Количественное определение эффективности разреза при хирургии мягких тканей с применением полупроводниковых лазеров в диапазоне длин волн от 400 до 1500 нм

В рамках данного исследования exvivo эффективность разреза изучили посредством восьми длин волн полупроводниковых лазеров в диапазоне от 400 до 1500 нм. Разрезы в образцах дёсен свиней выполнили в режиме непрерывного излучения на мощности в диапазоне 0,5-4 Вт с применением цилиндрического волокна (∅ = 320 мкм) в контактном и бесконтактном режимах со скоростью разреза 2 мм/с. Глубину разреза, его ширину и температурные повреждения регистрировали в виде гистологических срезов с проведением их оценки при помощи масок измерений. Кроме того, для контроля взаимодействия лазеров с тканью определили коэффициент эффективности воздействия. При мощности свыше 2 Вт максимальная глубина разреза составила 820 мкм на длине волны 445 нм и 344 мкм на длине волны 810 нм соответственно. Во всех диапазонах длин волн и на всех мощностях ширина разреза составляла в среднем 125 мкм. При минимальной выходной мощности (0,5 Вт) в синем/зелёном диапазоне длин волн пространственное расширение зоны температурных повреждений в поверхностном слое ткани наблюдалось с самого начала лазерного воздействия до диаметра волокна. Продемонстрировано, что увеличение выходной мощности полупроводникового лазера не коррелирует в такой же степени (пропорционально не увеличивает) ни с глубиной разреза, ни с температурными повреждениями тканей.

Ключевые слова Коэффициент эффективности. Оценочные маски. Гистология . Участки взаимодействия . Десна свиньи

С начала нового тысячелетия диодные лазеры утвердились в качестве новых фотонных технологий в современной стоматологии. Применяемые диодные лазеры, излучающие свет в ближней инфракрасной области спектра (NIR) с длиной волны 800-1000 нм, расширили возможности терапии за пределы традиционных терапевтических воздействий.

Область их применения распространяется от эндодонтии _[1,2] до пародонтологии _[3,4] и хирургии мягких тканей _[5,6]. Благодаря свойствам лазерного излучения, таким как регулируемые энергия, плотность мощности, а также монохроматичность, данная технология позволяет проводить специальные терапевтические воздействия с различными результатами, например, с ускоренным заживлением ран, облегчением боли и удалением мягких тканей полости рта практически без кровотечения с одновременной коагуляцией и температурной дезинфекцией краёв раны _[7,8].

В целом, в основе взаимодействия с тканью лежит поглощение излучения соответствующими хромофорами. В диапазоне длин волн от 800 до 1000 нм поглощение происходит главным образом в меланине и гемоглобине  (μA (_{меланин/кожа)} = 134–61,7 см ^-1 , μA _{(гемоглобин)} = 4,1–1,1 см^-1 ). При этом поглощение водой незначительное (μA = _(вода) –1 0,02– 0,36 см^–1 ) _[11]. С внедрением полупроводниковых лазеров с длиной волны 445 нм в современную стоматологию стали доступны новые возможности их применения, благодаря увеличению значений поглощения соответствующими хромофорами (μA _{(меланин/кожа)} = 1033 см ^–1  и μA _{(гемоглобин)} = 1404 см ^-1 , μA _(вода) = 2,8•10 ^-4 см ) _[9-11].  

Особый интерес представляет медицинская классификация  результатов  излучения полупроводниковых лазеров на длинах волн 445 нм, 514 нм, а также 532 нм по сравнению со стандартными длинами волн.

Однако при поиске экспертной литературы возникает общая проблема: трудно или даже невозможно найти существующие достоверные сравнительные данные и фиксированные точки отсчёта по таким параметрам лазера, как длина волны, рабочий режим и настройки мощности, а также параметрам обработки (ориентация волокон) и однородности ткани _[12]. Данная проблема наглядно показана, исходя из данных литературных исследований для длины волны 980 нм, в таблице 1. Таким образом, в рамках данного исследования проведено сравнение результатов применения полупроводниковых лазеров , о снащённых различными модулями, работающими на восьми различных длинах волн в спектральной области от 400 до 1500 нм, в идентичных и воспроизводимых условиях exvivo. Данное исследование в первую очередь направлено на изучение морфологии разрезов, в особенности на определение их глубины и ширины, а также температурного воздействия лазера на прилегающие к разрезам участки посредством гистологической оценки. В результате произведён расчёт эффективности разрезов в виде коэффициентов эффективности с проверкой их применимости путём сравнения с литературными данными. В качестве нулевой гипотезы предположили, что на всех длинах волн при увеличении выходной мощности лазера происходит непрерывное увеличение эффективности и глубины разреза, а также зоны температурных повреждений тканей. 

Материалы и методы

Источники лазерного излучения

Для проведения данного исследования использовали два разных лазерных устройства (Fox® и Wolf® производства компании «А.Р.К. Лазер ГмбХ», Нюрнберг, Германия). В целях данного исследования оба устройства оснастили различными полупроводниковыми лазерными модулями. В таблице 2 представлено распределение длин волн по соответствующим устройствам.

Все разрезы выполнили в режиме непрерывного излучения (CW). Диапазон мощности c индикацией составил от 0,5 Вт до 4 Вт с шагом 0,5 Вт. Были выявлены ограничения двух лазерных модулей по диапазону мощности: при длине волны 405 нм максимальная выходная мощность достигала всего 2 Вт; при длине волны 1470 нм минимальная выходная мощность составляла 1 Вт (рис. 1). В спектральной области 405-532 нм облучение выполняли в контактном и бесконтактном режимах. На длинах волн ≥ 810 нм использовали только контактный режим по причине незначительного уровня поглощения эпителием мягких тканей десны и сниженного уровня по лощения гемоглобином субэпителиальной соединительной ткани _[25] в бесконтактном режиме. В клинических условиях разрезы в бесконтактном режиме в таком диапазоне длин волн и при таких настройках лазера не выполняют. Лазерное излучение из обоих видов устройств направляли на образец ткани через «голое» волокно (∅ _{наружный диаметр} = 320 мкм и ∅ _{внутренний диаметр} = 280 мкм). наружный диаметр внутренний диаметр Дистальный конец волокна фиксировали в манипуле для воздействия с металлической направляющей канюлей. Волокно выступало на 20 мм из направляющей канюли, что обеспечивало его высокую гибкость.

Подготовка и номера образцов

Лазерному облучению подвергли образцы дёсен свежезабитых свиней (немецкий ландрас, возраст: 8 недель, масса: 30-40 кг). Отбор образцов с нижних челюстей свиней (модельные свиньи) произвели посредством ленточной пилы (MICRO-Band saw MBS 240/E производства компании «Проксксон С.А.», Веккер, Люксембург) в течение 1 часа после забоя. Произвели по пять блок-резекций из нижних челюстей, все образцы длиной 2 см и высотой около 1,5 см. Перед облучением образцы накрыли марлей, пропитанной стерильным промывочным раствором (0,9% физиологический раствор, 0,01‰ азида натрия, производства компании «Мерк», Дармштадт, Германия), и хранили охлаждёнными при температуре 4 °C.

Число образцов зависело от установленного параметра выходной мощности (0,5–4 Вт) и способа обработки (контактный и бесконтактный режим). Для всех наборов параметров выходной мощности задали по 2 блока (по 4-5 разрезов на блок). В контактном режиме облучение провели на всех 8 длинах волн: таким образом, в 5 повторениях размер итоговой выборки составил 80 блоков. В бесконтактном режиме размер выборки составил 40 блоков по причине не выполнимости в виду незначительного поглощения эпителием и сниженного поглощения гемоглобином субэпителиальной соединительной ткани излучения в ближнем ИК диапазоне: это означает, что данную часть исследования провели только в видимой области спектра лазеров.

Экспериментальная установка

В целях обеспечения максимальной воспроизводимости результатов все механические и оптические переменные, такие как направление, скорость, длина разреза, зазор между волокном и поверхностью образца (контактный или бесконтактный режим), контактное давление волокна (исходное состояние) и контроль мощности лазера стандартизировали, насколько это было возможно. Экспериментальная установка представлена на рис. 2.

Блоки поместили в магнитный держатель , заполненный пластичной силиконовой массой (Contrast putty soft производства компании «ВОКО ГмбХ», Куксхафен, Германия) (рис. 2, внизу справа). Затем магнитный держатель установили на микропозиционер по трём осям с компьютерным управлением (VT-80 производства компании «Микос», Эшбах, Германия), который обеспечил позиционирование с точностью до 1 мкм. Посредством программной калибровки определили начальную и конечную позиции для всех блоков. В процессе облучения образец непрерывно перемещался со скоростью 2 мм/с по оси y. Манипулу с металлической канюлей и вставленным волокном размещали в фиксированном положении над образцом, причём угол наклона направляющей гильзы относительно поверхности образца составлял 30° (рис. 2, вверху слева). Сам же образец перемещался параллельно плоскости угла наклона.

Контактное давление на образец проверяли через регулярные промежутки времени (после облучения 4-5 блоков; рис. 3). По результатам определения прижимной силы (3-4•10^-3 Н) посредством электронных весов (SB SLW-2000Aпроизводства компании «Штайнберг Системз», Зелёна-Гура, Польша) и площади контакта (~ 0,052 мм²) путём цветного отпечатка на поверхности образца рассчитали референсное контактное давление, равное 5,7–7,7•10^-2 Па.

Перед выполнением каждого разреза измеряли мощность излучения лазера на дистальном конце волокна посредством измерителя энергии/мощности (LabMax Top производства компании «Коухирент», Санта-Клара, Калифорния, США) в сочетании с детектором PM10 (производства компании «Коухирент», Санта-Клара, Калифорния, США). Отклонения на выходе более чем на 5% требовали переконфигурации кончика волокна.

Процедура облучения

Облучение образцов выполняли в день забоя. Перед началом облучения образцы вынимали из холодильника для их акклиматизации до комнатной (лабораторной) температуры (~24 °C). Специально разработанный протокол (контрольный список и фотодокументация) обеспечил стандартизацию процедуры исследования. В процессе облучения мягкие ткани дёсен оставались на поверхности костей, что обеспечивало почти гладкую поверхность дёсен. Для всех процедур облучения в контактном режиме линию разметки задавали под углом 90° относительно направления разреза, что, среди прочего, гарантировало незамедлительное взаимодействие с тканями в начале облучения (инициализация) _[15]. Такая инициализация способствует созданию слоя углеродной ткани на дистальном конце волокна при облучении органической матрицы _[26]. В зависимости от морфологического состояния блока на поверхности десны делали 4-5 разрезов на расстоянии 4 мм друг от друга. В бесконтактном режиме конец волокна направляли на расстоянии 0,5 мм от поверхности десны. Протокол был идентичен протоколу для контактного режима, за исключением инициализации, которая в бесконтактном режиме не проводилась.

После облучения образцы десны отделяли от кости и хранили в 4%-ном растворе формальдегида (производства компании «Мерк», Дармштадт, Германия).

Гистологическая подготовка

Образцы дёсен хранили в растворе формальдегида при температуре 4 °C в течение 24 часов. Такая процедура сводила к минимуму сокращение объёма тканей, поскольку набухание и последующая формалиновая фиксация практически уравновешивали друг друга _[27]. Дегидратация посредством серии спиртов (30%, 50%, 70%, 80%, 90%, 95%, и 100%) и заливка в парафин произвели в автоматическом режиме (Tissue-Tek VIP2000, модель 4622, производства компании «Майлз Сайентифик», Нейпьервиль, Иллинойс, США). После дегидратации образцы дёсен поместили в парафиновые блоки (Tissue-Tek, модель 4715, производства компании «Сакура Файнтек Юроп», Зутервуде, Нидерланды). 

Гистологические срезы толщиной 2–4 мкм изготавливали в системе переноса срезов (HM 355 S производства компании «Майкром Инт.»,Вальдорф, Германия). После депарафинизации срезы окрашивали гематоксилином и эозином (ГЭ) в целях проведения их дальнейшей гистологической оценки.

Гистологическая оценка

Соответственно, произвели гистометрическую оценку одного гистологического образца, на котором производили оценку всех лазерных разрезов на блоке, посредством микроскопа в проходящем свете (DM 1 000 производства компании «Леика Майкросистемз», Ветцлар, Германия).

Параллельно выполняли фотодокументирование посредством камеры микроскопа (DFC 420 C производства компании «Леика Майкросистемз» и соответствующего программного обеспечения LAS – Leica Applications Suite версии 3.8). Для характеризации различных участков видимых изменений создали маски измерений в целях определения глубины и ширины разрезов, а также участков температурных и морфологических повреждений. Такие маски разместили тангенциально к общей краниальной границе, по которой расположены морфологически неизменённые края эпителия дёсен (рис. 4). По результатам применения масок измерений различные проявления разделили на пять классов. В настоящем исследовании критерии классификации ориентированы на наличие терапевтически значимого эффекта разреза (рис. 5).

Определение: вектор эффективности γ^→

Вектор эффективности γ ^→ – это новоопределяемый параметр для количественной оценки взаимодействия лазера с тканями. Такой вектор описывает мгновенные состояния ткани в процессе облучения (свойства лазера) на любом участке ткани (свойства ткани). В результате получаем следующее уравнение (уравнение 1).: γ^→ = γ^→(свойства лазера, свойства ткани) (1), где к свойствам лазера относят длину волны, выходную мощность, интенсивность, рабочий режим, время облучения и профиль пучка. К свойствам ткани относят, например, состав ткани, коэффициенты поглощения и рассеяния (пониженное рассеяние), коэффициент анизотропии, перфузию, теплопроводность и удельную теплоёмкость. При сохранении внешних условий (подготовка образца, экспериментальная установка и процедура облучения ), чему дополнительно содействует использование «голого» волокна с фронтально ориентированными эмиссионными характеристиками), вектор эффективности γ^→ можно свести к одному измерению γ_z (коэффициент эффективности для определения глубины воздействия излучения). Таким образом, применяемое лазерное глубинное воздействие можно разделить на механическое воздействие (глубина d _{(разрез)} ) и температурное воздействие (коагулированная разрез ткань, участки интенсивного окрашивания). Коэффициент эффективности γ_z  теперь позволяет количественно оценить распределение энергии в тканях. В уравнении 2 данное соотношение выражено следующим образом:

Под термином «общий участок взаимодействия» (TIZ) в настоящем исследовании понимают максимальное распространение интенсивного окрашивания на глубину, в т.ч. глубину (d _{разреза.} ) плюс участок температурных разрез повреждений по оси z ткани (рис. 4). Коэффициент эффективности γ_z может принимать значения от 0 до 1 (или от 0% до 100%), при этом значение 1 (|TIZ| = |d_разрез|)   соответствует разрезу без температурных повреждений, т.е. разрезу скальпелем.

Таким образом, TIZ определяет участок ткани, затронутый вмешательством. Ввиду необходимости заживления и минимизации воспалительных процессов он должен быть как можно меньше.

Статистическая оценка

Гистологические данные о глубине разреза, его ширине и участках температурных повреждений получили по средством камеры-микроскопа DFC 420 C (производства компании «Леика Майкросистемз» и соответствующего программного обеспечения LAS, Leica Applications Suite версии 3.8). Произвели оценку глубины разрезов, глубины и ширины TIZ, а также для γ_z по методу описательной статистики, в т.ч. расчёт средних значений, стандартных отклонений и выполнение оценки погрешностей, в программе расчёта электронных таблиц OriginPro 8G.

Визуализацию поведения данных выполнили с применением сплайнов и функций линейной подгонки. Разведочный статистический анализ по γ_z провели по линейной модели, где в качестве ковариаты приняли выходную мощность лазера, а в качестве коэффициента–длину волны. В случае выявления явных признаков взаимодействия отдельно проводят дополнительные анализы для длины волны с подгонкой линейных регрессий и мощностью в качестве ковариаты, а также для мощности методом дисперсионного анализа, за которым последует тест Тьюки для попарного сравнения длин волн.

Результаты

Гистологический обзор

Итого гистологически зарегистрировали, измерили и классифицировали 437 разрезов на 120 блоках резецированных челюстей. По каждому набору факторов (длина волны, выходная мощность лазера и режим облучения (контактный и бесконтактный); см. рис. 6) получили типичное для данного класса изображение разреза.

Для полупроводниковых лазерных модулей, работающих на всех длинах волн и настройках мощности, определили пороговые значения параметров для разрезов до 2 класса (включительно) (рис. 5). Для контактного режима такие значения составили 0,5 Вт для видимого диапазона спектра (405-532 нм) и 1 Вт для длин волн NIRдиапазона 810 и 980 нм. Однако на длинах волн 1064 нм и 1470 нм разрезы наблюдались лишь на мощности 1,5 и 4 Вт соответственно. В бесконтактном режиме пороговое значение на длине волны 405 нм составило 2 Вт, а на 445 и 514 нм – 1,5 Вт. Однако на длине волны 532 нм эффекта разреза не наблюдалось. Такое поведение явно указывает на тенденцию к снижению взаимодействия с тканями на более длинных волнах (≥ 532 нм). На длине волны 532 нм и мощности ≥ 3 Вт гистологически подтвердились лишь температурные изменения эпителиальной ткани.

Глубина и ширина разреза

На рисунке 7 представлена морфология разрезов при применении полупроводниковых лазеров, работающих на различных длинах волн и заданных выходных мощностях. Постепенное углубление разреза коррелирует с повышением выходной мощности. В диапазоне мощности до 1 Вт у всех глубин разреза сопоставимый уровень 214 ± 31 мкм. Однако при мощности более 2 Вт наблюдались явные различия между глубинами разреза на длинах волн в видимом спектральном (445 нм, 514 нм и 532 нм) и ближнем инфракрасном диапазонах (810 нм, 980 нм и 1064 нм). Таким образом, максимальная глубина разреза на длине волны 445 нм составила 820 мкм, а на длине волны 810 нм – 344 мкм. Средний диапазон описательных наблюдаемых статистических колебаний составил порядка ±16% для линий лазерного излучения в видимом спектре и ±10% для NIR-диапазона.

Для всех разрезов 1 класса определили ширину разреза 125 ± 24 мкм (усреднённая по всем длинам волн и всем диапазонам выходной мощности). Таким образом, все зарегистрированные значения ширины разреза были меньше диаметра сердцевины оптического волокна (∅ _{диаметр сердцевины} = 280 мкм).

Температурное воздействие

На рисунке 8 представлен профиль температурного повреждения ткани десны в зависимости от длины волны. Следует отметить неоднородность размеров ширины температурного повреждения для длин волн в ближней инфракрасной области (NIR, 980–1470 нм). В отличие от таких результатов, результаты на 445 и 514 нм демонстрируют равномерность образования участка температурного воздействия с увеличением мощности. Такой же эффект наблюдался на длинах волн 532 и 810 нм c полным расширением участка теплового воздействия в более низком диапазоне мощности; это подтверждает тенденцию к расширению участка температурного повреждения на более длинных волнах. Однако исключением является длина волны 405 нм, профиль теплового повреждения которой в нижнем диапазоне мощностей сопоставим с профилями, полученными при 445 нм и 514 нм; его размеры, полученные при 2 Вт, аналогичны размерам, наблюдаемым при 532 нм и 810 нм.

На длинах волн 405, 445 и 514 нм участки температурных повреждений начинают приобретать почти одинаковые размеры, соответствующие диаметру сердцевины оптического волокна (∅ = 280 мкм). диаметр сердцевины При длинах волн ≥ 532 нм участки повреждений расширяются с самого начала. Оценка погрешности (средний описательный наблюдаемый статистический диапазон колебаний) глубины TIZ продемонстрировала незначительность различий между лазерным излучением видимого спектра (±12,5%) и NIR-диапазона (±9%), тогда как по ширине разрыв между видимыми длинами волн (±18,5%) и длинами волн в NIR-диапазоне (± 13%) в среднем диапазоне колебаний TIZ возрастает (не отражено на рис. 8).

Результаты по эффективности

Для прояснения важности коэффициента эффективности по оси γ на рис. выделили участки температурных z 8 повреждений на 445 (синий) и 810 нм (ближний инфракрасный), а также соответствующие глубины разреза на выходной мощности лазера 1,5 Вт. Из отношения глубины разреза (d) к температурным разрез повреждениям (TIZ) можно вычислить эффективность или отношение эффект а разреза ко всей энергии, израсходованной для получения разреза. Такое значение составляет около 63% на длине волны 445 нм и около 50% на длине волны 810 нм. Следовательно, эффективность зависит от длины волны и выходной мощности. На рисунке 9  показан коэффициент эффективности γ_z по всему диапазону параметров.

Такая сложная зависимость γ от длины волны и z мощности оказалась статистически значимой при значении p < 0,0001. Примечательным здесь является скачкообразное поведение эффективности на всех длинах волн. В зависимости от выходной мощности наблюдается повышенная скачкообразность для длин волн синей части видимого спектра и NIR-диапазона (810 нм, 980 нм и 1064 нм) в диапазоне мощностей от 0,5 до 2 Вт. Эффективность несколько более плавная для зелёных длин волн 514 и 532 нм. Тем не менее, в ходе анализа с разбивкой по длинам волн обнаружили увеличение γ_z с повышением мощности z на 445, 514 и 532 нм (p = 0,0011, p < 0,0001 и p < 0,0001, соответственно) и отсутствие тенденции к повышению эффективности с повышением мощности для NIR диапазона.

Кроме того, существуют диапазоны мощности, в которых коэффициенты эффективности на разных длинах волн сходятся, например, диапазон мощности 1 Вт, где коэффициенты эффективности от γ_z = 0,5 до γ_z = 0,65 можно получить на длинах волн от 405 до 980 нм. Несмотря на такую сходимость, статистический анализ показывает значительные различия в значениях γ_z (p ≤ 0,0226) между z длинами волн зелёной и синей частей спектра (пунктирный овал на рис. 10). На 2,5 Вт (пунктирный овал на рис. 11) не обнаружено статистической значимой разницы между NIR и синей длиной волны 445 нм (p ≥ 0,5774). На мощности > 2,5 Вт существует чёткое различие между эффективностью на длинах волн видимой части спектра (γ_z ≈ 0,8) иNIR-диапазона (γ_z ≈ 0,6). Это z z подтверждено статистически (р ≤ 0,009).

Влияние длины волны

Сходимость коэффициентов эффективности (рис. 9) позволяет провести прямое сравнение срезов тканей и демонстрирует непосредственное воздействие излучения диодного лазера с определённой длиной волны на разрезы с сопоставимым температурным повреждением окружающих тканей. На рисунках 10 (для 405-980 нм на 1 Вт) и 11 (для 445 и 810-1064 нм на 2,5 Вт) это показано наглядно. На мощности 1 Вт максимальная глубина разреза на всех длинах волн находится на границе эпителия и субэпителиальной соединительной ткани (разрезы 2-го класса). На длине волны от 405 до 810 нм глубина разреза в среднем составляла 230 мкм. А при длине волны 980 нм данное значение было ниже – ок. 170 мкм. Такой же результат получен для значения общего участка взаимодействия (TIZ). Таким образом, соответствующие глубины TIZ составляют около 400 мкм на длинах волн от 405 до 810 нм и 250 мкм на длине волны 980 нм. Однако на мощности 2,5 Вт становится более заметным, как излучение с определённой длиной волны влияет на взаимодействие с тканями (разрезы 1 класса).

При сопоставимом значении коэффициента эффективности γ_z от 0,6 до 0,75 можно наблюдать z постоянное уменьшение глубины разреза с увеличением длины волны. На длине волны 445 нм полученная глубина разреза составила около 530 мкм. С увеличением длины волны с 810 до 1064 нм глубина разреза постепенно уменьшалась с 330 до 260 мкм и, наконец, до 230 мкм. В данном случае температурное воздействие на ткани вокруг разрезов также сопоставимо на всех длинах волн, а значения TIZ варьируются в зависимости от глубины разрезов.

В качестве образцов выбрали нижние челюсти свиньи, поскольку размером и строением они очень схожи с тканью полости рта человека [28]. Несмотря на обработку образцов сразу же после забоя, прямое сравнение с человеческими тканями проводили с оговорками ввиду отсутствия в первых кровообращения. Тем не менее, полученные результаты являются достоверными и применимыми на практике (см. раздел «Клиническая значимость»). Кроме того, все результаты получены исключительно по тканям дёсен полости рта, что ограничивает их перенос на другие виды тканей. Для этого необходимы другие тканеспецифические исследования (например, слизистой оболочки полости рта).

Меры по стандартизации, воспроизводимости результатов и контролю качества экспериментальной установки, разработке условий эксперимента, достижению стабильной эффективности, составлению документации и надлежащей подготовке образцов позволили максимально сократить потенциальные источники ошибок. Несмотря на рассмотрение в разделе «Гистологическая оценка» только двумерных проявлений, на его основе, благодаря его систематичности, возможно выполнение сравнения размеров гистологических изменений в мягких тканях полости рта после применения лазера [29, 30].

Оценку серии испытаний выполнили только для контактного режима. В бесконтактном режиме не было итоговых результатов, поскольку малейшие неровности и пигментные различия на дёснах значительно влияли на результаты облучения. Это объясняется отсутствием влияния на процесс взаимодействия света с тканями ввиду использования неинициализированного оптического волокна. Интенсивность и поглощение света на поверхности ткани сильно зависят от неровностей на её поверхности и её пигментации. Об этом свидетельствуют более высокие пороговые значения в бесконтактном режиме. А инициализированное оптическое волокно в контактном режиме действует как «горячий кончик», что приводит к мгновенному клиническому воздействию на ткань.

Гистологический обзор

На рис. 6 представлен обзор морфологии разреза при различных длинах волн на соответствующих лазерных выходах в контактном режиме. Несмотря на высокую долю содержания воды в мягких тканях [31], поглощение водой является незначительным в диапазоне длин волн от 400 до 1100 нм. А поглощение хромофорами меланином и гемоглобином [9, 10], напротив, значительно выше уровня поглощения водой_[11]: в > 10⁶ раз в спектральном 2 диапазоне VIS и > 10² раз в спектральном диапазоне NIR до 1064 нм, что значительно превышает значение поглощения водой [11]; данный факт, среди прочего, объясняет низкое пороговое значение (до 2 класса (включительно) разрезов) 0,5 Вт для длины волны лазера в видимой области спектра. Однако при длине волны 1470 нм выявлено преобладание поглощения воды, что при μA_{( вода )} 10¹ см ^-1 свидетельствует о наибольших участках температурных повреждений _{[11, 32]}.

Глубина и ширина разреза/температурное воздействие

Гистологические результаты (рис. 6) отражены в полученных результатах эффективности разрезов (рис. 7). Мощность лазерного луча до 1 Вт на длинах волн от 405 до 980 нм обеспечивает сопоставимые глубины разрезов. При мощности > 1 Вт глубины разрезов полупроводникового лазерного излучения в видимой области спектра явно преобладают. Браун и соавт. подтвердили бóльшую глубину разре за при одновременном меньшем температурном воздействии на мягкие ткани полости рта синим лазерным излучением по сравнению с лазерным излучением с длиной волны 970 нм _[29]. Такую же тенденцию воздействия продемонстрировали Форнаини и соавт. в рамках сравнения результатов по длинам волн 450, 532 и 808 нм, когда лазеры при работе в видимом спектральном диапазоне показали лишь незначительные различия по температурам и морфологии разрезов _[33]. Мериго и соавт. _[34] изучали температурное воздействие лазерного излучения различных длин волн (в частности, 532 и 808 нм) с выходными параметрами 2 и 4 или 3 и 5 Вт на ткани. При всех выходных параметрах на зелёной длине волны как на поверхности, так и в глубине ткани установлено значительно меньшее повышение температуры, чем на 808 нм.

Таким образом, исходя из данных указанных литературных источников, температурное воздействие на ткани зависит от длины волны. При переходе от инфракрасной области (около 1,5 мкм) к синей коэффициент поглощения (μA) и коэффициент рассеяния (μA) в тканях увеличиваются.

На невысокой мощности лазера основное воздействие излучения приходится на эпителий (рис. 10). Эпителий многослоен, в нём нет сосудов (например, кровеносных со судов) _[35]. Таким образом, в исследуемом спектральном диапазоне отсутствовали такие типичные поглотители, как меланин или гемоглобин. При использовании неинициализированного оптического волокна эффект разреза ткани в диапазоне меньшей мощности не наблюдался. Он проявился в при более высоких пороговых значениях разреза на 405 и 445 нм с мощностью 1 Вт в бесконтактном режиме, что хорошо видно на рис. 6. Здесь наблюдалось только температурное воздействие при поглощении света прилегающими слоями с содержанием пигментов и кровеносных сосудов. В контактном режиме разрезы появлялись мгновенно на мощности лазера, например, 1 Вт (рис. 10). Это не объясняется зависимостью от рассеяния или поглощения из-за сопоставимой глубины разреза в диапазоне длин волн от 400 до 1000 нм. Поскольку все разрезы производили посредством кончика инициализированного волокна, то можно предположить, что эффект разреза возникает благодаря сильно нагретому кончику волокна (горячему кончику). При увеличении мощности лазерного из лучения взаимодействие происходит в кровоснабжаемой субэпителиальной соединительной ткани. В данном случае колебания поглощения гемоглобина, изменения рассеивающих свойств ткани и температурные изменения ткани, например, в результате денатурации, могут послужить в качестве первичных объяснений применительно к изменению коэффициента эффективности.

Ширины разрезов, определённые на всех длинах волн, были намного меньше диаметра сердце вины применяемого оптического волокна. Это можно объяснить оптическими эффектами гауссового распределения пучка после выхода пучка за границы волокна _[36], а также гауссовым распределением пучка внутри ткани (соотношение сторон μS/μA, _[37]). Кроме того, даже если прикреплённая десна «значительно жёстче и устойчивее к механическим нагрузкам, чем участки некератинизированной слизистой оболочки полости рта» _[38], клинически наблюдается уменьшение ширины разреза, вызванное эффектом коагуляции, а также эффектом сокращения объёма тканей в процессе их подготовки _[27]. 

Результаты по эффективности — коэффициент эффективности γ_z

В литературных источниках понятие «коэффициент эффективности» различных полупроводниковых лазеров, применяемых в области хирургии мягких тканей, зачастую противоречиво. Он в основном оно зависит от выбора параметров длины волны, рабочего режима, мощности лазера, а также выбора материала образца и способа его обработки (скорости разреза, угла наклона). В рамках данного исследования впервые удалось экспериментально и системно определить с воспроизводимостью результатов выраженные взаимосвязи при воздействии света на ткани благодаря стандартизированной экспериментальной установке и отношению результатов к определённому диапазону статистических колебаний по биологическим образцам.

Полученный коэффициент эффективности γ_z позволяет исследователям производить количественную оценку отношения степени фактической глубины разреза ко всей глубине температурного воздействия на ткани. Описание подобных подходов привели Форнаини и соавт., Гохаркхай и соавт. и Джанда и соавт., однако без каких-либо более детальных оценок _{[14, 39, 40]}. В ретроспективном исследовании Ангьеро и соавт. изучена степень температурных повреждений биоптатов полости рта при воздействии диодного лазера (808 нм, CW-режим, мощность от 1,6 Вт до 2,7 Вт) _[41]. Результаты показывают, что разность размеров участков температурных повреждений составляет > 20% в диапазоне мощности 1,6–2,7 Вт, что отражено в значениях соответствующих коэффициентах эффективности: от 0,51 до 0,74 (рис. 9).

Клиническая значимость

Количественную классификацию коэффициента эффективности теперь можно использовать в качестве практической ориентировочной величины для лазерных разрезов мягких тканей дёсен в полости рта. Особенно важным здесь является тот момент, что увеличение мощности абсолютно не влияет в равной степени на глубину разреза и температурное повреждение тканей. Таким образом, результаты данного исследования опровергают утверждение нулевой гипотезы.

Значение коэффициента эффективности γ_z, равное 0,6, z задали в качестве ориентировочного значения для клинической практики и определили его в качестве «нижнего порогового уровня». Для всех длин волн условием было наличие как минимум двух значений мощности, при которых значение коэффициента полезного эффективности не менее 0,6. Подтверждение такого выбора параметров можно перенести из литературы на модель. Она даёт представление о том, какие параметры лазера хорошо зарекомендовали себя на практике, а значит, находятся минимум на приемлемом уровне эффективности. Такое соотношение приведено на рисунке 12. В рамках трансляционного исследования результаты можно использовать для разработки новых протоколов лечения в зависимости от предписаний врача (морфология разреза, температурное воздействие).

Коэффициент эффективности γ_z не является фактором, по которому определяют, «хорошая» ли та или иная длина волны лазера или «плохая». Вместо этого он позволяет давать прогнозы по контролируемости воздействия лазера на ткани. В данном исследовании наилучшая глубина реза получена на длине волны 445 нм. Однако в диапазоне мощности 0,5–2,5 Вт наблюдались определённые колебания по коэффициенту эффективности. А на зелёной длине волны 514 и 532 нм, напротив, наблюдалось более равномерное и, следовательно, предсказуемое изменение эффективности разреза с хорошими параметрами разреза.

Вывод

Для сравнения воздействия лазерного облучения в спектральном диапазоне от 400 до 1500 нм на образцы ткани дёсен исследовали 8 длин волн. Исследования показали отсутствие прямой корреляции между увеличением мощности и глубиной разреза и температурными повреждениями тканей, что ухудшает контролируемость терапевтическоговоздействия. Коэффициент эффективности γ позволяет исследователям z описывать такие корреляции и давать прогнозы по ожидаемому взаимодействию с тканями касательно морфологии разреза и температурного воздействия в качестве предиктора. В частности, можно произвести оценку температурных воздействий и в результате будущих исследований найти их точное численное выражение в зависимости от длины волны и вида ткани. Это позволит ускорить трансляционные исследования по внедрению новых длин волн лазера (например, 445, 514 и 532 нм), особенно в целях стоматологического применения.

Благодарности Авторы хотели бы поблагодарить компанию «А.Р.К. Лазер ГмбХ», особенно госпожу Кристин Бартлог, за техническую поддержку. Также мы хотели бы поблагодарить нашу коллегу по лаборатории миссис Инку Бэй за подготовку образцов. Наконец, мы благодарны Мэри-Джоан Блумич за её полезную редакторскую работу.

Финансирование Организацию и обеспечение финансирования в режиме открытого доступа выполнила компания «Проект ДИЛ».

Соответствие этическим стандартам Исследование ex vivo

Конфликт интересов Авторы заявляют об отсутствии у них конфликта интересов.

Одобрение комитета по этике В данном исследовании не участвовали люди или животные, поэтому документы об информированном согласии или одобрение местного комитета по этике не требовались. Информированное согласие Исследование ex vivo Открытый доступ Настоящая статья лицензирована по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0, которая разрешает использование, совместное использование, адаптацию, распространение и воспроизведение на любом носителе или в любом формате, при условии, однако, упоминания автора (авторов) её оригинала и источников, приведения ссылки на лицензию Creative Commons, а также описания внесённых изменений. При отсутствии иных указаний в разделе выражения благодарностей изображения или прочие материалы третьих лиц, содержащиеся в настоящей статье, внесены в её текст по лицензии Creative Commons. В случае, если на материал не распространяется лицензия Creative Commons настоящей статьи, а его целевое использование не разрешено законодательством или выходит за допустимые рамки, вам необходимо получить разрешение на его использование напрямую у его правообладателя. Для ознакомления с копией настоящей лицензии перейдите поссылке https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/. 

Список использованных источников и литературы

1. Сонаркар, С.С., Сингх, С., Подар, Р., Кулкарни, Г., Пурба, Р. (2018) Сравнение invivo антибактериальной эффективности фотоактивируемой дезинфекции, диодного лазера и 5% гипохлорита натрия при дезинфекции корневых каналов //Журнал консервативной стоматологии (Journal of Conservative Dentistry).– 2018. – № 21(2). – с. 205-209. https://journals.lww.com/jcde/pages/default.aspx
   

2. Гупта, Г., Рана, В., Шривастава, Н., Чандна, П. (2015). Лазерная пульпотомия в качестве эффективной альтернативы традиционным методам: годовое клинико-рентгенографическое исследование //Международный журнал клинической детской стоматологии (International Journal of Clinical Pediatric Dentistry). – 2015. – № 8(1). – с. 18-21. https://www.ijcpd.com/journal/IJCPD/laser-pulpotomyan-effective-alternative-to-conventional-techniques-a-12-months-clinicoradiographic-study-10.5005_jp-journals-10005-1277/full
   

3. Монзави, А., Чинипардаз, З., Мусави, М., Фекразад, Р., Мослеми, Н., Азарипур, А., Багерпасанд, О., Чинифоруш, Н. Антимикробная фотодинамическая терапия с применением индоцианина зелёного, активированного диодным лазером, в качестве вспомогательного с р е д с т в а п р и л е ч е н и и х р о н и ч е с ко г о п а р о д о н т и т а : рандомизированное клиническое исследование //Фотодиагностика и фотодинамическая терапия (Photodiagnosis and Photodynamic Therapy). – 2016. – № 14. – с. 93-97. https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1572100016300199
   

4. Меттраукс, Г.Р., Скалеан, А., Бюргин, В.Б., Сальви, Г.Е. Клинические результаты по истечении двух лет с момента нехирургической механической терапии периимплантита с дополнительным применением диодного лазера //Клинические исследования имплантатов полости рта (Clinical Oral Implants Research). – 2016. – № 27(7). – с. 845-849. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/clr.12689
   

5. Амарал, М.Б., деАвила, Д.М., Абреу, М.Х., Мескита, Р.А. Сравнение хирургических операций с применением диодного лазера и скальпеля при лечении фиброзной гипертензии: рандомизированное клиническое исследование //Международный журнал челюстнолицевой хирургии (International Journal of Oral and Maxillofacial Surgery). – 2015. – № 44(11). – с. 1383-1389. https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0901502715002064

6. Каур, М., Шарма, Ю.П., Сингх, П., Шарма, С., Вахи, А. Сравнительная оценка эффективности и заживления ран мягких тканей при использовании диодного лазера (810 нм) и обычного скальпеля на втором этапе имплантации //Журнал Индийского общества пародонтологии (Journal of Indian Society of Periodontology). – 2018. – 22(3). – с. 228-234. https://journals.lww.com/jisp/fulltext/2018/22030/comparative_evaluation_of_efficacy_and_soft_tissue.9.aspx

7. Сутер, В.Г., Шелунд, С., Борнштейн, М.М. (2017) Влияние лазера на облегчение боли и заживление ран при рецидивирующем афтозном стоматите: систематический обзор //Лазеры в медицинской науке (Lasers in Medical Science). – 2017. – № 32(4). – с. 953-963. https://link.springer.com/article/10.1007/s10103-017-2184-z?error=cookies_not_supported&code=eba746c9-0a05-48de-a53e-888427c5450f

8. Кулкарни, С., Меер, М., Джордж, Р. Эффективность фотобиомодуляции в ускорении заживления кости после удаления зуба: систематический обзор //Лазеры в медицинской науке (Lasers in Medical Science). – 2018. – № 32(4). – с. 685–692. 3

9. Жак, С.Л. Оптическое поглощение меланина //Медицинский лазерный центр штата Орегон. – 2018. https://omlc.org/spectra/melanin/index.html

10. Прал, С.А. Оптическое поглощение гемоглобина. Медицинский лазерный центр штата Орегон. https://omlc.org/spectra/hemoglobin/index.html

11. Хейл, Г.М., Куэрри, М.Р. Оптические константы воды в диапазоне длин волн от 200 нм до 200 микрометров //Прикладная оптика (Applied Optics). – 1973. – № 12(3). – с. 555-563. https://opg.optica.org/ao/viewmedia.cfm?uri=ao-12-3-555&html=true

12. Ортега-Консепсьон, Д., Кано-Дуран, Х.А., Пенья-Карделлес, Х.Ф., Паредес-Родригес, В.М., Гонсалес-Серрано, Х., Лопес-Куилес, Х. Применение диодного лазера для лечения поражений мягких тканей полости рта. Обзор литературы //Журнал клинической и экспериментальной стоматологии (Journal of Clinical and Experimental Dentistry). – 2017. – № 9(7). – с. 925– 928. http://www.medicinaoral.com/medoralfree01/aop/53795.pdf

13. Беликов, А.В., Скрыпник, А.В., Шатилова, К.В. Сравнение режима непрерывной волны и импульсного режима диодного лазера в хирургии мягких тканей in vitro //Рубежиоптоэлектроники (Frontiers of Optoelectronics). – 2015. – № 8(2). – с. 212-219. https://link.springer.com/article/10.1007/s12200-015-0517-8?error=cookies_not_supported&code=472aeb79-bf16-4bce-b0a0-7732c48d11d7

14. Форнаини, С., Мериго, Е., Соцци, М., Рокка, Дж.П., Поли, Ф., Селлери, С., Кучинотта, А. Сравнение четырёх разных диодных лазеров для хирургии мягких тканей: предварительное исследование ex vivo //Лазерная терапия (Laser Therapy). – 2016. – № 25(2). – с. 105–114. https://www.jstage.jst.go.jp/article/islsm/25/2/25_16-OR-08/_article

15. Романос, Г.Е., Сакс, Д., Монтанаро, Н., Дельгадо-Руис, Р., КальвоГуирадо, Д.Л., Джавед, Ф. Влияние инициаторов на температурные изменения в мягких тканях при использовании диодного лазера //Фотомедицина и лазерная хирургия (Photomedicine and Laser Surgery). – 2018. – № 36(7). – с. 386-390. https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/pho.2017.4428

16. Дерикванд, Н., Чинипардаз, З., Гасеми, С., Чинифоруш, Н. Универсальность диодного лазера с длиной волны 980 нм в стоматологии: серия примеров //Журнал «Лазеры в медицинских науках» (Journal of Lasers in Medical Sciences). – 2016. – 7(3). – с. 205- 208. http://journals.sbmu.ac.ir/jlms/article/view/11637

17. Барджела-Перес, П., Гонсалес-Мерчан, Х., Диас-Санчес, Р., СеррераФигалло, М.А., Волланд, Г., Йоргенс, М., Гутьеррес-Перес, Д.Л., Торрес-Лагарес, Д. Проспективное сравнительное исследование лазера с длиной волны 532 нм (KTP) и диодного лазера с длиной волны 980 нм при резекции гиперпластических повреждений полости рта //Медицина полости рта, патологии полости рта и челюстнолицевая хирургия (Medicina Oral, Patología Oral y Cirugía Bucal). – 2018. – № 23(1). – с. 78–85. http://www.medicinaoral.com/medoralfree01/aop/21812.pdf

18. Матис, Дж., Флигер, Р., Доминяк, М. Влияние диодных лазеров с длиной волны 445 и 980 нм на повышение температуры при вскрытии имплантатов на втором этапе хирургической операции: исследование ex-vivo на свиньях //Достижения клинической и экспериментальной медицины (Advances in Clinical and Experimental Medicine). – 2017. – 26(4). – с. 687-693. https://advances.umw.edu.pl/en/article/2017/26/4/687/

19. Яммин, С., Джаббур, Э., Эль-Тум, С., Кассия, А. Гистологическое исследование искусственных разрезов в кроличьих языках с применением трёх диодных лазеров с разными длинами волн в режиме непрерывной волны //Журнал «Сайентифика» компании «Хиндави» (Hindawi Scientifica). – 2018. – Номер статьи 2691942. https://www.hindawi.com/journals/scientifica/2018/2691942/

20. Бардхоши, М., Гуткнехт, Н., Хаджанка, Е., Хисенай, Н., Корри, Е. Предварительные и отдалённые результаты сравнения лечения сосудистых поражений губы диодным лазером с длиной волны 980 нм и традиционным методом //Научно-исследовательский журнал в области медицины и медицинских наук компании «Мерит» (Merit Research Journal of Medicine and Medical Sciences). – № 4(11). – с. 458- 464

21. Бардхоши, М., Гуткнехт, Н., Хаджанка, Е., Бардхоши, Е., Хисенай, Н. Сравнение лечения сосудистых поражений губы диодным лазером с длиной волны 980 нм и традиционным методом //Европейский научный журнал (European Scientific Journal). – 2014. – № 10(3). – с. 177-189.

22. Саафан, А.М., Ибрагим, Т.М. Лечение поражений языка с низким кровотоком посредством диодного лазера методом внутриочаговой фотокоагуляции (ILP) //Американский научный журнал (Journal of A m e r i c a n S c i e n c e ) . – 2 0 1 2 . – № 8 ( 6 ) . – с . 2 4 7 - 2 5 1 . http://www.medicinaoral.com/congress/medoralv17_Supplement1_p102.htm

23. Романос, Г., Нентвиг, Г.Х. (1999) Диодный лазер (980 нм) в челюстнолицевой хирургии: клиниче ские наблюдения в проце ссе клинического применения //Журнал клинической лазерной медицины и хирургии (Journal of Clinical Laser Medicine & Surgery). – 1999. – № 17(5). – 193-197. https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/clm.1999.17.193

24. Романос, Г.Е., Хенце, М., Банихашеми, С., Парсанеджад, Х.Р., Винклер, Дж., Нентвиг, Г.Х. Удаление эпителия в пародонтальных карманах после применения диодного (980 нм) лазера на животных моделях: исследование in vitro //Фотомедицина и лазерная хирургия (Photomedicine and Laser Surgery). – 2004. – № 22(3). – 177-183. https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/1549541041438597

25. Карринг, Т., Ланг, Н.П., Лёэ, Х. Роль соединительной ткани дёсен в о п р е д е л е н и и д и фф е р е н ц и р о в к и э п и т е л и я / / Жу р н а л пародонтологических исследований (Journal of Periodontal Research). – 1975. – № 10(1). – с. 1-11. 0765.1975.tb00001.x

26. Беликов, А.В., Скрыпник, А.В. Эффективность резки мягких тканей лазером с длиной волны 980 нм с применением углерод-, титан- и эрбийсодержащих оптотермических волоконных конверторов //Лазеры в хирургии и медицине (Lasers in Surgery and Medicine). – 2019. – № 51(2). – с. 185-200. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lsm.23006

27. Бунстра, Х., Остерхейс, Ю.У., Остерхейс, А.М., Флёрен, Г.Ж.Уменьшение объёма тканей шейки матки путем фиксации формальдегидом, заделки парафином, вырезания срезов и установки //Архив A компании «Фиркоус»: Патологическая анатомия и гистопатология (Virchows Archiv. A, Pathological anatomy and histopathology). – 1983. – № 402(2). – 195-201. https://link.springer.com/article/10.1007/BF00695061?error=cookies_not_supported&code=e0072770-6cc8-48b6-b2be-ecc3a921473a

28. Хини, Т.Г. Гистологическое исследование влияния соединительной ткани дёсен взрослых свиней на определение специфичности эпителия //Архив биологии полости рта (Archives of Oral Biology).– 1977. –№ 22(3).– с. 167-174. 9969(77)90150-9

29. Браун, А, Кеттнер, М, Бертольд, М, Венцлер, Й.С., Хейманн, П.Г., Франкенбергер, Р. Эффективность разреза мягких тканей посредством нового полупроводникового лазера с длиной волны 445 нм //Лазеры в медицинской науке (Lasers in Medical Science). – 2018). – № 33(1). – с. 27-33. https://link.springer.com/article/10.1007/s10103-017-2320-9?error=cookies_not_supported&code=fb787fce-f93e-4bde-9a83-4985787cd8a0

30. Монтейру, Л., Делгаду, М.Л., Гарсеш, Ф., Мачаду, М., Феррейра, Ф., Мартинс, М., Салазар, Ф., Пачеко, Х.Х. Гистологическая оценка краёв хирургического вмешательства при фиброзно-эпителиальных поражениях полости рта человека, удалённых CO2-лазером, диодным лазером, Er:YAG-лазером, Nd:YAG-лазером, электрохирургическим скальпелем и холодным скальпелем //Медицина полости рта, патологии полости рта и челюстно-лицевая хирургия (Medicina Oral, Patología Oral y Cirugía Bucal). – 2019. – № 24(2). – с. 271–280. http://www.medicinaoral.com/medoralfree01/aop/22819.pdf

31. Дак, Ф.А. Физические свойства тканей //Экедемик Пресс (Academic Press). – Лондон. – с. 319-324

32. Паттерсон, М.С., Уилсон, Б.К., Уайман, Д.Р. (1991) Распространение оптического излучения в тканях. II: оптические свойства тканей и результирующее распределение флюенса //Лазеры в медицинской науке (Lasers in Medical Science). – 1991. – № 6(4). – с. 379-390. https://link.springer.com/article/10.1007/BF02042460?error=cookies_not_supported&code=0c2e2d6f-ac5c-4742-9159-d2db5ce30b28 31. Дак, Ф.А. Физические свойства тканей //Экедемик Пресс (Academic Press). – Лондон. – с. 319-324

33. Форнайни, С., Мериго, Е., Рокка, Х.П., Лагори, Г., Рейбо, Х., Селлери, С., Кучинотта, А. Синийлазерсдлинойволны 450 нм и хирургия полости рта: предварительное исследование ex vivo //Журнал современной стоматологической практики (The Journal of Contemporary Dental Practice). – 2016. – № 17(10). – с. 795-800

34. Мериго, Э., Клини, Ф., Форнаини, С., Оппичи, А., Патис, С., Зангранди, А., Фонтана, М., Рокка, Х.П., Мелети, М., Манфреди, М., Челла, Л., Вескови, П. Лазерная хирургия на различных длинах волн: предварительное исследование ex vivo по температурному увеличению и гистологической оценке //Лазеры в медицинской науке (Lasers in Medical Science). – 2013. –№ 28(2). – с. 497-504. https://link.springer.com/article/10.1007/s10103-012-1081-8?error=cookies_not_supported&code=2eb1f3da-80b0-402c-a4fa-ecfe9f32a862 36. Майстер, Й., Францен, Р., Апель, С., Гуткнехт, Н. Влияние пространственного профиля пучка на абляцию твёрдых тканей, часть II: энергия импульса и распределение плотности энергии в простых пучках. – Лазеры в медицинской науке (Lasers in Medical Science). –2004. –№ 19(2). – с. 112-118. https://link.springer.com/article/10.1007/s10103-004-0312-z?error=cookies_not_supported&code=f549cfbc-d147-443c-91ca-46c030d975f7
    

35. Шрёдер, Х.Е. Десна // В: Шрёдер, Х.Е., Окше, А., ФолльтратхЛ. (ред.) Справочник по микроскопической анатомии, Том V/5: Периодонт. – 1986. – Издательство «Шпрингер-Ферлаг» (Springer-Verlag), Берлин, Гейдельберг, Нью-Йорк. – стр. 233-323 ISBN: 3-540-16604-1/0-387- 16604-1

36. Майстер, Й., Францен, Р., Апель, С., Гуткнехт, Н. Влияние пространственного профиля пучка на абляцию твёрдых тканей, часть II: энергия импульса и распределение плотности энергии в простых пучках. – Лазеры в медицинской науке (Lasers in Medical Science). –2004. –№ 19(2). – с. 112-118. https://link.springer.com/article/10.1007/s10103-004-0312-z?error=cookies_not_supported&code=f549cfbc-d147-443c-91ca-46c030d975f7

37. Венер, М., Бетц, П., Аден, М. Влияние длины волны лазера и профиля пучка на глубину коагуляции в фантомной модели мягких тканей //Лазеры в медицинской науке (Lasers in Medical Science). – 2019. –34(2). – с. 335-341. https://link.springer.com/article/10.1007/s10103-018-2598-2?error=cookies_not_supported&code=a64ac46e-0309-4792-8968-c2b1c6476154

38. Гокас, С., Дмитрик, Дж. Дж., Макфетридж, П.С. Биомеханическое поведение мягких тканей полости рта //Журнал пародонтологии (Journal of Periodontology).– 2011. –№ 82(8). – с.1178-1186. https://aap.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1902/jop.2011.100573

39. Гохаркхай, К., Мориц, А., Уайлдер-Смит, П., Шуп, У., Клюгер, У., Яколич, С., Шперр, У. Воздействи едиодного лазера на мягкие ткани полости рта in vitro //Лазерывхирургииимедицине (Lasers in Surgery a n d M e d i c i n e ) . – 1 9 9 9 . – № 2 5 ( 5 ) . – с . 4 0 1 - 4 0 6 . 
    

40. Джанда, П., Срока, Р., Мундвейл, Б., Бетц, К.С., Баумгартнер, Р., Леуниг, А. Сравнение контактных температурных воздействий на ткани при использовании лазерных систем с волоконным наведением //Лазеры в хирургии и медицине (Lasers in Surgery and Medicine). – 1999. – № 33(2). – с. 93-101. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lsm.10199
    

41. Ангьеро, Ф., Парма, Л., Криппа, Р., Бенедиченти, С. Применение диодного лазера (808 нм) для воздействия на поражения мягких тканей полости рта: ретроспективное исследование для оценки гистопатологического диагноза и физических повреждений //Лазеры в медицинской науке (Lasers in Medical Science). –2012. –№ 27(2). – с. 383-388. https://link.springer.com/article/10.1007/s10103-011-0900-7?error=cookies_not_supported&code=47deb88d-47ee-479c-a1df-dd84cedf945d
    

42. Френтцен, М., Краус, Д., Райхельт, Й., Энгельбах, С., Ден, С., Майстер, Й. Новый синий диодный лазер (445 нм) для стоматологического применения //Лазер (Laser). – № 8(3). – c. 6-13