Как мы делаем лазеры

23 июля 2018 г., 6:02

Карьера Дмитрия Бутусова более 15 лет неразрывно связана с компанией Biolase

Путь становления бренда Biolase непрост. Здесь уже более двадцати лет создают и разрабатывают технологии — возможно, самые сложные в области лазерной медицины. Свою профессиональную историю, непосредственно связанную с историей компании вот уже 18 лет, рассказывает главный инженери вице-президент Biolase Дмитрий Бутусов.

КАК ВСЕ НАЧИНАЛОСЬ

Два француза — братья Levy, один из которых руководил отделением эндодонтики в университете в Марселе, а другой был неплохим предпринимателем, переехали в южную Калифорнию и в 1987 году основали фирму Endo Techniques с целью создания лазеров для стерилизации зубных каналов. Купили и разобрали чей-то лазер, получили пару патентов и стали набирать на работу инженеров. Не все соглашались участвовать в таком откровенном плагиате, к тому же братья не отличались обходительностью. Однако команда из неплохих инженеров вскоре была набрана, и через 3 года был построен медицинский лазер EndoLase 35 — мощный 35−ваттный Nd: YAG-лазер, который с легкостью мог резать любые мягкие ткани.

В отношении корневых каналов зуба было хуже: бактерии он действительно убивал, но сам зуб нагревался до такой степени, что начинал дымиться. Было разработано множество наконечников и насадок, подведено водяное охлаждение, но ничего не помогало: для дезинфекции нужна была высокая температура. До серьезных применений в эндодонтике дело не дошло, однако за несколько лет было продано около сотни таких лазеров. Некоторые из них еще работали до недавнего времени (более 20 лет!). В этот период в штате компании было уже более ста человек, и был нанят новый президент.

ПОЧЕМУ YSGG?

Практически каждая лазерная компания как в Америке, так и в Европе имеет выходца из России (Советского Союза) на одном из ключевых технологических постов. Как минимум одного. Это своего рода правило: какая же ты лазерная компания, если нет своего русского? Как так оказалось, что в начале 1990−х годов российский инженер оказался в Biolase, мне узнать не удалось. Однако именно благодаря ему компания начала использовать кристаллы Er, Cr: YSGG и до сегодняшнего дня остается в этом смысле уникальной. Длина волны излучения совсем немного отличается от лазеров всех конкурентов, но оказывается достаточной для заметно лучшего клинического эффекта, особенно при работе на мягких тканях.

Практически в каждой зарубежной лазерной компании на одном из ключевых постов — выходец из России. Это своего рода негласное правило

Александр имел доступ к нескольким типам кристаллов, способных генерировать лазерное излучение в области 3 микрон, поставлял их в Biolase, где группа инженеров под руководством Andrew Kimmel и Iona Rizoiu пробовала сверлить зубы. Кристалл YSGG, по их наблюдениям, оказался не только самым эффективным в смысле генерации мощности излучения, но и самым быстрым в удалении зубных тканей. Весь остальной мир — Германия, Япония, США, Корея, Словения и Израиль — занимался разработкой систем на основе другого кристалла — Er: YAG.

Дело в том, что длина волны лазерного излучения Er: YAG-лазера в точности совпадает с пиком поглощения воды при комнатной температуре — 2,94 микрометра. Именно это все считали его основным преимуществом. Кроме того, выращивать Er: YAG-кристалл значительно проще. Однако Biolase пошел своим путем.

Кроме отличительной длины волны (Er, Cr: YSGG-лазер генерирует на 2,79 микрометра), Biolase придумал свою теорию механизма удаления тканей зуба — гидрокинетический эффект. Он описывается как взрывное ускорение мельчайших частиц воды — от водяного спрея до сверхзвуковых скоростей — под действием мощных импульсов лазерного излучения. Именно эти частицы, обладающие громадной кинетической энергией, собственно, и режут зуб.

ЗОЛОТАЯ ЭРА BIOLASE

Ferrari-red Waterlase iPlus —символ возрождения и мирового лидерства технологий Biolase

Моей первоочередной задачей после начала работы в ранге главного инженера Biolase в 2000 году была доработка до производственного уровня и сертификации на соответствие международным стандартам двух новых лазерных систем — Millennium II (YSGG) и LaserSmile (диодный лазер, 810 нм). Это также включало полное изменение критических оптических модулей: они попросту не работали. Как только нашей группе это удалось, началась золотая эра Biolase.

С 2000 по 2004 год количество продаж лазерных систем росло на 30 % в год и к 2005 году исчислялось уже 1 000 единиц в год. Объем продаж вырос с менее миллиона долларов в 1999 году до почти 50 миллионов в 2004−м. Акции компании на рынке подскочили в 20 раз, отставая немного от eBay, и некоторые прозорливые инвесторы смогли выйти на пенсию. Это было незабываемо, и, казалось, предела росту нет.

Наша технология стала проникать в новые страны и на новые континенты. Германия, Корея, Австралия, Новая Зеландия, Испания, Россия — в разное время усилия лучших дистрибьюторов стоматологического оборудования обеспечивали поддержание продаж на уровне 40–50 миллионов в год.

ПЕРЕХОД КОЛИЧЕСТВА В КАЧЕСТВО

Как-то году в 2002−м мне передали замечания одного из врачей из Германии: «Похоже, что на заднем колесе моего Volkswagen больше технологии, чем в этом лазере». Это было замечание по внешнему виду белого Waterlase, которое я запомнил навсегда. В разработке всех лазерных систем под моим руководством эргономика и внешний вид не менее важны, чем функциональные технологические способности. Дизайнеры наших лазеров — мои личные друзья и объективно являются лучшими в США. Мы часто собираемся в неформальной обстановке и спорим по разным вопросам. Это помогает мне делать разработку, если хотите, «снаружи вовнутрь», а не наоборот, как это принято во многих технологических системах. И из-за этого у меня неоднократно возникали серьезные споры с руководством компании. Но наш лазер Waterlase MD те же немцы уже воспринимали как итальянский дизайн. Дальше — лучше: iPlus уже многие считают одной из самых красивых медицинских систем, а наконечник — лучшим в стоматологии (при том что ему уже 14 лет!).

Говоря о технологии обработки твердых тканей: замедление скорости роста продаж и конкурентная борьба заставили нас искать возможности увеличения скорости обработки зуба при сохранении габаритов системы и энергопотребления, а также по возможности не увеличивая риск возникновения болевого эффекта. Так, в 2008 году мы разработали неконтактный наконечник Turbo, который в 2–3 раза ускорил проработку эмали и дентина.

В 2011 году в системе iPlus нам удалось после 4 лет поисков увеличить энергию импульса в 2 раза и тем самым кардинально увеличить скорость препарирования. На выставке в Чикаго в 2011 году, где мы впервые представили Ferrari red iPlus, генеральный директор нашего основного конкурента в США — японской компании Hoya/ConBio (где я собирался работать) — пришел к нам с белым флагом и попросил о трудоустройстве.

Также мы начали обращать внимание на растущий рынок диодных лазеров, который мы запустили. Было принято решение создать нашу систему на основе уникальной длины волны. Но какой? После оперативных клинических испытаний мы выяснили, что 940 нм предпочтительнее уже устоявшихся 810 нм и 980 нм. В 2007 году мы представили лазер Ezlase, который, наряду с новой длиной волны излучения, имел самый короткий импульс (позволивший впервые проводить некоторые операции без обезболивания), сменные насадки (впоследствии беззастенчиво копируемые многими) и уникальный титановый корпус (лазер выглядит как новый на протяжении всей жизни). Это был безоговорочный успех, обеспечивший нам постоянный уровень продаж более 2 000 систем ежегодно и завоевание лидирующего положения в мире. Разработки карманного лазера iLase в 2010−м и нового Epic 10 в 2012−м только укрепили наши позиции в этом сегменте рынка.

Один из лучших мировых лазерных инженеров из Израиля после посещения нашей компании в 2011 году на мой вопрос: «Что ему больше всего понравилось?» — ответил: «Та несоразмерность грандиозности вклада в лазерную стоматологическую технологию, оказываемой совсем небольшой группой инженеров». Спасибо ему!

Waterlase MD стал символом лазерной стоматологии и на протяжении почти 15 лет не сходит с конвейера компании

НОВОЕ ВРЕМЯ

Лазер Waterlase Express управляется при помощи планшета Samsung

Несмотря на постоянные перестановки в руководстве компании (за 12 лет после 2005 года сменилось 8 президентов!), разработка и усовершенствование продуктов шли своим чередом. Мы понимали, что для дальнейшего роста на рынке стоматологии необходимо создание более универсальных, более надежных, простых в каждодневном использовании и более дешевых лазерных систем. Так же как и использование самых современных информационных технологических решений.

В области лазеров Waterlase было решено создать существенно более портативный (1/3 размера от iPlus), надежный и простой лазер, встроенный в многоуровневую систему обучения. Маркетинговая ориентация была не на передовых врачей, а на средний уровень. Так родился лазер Waterlase Express, способный выполнять 95 % от всех клинических процедур своего «старшего брата» iPlus, но в 1/2 стоимости и имеющий панелью контроля и управления лазером профессиональный планшет Samsung.

Возможности этой технологии поистине безграничны. В кооперации с 12 нашими лучшими врачами во всем мире были созданы анатомически реальные анимационные фильмы по 25 лазерным процедурам во всех областях лазерной стоматологии (всего 99 операций общей продолжительностью более 3 часов). Это незаменимый наглядный материал для использования в системах обучения стоматологов, маркетинга и образования пациентов. Способность систем быть «видимыми» для нас позволит помогать врачам увеличить количество процедур с использованием лазеров, а значит, повысить их финансовую окупаемость. Также существенно должна упроститься система сервисной поддержки.

В области диодных лазеров мы заключили соглашение на разработки с мировым лидером лазерного приборостроения — компанией IPG. С использованием их технологической базы был создан самый мощный и самый «умный» портативный диодный лазер на современном рынке Epic Pro.

Использование уникальных технологий для инициации волоконной насадки в комбинации с автоматическим контролем по сигналу тепловой обратной связи от насадки ставит эту систему на новый, более высокий уровень по отношению к любым конкурентам.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Путь становления бренда Biolase непростой. Как сам рынок, так и технологии, возможно, самые сложные в области лазерной медицины. Многие компании либо ушли с рынка, либо выжидают. Без сомнения, активизировался рынок на Востоке: Китай, Корея, Япония вкладывают сейчас существенные средства в развитие. Хочется надеяться, что после стольких лет лидерства у Biolase хватит мудрости, сил и средств для удержания завоеванных позиций, дальнейших инноваций и процветания.