Laser therapy at 980 nm and 980/1550 nm in the treatment of alveolitis: a comparative animal study


Cite item

Abstract

Alveolitis (dry socket) is a frequent and painful post-extraction complication associated with inflammation, microbial contamination and delayed epithelialization. The study aimed to evaluate the efficacy of 980 nm laser monotherapy and combined 980/1550 nm laser therapy versus conventional curettage and antiseptic irrigation in a rabbit model of alveolitis. First incisors (teeth 2.1 and 3.1) were extracted in 18 adult male Chinchilla rabbits and blood clot formation was prevented to induce alveolitis; treatment was delivered on postoperative day 3. Hyperemia, edema, pain (Rabbit Grimace Scale), and socket closure were assessed up to day 7; microbiological CFU counts were measured, and histology was performed on day 7. In vitro, 980 nm irradiation eliminated Streptococcus mutans, Staphylococcus aureus, and Candida albicans after 3 s. In vivo, high bacterial loads persisted by day 7 in conventional management (3.0×10*6 ± 2.0×10*6 CFU/mL), whereas they decreased to 2.0×10*4 ± 1.0×10*4 and 1.0×10*4 ± 1.9×10*3 CFU/mL after 980 nm and 980/1550 nm treatments, respectively. Combined therapy provided faster pain relief and accelerated socket closure (67% vs 33% with conventional treatment) without signs of thermal tissue injury.

Full Text

Актуальность. Альвеолит, синдром «сухой лунки», относится к наиболее частым осложнениям после экстракции зубов и характеризуется выраженным болевым синдромом, воспалением и задержкой заживления. Патогенез состояния связывают с нарушением формирования и/или преждевременным распадом кровяного сгустка в лунке, что приводит к обнажению костных стенок, формированию фибринозно-некротического налёта и поддержанию воспалительной реакции. По данным клинических наблюдений, частота альвеолита после типичных удалений оценивается в пределах 0,5–5%, а при удалении ретинированных нижних третьих моляров может превышать 30%, что существенно снижает качество жизни пациента и удлиняет сроки реабилитации.

Стандартный протокол лечения включает механическое удаление некротизированных тканей (кюретаж), промывание антисептическими растворами и применение местных противовоспалительных и антибактериальных средств. Несмотря на распространённость метода, он имеет ограничения: дополнительная травматизация стенок лунки, неполная эрадикация микрофлоры (особенно при наличии биоплёнок), отсутствие направленной стимуляции репаративных процессов. Это делает актуальным поиск малоинвазивных методик, способных одновременно уменьшать микробную нагрузку, снижать выраженность воспаления и ускорять переход к продуктивной фазе заживления.

Лазерная терапия рассматривается как перспективное направление в хирургической стоматологии. Диодное излучение 980 нм характеризуется эффективной абсорбцией в воде и гемоглобине и применяется при работе с мягкими тканями полости рта, обеспечивая локальный антимикробный эффект, гемостаз и противовоспалительное действие при контактном воздействии. Излучение 1550 нм может применяться в бесконтактном фракционном режиме; предполагается его способность стимулировать ангиогенез, пролиферацию фибробластов и ремоделирование внеклеточного матрикса. Следовательно, сочетание двух длин волн потенциально обеспечивает синергизм: 980 нм — санация и снижение воспаления, 1550 нм — усиление процессов регенерации.

Цель исследования — в экспериментальной модели альвеолита у кроликов провести сравнительную оценку эффективности традиционного лечения, монотерапии лазером 980 нм и двухволновой лазерной терапии 980/1550 нм по клиническим, микробиологическим и морфологическим показателям.

Материал и методы исследования. Исследование выполнено на базе вивария и кафедры хирургической стоматологии. Все манипуляции соответствовали международным принципам гуманного обращения с лабораторными животными и были одобрены локальным этическим комитетом (протокол № 09-24 от 03.04.2024).

В эксперимент включили 18 здоровых половозрелых кроликов породы шиншилла (самцы), возраст 14–16 месяцев, масса 3,0–3,5 кг. Животных содержали при температуре 18–22 °C, относительной влажности 50–65%, 12-часовом световом цикле и 10-кратной смене объёма воздуха в час; рацион — стандартный гранулированный корм и фильтрованная вода.

Расчёт объёма выборки выполняли при α=0,05 и мощности 90%; минимально требовалось по 12 лунок на каждую группу. Сформировали 36 лунок (по 12 на каждую группу), полученных при удалении резцов верхней и нижней челюсти (зубы 2.1 и 3.1).

Оперативное вмешательство выполняли после 24-часового ограничения кормления. Анестезию проводили внутримышечно (тилетамин + золазепам 5 мг/кг) и местно (артикаин без адреналина 0,1 мл/кг). Для миорелаксации применяли ксилазин 0,2 мл/кг. Перед экстракцией рассекали круговую связку зуба, после чего удаление выполняли экстракционными щипцами.

Для моделирования альвеолита сразу после удаления зуба лунку временно (на 15 минут) заполняли ватным тампоном, предотвращая формирование полноценного кровяного сгустка. На 3-и сутки по макроскопическим признакам у животных диагностировали альвеолит и проводили лечение по протоколу группы. Для унификации послеоперационного ведения всем животным назначали анальгезию: кеторолак 0,03% по 0,1 мл внутримышечно 2 раза в сутки в течение 3 суток после экстракции.

Методы лечения. Группа 1 (традиционный метод): механический кюретаж лунки кюретажной ложкой с последующим промыванием 0,05% раствором хлоргексидина и установкой гемостатической губки.

Группа 2 (лазер 980 нм): контактное воздействие диодным лазером 980 нм по всей площади лунки с перемещением световода по спиральной/эллиптической траектории; экспозиция 3 с.

Группа 3 (лазер 980/1550 нм): контактное воздействие 980 нм по протоколу группы 2 с последующим бесконтактным фракционным воздействием лазером 1550 нм по периферии лунки (на слизистую оболочку) на расстоянии около 3 мм; экспозиция 2 с.

    

Рис. 1. Иллюстрация выполнения процедуры: (а) кюретаж лунки традиционным методом; (б) контактная обработка лунки диодным лазером 980 нм.

 

Характеристики оборудования. В исследовании использовали лазерную систему Alta-Soyuz (980 нм — контактное излучение через оптоволокно; 1550 нм — бесконтактное фракционное воздействие). Основные паспортные и протокольные параметры воздействия представлены в таблице.

Таблица 1 – Паспортные/протокольные параметры лазерного воздействия, использованные в эксперименте.

Параметр

Лазер 980 нм (контактный режим)

Лазер 1550 нм (бесконтактный фракционный режим)

Тип лазера/доставка

диодный; оптоволокно, контакт

волоконный; насадка fraxel, расстояние ~3 мм

Пиковая мощность

25 Вт

1,5 Вт

Диаметр пятна на ткани

0,4 мм

0,6 мм

Плотность мощности

19,8 кВт/см²

530 Вт/см²

Флюенс/энергия

198 кДж/см²

0,053 Дж/см²

Скважность

10%

0,1%

Частота

10 Гц

10 Гц

Диаметр сердцевины световода

365 мкм

600 мкм

Длительность импульса

10 мс

0,1 мс

Экспозиция в эксперименте

3 с (in vivo); 1–3 с (in vitro)

2 с (in vivo)

Траектория

перемещение по поверхности лунки по спирали/эллипсу

перемещение по периферии дефекта по эллипсу

 

Клиническая оценка. Состояние лунки оценивали на 1, 3, 5 и 7 сутки после удаления: гиперемию — по 4-балльной шкале (0 — нормальная окраска, 1 — лёгкая, 2 — умеренная, 3 — выраженная), отёк — по 4-балльной шкале (0 — отсутствует, 1 — слабый, 2 — умеренный, 3 — выраженный), боль — по шкале Rabbit Grimace Scale (RbtGS). Дополнительно фиксировали степень закрытия лунки и размеры дефекта (среднее двух взаимно перпендикулярных измерений) на 7 сутки.

Микробиологическое исследование. На этапе in vitro оценивали бактерицидное действие 980 нм на суспензиях Streptococcus mutans, Staphylococcus aureus и Candida albicans (1,5 по Мак-Фарланду) при экспозиции 1, 2 и 3 с с последующим количественным посевом. В эксперименте in vivo материал из лунки брали стерильным тампоном без предварительного промывания на 1, 3, 5 и 7 сутки, определяли количество колониеобразующих единиц (КОЕ/мл), выделяли чистые культуры и идентифицировали микроорганизмы методом MALDI-TOF.

Гистологическое исследование. Биоптаты тканей лунки фиксировали в 10% нейтральном формалине, проводили декальцинацию, парафинизацию и изготовление срезов толщиной 4 мкм. Окраску выполняли гематоксилином-эозином и пикросириусом красным. Толщину грануляционной ткани оценивали морфометрически как среднее из 5 измерений с шагом 200 мкм; анализ выполнял специалист, не информированный о группе. Гистологическую оценку выполняли на 7 сутки.

Статистическую обработку выполняли с использованием пакетов прикладного статистического обеспечения, нормальность распределения проверяли тестом Шапиро-Уилка; межгрупповые различия количественных показателей анализировали однофакторным ANOVA с поправкой Тьюки; балльных шкал с использованием критерия Краскела-Уоллиса с поправкой Данна; для повторных измерений применяли критерий Фридмана. Различия считали статистически значимыми при p≤0,05.

Полученные результаты и их обсуждение. До начала лечения показатели гиперемии, отёка и боли достоверно не различались между группами. К 3-м суткам формировалась клиническая картина альвеолита, после чего отмечалась различная скорость регресса воспаления. Достоверные межгрупповые различия по гиперемии (p=0,049) и отёку (p=0,005) сохранялись до 7-х суток. К 7-м суткам выраженность гиперемии была минимальной в группе двухволновой терапии (0,7±0,6 балла), при монотерапии 980 нм составляла 2,0±0,0 балла, а при традиционном лечении — 3,0±0,0 балла.

Клинически значимым результатом являлась скорость закрытия лунки: к 7-м суткам полное закрытие лунок отмечали в 67% операционных зон при двухволновой терапии и в 33% при традиционном лечении. Болевой синдром высокой выраженности сохранялся более 3 суток во всех группах, однако к 7 суткам боль не регистрировали только в группе 980/1550 нм; в других группах сохранялись признаки боли минимальной интенсивности.

Морфологические результаты и морфометрия. На 7-е сутки в группе традиционного лечения дефекты в области лунки представляли собой открытые неэпителизированные раны, заполненные фибрином, эритроцитами, лейкоцитами и фрагментами некротизированных тканей (в том числе костными частицами). В группе монотерапии 980 нм морфологическая картина в целом была сопоставимой с контролем; при этом признаков ожога, карбонизации или коагуляционного некроза, связанных с лазерным воздействием, не выявляли, что подтверждает безопасность выбранных режимов.


Рис. 1. Динамика клинических маркеров воспаления (гиперемия, отёк, боль) по срокам наблюдения для трёх групп с указанием статистической значимости.

 

В группе 980/1550 нм на 7-е сутки формировалась более организованная грануляционная ткань: между костной стенкой и зоной дефекта определялись участки рыхлой грануляционной ткани с обилием тонкостенных сосудов, ориентированных перпендикулярно фибринозной зоне; в отдельных образцах отмечали признаки ранней эпителизации.


Рис. 2. Микрофотографии тканей лунки на 7 сутки в трёх группах
(окраска H&E и пикросириус красный): зона дефекта, костная ткань, фибрин, эпителий; примеры ангиогенеза и организации грануляционной ткани.

Рис. 3 Анализ размеров дефекта и толщины грануляционной ткани на 7 сутки (ANOVA, p<0,05), демонстрирующий преимущество двухволновой терапии.

 

Микробиологические результаты. В тесте in vitro лазер 980 нм демонстрировал быстрый бактерицидный и фунгицидный эффект: при экспозиции 2 с отмечали выраженное снижение числа КОЕ, а после 3 с жизнеспособные клетки S. mutans, S. aureus и C. albicans не выявлялись.

В эксперименте in vivo у всех животных к 3-м суткам регистрировали рост условно-патогенной микрофлоры, что соответствовало развитию альвеолита. После лечения в группах лазерной терапии наблюдали резкое снижение бактериальной нагрузки: к 5-м суткам при 980 нм — 2,0×10*5±4,0×10*5 КОЕ/мл, при 980/1550 нм — 4,0×10*4±2,0×10*4 КОЕ/мл; к 7-м суткам показатели приближались к исходным уровням (до операции). В группе традиционного лечения к 5 суткам микробная нагрузка оставалась высокой (2,4×10*7±1,6×10*7 КОЕ/мл) и к 7 суткам сохранялась на уровне 3,0×10*6±2,0×10*6 КОЕ/мл, что коррелировало с более длительным сохранением воспалительных признаков.

Таблица 2 – Динамика микробной обсеменённости лунки (КОЕ/мл, M±SD)
до операции и на 3, 5 и 7 сутки.

Группа

До операции, КОЕ/мл (M±SD)

3-и сутки, КОЕ/мл (M±SD)

5-е сутки, КОЕ/мл (M±SD)

7-е сутки, КОЕ/мл (M±SD)

Традиционный метод (кюретаж+антисепт.), n=6

1,8×10*4 ± 1,0×10*4

3,3×10*6 ± 2,3×10*6

2,4×10*7 ± 1,6×10*7

3,0×10*6 ± 2,0×10*6

Лазер 980 нм, n=6

5,6×10*4 ± 2,5×10*4

5,0×10*6 ± 2,6×10*6

2,0×10*5 ± 4,0×10*5

2,0×10*4± 1,0×10*4

Лазер 980+1550 нм, n=6

2,0×10*4 ± 0,8×10*4

7,8×10*5 ± 4,0×10*5

4,0×10*4 ± 2,0×10*4

1,0×10*4 ± 1,9×10*3


Рис. 4. Антимикробный эффект 980 нм in vitro: фотографии чашек Петри после экспозиции 1, 2 и 3 с и график изменения количества КОЕ.

 

Комплекс клинических, микробиологических и морфологических данных показывает, что лазерная терапия способна улучшать течение заживления в условиях альвеолита. Наиболее выраженный эффект выявлен для сочетания 980 и 1550 нм, что согласуется с представлениями о комплементарных механизмах: 980 нм обеспечивает локальную деконтаминацию и уменьшение воспаления, а 1550 нм в фракционном режиме стимулирует ангиогенез и созревание грануляционной ткани, ускоряя переход к продуктивной фазе регенерации.

Ограничениями исследования являются экспериментальная модель на здоровых животных и ограниченный срок наблюдения (до 7 суток). Для переноса результатов в клиническую практику необходимы дальнейшие исследования на расширенных выборках, разработка стандартизированных параметров воздействия и оценка эффективности в клинических условиях у пациентов с альвеолитом.

Выводы. Лазерная терапия в экспериментальной модели альвеолита обеспечивает более быстрый регресс воспаления и снижение микробной контаминации по сравнению с традиционным кюретажем и антисептической обработкой.

Кратковременное контактное воздействие лазером 980 нм обладает выраженным антимикробным эффектом и сопровождается снижением бактериальной нагрузки в лунке к 5–7 суткам.

Сочетание 980 и 1550 нм обеспечивает наиболее выраженные клинические и морфологические эффекты: более раннее купирование боли, ускоренное закрытие дефекта и признаки более зрелой организации грануляционной ткани при отсутствии признаков термического повреждения.

×

About the authors

Dinislam Nilovich Davletshin

I.M. Sechenov First Moscow State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation (Sechenov University), E.V. Borovsky Institute of Dentistry

Author for correspondence.
Email: tshin.dinislam@gmail.com

Postgraduate Student at the Department of Surgical Dentistry

Russian Federation, 121059, Russia, Moscow, Mozhaysky Val Street, 11

Ekaterina Yuryevna Dyachkova

I.M. Sechenov First Moscow State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation (Sechenov University), E.V. Borovsky Institute of Dentistry

Email: dyachkova_e_yu_1@staff.sechenov.ru

Dr. of Medical Sciences, Associate Professor of the Department of Surgical Dentistry

Russian Federation, 121059, Russia, Moscow, Mozhaysky Val Street, 11

Diane Igorevna Sologova

I.M. Sechenov First Moscow State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation (Sechenov University), E.V. Borovsky Institute of Dentistry

Email: sologova_s_s@staff.sechenov.ru

Dentist-Surgeon at the Department of Surgical Dentistry

Russian Federation, 121059, Russia, Moscow, Mozhaysky Val Street, 11

Demid Viktorovich Mishev

I.M. Sechenov First Moscow State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation (Sechenov University), E.V. Borovsky Institute of Dentistry

Email: mishev.demid@gmail.com

student

Russian Federation, 121059, Russia, Moscow, Mozhaysky Val Street, 11

Arina Igorevna Lavrentieva

I.M. Sechenov First Moscow State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation (Sechenov University), E.V. Borovsky Institute of Dentistry

Email: lavrentieva.arina@gmail.com

resident of the Department of Orthodontics

Russian Federation, 121059, Russia, Moscow, Mozhaysky Val Street, 11

Deni Magomed Huseynovich Mustafinov

I.M. Sechenov First Moscow State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation (Sechenov University), E.V. Borovsky Institute of Dentistry

Email: mustafinov.deni@gmail.com

student

Russian Federation, 121059, Russia, Moscow, Mozhaysky Val Street, 11

References

  1. Mamoun J. Dry Socket Etiology, Diagnosis, and Clinical Treatment Techniques. J Korean Assoc Oral Maxillofac Surg. 2018;44(2):52-58. doi: 10.5125/jkaoms.2018.44.2.52.
  2. Kamal A, Omar M, Samsudin AR. Management of Dry Socket: New Regenerative Techniques Emerge While Old Treatment Prevails. Dent Rev. 2022;2:100035. doi: 10.1016/j.dentre.2022.100035.
  3. Abdel Hamid MA, Zaied AA, Zayet MK, Abdelmageed H, Hassan EA, Amaroli A. Efficacy of Flat-Top Hand-Piece Using 980 nm Diode Laser Photobiomodulation on Socket Healing after Extraction: Split-Mouth Experimental Model in Dogs. Photochem Photobiol. 2021;97(3):627-633. doi: 10.1111/php.13356.
  4. Asnaashari M, Ebad LT, Shojaeian S. Comparison of Antibacterial Effects of 810 and 980-nanometer Diode Lasers on Enterococcus faecalis in the Root Canal System: An In Vitro Study. Laser Ther. 2016;25(3):209-214. doi: 10.5978/islsm.16-OR-17.
  5. Pergolini D, Del Vecchio A, Palaia G, Rocchetti F, Cefalà R, De Angelis R, Tenore G, Romeo U. Photobiomodulation after Surgical Extraction of the Lower Third Molars: A Narrative Review. Oral. 2022;2(1):18-28. doi: 10.3390/oral2010004.
  6. Miller AL, Clarkson JM, Quigley C, Neville V, Krall C, Geijer-Simpson A, Flecknell PA, Leach MC. Evaluating Pain and Analgesia Effectiveness Following Routine Castration in Rabbits Using Behavior and Facial Expressions. Front Vet Sci. 2022;9:782486. doi: 10.3389/fvets.2022.782486.
  7. Babtan AM, Ilea A, Feurdean CN, Ceci S, Pula B, Candrea S, Azzollini D, et al. Biostimulation with Low-Level Laser Therapy and Its Effects on Soft and Hard Tissue Regeneration: Literature Review. J Mind Med Sci. 2022;9(1):28-37. doi: 10.22543/7674.91.P2837.
  8. Shatilova K, Aloian G, Karabut M, Ryabova V, Yaroslavsky IV, Altshuler G. In Vivo and Ex Vivo Characterization of a Novel Er Fiber Laser System for Fractional Treatment of Soft Oral Tissues. In: Lasers in Dentistry XXIV. SPIE; 2018. Vol 10473. P. 88-94. doi: 10.1117/12.2290734.
  9. Minervini G, Franco R, Martelli M, Hafedh S, Marrapodi MM, Di Blasio M, Bollero P, Cicciù M. Low-Level Laser Treatment’s Ability to Reduce Dry Socket Pain. Acta Odontol Scand. 2024;83:631-641. doi: 10.2340/aos.v83.42261.
  10. Iaria R, Vescovi P, De Francesco P, Giovannacci I. Laser Photobiomodulation: What Are the Ideal Parameters for Each Type of Laser Used in Dental Practice to Promote Fibroblast Proliferation and Differentiation? A Systematic Review. Life. 2025;15(6):853. doi: 10.3390/life15060853.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies