Les lasers peuvent-ils apporter une réponse acceptable dans les cas extrêmes ? #3

Introduction

 

Laser, grande question : réelle utilité ? Quelle valeur ajoutée dans nos traitements classiques ?

La même polémique s’est posée il y a plus de trente ans avec le traitement implantaire. Les pionniers de l’implantologie étaient montrés du doigt et passaient pour des apprentis sorciers. Actuellement l’implantologie est présente à l’échelon international dans toutes les conférences. Malheureusement nombre de détracteurs du laser ne l’ont jamais utilisé et le rejettent sans argumentation fondée, alors que dermatologues, ophtalmologistes, phlébologues, vétérinaires et autres spécialistes médicaux l’utilisent avec succès dans leurs traitements et ne remettent pas en cause son efficacité.

Les lasers ont, selon leur longueur d’onde, des effets pénétrants ou non. En conséquence leurs utilisations sont indiquées dans telle ou telle pathologie bucco-dentaire. Dans certains cas cliniques, il influe sur la décision de conserver des implants ou des dents dont le pronostic de conservation était engagé.

Le laser est susceptible d’intervenir à différentes étapes du plan de traitement : lors d’un traitement chirurgical (avulsion et pose d’implant), d’un traitement parodontal (poches parodontales profondes et mobilité terminales), d’un traitement de caries profondes, d’un traitement endodontique, d’un traitement de régénération osseuse, d’une prise d’empreinte et enfin lors de multiples biostimulations.

 

Objectif du laser

 

Améliorer dans chaque discipline les résultats per et post opératoire, diminuer les suites (douleur, œdème, inconfort), accélérer la cicatrisation et obtenir la pérennité de nos restaurations. Enfin assurer la réussite du traitement.

La réussite d’un traitement dépend de plusieurs facteurs qui vont de la compétence du praticien à l’observance du patient en passant par l’utilisation d’une instrumentation adaptée. Il faut évaluer à chaque phase de traitement sa faisabilité.

 

Les bases

 

La pénétration du faisceau laser dans un tissu dépend de son absorption dans l’hémoglobine, la mélanine, l’hydroxyapatite, le collagène et l’eau constituant ce tissu. Chaque longueur d’onde sera absorbée différemment.

L’objectif est d’atteindre ce tissu de façon très localisé, d’obtenir une bonne prestation avec la plus faible diffusion thermique. La puissance est calculée à partir de la formule reliant l’énergie délivrée par le laser au temps d’impulsion. Le mode d’émission pulsé permet la libération de lumière laser par paquets de photons avec de très courtes impulsions entrecoupées de période de repos qui offre un temps de relaxation thermique du tissu irradié. Le travail se fait par puissance de crête. Ce qui produit des effets mécaniques sur les tissus.

Le laser permet des réactions photochimiques utilisées pour la destruction sélective de cellules cibles. Les tissus adjacents ne subissent aucun dommages et l’équilibre de la flore buccale est préservée (Séguier S, 2008) et (Ficheux H. 2009).

Le laser stimule les processus de cicatrisation.

Principe du Laser en biostimulation : appliquer des énergies faibles et répétées sans produire d’échauffement, basé sur l’activation enzymatique de certains processus cellulaires favorisant la prolifération du collagène, des cellules épithéliales et endothéliales, des cellules de la dentine et ostéoblastes, par stimulation de la pompe Na+ / K+ des membranes cellulaires.

L’irradiance doit être faible inférieure à 500 mW /cm². (Bouvet-Gerbettaz, 2012)

 

Mode d’action

 

Le mode d’action principal du laser (Dahan et coll.) consiste à induire une réaction inflammatoire du tissu conjonctif superficiel et moyen. Cette réaction inflammatoire de faible niveau est suivie d’une activation et d’une prolifération fibroblastique à l’origine de la formation d’un néo collagène et à terme d’un remodelage du tissu conjonctif.

L’utilisation d’un laser dont la longueur d’onde est préférentiellement absorbée par l’eau présente dans la gencive, entraîne une élévation de température modérée. Le laser dont la longueur d’onde est préférentiellement absorbée par les vaisseaux superficiels de la gencive entraîne une activation plaquettaire ; les plaquettes pourraient jouer un rôle important dans ce phénomène de remodelage (Mordon S. 2001 et 2002). Leur transmigration, suivie d’une dégranulation, conduit à la libération de plusieurs facteurs de croissance (PDGF, TGF-ß…) qui stimule les fibroblastes et par conséquent la production de néo collagène. Une modification de la température intervient au niveau du site :

- Dès 45°: apparition de phénomènes de vasodilatation et de dommage endothélial

- A 50° : disparition de l’activité enzymatique

- A 60° : désorganisation des membranes cellulaires et dénaturation des protéines dont la structure tertiaire est définie par des liaisons fortes (pont disulfure) et faibles (liaisons H et hydrophobes). La chaleur n’altère pas les ponts disulfures, ni les liaisons covalentes mais elle rompt les liaisons.

- Entre 60° et 70°, les protéines plasmatiques sont dénaturées et augmentent la viscosité du sang. Le collagène est aussi une protéine mais sa résistance à la chaleur est supérieure car sa structure est plus hiérarchisée. Le procollagène se présente sous la forme d’une triple hélice polypeptidique maintenue en place par des liaisons H. L’association par des liaisons covalentes de plusieurs unités de procollagène forme une fibrille collagène. C’est l’association de plusieurs fibrilles par l’intermédiaire de liaisons ioniques et H grâce à la présence d’eau (liquide interstitiel) qui forme une fibre de collagène. L’échauffement produit une évaporation du liquide interstitiel.

- A 75° Les liaisons H inter fibres créées grâce à la présence de liquide disparaissent avec l’eau. Enfin la chaleur provoque un démasquage des groupements réactifs susceptibles de former des liaisons hydrophobes. Ceci entraîne une augmentation importante des liaisons hydrophobes et glycoprotéines qui forment alors une « colle » : la fibronectine. Ce processus qui apparaît à 75°, modifie la structure tissulaire et s’accompagne d’une réaction tissulaire avec déshydratation totale. Si la température s’élève rapidement à 100°, la vaporisation du liquide interstitiel conduit à la volatilisation des constituants tissulaires et à la destruction de l’architecture du tissu. Enfin, dès que l’eau a disparu, en fonction de la température atteinte, apparaissent des phénomènes de carbonisation et de combustion des composants organiques. Le résultat médical de l’action thermique du laser n’est pas seulement dû à l’échauffement induit par l’absorption de la lumière, mais aussi au processus cinétique de cette transformation.

- La photothérapie dynamique : l’association de l’eau oxygénée à 10 volumes et du laser permet une action bactéricide sur les germes anaérobies parodonto-pathogènes. L’effet photo thermique va dissocier la molécule d’eau oxygénée pour libérer dans le milieu des ions OH-, H+ qui sont bactéricides, de l’eau H2O, de l’ozone indispensable dans les réactions immunitaires et de l’oxygène singulet fortement bactéricide

- La biostimulation du laser modifie l’équilibre cellulaire par des réactions photochimiques, photoélectriques et photo thermiques produites par des énergies faibles pendant des temps d’application plus longs. Un faisceau de photons déclenche des modifications du métabolisme cellulaire. Les quanta de lumière sont absorbés par la cellule qui réagit par un processus de régulation cellulaire : action sur la chaîne respiratoire et augmentation de l’ATP ainsi que l’activation des cellules liée à son état physiologique. Il en résulte une prolifération des macrophages, des lymphocytes, des fibroblastes, des cellules endothéliales, des kératinocytes et une libération de facteurs de croissance.

 

Présentation des deux lasers utilisés

 

Le Nd YAP, dont la longueur d’onde est 1340 nm se situe dans l’infrarouge. Il est pulsé. Il élimine la boue dentinaire, permet l’hémostase, la chirurgie des tissus mous ainsi que la décontamination endodontique ; sa forte puissance de crête permet de volatiliser des instruments métalliques fracturés dans les canaux.

L’Er YAG dont la longueur d’onde est 2940 nm se situe dans l’infrarouge. Il est pulsé. Il élimine le tissu carieux, la boue dentinaire, permet le surfaçage radiculaire, mais il est peu hémostatique. Il est indiqué dans la chirurgie des tissus durs et mous, dans la décontamination endodontique et dans le traitement des poches parodontales.

Ces deux lasers permettent aussi de faire de la thérapie photodynamique (PDT). La PDT est une réaction photochimique utilisée pour la destruction sélective de cellules cibles. Les tissus adjacents ne subissent aucun dommages et l’équilibre de la flore buccale est préservée (Séguier S, 2008) et (Ficheux H. 2009). Le principe sous-jacent étant de diminuer l’énergie d’impulsion tout en augmentant le temps d’exposition au rayonnement laser. De cette même façon ces deux lasers sont capables de faire de la Low- Level Laser Therapy ou LLLT qui aussi stimule les processus de cicatrisation.

Principes : appliquer des énergies faibles et répétées sans produire d’échauffement, basé sur l’activation enzymatique de certains processus cellulaires favorisant la prolifération du collagène, des cellules épithéliales et endothéliales, des cellules de la dentine et ostéoblastes, par stimulation de la pompe Na+ / K+ des membranes cellulaires. L’irradiance doit être faible inférieure à 500 mW /cm². (Bouvet-Gerbettaz, 2012)

L’action combinée de ces deux lasers représente une valeur ajoutée à différentes étapes du traitement.

 

En chirurgie

Contrôle du processus inflammatoire aigu ou chronique en réduisant l’œdème post opératoire en stimulant les cellules endothéliales, la synthèse des fibres de collagène associée à la restructuration de la matrice extracellulaire. Donc, stimulation du processus de cicatrisation, gestion de l’analgésie et accélération de la régénération tissulaire. Effets dus à l’augmentation de l’activité mitochondriale. (Karu T. 1987)

Des études sur le tissu osseux montrent une augmentation de l’activité des phosphatases alcalines, du nombre des vaisseaux sanguins et de la différenciation ostéoblastique. (Desmons SO, 2010) démontre une augmentation de ponts vasculaires en réponse au stress de la chaleur dans les aires osseuses irradiées.

 

En parodontologie

La Thérapie Photo Dynamique ou PDT joue un rôle incontesté dans l’accélération des processus impliqués dans la réparation tissulaire.

Les bactéries colonisent l’espace parodontale, s’organisent en biofilm, envahissent la poche parodontale et leur production d’enzymes fait progresser la maladie parodontale (Bezzina, 2010). Le contrôle des possibles dommages thermiques est basé sur les temps d’application, la fluence et la vitesse de déplacements de la fibre.

L’Erbium très absorbé dans l’eau et dans l’hydroxyapatite est à l’origine d’une vaporisation explosive superficielle du tissu irradié, absence de diffusion en profondeur, effet thermique très superficiel de l’ordre du micron et des tirs de courte durée de l’ordre de la micro seconde. L’Erbium agit par vaporisation de l’eau, par l’augmentation de la pression interne qui se poursuit par des micros explosions de la structure sans dommage sur la surface cémentaire (Schwartz F. et al, 2001 et 2003) et (Aoki, 1994 et 2000).

L’Erbium YAG à 80 mj, 10 Hz, muni d’un chisel saphir à une fluence de 6,15 j/cm² élimine rapidement les calculs tartriques. (Keller U et coll. 1997)

Par effet photomécanique il agit sur la charge bactérienne et les cellules sollicitées dans les processus de l’immunité cellulaire (destruction de la paroi bactérienne) destruction d’endotoxines telles que les LPS. Sa pénétration en profondeur est de l’ordre de 0.5 à 1 mm.

Desmons SO, (2010) observe une augmentation de protéines de choc thermique dans les aires osseuses irradiées. Le laser est donc indiqué dans la chirurgie parodontale et dans le traitement des tissus durs (Vescovi P et coll. 2016).

 

En endodontie

Le laser facilitera la désinfection canalaire par l’élimination de la couche de boue dentinaire qui est un mélange de produits inorganiques et organiques incluant des bactéries et leurs produits de dégradation (enzymes, endotoxines, acides). Les bactéries sont protégées par un biofilm que les solutions d’irrigation tel NaCIO ne peuvent traverser (Svenstater G, 2004). Alors que l’hypochlorite de sodium ne pénètre que de 40 à 130 µm dans les tubulis dentinaires et que les bactéries peuvent les coloniser jusqu’à 1 mm, le laser en chauffant cette solution et par effet photo acoustique permet une pénétration jusqu’à 1000 µm (Olivi G, 2013).

Le laser va activer les solutions d’irrigation en augmentant la température. Il peut induire une couche protectrice ainsi qu’une modification de structure (recristallisation, fusion et carbonisation en faveur d’une fermeture des tubulis).

Dans la technique LAI ou irrigation laser activé (Ordinola-Zapata R. 2013 et Matsumoto H, 2011), la fibre est insérée dans le canal (fibre de diamètre de 300 microns) à une énergie de 75mj à 11 Hz pendant 15 secondes, 3 à 4 fois en alternant NaOCl et EDTA. La technique PIPS ou Photon Induced Photoacoustic Streaming, a une action photo acoustique et photo mécanique, avec une énergie de 20 à 50 mj, une fréquence de 10 à 15 Hz et avec des impulsions de 50 µsecondes, à une puissance moyenne de 0.2 à 0.5 W. Chaque impulsion interagit avec les molécules d’eau à une puissance de crête de 400 à 1000 W, créant un phénomène d’onde de choc conduisant à la formation d’un flux puissant à l’intérieur du canal sans effet thermique. On obtient un écoulement turbulent à une distance de 21 mm de la pointe, les vitesses obtenues avec PIPS sont 4 fois supérieures à celles des ultrasons. La pointe de la fibre a une longueur de 9 mm et 600 µm de diamètre (Di Vito E, 2012).

Hulsmann M (2005), utilise l’association PIPS et EDTA pour éliminer complètement la boue dentinaire. D’autres auteurs utilisent la fibre 400 µm positionnée dans la chambre pulpaire avec une énergie entre 20 à 50 mj et à une fréquence 10 à 15 Hz, pour un temps d’irradiation de 20 à 40 sec renouvelé 2 fois, (Olivi G et coll. 2014).

 

En odontologie conservatrice

Le laser est indiqué dans la prévention des lésions carieuses par la diminution de la solubilité des cristaux d’hydroxyapatite (Appel C 200 4, Castellan CS 2007) et permet l’éviction du tissu carieux sans l’échauffement tissulaire qui mettrait en péril la vitalité pulpaire. (Renton-Harper P, 1992), (Curti M 2005). Il permet en outre le traitement de l’hypersensibilité dentinaire par la stimulation des cellules nerveuses. (Kimura Y 1991).

Pour le coiffage pulpaire, certains auteurs utilisent une énergie de 50 à 80 mj, une fréquence très basse à 5 Hz qui ne génère aucune douleur, sans irrigation, en défocalisé (Schoop U et coll. 2007) et (Jayawardena JA 2001).

 

Le sinus lift

Quand on sait que le nombre de complications après chirurgie par abord latéral et de procès de patients mécontents est depuis quelques années en progression constante, il est préférable d’adopter une technique moins longue, moins onéreuse et moins risquée. Déjà, en 2011, le rapport de la MACSF concernant implantologie et comblement de sinus est accablant. On note une augmentation importante des déclarations : 77 en 2007, 100 en 2008, 124 en 2009, 136 en 2010, en corrélation avec une augmentation de la pratique de ces actes, mais pas uniquement, en ce qui concerne la chirurgie implantaire. Problème exclusivement lié à la chirurgie implantaire (88, contre 38 en 2008, 59 en 2009, 60 en 2010) : péri implantite, absence ou défaut d’ostéointégration, douleurs, infections, mise en charge immédiate, communications bucco sinusiennes (CBS), sinusite, échec de greffe osseuse ou de soulevé de sinus, lésions nerveuses avec perte de sensibilité ou paresthésies (ces dernières liées pour l’essentiel à une absence de précautions ou de mesures radiologiques préopératoires).

Ici, la réparation osseuse sous sinusienne se fera sans greffe, sans matériau étranger, sans membrane, sans chirurgie complexe et sans lambeau. Une technique chirurgicale simplifiée, sera associée à la technologie laser jouant ici le rôle de stimulant de l’ostéogénèse par la libération de facteurs de croissance, par la néoangiogénèse, par la transformation des tissus rencontrés (amélioration du biotype gingival).

Description du protocole opératoire dans le but de reconstruire un segment osseux édenté avec une importante perte osseuse : anesthésie de la zone édentée préalablement désinfectée à la Bétadine. Le laser réglé avec une fluence réduite va balayer ces zones pour faire réagir dans un premier temps les tissus mous superficiels. Le laser est alors réglé sur le mode photo ablatif pour débarrasser le site de tout tissu de granulation et de colonies bactériennes. Puis leurs passages seront entrecoupés d’irradiations laser pour accélérer le caillot et provoquer des ondes de choc par vaporisation explosive de l’os spongieux. Le laser Erbium YAG va alors stimuler ces zones : diamètre de fibre 400 microns, 20 hertz et 250 mj par impulsion dans le but de créer des pertuis dans l’os, des points hémorragiques et provoquer une onde de choc qui va déplacer la membrane qui sera soulevée par le souffle du laser, la vaporisation explosive et la projection de sang. Une modification de la fluence 12 Hertz 120 mj va alors accélérer la coagulation et le puits de forage sera rempli d’un caillot de sang organisé avec libération immédiate de facteurs de croissance. Une étude de Gavriel et Dana Kesler, Yariv Siman et George Romanos sur la sécrétion de PDGF montre que l’irradiation de l’os par un laser Erbium YAG génère une meilleure cicatrisation à court et long terme par rapport aux techniques conventionnelles. Pour finir, l’application de laser à la même fluence sans air et sans eau va souder le caillot aux bords de la néo alvéole pour faire un bouchon de cicatrisation de 2ème intention que le tissu épithélial va recouvrir sans s’invaginer dans le caillot du puits de forage. Cette opération n’aura duré que quelques minutes. Quand le puits de forage correspond à la longueur de l’implant, il est aussitôt soumis à une nouvelle irradiation laser de basse fluence pour accélérer la coagulation et le dépôt de fibrine à l’entrée du puits. L’implant est alors vissé sans irrigation et à vitesse très lente jusqu’à obtenir un ancrage solide avec une stabilisation primaire de bonne qualité. Trois mois plus tard l’implant est operculisé au laser en utilisant un programme thermo- mécanique d’ablation tissulaire, (30 hertz 200 mj sous irrigation et air) dont l’avantage par rapport à d’autres lasers est de ne pas endommager le titane. La vis de couverture est alors retirée.

 

Quels sont les avantages du laser ?

 

En chirurgie buccale

En chirurgie buccale, après certaines avulsions avec délabrement osseux considérable, il fallait suturer la gencive. Actuellement, après avulsion, l’alvéole est décontaminée au laser et les tissus pathologiques résiduels éliminés. Le rayonnement laser perfore les tables osseuses de centaines d’impact en moins d’une minute, remplissant de sang l’alvéole. Le sang qui est coagulé (en utilisant un programme précis du laser : 30 hertz 5 watts pour le YAP ou 15 hertz 115 mj pour l’Erbium YAG sans irrigation ni air) réalise ainsi une membrane biologique étanche waterproof isolant le milieu intérieur du milieu extérieur. Le caillot ainsi protégé des agressions extérieures évoluera favorablement imprégné des facteurs de croissance libérés par dégranulation des plaquettes. En 5 jours l’épithélium a migré en surface par creeping attachment au lieu de s’invaginer dans l’alvéole déshabitée. En un mois, un nouveau tissu osseux s’est créé.

 

En implantologie

On peut également appliquer cette technique après extraction en vue de la pose d’un implant qui se fera plus rapidement et même parfois extemporanément. Et par extension, dans un secteur très alvéolysé, l’action laser permet de s’affranchir de comblement osseux et de membrane.

 

En parodontologie

On sectionnait auparavant la gencive pathologique des poches profondes occasionnant des racines longues disgracieuses ou des trous noirs. Avec le laser la pénétration de la fibre optique ou du tip va éradiquer le contenu de la poche par vaporisation explosive respectant les tissus sains et détruisant les tissus pathologiques. Cément radiculaire, ligament desmodontal, attache épithéliale et gencive seront assainit et prêt à se régénérer au plus vite boostés par les facteurs de croissance On constate une neoangiogénèse accélérée par 2.5

 

Cas cliniques

Les quatre cas cliniques suivants montrent des traitements en parodontologie, en chirurgie buccale, en implantologie et en traitement de péri implantite et permettent de mieux comprendre la valeur ajoutée du traitement laser assisté.

 

Conclusion

 

Aujourd’hui, les couronnes implanto portées solidarisées réalisées à la faculté dentaire en 2000 n’ont jamais été changées. Après deux mois on note une très nette amélioration clinique obtenue après le traitement laser sans comblement ni ajout de membrane. Avec le temps, on observe que l’os s’est totalement reconstruit sans autre traitement aditif, ni séance de laser supplémentaire. Il est toujours à ce jour en place.

Avant, l’implant aurait été déposé. L’os cureté puis greffé et recouvert d’une membrane aurait mis 4 mois pour cicatriser.

Greffes, membrane, implants, temporisation, réalisation prothétique…tout cela nécessite du temps et des moyens financiers que de nombreux patients n’ont pas. Dans ce cas le patient a été pris en charge et a bénéficié d’une technologie fiable, efficace et pérenne. Le laser, 10 ans plutôt, a volatilisé le biofilm bactérien par vaporisation explosive, l’état de surface de l’implant a été respecté, les facteurs de croissance ont évolué dans une zone péri implantaire stérilisée et protégé dans un contexte largement assaini.

Le laser a une puissante fonction de décontamination et d’assainissement et permet aussi de booster la cicatrisation osseuse et d’obtenir un volume osseux optimal que ça soit pour poser un implant, conserver des dents qui au départ semblaient compromises ou augmenter une hauteur osseuse sous un bridge pour éviter le phénomène de dents longues. Le patient est tenu de faire des contrôles cliniques et radiologiques tous les 3 mois pendant 2 ans puis tous les 6 mois comme il est stipulé dans le consentement éclairé remis en début de traitement. Une hygiène rigoureuse sera nécessaire pour pérenniser ce traitement complexe.

En conséquence, le laser est un accélérateur de cicatrisation avec des suites opératoires favorables. Cet outil thérapeutique a une action anti inflammatoire sans les inconvénients des anti inflammatoires. L’adhésion du patient à ce traitement est totale. Cette méthode, sans complications est rapide, sûre et respectueuse de la biologie des tissus traversés. Ses principaux atouts sont : réduction ou suppression des douleurs post opératoires, absence d’infections sinusiennes, réduction du coût pour le patient, augmentation de la vitesse de cicatrisation permettant une mise en charge plus précoce. Le laser apparaît ici comme un instrument de choix comme stimulateur biologique en limitant la survenue de processus infectieux ou inflammatoires, permettant ainsi la réduction de consommation d’antalgiques, d’antibiotiques et d’anti-inflammatoires.

Par conséquent, à la question Les lasers apportent-ils une réponse acceptable dans les cas extrêmes, la réponse sera oui !

 

Bibliographie

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