bolezni, povezanih z biofilmi, je velika. Pričakuje se, da bo v povprečju eden od petih bolnikov z zobnimi vsadki trpel zaradi hude oblike perimplantne bolezni. Obstoječi klinični, radiografski in mikrobiološki podatki ne kažejo, da bi kateri od trenutno uporabnih načinov dekontaminacije deloval bolje. Omejena učinkovitost sedanjih metod zdravljenja je posledica težko dostopnih mest do biofilmov v obzobnem in periimplantnem prostoru ter toksičnosti protimikrobnih snovi na vitalna obzobna tkiva. V zadnjem obdobju je bila kontaktna laserska terapija predlagana kot zelo obetavno novo orodje za nekirurško zdravljenje biofilmov, ki lahko odstrani do 99,9% biofilma v in vitro pogojih, vendar lahko povzroči lokalno poškodbo zobnega tkiva ali vsadka. Rezultati naših raziskav kažejo, da lahko fotoakustična irigacija z Er: YAG laserji doseže odlične rezultate čiščenja biofilma na površinah titana (Hympanova et al., 2020, Terlep et al., 2021) brez stranskih učinkov. Glavna ovira za širšo uporabo fotoakustične terapije je slabo razumevanje hidrodinamičnega pretoka v omejenih geometrijah obzobnega in periplantnega prostora. V predlaganem projektu bomo uporabili nove laserske tehnike razvite v naših laboratorijih za zdravljenje bolnikov s hudim parodontitisom in peri-implantitisom. Za izvedbo bomo projekt razdelili na tri medsebojno povezane dele. V prvem delu bomo določili učinek lokalne geometrije na fotoakustično, fotodinamično in fototermalno induciran hidrodinmski tok v 3D volumnih, ki bodo posnemali zožene geometrije parodontalnega in periimplantnega prostora. V drugem delu bomo optimizirane laserske parameter, ki so bili pridobljeni pri proučevanju hidrodinamike v omejenih geometrijah, uporabili za določanje učinkovitosti odstranjevanja biofilmov na težko dostopnih mestih in vitro. V tretjem delu bomo v večji randomizirani kontrolirani klinični študiji za zdravljenje pacientov s parodontitisom III in periimplantitisom III. stopnje uporabili najboljše laserski parametre iz in vitro študij za odstranjevanje biofilmov. Eden od partnerjev v projektni skupini (Fotona d.o.o.) razvija in proizvaja optoelektronske naprave, zlasti lasersko tehnologijo in opremo za namensko uporabo v zobozdravstvu. To nam bo omogočilo, da lahko preizkusimo fleksibilne laserske sheme in uporabimo zelo učinkovito super kratko in ultrakratko lasersko pulzno tehnologijo za povečanje hidrodinamičnega pretoka v omejenih geometrijah obzobnega in periim plantnega prostora. Predlagani laserski načini so se izkazali za zelo uspešne pri odstranjevanju biofilma iz endodontskega koreninskega kanala, vendar še niso bili uporabljeni pri paradontalni in periimplantacijski terapiji. Fotoakustično pretakanje z različnimi laserskimi načini bo kombinirano z različnimi iriganti in lasersko inducirano fotodinamično in fototermalno terapijo. Predlagane raziskave bodo zapolnile vrzel v našem razumevanju kavitacijske fizike v omejenih geometrijah in izboljšale mikrobiološko znanje o vplivu kavitacije na biofilme z jasnim namenom uporabiti to znanje v medicinske namene. Boljše razumevanje kavitacijskih pojavov je ključnega pomena za oceno potenciala kavitacije; kje smo zdaj in kako daleč lahko sežemo z novimi kavitacijskimi metodami. Prav tako bo projekt omogočil zobozdravnikom boljši občutek za tehnologijo, ki jo uporabljajo. Naš cilj je pripraviti novo orodje za splošnega zobozdravnika, za specialista parodontologije in za oralnega kirurga, pri zdravljenju parodontitisa in peri-implantitisa. Ti dve bolezni povzročata velike zdravstvene težave, povezane z zobmi, po vsem svetu. Pričakujemo, da lahko manj invazivno nehirurško lasersko zdravljenje parodontitisa in periimplantitisa v primerjavi z naprednim običajnim kirurškim zdravljenjem znatno zmanjša breme zdravljenja.