Ceramic bracket debonding with infrared lasers

Abstract

Dişhekimliğinin bir dalı olan ortodontinin amacı sağlıklı, fonksiyonel bir ısırışın sağlanması, hastalıklara karşı direncin kuvvetlendirilmesi ve kişisel görünümün daha düzgün bir hale getirilmesidir. Ortodontik braketler ortodontide kullanılan ufak aygıtlardır. Bunlardan bir tanesi olan seramik braketler deformasyonlara karşı daha güçlü ve daha dayanıklıdır, renk kalıcılığı daha fazladır ve kozmetik açıdan daha çok tercih edilir.Tedavi bitiminde seramik braketlerin mine yüzeyinden çıkarılması gerekir. Bunun için çeşitli metodlar vardır. Kullanılan bütün bu tekniklerin kendine özgü avantajları ve kısıtlamaları mevcuttur. Braketlerin çıkarılması esnasında uygun teknik uygulanmaz veya özensiz yapılırsa zaman kaybı çok olabilir ve mineye zarar verilebilir.1990`ların başlarından beri yeni ve gelişmekte olan bir yöntem olarak laserlerin seramik braketlerin çıkarılmasında kullanılabilmesi için deneysel çalışmalar yapılmaktadır. Laser kullanımı braketin çıkarılması için gereken kuvveti azaltmakta ve mineye zarar verme riskini düşürmektedir ama ışıma sırasında oluşan ısıl etki diş dokuları üzerinde istenmeyen sonuçlara yol açabilir.Bu çalışmanın amacı seramik braketlerin çıkarılmasında daha iyi bir teknik geliştirebilmekir. Bu çalışmada yeni bir fiber laser olan 1070-nm Ytterbium fiber Laser (IPG Laser, YLM-20-SC, GmbH) denenmiş, braketin çıkarılma işlemi bir çekme aleti tarafından değerlendirilmiş ve pulpa içi sıcaklık zarar verebilecek düzeyi belirlemek için gözlemlenmiştir.Deneyler ayarlanmış olan ışıma şekline göre Sürekli (CW) ve Darbeli mod olmak üzere iki bölümde yapılmıştır. Her iki bölümde de braketin çıkarılması için gerekli olan kuvvette, zaman aralığında, çıkarılma esnasında çekme aleti tarafından yapılan iş miktarında kontrol grubuna kıyasla anlamlıolarak bir azalma vardır. Işıma kuvvette % 50 bir azalma sağlarken bu azalma miktarı zamanda 3 katı kadar olmuştur. Sürekli moda 3.5 watt`a kadar olan güç miktarında pulpa içi sıcaklık artışının kabul edilen eşik değerini (5.5 ºC) aşmadığı da gözlenmiştir. 3.5 watt`ı aşan uygulamalarda uygulanan total enerji nin artış miktarının daha seri bir ivme ile arttığı gözlenmiştir. Her iki bölümde de 88.6 joule`ü aşan toplam uygulanan enerji gruplarında da duum böyledir. Işıma sayesinde yapılan iş miktarının 5 katı kadar az bir değere gerileyebilmiştir.Laser mine yüzeyinde yırtılma riskinin ve braket kırılmalarının azaltarak daha kısa zamandasonuca ulaştıran acısız bir yöntem olarak braket çıkarılmalarında uygulanabilinen geliştirilebilinecek bir yöntemdir. Bu işlem tek başına yapıldığı takdirde hastaların braket çıkarılması esnasında mekanik işlemler sonucu duyduğu rahatsızlık giderilecektir.

Orthodontics is a specialized branch of dentistry aiming to produce a healthy, functional bite, creating greater resistance to disease and improving personal appearance. Orthodontic brackets are small attachments used in orthodontics to fasten an arch wire. One of the types that used is ceramic brackets provide higher strength, more resistance to wear and deformation, better colour stability and prefered for cosmetic reasons. After treatment ceramic brackets needs to be debonded from the enamel surface. Debonding may be unnecessarily time consuming and damaging to the enamel if performed with improper techniques or carelessly. There are several methods for debonding orthodontic brackets. All these techniques have their own advantages and limitations.Since the early 1990s, lasers have been used experimentally for debonding ceramic brackets as a new and established method. Using Lasers in debonding procedure reduces required debonding force and risk of enamel damage but thermal effect during the laser radiation on dental tissues can cause undesirable results.The aim of this study is to develop a better technique for ceramic bracket debonding. A new fiber laser (1070- nm Ytterbium fiber Laser (IPG Laser, YLM-20-SC, GmbH) ) was tested, debonding procedure was quantified with a universal testing machine and intrapulpal temperature was monitored for limiting the injury or pain in present study .Experiments were performed in two sections according to the type of lasing mode: Adjusted Laser power was applied in Continuous Wave (CW) and in Pulse Mode. Debonding force, debonding time and work done by universal testing machine was significantly decreased by irradiation in both sections. Lasing caused a 50 % of reduction in required load for debonding and showed a 3- fold decrease in time. Intrapulpal temperature changes are below the accepted threshold value (5.5 ºC) until the level of 3.5 watts of laser power in continious wave mode. Also applying more than 3.5 watts of laser power showed a rapid increase in total applied laser energy. It can be reported that a sensible striding is observed after 88.6 joules of total energy applied on the ceramic brackets in both modes. Moreover, during debonding, the work done by universal testing machine is diminished up to 5 times by irradiation. Most of the groups in CW Mode and all groups are below the threshold value in pulse mode.Laser applications in debonding require further improvement because Laser could mean very rapid and painless debonding without the risk of either enamel tear outs or bracket fractures. If debonding can be achieved with lasing alone, mechanical operations during bracket removal become unnecessary, alleviating patient discomfort at bracket removal.