لیزر(Laser) مخفف کلمه­ی Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation است که اولین بار توسط انیشتین مطرح شد. اولین لیزر از یاقوت ساخته شده است.

نور از تمامی طیف­های رنگ با طول موج­های متفاوت تشکیل شده است، در حالیکه لیزر همیشه تک طول موج است (Collimated) و بر روی یک خط سیر می­کند (Coherent). نور سفید توسط منشور به طیف رنگی تجزیه می‌شود که به هفت گروه تقسیم‌بندی می‌شود که تنها طیف مرئی (محدوده­ی 380 – 750 nm) برای ما قابل رویت است.

 Violet: 380 – 450 nm    

Blue: 450 – 475 nm         

Cyan: 476 – 495 nm

Green: 495 – 570 nm    

Yellow: 570 – 590 nm      

Orange: 590 – 590 nm                  

Red :620 – 750 nm

تعداد امواج در واحد ثانیه را فرکانس گویند. هرچه از ابتدای طیف به انتهای آن می­رویم فرکانس کمتر ­شده، در حالیکه طول موج بلندتر می­شود (به فاصله­ی بین دو قله طول موج گفته می‌شود)

با توجه به این جدول، این طیف به 3 گروه امواج تقسیم می‌شود:

1- invisible ionizing radiation (امواج یونیزاسیون) که توانایی تغییر در DNA سلول را دارند و به دو گروه x-ray   و ultraviolet تقسیم می­شود.

2- visible (امواج طیف مرئی)

3- visible thermal radiation که به 3 گروه Near-infrared، mid- infrared  و Far- infrared تقسیم می‌شوند.

(فرابنفش) ultraviolet

رایج­ترین لیزر در این محدوده طول موج، لیزر Excimer با طول موج 308 nm می­باشد که در چشم پزشکی کاربرد بسیاری دارد.

(طیف مرئی) visible

• اولین گروه، در این محدوده طول موج، Blue Diod با طول موج nm445 می­باشد.

• دومین گروه، لیزرهای Argon می­باشند که دارای 3 طول موج 490 nm، 488 nm و 514 nm هستند. طول موج 514 nm به نام Argon green، دو تای دیگر به نام Argon blue نامیده می­شوند.

• سومین گروه، در این محدوده طول موج، لیزر Green KTP با طول موج 532 nm می­باشد.

*برای ساخت این لیزر، کریستال جامد ِ Nd:YAG  در وسط پتاسیم تیتانیوم فسفات قرار داده شده تا ارتفاع امواج بالاتر، فرکانس امواج بیشتر و طول موج کمتر شود. در این لیزر اشعه یکنواخت تولید می‌شود و لیزر chopped (قطع) می‌شود پس دمای بافت خیلی بالا نمی رود. این لیزر به علت جذب  بالای آن در ملانین برای رفع موهای زائد استفاده می شود.

• چهارمین گروه، لیزر Diod با رنگ قرمز(red diod) و طول موج 635 – 675 nm است.

*این لیزرهای قرمز مرئی در low level laser therapy استفاده می‌شوند. بدین معنا که از دوز بسیار پایین استفاده می شود تا اثرات بیولوژیک در بافت ایجاد کنیم مثل کاهش درد، افزایش رژنریشن و... .

** لیزرهای محدوده visible لیزرهایی هستند که جذب هموگلوبین و ملانین می‌شوند اما در آب جذب نمی­شوند. بنابراین نمی‌توانیم با آن­ها دندانی را بتراشیم. (بیشترین جذب ملانین درمحدوده مرئی مثل KTP داریم.)

Infrared

امواج بلندتر از 700 nm هستند که خود به 3 گروه تقسیم می­شوند:

• اولین گروه، Near Infrared با طول موج 800 – 1500 nm هستند و به محدوده­ مرئی نزدیکتر هستند که شامل لیزرهای  Diod 810 nm، Diod 940 nm، Diod 970 nm، Diod 1064 nm ، و دو لیزر Nd:YAG 1064 nm  (این لیزر برای برش، کوآگولیشن، کورتاژ کردن کاربرد دارد)  وND:YAP 1340 nm  (این لیزردر دندانپزشکی کاربردی ندارد) می باشند.

(در ۲ طول موج 1064 و 1340 بیشترین جذب در هموگلوبین را داریم)

* لیزرNd:YAG 1064 nm  با لیزرDiod 1064 nm  در نوع تولید اشعه و خواص اشعه با یکدیگر تفاوت دارند.

** از Diod ها در محدوده Near-infrared برای low level laser therapy هم استفاده می‌شود.این لیرز جزء کوچکترین لیزرها هست که ارزان و در دسترس است. (توجه شود که در بلیچینگ برای لیرز diod ژل باید قرمز رنگ باشد!)

** لیزر Nd:YAG اسم کریستالش yitrium-aluminium-garnet است که با نئودینیوم الحاق شده است. معمولا سبز یا قرمز است. در ملانین (به همین دلیل برای برداشت لکه های پوستی استفاده می شود) و هموگلوبین جذب خیلی خوبی دارد. مینا را می تواند بتراشد اما بعلت نفوذ زیادی که دارد باعث از بین رفتن پالپ می‌شود پس حین کار برروی لثه باید لیزر را موازی با سطح دندان بگیریم (زیرا عمق نفوذ بالایی دارد). جزء لیزرهای پالسی واقعی است. ( بدین معنا که یک شروع دارد، آرام بالا می­رود، اوج می‌گیرد سپس آرام پایین می آید) . پس چون پالسی است سریعتر به قله بالاتر می­رسد، دما خیلی سریع بالا می‌رود و برش تمیزتری می­دهد و سریع تر هم پایین می آید (پس به علت اثر گرمایی بالایی که دارد در جراحی لثه ،برای برش بافت، استفاده می شود). برخلاف آن دایود chopped نیست پس در انجام کار مشابه بین این دو لیزر، ND:YAG بهتر است.

• دومین گروه، mid- infrared با طول موج بین 2000 nm تا 3000 هستند که شامل دو نوع  لیزر Er,Cr:YSGG 2780 و Er:YAG 2940 ( جذب آب بسیار بالاتری دارد) می باشند.

* قبل از این محدوده لیزرها صرفاً برروی بافت نرم بودند از اینجا به بعد می­توانند هم بروی استخوان و هم برروی بافت نرم کار کنند (co2 و Erbiumها) که به آن ها لیزرهای soft and hard tissue laser  می گوییم. هر دو لیزر به عات جذب در آب دو می توانند دندان ها را تراش دهند و تنها لیزرهایی هستند که خاصیت abrasion دارند. این لیزرها هیچگونه لرزشی ندارد پس حین کار مریض دردی را احساس نمی‌کند و به بی‌حسی نیازی نیست.

* جذب در آب Er:YAG  ۳ برابر جذب درآب Er.Cr.YSGG است. بنابراین Er:YAG درمینا بیشتر نفوذ می‌کند (۷ میکرون) زیرا بافت مینا آب کمتری دارد درحالیکه در عاج ۵ میکرون  نفوذ می‌کند زیرا بافت­ عاج آب بیشتری دارد. Er.Cr.YSGG در مینا ۲ میکرون و در عاج ۱۵ میکرون نفوذ می‌کند پس در حفره عمیق تهدیدی برای پالپ محسوب می شود. عاج پوسیده نیز آب بیشتری دارد پس نفوذ در آن بیشتر بوده و به راحتی حذف می گردد. عاج پری توبولار نسبت به عاج اینترتوبولارهیدروکسی آپاتیت بیشتر و آب کمتری دارد به همین دلیل لیزر عاج اینترتوبولار بیشتری را برمی دارد.

• سومین گروه، Far- infrared با طول موج بالاتر از 3000 نانومتر هستند. که شامل لیزرهای  Co₂ 9300  ( در بین کل لیزرها حداکثر جذب را در هیدروکسی آپاتیت دارد پس  تنها لیزر co2 ای است که هم توانایی برش در بافت نرم و هم در بافت سخت را دارد. بقیه co2 ها همگی بروی بافت نرم اثر دارند.)، Co₂ 9600، Co₂ 10600 و Co₂ 10300 می باشند.

* ماده‌ای که لیزر جذب آن می¬شود Chromophore نام دارد:

 ۱) آب: برای ما بسیار مهم است. بالاترین جذب آن در محدوده mid- infrared است پس با ۲ دو لیزر خانواده Erbium  ( Er,Cr:YSGG 2780)وEr:YAG 2940) ) می‌توانیم با مکانیسم جذب این لیزر در chromophore آب، مینای دندان را تراش دهیم. لیزرهای Co2 9300 ، Co2 9600 و  Co2 10300 نیز جذب آب بالایی دارند. 

۲) هموگلوبین: اولین جذب بالا را در محدوده ultraviolet دارد پس از آن در محدوده آبی بالاترین جذب را دارد. در قرمز هم جذب بالایی دارد (هرچند نسبت به محدوده آبی کمتر است)، در طول موج سبز اصلاً جذبی ندارد.

۳) هیدروکسی آپاتیت: بالاترین جذب در هیدروکسی آپاتیت را با لیزر Co2 داریم بنابراین می توانیم با مکانیسم  جذب این لیزر در Chromophore هیدروکسی آپاتیت مینای دندان را بتراشیم.

۴) ملانین: بالاترین جذب را در محدوده ی ultraviolet دارد که بسیار خطرناک است و کاربردی ندارد. پس از آن در محدوده سبز بالاترین جذب را دارد. (لیزر موهای زائد)

aimim beam* نوری است در طیف رنگی در محدوده چشم ما که موازی با لیزر قرار می دهند تا راهنمایی برای امواج نامرئی لیرز باشد. بسته به Nd:YAG ، رنگ آن می تواند متفاوت باشد. معمولاً برای لیزر  Diod از aimim beam قرمز رنگ استفاده می شود. در لیزرهای  Nd:YAG ، یک کمپانی آن را به رنگ قرمز و کمپانی دیگر آن را به رنگ سبز می‌سازد.

Photo dynamic therapy **، بدین معنا است که از chromophore متفاوتی همانند متیلن بلو، تولوئیدن بلو، زردچوبه و... استفاده می شود تا رنگ وارد بافت شود و به واسطه جذب لیزر در آن ها به اهداف درمانی خود برسیم مثل ضد عفونی کردن کانال در اندو، برای پاکسازی پاکت در پریو.  

**اکثر لیزرهایی که ما در دندانپزشکی استفاده می‌کنیم در محدوده­ی visible و Near-infrared هستند.