ยอดขายเลเซอร์พุ่งทะยาน ในตลาดด้านทันตกรรม

 สิริชนก จันทร์ใบ
ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ

   ทันทีที่ทันตแพทย์เริ่มนำเอาเทคนิคการเจาะรูฟันด้วยเลเซอร์เข้ามาใช้เพื่อให้เป็นอีกทางเลือกหนึ่ง ทางบริษัท Biolase ชาวแคลิฟอร์เนีย ได้เร่งเก็บเกี่ยวผลประโยชน์เพื่อครองความเป็นผู้นำในการผลิตเครื่องมือและอุปกรณ์เลเซอร์เพื่อใช้งานด้านทันตกรรม โดยประธานบริษัทและหัวหอกคนสำคัญของ Biolase คือ Jeffery Jones ซึ่งเป็นผู้ก่อตั้งแผนกเลเซอร์ด้านทันตกรรมให้กับบริษัท Biolase ได้เปิดเผยถึงข้อมูลและแผนการดำเนินงานของบริษัทดังต่อไปนี้ 

รูปที่ 1 Jeffery Jones ประธานบริษัท Biolase

   นับย้อนหลังไปเกือบ 20 ปีที่แล้ว ทันตแพทย์ในสหรัฐอเมริกาได้เริ่มผลิตงานวิจัยเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้เลเซอร์ในการเจาะฟัน  จนกระทั่งปัจจุบันนี้ตลาดในส่วนเลเซอร์ด้านทันตกรรมกลายเป็นหัวใจสำคัญของ Biolase ไปแล้ว โดย Biolase ถือได้ว่าเป็นบริษัทไฮเทคแห่งหนึ่งในสหรัฐอเมริกาที่มีอัตราการเติบโตอย่างรวดเร็วในระยะเวลาอันสั้น ยืนยันด้วยยอดขายต่อไตรมาสที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง 40% ปีต่อปี

รูปที่ 2 Waterlase Base Unit from Biolase มีขนาด 12.5 x 26 x 32 inches

   สำหรับ Biolase ซึ่งเป็นบริษัทติดอันดับที่ 148 ในเมืองซานคลีเมนเต (San Clemente) รัฐแคลิฟอร์เนียใต้ อาจถือได้ว่าความสำเร็จที่ได้ส่วนหนึ่งเป็นเพราะพัฒนาการของวัสดุที่ผลิตแสงเลเซอร์ชื่อ Yttrium Scandium Gallium Garnet (YSGG) โดย YSGG เองเป็นชิ้นส่วนพื้นฐานที่สำคัญที่ประกอบอยู่ในผลิตภัณฑ์ชิ้นแรกของ Biolase นั่นก็คือ Waterlase ซึ่งเป็นเครื่องมือในการเจาะฟัน ได้รับการเปิดตัวไปตั้งแต่ปี ค.ศ.1998 โดยอุปกรณ์ดังกล่าวใช้หลักการ “Hydrokinetics” ซึ่งเป็นการใช้พลังงานแสงเลเซอร์ขับดันสเปรย์ของน้ำในการเจาะเนื้อฟัน วิธีการนี้สามารถช่วยลดความเจ็บปวดของผู้ป่วยลงมากจนแทบไม่รู้สึกในขณะรักษา

“ในขณะนี้ [ปี 2003] ถือได้ว่า YSGG เลเซอร์ มียอดขายเป็นอันดับหนึ่งของโลก และครองตำแหน่งยอดขายอันดับหนึ่งติดต่อกันมาแล้วสามปีซ้อน” Jeffery Jones ประธานบริษัท Biolase กล่าว “ส่งผลให้ยอดขายของ Waterlase สูงถึงกว่าพันชุด” จากความสำเร็จดังกล่าวทำให้ Biolase สามารถรายงานได้ว่าเป็นบริษัทที่ทำกำไรได้อย่างมหาศาล และมียอดขายต่อไตรมาสในขณะนั้นถึง 10 ล้านเหรียญสหรัฐ (8.54 ล้านยูโร) โดยในหกเดือนแรกของปี 2003 บริษัททำรายได้สุทธิไว้ที่ 2.4 ล้านเหรียญสหรัฐ และถ้าดูยอดขายมีอัตราการขยายตัวเทียบจากปีที่แล้วสูงขึ้นถึง 59% ทำให้ตัวเลขยอดขายในปี 2003 ทะลุ 19.7 ล้านเหรียญสหรัฐ 

รูปที่ 3 LaserSmile Base Unit from Biolase มีขนาด 8.5 x 9 x 12.5 inches

   แต่ความสำเร็จดังกล่าวของ Waterlase ก็ไม่ได้ทำให้ Biolase ได้หยุดตัวเองอยู่กับความรุ่งเรืองแค่นั้น แต่เร่งเปิดตัวผลิตภัณฑ์ใหม่เป็นตัวที่สองคือ LaserSmile ในปี 2002 ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ที่ออกแบบเพื่อใช้สำหรับการขัดฟันขาวโดยเฉพาะ และเป็นอุปกรณ์ที่ได้รับการรับรองจากองค์การอาหารและยาของสหรัฐอเมริกา (FDA: US Food and Drug Administration) ในเดือนตุลาคม ปี 2003 ให้เป็นผลิตภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์-เลเซอร์ชิ้นแรกที่สามารถใช้รักษาโรคเหงือกและฟันได้ (Periodontal Disease-decay) เป็นอาการที่เกิดในบริเวณซอกเล็ก ๆ ระหว่างเหงือกและฟัน การรักษาด้วยเลเซอร์นั้นเป็นการใช้เลเซอร์ช่วยกำจัดเยื้อหุ้มชั้นนอกออก

รูปที่ 4 โรคเหงือกและฟัน (Periodontal Disease-decay) ที่อาจเป็นสาเหตุของการสูญเสียฟันได้ในที่สุด

   นอกจากนี้ในเดือนพฤษภาคมปี 2003 บริษัทยังได้ขยายตลาดและเพิ่มชนิดของสินค้าใหม่ที่เรียกว่า “Product Portfolio” เพราะบริษัทยอมแลกเงินสดกว่า 1.83 ล้านเหรียญสหรัฐรวมทั้งหุ้นส่วนกว่า 307,500 หุ้นเพื่อให้ได้เป็นเจ้าทรัพย์สินทางปัญญาด้านเลเซอร์ทั้งหมดของบริษัท American Medical Technologies (AMT) อันได้แก่ สิทธิบัตร ฐานความรู้ เทคนิคการใช้อุปกรณ์ ฯลฯ ซึ่งทำให้ Biolase ได้ครองฐานผลิตภัณฑ์ของอุปกรณ์เลเซอร์ด้านทันตกรรมที่กว้างมากของ AMT รวมทั้งได้ใช้ชื่อแบรนด์แนมด้านทันตกรรมของ AMT ซึ่งถือว่ามีชื่อเสียงมากในสหรัฐอเมริกา และพ่วงท้ายด้วยแนวโน้มฐานลูกค้าใหม่จำนวนมากที่ Biolase จะได้มาพร้อมกับขอบข่ายประเภทของสินค้าที่กว้างขึ้น 

   การเข้าถึงทรัพย์สินทางปัญญาของ AMT ด้านเลเซอร์ เป็นหนึ่งในกลยุทธ์ของการสร้างความเติบโตให้กับตลาดในปี 2003 และปีถัด ๆ ไป ด้วยฐานความรู้ด้านเลเซอร์ที่แข็งแกร่งของ AMT จะช่วยเพิ่มปริมาณลูกค้าของ Biolase ให้เป็นสองเท่าได้ในเวลาไม่นาน และยังช่วยเพิ่มปริมาณผู้สนใจสั่งซื้อ Waterlase และ LaserSmile ได้อีกกว่าร้อยราย

เยี่ยม เงียบ และสะดวกสบาย

• ทำไม Waterlase และ LaserSmile ถึงได้รับความนิยมมากขนาดนี้ ?

   Jones มีคำตอบสำหรับคำถามนี้ ข้อแรกคือเครื่องมือที่ใช้เลเซอร์จะไม่ทำให้ฟันเกิดความร้อนหรือเกิดการสั่นสะเทือนในขณะปฏิบัติการ ซึ่งทั้งความร้อนและการสั่นสะเทือนจะเกิดขึ้นเมื่อทำการเจาะด้วยดอกเจาะความเร็วสูง จึงถือได้ว่าเลเซอร์ช่วยรักษาสุขภาพฟันที่ดีและทำให้ผู้ป่วยรู้สึกสบายขึ้น สำหรับ Waterlase นอกจากจะเงียบและไม่สร้างความเจ็บปวดแล้ว ยังช่วยให้ผู้ป่วยไม่ต้องฉีดยาชาอีกด้วย ที่สำคัญรอยตัดที่ได้มีความสะอาดและสวย ไม่ว่าจะเป็นการตัดเนื้อเยื่อแข็งหรือเนื้อเยื่ออ่อนของฟัน

   “Waterlase ถูกนำไปใช้ในการทำฟันมากกว่าเครื่องมือเลเซอร์ด้านทันตกรรมชนิดอื่น หรือถ้าว่ากันตามจริงแล้ว Waterlase มีการนำมาใช้งานมากกว่าเลเซอร์ด้านการแพทย์อื่นใด ด้วยเพราะมีช่องโหว่จากทาง FDA อยู่มากที่ยังไม่ได้ถูกรับรองให้มีการประยุกต์ใช้เลเซอร์กับทันตกรรม ดังนั้นเมื่อมีเลเซอร์จึงทำให้ทันตแพทย์สามารถประยุกต์ใช้เลเซอร์ทำอะไรได้หลายอย่างซึ่งก่อนหน้านี้ ไม่สามารถทำได้ หรือช่วยให้ทันตแพทย์ทำงานได้ง่ายขึ้นมาก”

  ถึงแม้โดยส่วนใหญ่ Waterlase ถูกนำมาใช้กับเนื้อเยื่อส่วนแข็งของฟัน เช่นการเตรียมรูสำหรับอุด แต่ศักยภาพของมันมีมากกว่านั้นมาก ตัวอย่างเช่น Waterlase ยังสามารถใช้ในการเพิ่มความยาวของเนื้อฟัน (Crown: เป็นส่วนของฟันที่โผล่พ้นเหงือก) โดยเฉพาะในกรณีที่ฟันเกิดแตกจนไม่เหลือเนื้อฟันที่โผล่พ้นเหงือกพอที่จะใส่หมวกครอบฟันหรือ Crown ด้านบน ได้ ปกติกรณีแบบนี้ต้องทำการรักษาด้วยการถอนฟันออก หรือทำการเจียรหรือขุดไปที่กระดูกรอบ ๆ ฟัน 

 ซึ่งสร้างความเจ็บปวดให้กับผู้ป่วยเป็นอย่างมาก และการรักษาด้วยวิธีดังกล่าวผู้ป่วยต้องไปพบแพทย์หลายครั้ง “แต่ด้วย Waterlase สามารถใช้เลเซอร์ตัดเนื้อเยื่อรอบ ๆ ฟันออกได้โดยง่ายและสามารถตัดวนไปที่กระดูกรอบ ๆ ฟันได้หลายครั้ง จึงทำให้การรักษานุ่มนวลและไม่ทำให้เจ็บ จนสามารถกล่าวได้ว่าขณะนี้ Waterlase เป็นอุปกรณ์เลเซอร์เพียงชนิดเดียวในโลก ที่ได้รับการรับรองให้ใช้รักษากระดูกด้านทันตกรรมได้”  

รูปที่ 5 Crown คือส่วนรูปร่างของฟันที่โผล่พ้นเหงือก

  แต่ LaserSmile ต่างจาก Waterlase ตรงที่ไม่ได้ถูกออกแบบมาให้ใช้งานกับเนื้อเยื่อส่วนที่แข็ง  แต่เน้นใช้งานสำหรับการขัดฟันขาวและใช้งานกับเนื้อเยื่อส่วนที่นิ่ม ในการขัดฟันจะอาศัยชิ้นส่วนของอุปกรณ์ที่มีความโค้งสำหรับครอบฟันได้หลายซี่  ทำให้การขัดฟันทำได้หลายซี่ในเวลาเดียวกัน  ในการขัดฟันจะอาศัยเลเซอร์ไดโอดช่วงความยาวคลื่น 810 (nm) นาโนเมตร โดยทันตแพทย์จะต้องทาเจลชนิดพิเศษ (Photoactivated) ให้ทั่วฟัน และเจลจะถูกกระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยาเมื่อโดนแสง โดยปกติแสงเลเซอร์ที่ใช้จะเป็นเลเซอร์สัญญาณ “Bursts” ถูกปล่อยมาเป็นคาบ ๆ ละ 15 วินาที  และทำการยิงเป็นจำนวน 10 ครั้ง ทำให้ในขณะนี้ LaserSmile ครองความเป็นที่สุดด้านความเร็วในการขัดฟันขาว

เลเซอร์คู่แข่ง

   ต้องขอบคุณ Waterlase และ LaserSmile ที่ทำให้ทางบริษัทถือสิทธิบัตรของเทคโนโลยีที่ตรงกับความต้องการใช้งานของทันตแพทย์มากที่สุด แต่คู่แข่งหลักของเลเซอร์ YSGG ก็คือเลเซอร์ Er:YAG ซึ่งเป็นเลเซอร์ที่ให้แสงความยาวคลื่น 2.94 ไมโครเมตร 
     
  “ขณะนี้เลเซอร์ Er:YAG มีพร้อมใช้งานอยู่ในด้านการรักษาผิวหนังและการผ่าตัดศัลยกรรมพลาสติก” Jones กล่าว “ด้วยผลิตภัณฑ์ที่ Biolase ได้พัฒนาขึ้น กระตุ้นให้บริษัทอื่น ๆ ที่ขายสินค้าประเภทเดียวกันนี้พยายามเร่งปรับปรุงสินค้าของเค้า ถึงแม้ว่าจะมีบริษัทยักษ์ใหญ่มากมายที่ใช้เลเซอร์ Er:YAG เป็นหลัก แต่ Biolase ก็สามารถก้าวล้ำแซงหน้าไปได้ไกลมากแล้ว” 

  ข้อแตกต่างที่สำคัญของเลเซอร์สองชนิดนี้คือ ระดับการดูดซับพลังงานแสงเลเซอร์ของตัวกลางที่เป็นน้ำ และความลึกที่แสงสามารถตัดผ่านเข้าไปในเนื้อเยื่อได้ ตามคำกล่าวของ Jones น้ำมีอัตราการดูดซับพลังงานที่ความยาวคลื่นของแสงเลเซอร์ Er:YAG มากกว่าที่ความยาวคลื่นของแสงเลเซอร์ YSGG ส่วน Er:YAG สามารถตัดเข้าไปในเนื้อเยื่อได้ลึกประมาณ 1 ไมโครเมตร ขณะที่ YSGG ตัดเข้าไปในเนื้อเยื่อได้ประมาณ 3-5 ไมโครเมตร แต่ถ้าแสงถูกหยุดกะทันหันด้วยเนื้อเยื่อที่อุ้มน้ำมาก ๆ นอกจากจะทำให้แสงจะตัดเนื้อเยื่อไม่เข้าหรือความลึกเป็นศูนย์แล้ว ยังทำให้คุณเลือดไหลอีกต่างหาก

   แต่ถ้ามองในแง่ดีจะพบว่า Biolase มีส่วนแบ่งตลาดที่สำคัญมากในอนาคตบนเทคโนโลยีของเลเซอร์ YSGG“แค่เฉพาะในกลุ่มประเทศที่พัฒนาแล้วพบว่ามีปริมาณทันตแพทย์มากถึง 500,000 คน แต่อุปกรณ์ที่ขายได้ในขณะนี้มียอดขายอยู่เพียงพันกว่าชุดเท่านั้น ดังนั้นในอนาคตยังมีที่เหลือของตลาดอยู่อีกมาก คาดการณ์ได้ว่าอีกไม่กี่ปีข้างหน้าคงมีความน่าสนใจมากทีเดียว

• Waterlase มีการทำงานอย่างไร ?

   หัวใจของ Waterlase คือเลเซอร์สัญญาณพัลส์ที่ทำจากคริสตัล YSGG ฝังไว้ด้วยอะตอมของ “Erbium Chromium” (เรียกว่า วัสดุ Erbium Chromium – Doped YSGG) ซึ่งสามารถปล่อยแสงความยาวคลื่น 2.78 ไมโครเมตร มีถึงกำลังสูงถึง 6 W ด้วยพลังงานพัลส์สูงสุดถึง 300 ไมโครจูน หรือ 300 ไมโครวัตต์ต่อวินาทีในการรักษา ทันตแพทย์จะเป็นผู้ควบคุมชิ้นส่วนมือถือ ดังรูปที่ 6

           รูปที่ 6 Pain-free Dentistry: the Waterlase

   ซึ่งแสงอินฟราเรดจะถูกลำเลียงผ่านใยแก้วนำแสงชนิด “Zirconium Fluoride” ไปยังชิ้นส่วนมือถือนั้น ในระหว่างขั้นตอนการเจาะฟันแสงจะรวมตัวกับสเปรย์ของอากาศและน้ำ โดยน้ำจะดูดซับพลังงานแสงและพุ่งชนผิวฟันด้วยความเร็วสูง โดยปลายของอุปกรณ์ต้องถืออยู่ห่างจากฟันประมาณ 2-3 มิลลิเมตร เพื่อเว้นระยะไว้ให้เกิดประสิทธิภาพในการทำปฏิสัมพันธ์ระหว่างน้ำและแสงสูงที่สุด

   อาศัยการรวมตัวของแสงเลเซอร์-อากาศ-น้ำ ในการตัดเนื้อเยื่อ ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่เรียกว่า “HydroKinetics” ซึ่งมีประสิทธิภาพสูงในการตัดเนื้อเยื่อ และยังไม่สร้างความเจ็บปวดให้กับผู้ป่วยอีกด้วย
              
   กระบวนการเจาะฟันอย่างที่ได้กล่าวไว้ว่าอาศัยหลักการของ “HydroKinetics” ซึ่งเป็นการแปลสภาพน้ำจากของเหลวให้เป็นไอ หลังจากสเปรย์ของน้ำดูดซับพลังงานแสง น้ำจะกลายเป็นไอและพุ่งชนฟันด้วยความเร็วสูง ดังนั้นน้ำจึงเป็นตัวกลางที่แท้จริงที่เจาะเข้าไปในฟัน ในตอนแรกคุณอาจคิดว่าน้ำใช้เพื่อเป็นตัวกลางในการระบายความร้อน แต่จริง ๆ แล้วน้ำเป็นตัวกลางหลักในการขุดเจาะฟัน

 ดังนั้นการควบคุมกำลังของแสงกับอัตราส่วนของอากาศและน้ำต้องการความแม่นยำสูง ซึ่งสามารถควบคุมได้ด้วยหน่วยควบคุม (Base Unit) ของ Waterlase เอง สำหรับการตัดเนื้อเยื่อแข็งจะต้องใช้แสงเลเซอร์-อากาศ-น้ำ รวมกัน ในขณะที่การตัดเนื้อเยื่ออ่อนจะเป็นการใช้แสงเลเซอร์-อากาศ เท่านั้น ตัวอย่างการใช้งานกับการตัดเนื้อเยื่ออ่อน ได้แก่ Incisions การกำจัดเนื้อเยื่อของเหงือกหรือ Coagulating Capillaries ส่วนขั้นตอนในการเจาะฟันต้องมีการกำหนดตำแหน่งเป้าหมายก่อน โดยจะอาศัยแสงเลเซอร์สีแดงกำหนดตำแหน่งเป้าหมายที่ต้องการ เมื่อได้ตำแหน่งดังกล่าวแล้วแพทย์จะสวิตช์ไปใช้แสงอินฟราเรดเพื่อทำการเจาะจริง โดยระบบนี้สามารถเจาะรูขนาดเล็กเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลาง 200 ไมโครเมตร ได้

รูปที่ 7  แป้นควบคุมอัตราส่วนของอากาศ น้ำ ของ Waterlase เป็นปุ่มสัมผัสแบบดิจิตอล ของ Base unit

แปลและเรียบเรียงจาก
• Sales soar at dental laser specialist, Opto & Laser Magazine