Skillnader i renhet hos rotkanaler rensade med maskinell rensning: en jämförelse av renhetsgraden i kanaler behandlade med 18 % EDTA -lösning och 3 % EDTA -lösning. Elisabeth Andersson, Pär Morin Odontologiska institutionen Karolinska institutet Sammanfattning Syftet med studien var att utvärdera renhetsgraden av rotkanaler med avseende på debris och smear layer vid instrumentering och medikamentell behandling. Extraherade tänder, fler- och enrotiga, med minst 15 graders divergens samt med slutna apex utvaldes till experimentet. Kanaler instrumenterades med maskinell rensning (ProFile ) och spolades med,5 % natriumhypoklorit (Dakins). Tänderna delades sedan in i två grupper där ena gruppen behandlades med 3 % EDTA -lösning och den andra gruppen behandlades med 18 % EDTA -lösning. Efter behandling separerades tänderna i vertikalled och de studerades och fotograferades med svepelektronmikroskop. Preparaten delades in i tre segment; koronala-, intermediära- och apikala sådana. Debris och smear layer utvärderades enligt given skala i de tre segmenten. Statistisk signifikans erhölls med avseende på renhet gällande debris i alla segment behandlade med 18 % EDTA -lösning. Ingen statistisk signifikans fanns gällande smear layer oavsett lösningens koncentration eller tandens segment. Inledning Syftet med endodontisk terapi är att åstadkomma rena och bakteriefria kanaler efter mekanisk och kemisk behandling. Man använder sig av rotkanalsfilar för mekanisk bearbetning av rotkanalerna samt av antibakteriella medel, i form av spolvätskor, för att spola ur kanalerna. Kanalerna måste instrumenteras i sin fulla längd från den koronala delen ner till den apikala delen innan rotfyllning är möjligt. Syftet med detta är att avlägsna pulparester, debris, bakterier och deras restprodukter i rotkanalens omgivning (1). Rotkanalen får därmed sin önskade form och möjliggör rotfyllning enligt vedertagna metoder (1). Detta åstadkommer man med manuell eller maskinell instrumentering. Ett flertal studier har jämfört skillnaden i effektivitet hos maskinell samt manuell instrumentering. Man tittade på renheten gällande debris och smear layer med svepelektronmikroskop. Varken den maskinella eller den manuella instrumenteringen uppvisade total renhet i kanalerna. Det var dock renare i de koronala- och intermediära segmenten jämfört med de apikala segmenten. Man fann även att det blev generellt renare i de raka kanalerna jämfört med de böjda kanalerna (,3). ProFile - instrument möjliggör preparation och rengörning i rotkanalens alla delar (, ). Vid instrumentering bildas ett sliplager s.k. smear layer som innehåller dentinpartiklar, rester av kvarstående vital- eller nekrotisk pulpa, bakteriekomponenter samt rester av spolning (5). Detta vill man med bästa möjliga metod få bort eftersom det kan innehålla eller skydda bakterier från de antibakteriella medel som används (). Debris är kvarstående dentinspån, pulparester och partiklar som sitter längs de preparerade kanalväggarna. Dessa partiklar vill man också eliminera eftersom de ofta är infekterade (). Vid borttagning av smear layer har bland annat EDTA- och natriumhypoklorit -lösning ansetts vara effektivt. Vätskor som dessa används under och efter instrumenteringen för att spola bort debris och smear layer. Effektiviteten hos dessa beror inte bara på den kemiska 175
sammansättningen utan också på mängd, temperatur, applikationstid, penetrationsdjup hos spolkanyl, typ av kanyl, ytspänningen och lösningens ålder (5). Natriumhypoklorit är känt för att verka upplösande på nekrotisk vävnad men förefaller verkningslöst för att få bort smear layer från de instrumenterade kanalerna (5). EDTA är en lösning innehållande natriumsalt, som kan bilda ett komplex s.k. chelat med bland annat kalciumjoner och kan därmed lösa upp dentin (5). Man anser att en kombination av dessa två lösningar ger det bästa borttagandet av organiskt och oorganiskt material (5, 7). Den ideala spolvätskan skall även en ha låg toxicitet så att omkringliggande vävnader inte skadas. Idag finns ingen spolvätska som uppnår dessa ideal (7). Tidigare studie (8) har testat om det föreligger någon skillnad i rotkanalens renhet med avseende på smear layer efter spolning med 3 % respektive 1 % EDTA -lösning. Man fann ingen signifikant skillnad mellan de två grupperna och inte heller i de tre olika segmenten. Syftet med denna studie var att, med hjälp av svepelektronmikroskop, undersöka om en högre koncentration av EDTA -lösning skulle kunna ge upphov till renare rotkanaler. Effektiviteten hos 3 % EDTA -lösning jämfördes med 18 % EDTA -lösning. Material och metoder Urval 35 extraherade homotänder valdes ut till försöket. Dessa tänder omfattade incisiver, premolarer och molarer från alla kvadranter. Urvalskriterium var att kanalerna hade < 15 divergens och att dessa hade distinkta koronala-, intermediära-, apikala segment samt slutet apex. Rensning och spolning Tänderna trepanerades med diamant (Horico, cylinder topprundad, FG 11/1, Nordenta, Enköping, Sverige) i highspeed-vinkelstycke Synea HS, TA-98L (W & H, Austria) samt med lågvarvsvinkelstycke Synea LS, WA-5LT (W & H, Austria) med förlängda rundborr (8 mm,,1, DH, 1338 Dentsply, Schweiz) enligt gängse princip. De delades därefter in i två grupper, grupp A ( kanaler) och grupp B (1 kanaler). Tänderna förvarades i klorhexidinlösning (Fresenius Kabi,,5 mg/ml, kutan lösning, Uppsala, Sverige) under tiden mellan arbetstillfällena. Tänderna rensades sedan maskinellt med Profile (Profile Dentsply, Maillefer, Ballaigues, Schweiz) i handstycke (ATR-1M, 1:1, Austria, r/m) med crown downteknik i enlighet med tillverkarens instruktioner. Rensningen påbörjades med vidgning av det koronala segmentet med Orifice shaping (rensningen inleddes med kanalpreparation med filarna O.S 3 och O.S ), därefter preparerades mittsektionen (./5,./) och den apikala delen (./5,./). Rensdjupet fastställdes med K-fil #15 (1mm, S endoline, DAB dental AB, Sjöding, Sweden) i skenet av ett lysrör. Mellan varje filbyte spolades kanalen med spolspruta (Becton Dickinson & CO, Luer-Lok TM, 3 ml, USA) med spolspets (, NaviTip, Ultradent products, inc USA) med 1, ml Dakins lösning (natriumhypokloritlösning,5 %, Apoteksbolaget, Sverige). Efter avslutad rensning spolades kanalen ur med ytterligare 1, ml Dakins lösning enligt princip ovan. Färdigrensad tand förvarades i klorhexidinlösning som ovan. Därefter behandlades kanalerna med EDTA lösning: Grupp A behandlades med 18 % EDTA (3 ml indispense, Ultradent Products inc. USA). Grupp B behandlades med 3 % EDTA (Tubulicid plus Endo, Dental Therapeutics AB, Nacka, Sverige). För urspolning med EDTA i samtliga kanaler användes spolspruta (Becton Dickinson & CO, Luer-Lok TM, 3 ml, USA) och spolspets (Ultradent products, inc., NaviTip, USA). Varje kanal behandlades 17
med EDTA lösning under en minut, och därefter urspolning med Dakins lösning (natriumhypokloritlösning,5 %, Apoteksbolaget, Sverige). Färdigbehandlade tänder förvarades i klorhexidinlösning enl. ovan. Framställning av preparat Tändernas rötter delades i axialled med separertrissa (H3F, Horico, Diamant, Tyskland) i handstycke (KaVo EWL, Typ 91, 3 r/m). Rötterna separerades in mot rotkanalen men inte ända fram och delades slutligen med planinstrument (Rightgrip Wi, Scania). Vid separering blev det ett bortfall i grupp A på 3 tänder vilket resulterade i ett bortfall på 7 kanaler. I grupp B utföll det ett bortfall på tänder vilket resulterade i ett bortfall på kanaler. Tänderna sköljdes sedan med avjoniserat vatten och torkades sedan under 7 dagar i värmeskåp i C (Memmert, 85, Schwabach). Tänderna limmades därefter med silverlim (Quick drying silver paint, Agar Scientific LTD, UK) på aluminiumstubbar. Dessa torkades i C under ett dygn i värmeskåp (Memmert, 85, Schwabach). Preparaten belades med ett platinaskikt i sputter under vakuum under 5 sekunder (Sputter Coater, BalTec SCD 5). Mikroskopering och fotografering Preparaten granskades sedan i ett svepelektronmikroskop (JEOL JSM-8, Scanning microscope, Tokyo, Japan) i 15 kv högspänning. Både grupp A (17 kanaler) och grupp B (17 kanaler) fotograferades. Fotograferingen utfördes på de koronala-, intermediära- samt apikala segmenten för senare bedömning av renhet. Fotografering gjordes i - och 1 gångers förstoring. Dessa bilder överfördes till ett datorprogram (KS, Version,, Windows Release, 1995). Utskrift på fotografierna i gångers förstoring gjordes för att en bedömning med avseende på debris och smear layer skulle kunna åstadkommas. Kodning och gradering Grupp A och B indelades sedan i undergrupper med avseende på de koronala-, intermediärasamt apikala segmenten. Man fick sammanlagt sex grupper (grupp I, II, III, IV, V, VI). Alla preparaten kodades och blandades med en annan grupps preparat med samma indelning. Testet utfördes dubbelblint där operatörer utgjordes av oss själva, den andra gruppens personer. Dessa data verifierades av två specialisttandläkare i endodonti. Färdig skala användes för att gradera smear layer och debris; Smear layer kontrollerades enligt följande: 1) Inget smear layer, öppna dentinkanaler ) Lite smear layer, flesta dentinkanaler var öppna 3) Moderat smear layer, mer än 5 % av dentinkanalerna var öppna ) Mer än moderat smear layer, färre än 5 % av dentinkanalerna var öppna. 5) Homogent smear layer som täckte mesta delen av ytan, ett fåtal öppna dentinkanaler ) Homogent smear layer som täckte ytan, inga öppna dentinkanaler. 7) Tjockt icke-homogent smear layer som täckte ytan- Debris kontrollerades enligt följande: 1) Rena kanaler, väldigt lite debris. ) Lite debris 3) Moderat mängd debris, mindre än 5 % av ytan täckt. ) Mer än moderat mängd debris, mer än 5 % av ytan täckt. 5) Kanalen var helt eller nästan helt täckt av debris. 177
Statistik Signifikans beräknades med Mann-Whitney rank sum test (WinSTAT MedMa, Vänersborg, Sverige). Resultat Skillnad i debris med avseende på olika segment åskådliggörs här i figur 1 a, b, c där X-axeln visar gradering (skala 1-5) och Y-axeln visar antalet preparat. Signifikant skillnad erhölls i alla tre segmenten där 18 % EDTA -lösning hade bättre effekt i alla tre segmenten. Debris koronalt 1 1 8 1 3 5 Fig. 1a: Bilden visar att lösning med 18 % EDTA gav ett betydligt renare resultat med avseende på debris koronalt, med ett signifikansvärde på,33 ** Debris intermediärt 1 1 8 1 3 5 Fig. 1b: Bilden visar att lösning med 18 % EDTA gav ett betydligt renare resultat med avseende på debris i de intermediära segmenten, med ett signifikansvärde på,9 *** 178
Debris apikalt 1 1 8 1 3 5 Fig. 1c: Bilden visar att lösning med 18 % EDTA gav ett betydligt renare resultat med avseende på debris apikalt, med ett signifikansvärde,5 ** Skillnad i smear layer med avseende på olika segment åskådliggörs här i fig. a, b, c, där X- axeln visar gradering (skala 1-7) och Y-axeln visar antalet preparat. Ingen signifikant skillnad erhölls i något av de tre segmenten oavsett EDTA -lösningens koncentration. Smear layer koronalt 7 5 3 1 1 3 5 7 Fig. a: Bilden visar att det inte förelåg någon skillnad oavsett EDTA -lösningens koncentration med avseende på smear layer i de koronala segmenten. P -värde,. 179
Smear layer intermediärt 9 8 7 5 3 1 1 3 5 7 Fig. b: Bilden visar att det inte förelåg någon skillnad oavsett EDTA -lösningens koncentration med avseende på smear layer i de intermediära segmenten. P -värde,58. Smear layer apikalt 5 3 1 1 3 5 7 Fig. c: Bilden visar att det inte förelåg någon skillnad oavsett EDTA -lösningens koncentration med avseende på smear layer i de apikala segmenten. P -värde,9. Den procentuella fördelningen, av gradering, inom varje grupp anges i figur 3a och b med avseende på debris och smear layer. 18
Gradering av debris 1% 8% % % % Grad 5 Grad Grad 3 Grad Grad 1 % Apex 18% Intermed 18% Koronal 18% Apex 3% Intermed 3% Koronal 3% Fig. 3a: Bilden visar grupperna åskådliggjorda i procentuell fördelning där grupperna med 18 % EDTA lösning uppvisar större frekvens inom de lägre graderingarna. 1% Gradering av smear layer 8% % % % Grad 7 Grad Grad 5 Grad Grad 3 Grad Grad 1 % Apex 18% Intermed 18% Koronal 18% Apex 3% Intermed 3% Koronal 3% Fig. 3b: Bilden visar grupperna åskådliggjorda i procentuell fördelning där det inte förelåg någon skillnad mellan grupperna oavsett lösningens koncentration. 181
Diskussion Den ideala spolvätskan skall avlägsna organiskt och oorganiskt material samt ha en låg toxicitet för att inte skada omkringliggande vävnader (7). Idag finns inte den ideala spolvätskan och man anser att en kombination av EDTA och natriumhypoklorit ger det mest effektiva avlägsnande av organiskt och oorganiskt material (5, 7) Lösningar som dessa används under och efter instrumenteringen för att spola bort debris och smear layer. EDTA bör dock användas som slutlig spolning, efter det att kanalen är färdiginstrumenterad, eftersom dess upplösande effekt är mycket begränsad i en opreparerad kanal (1). Natriumhypoklorit löser upp nekrotisk vävnad men har ringa effekt på kvarvarande smear layer efter instrumentering (5). Natriumhypoklorit ger en ren yta i instrumenterad kanal men penetrerar inte och därför avlägsnas smear layer endast i de ytliga skikten av rotkanalens yta (5). Detta pekar på att ett kombinerat användande av såväl natriumhypoklorit som EDTA ger den mest effektiva lösningen till avlägsnande av smear layer. Vår studie visar att det föreligger en viss skillnad mellan de ingående spolvätskornas koncentrationer. Här fick man ett effektivt avlägsnande av debris i kanalens alla delar (koronalt, intermediärt och apikalt) med 18 % EDTA jämfört med 3 % EDTA. Dock förelåg ingen signifikant skillnad i avlägsnandet av smear layer. En anledning till att smear layer inte avlägsnades i förväntad utsträckning kan bero på operatörernas erfarenheter i maskinell rensning är begränsade. EDTA kräver effektiv instrumentering av kanalen för att spolvätskan skall komma åt i kanalsystemet (1). EDTA har rapporterats avlägsna smear layer under en minuts tid om lösningen tillåts nå den preparerade rotkanalytan (11). I en tidigare studie har man jämfört olika koncentrationer av EDTA (1 % - och 17 %) där en högre koncentration (17 %) av EDTA visade sig vara mer effektivt med avseende på dekalcificering. Avgörande faktorer var även exponeringstid och ph, där det var mer effektivt vid neutralt ph än vid högre ph (9). I tidigare studier har man jämfört en svagare lösning (EDTA 8 %) med en starkare dito (EDTA 17 %) där man visat att effekten hos EDTA på avlägsnande av debris och smear layer är lika god vid en längre exponeringstid med en svagare (EDTA 8 %) beredning (1). Tidigare studie har dock visat att det inte föreligger någon skillnad i rotkanalens renhet med avseende på smear layer efter spolning med 3 % respektive 1 % EDTA lösning (8). Detta skulle då kunna vara ett resultat av att man behandlade kanalerna under en för begränsad tid, analogt med ovan sagda. Studier med dentinprovkroppar rensade maskinellt och spolade med respektive utan EDTA 3 % visade att gruppen spolade med EDTA blev signifikant renare med avseende på smear layer (13). Därav skulle man kunna dra slutsatsen att EDTA har sin begränsning i trånga kanaler, vilka möjligt skulle kunna fungera som ett motstånd för spolvätskan att uppnå sin fulla effekt. Av detta torde man kunna dra slutsatsen att EDTA lösning i sin starkare form (18 %), i kombination med Dakins, är ett bra alternativ för avlägsnande av debris. Ett annat alternativ skulle kunna vara en lägre koncentration av EDTA exponerat under en längre tid. Tillkännagivanden Tusen tack till vår handledare Michael Ahlqvist för bra idéer och gott stöd samt ett stort tack till Ingrid Lindell på EMiL för all hjälp med mikroskopet. Tack även till hjälpsamme Per Alstergren för hjälp med statistiken. Vi vill även rikta vårt uppriktiga tack till Annie Borgwardt och Jonas Lundström för gott samarbete och trevliga stunder. Fredrik Erhardt för hjälp med scoring. 18
Referenser 1. Ørstavik D, Pitt Ford T.R. Essential Endodontology. Oxford: Blackwell Science Ltd; 1998.. Schäfer E, Zapke K. A Comparative Scanning Electron Microscopic Investigation of the Efficacy of Manual and Automated Instrumentation of Root Canals. J of Endodontics ; :-. 3. Hülsman M, Rummelin C Schäfers F. Root Canal Cleaniness after Preparation with different Endodontic Handpieces and Hand Instruments: a Comparative SEM Investigation. J Endodon 1997;3:31-. Torbinejad M, Handysides R, Khademi AA, Bakland L. Clinical Implications of the Smear layer in Endodontics. Oral Surg Oral Med Oral Pat ;9():58-5 5. Sen B.H, Wesselink P.R, Türkün M. The Smear layer: a Phenomenon in Root Canal Therapy. Int Endodontic Journal 1995;8:11-8.. www.dentsply.com 7. Thomas D. Becker, DDS Gordon W. Wollard, DDS, MS. Endodontic irrigation. General Dentistry/May-June1;7-. 8. Karlsson J, Lennartsson E. En svepelektronisk studie av rotkanalens renhet efter maskinell rensning och spolning med 3 % respektive 1 % EDTA-lösning. Odontologiska Institutionen, Karolinska Institutet. 1997. 9. Serper, Ahmet DDS, PhD; Çalt, Semra DDS, PhD. The demineralising effects of EDTA at Different Concentrations and ph. J Endodon ; 8:51-. 1. Ram Z. Effectiveness of Root Canal Irrigation. Oral Surgery, Oral Medicine, Oral Pathology, 1977, :3-1. 11. Spångberg L S W. Instruments, Materials, and Devices In: Pathways of the Pulp.7 th ed Mosby Missouri USA,.p.7-531 1. Perez F, Rouqueyrol-Pourcel N. Effect of a Low-concentration EDTA solution on Root Canal Walls: a Scanning Electron Microscopic Study. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod. 5 Mar; 99(3):383-7. 13. Beuttenmüller B, Ladenstein S. Dentinväggens renhet efter Profile-rensning en SEM studie av dentinprovkroppar. Odontologiska Institutionen, Karolinska Institutet.. 183
18