Le laser erbium en endodontie

 

Introduction

 

La technologie laser en médecine a été introduite au début des années soixante (18), mais son utilisation dans le domaine de l'endodontie fit ses premiers pas seulement à partir de 1970 (19).

 

Dans ce domaine, les premiers développements ont été lents en raison des limites des méthodes laser liées aux caractéristiques mécaniques et physiques des systèmes de transport de l'énergie laser et des techniques endodontiques encore obsolètes. L'innovation technologique a permis d'améliorer les méthodes de production en mettant à la disposition des cliniciens des instruments et des techniques toujours plus performants. Ainsi, alors que dans le domaine de l'endodontie, l'introduction et l'évolution des instruments rotatifs en nickel-titane a permis d'améliorer qualitativement et quantitativement les préparations canalaires, la technologie laser a évolué offrant la possibilité d'opérer avec des fibres plus longues, fines et flexibles, permettant d'atteindre et de parcourir les canaux radiculaires.

 

Longueurs d'onde utilisées en endodontie

 

Nombreuses sont les longueurs d'onde qui se sont montrées efficaces pour réduire de manière significative la charge bactérienne dans les canaux infectés et d'importantes études ont démontré in vitro ces résultats (10).

 

Les lasers appartenant à la famille “Proche Infrarouge” du spectre magnétique dont fait partie la lumière, tel que la diode laser (entre 810 nm et 980 nm) et le laser Nd:YAG (1064 nm) interagissent essentiellement avec les tissus mous par le phénomène de diffusion. Plus profond le laser Nd:YAG, jusqu'à 4-5 mm, moins profond la diode laser, jusqu'à 3 mm. Ces deux types de laser représentent aujourd'hui le meilleur système de décontamination endodontique assistée par laser grâce à l'irradiation directe, grâce à leur capacité de diffusion dans les tubuli dentaires, jusqu'à 750 microns pour la diode laser et jusqu'à 1 mm pour le laser Nd:YAG, et pour le caractère sélectif efficace de ces longueurs d'onde pour les membranes bactériennes qui sont ainsi irrémédiablement endommagées par l'effet photothermique (2).

 

Dans les modèles expérimentaux, l'efficacité était supérieure pour les lasers Nd:YAG (1064 nm) alors que parmi les diodes laser, de toute façon un peu moins efficaces, ceux à 810 nm donnent de meilleurs résultats comparés à ceux à 980 nm (10).

 

Les lasers Er:YAG (2780 nm et 2940 nm) appartenant à la famille de “L'Infrarouge Moyen” interagissent avec les tissus mous essentiellement en surface et leur énergie est absorbée pour des profondeurs allant de 100 à 300 µm10. Concernant la capacité à pénétrer dans les parois des canaux radiculaires, ceux-ci réussissent le plus souvent à atteindre également les 400 µm au niveau de la dentine intertubulaire. La capacité à pénétrer les tissus durs rend possible une large utilisation en dentisterie, aussi bien au niveau des tissus mous que ceux dentaires et osseux. Leur utilisation en solution aqueuse permet, grâce à l'explosion des molécules d'eau, l'obtention d'un processus ablatif de détersion grâce également à des phénomènes de type photomécanique et photoacoustique.

 

Les méthodes d'utilisation de ces lasers Erbium, qui prévoient des pulsations très brèves (150 microsecondes) et des énergies très basses (50 mJ), permettent d'atteindre une puissance crête très élevée. Ces énergies microablatives permettent de neutraliser les effets thermiques typiques de ces lasers en maintenant l'effet d'explosion des molécules d'eau et en produisant ensuite des effets photomécaniques et photoacoustiques (shock wave) dans les solutions d'irrigation dans les canaux radiculaires et dans les espaces plus proches des tubuli dentinaires (1-5). Les effets de ces ondes de choc se montrent vraiment efficaces pour évacuer les débris tissulaires, la boue dentinaire située le long des parois des canaux radiculaires et à l'intérieur des tubuli dentinaires, pour évacuer le biofilm bactérien (34) en endodontie et ainsi nettoyer et décontaminer les canaux radiculaires (1-5).

 

La comparaison des capacités de décontamination selon les longueurs d'onde examinées jusqu'à présent nous indique que les lasers Proche Infrarouge (Nd:YAG 1064 nm et Diode 810 nm et 980 nm) et Moyen Infrarouge (Erbium 2780 nm et 2940 nm) ne présentent pas encore de niveaux de décontamination bactérienne comparables. On constate une plus grande efficacité avec les lasers Proche Infrarouge grâce à leur capacité de pénétration et à un meilleur contrôle sur les effets thermiques. En effet, les lasers Erbium produisent une meilleure efficacité à la surface de la dentine grâce à son effet bactéricide sur E. coli, Gram négatifs et E. faecalis gram + (21). Cependant, ces systèmes ne sont pas capables d'exercer un effet bactéricide en profondeur atteignant au maximum les 300 µm dans les canalicules dentinaires de la paroi radiculaire. Les critères ayant apporté les meilleurs résultats au cours des études menées ces dernières années pour les lasers Erbium sont : 1 W de puissance pour une réduction de la charge bactérienne de 77 % et 1,5 W pour une réduction de 96 % (11). Différentes lignes de recherche ont examiné la capacité des lasers Erbium à éliminer le biofilm bactérien (21-27-31-34) au niveau apical et sur les parois des canaux radiculaires. Les résultats ont démontré une excellente efficacité sur la quasi-totalité des espèces bactériennes présentes dans les canaux infectés4 (Enterococcus faecalis, Propionibacterium acnes, Fusobacterium nucleatum, Porphyromonas gingivalis, Prevotella nigrescens) à l'exception du Lactobacillus casei (8).

 

Évolution des techniques assistées par laser en endodontie

 

Sur la base de ces considérations et surtout du fait que tous les points critiques résultent de la difficulté à atteindre la longueur de travail à 1 mm de l’apex, a été envisagée une méthode qui pourrait être efficace, même à une distance éloignée de l’apex. Un large écho a été conféré à cette méthode concernant l'agitation du liquide d'irrigation et il est apparu que l'utilisation de la fibre optique, même à 5 mm de l’apex, permet d'obtenir une désinfection efficace du canal, supérieure à celle des autres systèmes étudiés. La technique proposée est identifiée avec l'acronyme PIPS® pour Photon Induced Photoacustic Streaming et repose sur l'utilisation d'un laser Er,Cr:YSGG au moyen de tiges modifiées.

 

La modification dans l'émission finale de la lumière a été étudiée afin de réduire au minimum les effets sur la dentine et d'amplifier les effets sur les fluides à base d'eau présents dans le canal radiculaire. Concrètement, le but est de favoriser l'enchaînement des effets photomécaniques et photoacoustiques plutôt que photothermiques, ces derniers étant plus faciles à obtenir. Lors des études précédentes, la capacité d'activation des fluides de lavage canalaires a été étudiée avec différentes formes de tiges pour le laser Erbium. La quasi-totalité des appareils laser Erbium prévoit l'utilisation de tiges cylindriques avec une émission d'énergie suivant la direction de la tige à l'extrémité supérieure de cette même tige ; par conséquent, le rayon laser est concentré sur la pointe et présente des caractéristiques géométriques bien définies.

 

Aussi bien les tiges plates que coniques de 400 µm de diamètre ont été étudiées et celles coniques ont été traitées avec des acides fluorhydriques pour favoriser la diffusion latérale de l'énergie. Les études démontrent l'efficacité des deux typologies de fibres à favoriser l'élimination de la smear layer en présence de très faibles hausses thermiques au niveau de la surface radiculaire (27-28).

 

D'autres études ont expérimenté dans le passé l'efficacité du positionnement de la tige arrêtée à 5 mm de l’apex et ont comparé les résultats avec l'utilisation de pointes soniques pour le nettoyage. Dans ce cas également, le nettoyage était optimal même sans devoir atteindre la longueur de travail (1-17). De ces études, est née la nécessité de vérifier la viabilité réelle d'une nouvelle voie permettant la décontamination du système endodontique via les lasers Erbium. Elles se sont fondées sur la conception et la réalisation de tiges qui permettraient d'arriver à 5 mm de l’apex et de propager leur énergie radiale dans les fluides de lavage canalaire. Les tiges réalisées présentent un diamètre de 400 µm et une longueur de 12 mm et 600 µm avec une longueur de 9 mm, avec une pointe conique, et les 4 mm restants de la fibre sont dépourvus de revêtement afin de favoriser l'émission radiale de l'énergie.

 

Grâce à cette nouvelle approche, les techniques de traitement endodontique assisté par laser sont beaucoup plus conservatrices en permettant ce que l'on appelle l'approche biomimétique de la thérapie. L'utilisation de tiges positionnées dans la chambre pulpaire, ou du moins éloignées de l’apex radiculaire permet l'irradiation de tout le fluide présent en bas de la tige avec pour conséquence un effet majeur sur le fluide de lavage et un risque mineur d'extrusion au-delà de l'apex et une propagation facilité d'une irrigation continue. Concrètement, PIPS® doit s'inscrire dans un système d'irrigation canalaire activée par laser (LAI) grâce auquel les photons émis génèrent des phénomènes de cavitation déjà au niveau de la chambre pulpaire avec une propagation de l'onde de choc dans le canal radiculaire dès les premières phases de la thérapie endodontique (1-4-12-15-16-17).

 

La méthode PIPS® et les irrigations avec l'hypochlorite de sodium sont utilisées dès l'ouverture de la cavité d'accès et durant les premiers sondages en direction apicale afin d'évacuer les débris pulpaires, ce qui permet l'élimination des déchets infectieux avant même l'utilisation de l'instrument rotatif et des limes manuelles réduisant ainsi le risque de déplacement de la matière organique dans les parois dentinaires et au-delà de l'apex, facilitant par la suite tous les passages des instruments et le nettoyage. L'utilisation de l'EDTA à 17 % permet d'améliorer le sondage dans les canaux sclérotiques et permet, au cours de la phase finale, l'évacuation des déchets et de la smear layer des orifices tubulaires, des isthmes et des ramifications apicales rendant ensuite accessibles les substrats à l'action de l'hypochlorite de sodium à 5 %.

 

Protocole PIPS®

 

Au cours de la préparation de la cavité d'accès, il est possible de recourir à un instrument rotatif traditionnel de type diamanté monté sur une turbine ou bien d'effectuer la préparation et l'accès à la chambre pulpaire avec le même laser Erbium. La chambre pulpaire une fois atteinte, il faut passer à l'application du protocole PIPS® dès les phases initiales de sondage et à la préparation canalaire afin de faciliter l'évacuation de tout le contenu endodontique. La longueur de travail atteinte et après la préparation du canal radiculaire, on doit procéder systématiquement à l'installation de l'équipement, aux irrigations et à l'irradiation laser. Après chaque passage de l'instrument canalaire, manuel ou rotatif, sera effectuée une irrigation avec l'hypochlorite de sodium à 5 % activée par PIPS® pendant 30 secondes.

 

Une fois le diamètre apical désiré atteint et les phases de préparation des instruments rotatifs et manuels terminées, le protocole PIPS® de nettoyage et de décontamination finale avant l'obturation canalaire est le suivant :

 

• 30 secondes de PIPS® avec flux continu d'EDTA (3 ml) ;
• 2 cycles de 30 secondes de PIPS® avec flux continu d'eau distillée (3 ml) ;
• 3 cycles de 30 secondes de PIPS® avec flux continu de NaOCl (3 ml) avec 30 secondes de pause entre chaque cycle ;
• 4 cycles de 30 secondes de PIPS® avec flux continu d'eau distillée (3 ml) comme passage final avant l'obturation canalaire.
• La durée de l'impulsion est réglée à 50 microsecondes.
• L'énergie par impulsion est de 20 mJ (minimum 10 mJ)
• La fréquence d'impulsion est de 15 Hz
• Spray désactivé.

La PIPS® terminée, on peut procéder à l'obturation canalaire selon les méthodes habituelles.

 

Une évolution de la technique est mise en place à partir d'une nouvelle application d'irradiation avec le laser Nd:YAG, appelée communément TwinLight Endodontic Treatment. La méthode proposée se base sur l'utilisation stricte des procédures assistées par laser durant toutes les phases de traitement endodontique, d'accès, de préparation et de désinfection. Durant la phase de désinfection, l'utilisation du laser Er:YAG 2940 nm est proposée; cette méthode permet d'obtenir un accès restreint à la chambre pulpaire et sans exercer de pression. De cette façon, la procédure d'accès évite le déplacement des bactéries et de la matière nécrotique dans les couches les plus profondes. Au cours de la préparation du canal radiculaire, il est prévu l'utilisation du laser Er:YAG 2940 nm afin d'obtenir un nettoyage et un débridement lié à l'effet photoacoustique. Des tiges de différentes longueurs sont utilisées en combinaison avec des liquides de lavage divers. Au moyen de tiges flexibles de 20 mm, hypochlorite de sodium à 5 % avec réglages 20-65 mJ à 15-25 Hz et tige PIPS® avec EDTA à 17 % avec réglages 10-20 mJ à 10-50 Hz. La phase de préparation et de nettoyage du canal achevée, la technique prévoit une phase de profonde décontamination. Durant la phase de décontamination profonde, est utilisé le laser Nd:YAG 1064 nm avec fibre de 200 µm et 1,5 W, 15 Hz pendant 1-2 secondes afin d'obtenir une décontamination profonde latérale jusqu'à 1 mm de profondeur dans les parois dentinaires.

 

Conclusion

 

En prenant comme objectif le nettoyage et la décontamination profonde du système endodontique radiculaire, nous pouvons affirmer que la technologie laser se veut être un instrument incontournable à disposition des cliniciens qui s'occupent d'endodontie en tenant totalement compte des objectifs d'une telle discipline : le maintien dans le temps de l'élément dentaire traité endodontiquement. Parmi les longueurs d'onde disponibles, les diodes laser et le laser Nd:YAG contribuent assurément, si elles sont utilisées au cours de thérapies endodontiques, à réduire de façon drastique la quantité de bactéries résiduelles au terme de l'instrumentation canalaire et des lavages. Dans ce contexte, le laser Erbium peut être considéré comme un excellent instrument pour permettre au clinicien une préparation optimale d'un substrat radiculaire parfaitement nettoyé et décontaminé, prêt à accueillir une obturation canalaire hermétique.

 

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