En jämförande SEM studie av rotkanalens renhet efter maskinell rensning och spolning med samt 5% Natriumhypoklorit lösning respektive samt,5% Natriumhypoklorit. Said Daneshvar, Venus Habiby Odontologiska Institutionen Karolinska institutet Huddinge Sammanfattning Syftet med denna studie är att jämföra rotkanalens renhet efter maskinell rensning och spolning och 5% Natriumhypoklorit lösning med och,5% Natriumhypoklorit lösning. Trettio rotkanaler valdes ut, därefter delades tänderna i grupper (A och B) med vardera 15 rotkanaler. Grupp A rensades under spolning med NaOCl (5%) och grupp B med NaOCl (,5%). Efter färdigrensning spolades rotkanaler i grupp A med och i grupp B med. Tänderna klyvdes därefter i sin längdriktning och 1 preparat ur vardera gruppen valdes ut och undersöktes med SEM i koronal, intermediär samt apikala delen för att granska renheten. Resultatet visade att det inte finns någon signifikant skillnad mellan grupperna. Flera andra studier än koncentrationsförändring bör eftersträvas för att uppnå bättre kliniska resultat såsom längre verkningstid av spolmedel, CO -laser eller andra lösningar (kelatbindande ämne) än EDTA. Inledning En mekanisk och kemisk rengöring krävs för att en bakteriefri rotkanal ska erhållas. Med den mekaniska rengöringen avlägsnar man dentin och pulpavävnad samtidigt som rotkanalen utformas. Detta innebär att filen ska arbeta circumferent samt följa rotkanalens kurvatur så att så stor del som möjligt av rotkanalen bearbetas (5). Tidigare studier visar att balanced-force tekniken är i detta avseende överlägsen den filande rörelsen (). Detta för att filande rörelser ökar rotkanalens ursprungliga oregelbundenheter. Tidigare studier har även visat att det inte förekommer några större skillnader, vad det gäller renheten i rotkanalen mellan det manuella och maskinella tillvägagångssättet (7-1). Lösningarna i den kemiska rengöringen syftar till att lösa upp smear layer och vävnadsrester samt ge en god smörjnings- och spolningseffekt under rensningsarbetet. Tidigare studier visar att spolvätskan endast kan nå 1mm längre apikalt om spolsprutans spets (11). För att få den optimala kemiska rengöringen måste spolvätskorna spridas i hela rotkanalen. Detta kan åstadkommas genom tunnare spets på spolsprutan. I Sverige använder man sig av spolmedlet Dakins lösning (,5 % NaOCl) som har antimikrobiella egenskaper, vävnadsupplösande effekt och en smörjande och spolande funktion (1,13). Eftersom Dakins lösning inte klarar av att lösa upp smear layer (1) som uppstår vid rotkanalspreparation, måste EDTA användas (15,1). 15
Den vanligaste koncentrationen på EDTA som används i Sverige är 3%. Tidigare studier har visat att inte avlägsnar smear layer och debris i den grad som behövs för att få en helt ren rotkanal (7,17,1). Syftet med denna studie är att jämföra rotkanalens renhet efter maskinell rensning och spolning med samt 5% Natriumhypoklorit lösning. Till kontrollgruppen användes och Dakins lösning. Tidigare har studier gjorts vid odontologiska Institutionen KI Huddinge där man jämförde lägre koncentrationer EDTA och Dakins. Deras resultat visade att ingen signifikant skillnad förelåg () därför var utförande av en ny studie med högre koncentration av dessa lösningar motiverad för att kunna se om rotkanalerna blev renare med dessa lösningar. Hypotesen är att rotkanalen ska bli renare med de högkoncentrerade spolvätskorna. Material & metoder Urval av tänder och kavumpreparation 3 extraherade permanenta tänder valdes ut. Kriterierna för urvalet var: Minimum grader böjning Tänder med omfattande kariesangrepp eller/och stora fyllningar valdes bort. Dessa tänder förvarades i klorhexidinlösning (Fresenius kabi,5 mg/ml, kutan lösning, Uppsala Sverige). Tänderna trepanerades, kavumpreparation utfördes med high-speed vinkelstycke (Synea, W&H, Austria) och rundborr (Maillefer,5mm ISO 1/7 Nordenta) under vattenkylning. Oblitererade rotkanaler valdes bort. Därefter delades tänderna slumpmässigt i grupper (A och B). Rotkanalspreparation och klyvning Efter lokalisering av kanaler sattes rensdjupet till 1- mm från anatomisk apex. Rensdjupet fastställdes med NiTi-Flex K15-fil och samtidig genomlysning med bordslampa 75W. Rotkanaler rensades maskinellt (TC Motor 3 i nedväxling 1:1) med ProFile (Dentsply, Maillefer, Ballaigues, Schweiz) med The crown down technique till Profile #35, taper. Varvtalet sattes till 5 rpm. Vid rotkanalspreparationen spolades kanalerna ur med spolspruta (Luer-LokTM, 3ml, Becton Dickinson &Co, USA) och kanyl (#31, ytterdiameter, mm, Endo-Eze System, Ultradent products, Inc. USA). Spolning av rotkanaler skedde med Dakins lösning (,5% NaOCl, Apoteksbolaget Sverige) grupp A respektive 5%Natriumhypoklorit grupp B. Spolning skedde innan rotkanalpreparationen startades samt vid varje filbyte. Den totala mängden spolvätska för varje kanal fastställdes till 1 ml. Efter slutrensningen torrlades kanalerna med papperspoints (Nordenta,8 mm, 8 mm långa och Produits Dentaries S.A. X-fine). Rotkanalerna hos grupp A fylldes därefter med (Tubulicid Plus, Dental Therapeutics AB, Sweden) och grupp B med (Ultradent produts, Inc. USA) med spolspruta och kanyl, spolvätskan fick verka i sekunder. Därefter torrlades kanalerna på nytt med papperspoints enligt ovan och kanalerna fylldes på nytt med Dakins enligt gruppering. Tänderna i båda grupperna förvarades i,5%-ig klorhexidinlösning (Fresenius kabi,5 mg/ml, Sverige) till dess att klyvning kunde ske. Tänderna klövs i sin längdsriktning: med hjälp av nedväxlat handstycke (:1 Synea W&A WA LT Ausrtia), med separeringstrissa ( Dedeco NM slims mm DAB Dental) preparerades en skåra runt rotkanalen och kanalen separerades sedan med planinstrument ( Dentsply, Maillefer, 1
Schweiz). Rothalvorna blästrades med trestegsspruta (vatten och luft) under 3 sekunder för att eliminera eventuell slipdebris. Som förvaringsmedium användes klorhexidin,5ml/mg enligt ovan. reparering och sputtring Rothalvorna placerades i torkskåp ( o C i 7 dygn) efter urspolning i avjoniserat vatten under 1 sekunder för att lösa upp utfällda saltkristaller. Fjorton preparat från varje grupp valdes ut och klistrades därefter på aluminiumstubbar med lim (Quick Drying Silver Paint, Agar, Scientific, Ltd, UK). Preparaten kodades slumpmässigt, efter ett dygn, med siffror oberoende av rensnigssystem för att omöjliggöra identifering av grupptillhörigheten vid senare SEM bedömning. Sputtring (Sputter Coater, Bal-Tec SCD 5, UK) gjordes enlingt SEM coating system med nm platina skikt. SEM undersökning Samtliga preparat granskades i svepelektronmikroskop (JOEL; JSM-8 scanning mikroscope, Tokyo, Japan). En översiktsbild av preparaten togs i X förstoring, detta för att välja ut en lämplig kanal avseende grad av intakt kanalvägg vid klyvning samt om man kunde följa varje preparat i tre segment, koronal, intermediär och apikal. Varje preparat studerades vidare i x förstoring för val och orientering av ett representativt area (mest förekommande utseende) för segmentet ifråga avseende renhetsgrad. Efter slutlig förstoring x överfördes bilderna till digital format (KS, Version. Windows Realease 1995, Kontron Elektronik GmbH) för att därefter skrivas ut (HP 5 LaserJet, Hewlett-Packard Company, USA). Utskrifterna utgjorde underlag för klassificering och bedömning av renhet avseende smear layer (SL) och debris (D) enligt följande skala (som använts i tidigare liknande studier): Debris 1-5: 1. Ren rotkanalsvägg, väldigt lite debris.. Lite debris. 3. Måttligt med debris, < 5 % av provytan täckt.. Mycket debris, > 5 % av provytan täckt. 5. Rotkanalen helt eller nästan helt täckt av debris. Smear layer 1-7: 1. Inget smear layer, öppna dentinkanaler.. Lite smear layer, merparten dentinkanaler öppna. 3. Måttligt med smear layer, > 5 % av dentinkanaler öppna.. Mer än måttlight med smear Layer, < 5 % av dentinkanaler öppna. 5. Homogent smear layer täcker större delen av provytan, fåtal dentinkanaler öppna.. Homogent smear layer över hela ytan, inga dentinkanaler öppna. 7. Tjockt icke-homogent smear layer täcker hela ytan. Innan granskning kodades utskrivna bilderna för att dölja grupptillhörighet. Granskning utfördes av operatörer och senare utvärderades av specialister i endodonti. Efter en gemensam granskning där eventuella skillnader diskuterades, kunde en konsensus uppnås. 17
Statistisk analys utfördes med datorprogrammet SigmaStat (Version.) med Mann Whitney Rank Sum test som används vid icke linjära skalor. Gränsen för statistisk signifikans valdes till p<,5. Resultat Bedömningen av rotkanalernas renhet visas i diagrammen nedan. I figur 1 visas rotkanalernas renhet avseende debris och smear layer i de tre olika segmenten koronalt, medialt samt apikalt. Figur visar skillnaden mellan respektive grupp i samtliga delar. Resultatet visade att det inte fanns någon signifikant skillnad mellan grupperna med olika koncentrationer av EDTA och Natriumhypoklorit. En statistisk signifikant skillnad förekom dock i den apikala delen vad det gäller smear layer (p=,9) och debris (p=,9). Smear layer apikalt Debris apikalt,, 1 3 5 7 1 3 5 Smear layer medialt Debris medialt, 8, 1 3 5 7 1 3 5 Smear layer koronalt Debris koronalt,, 1 3 5 7 1 3 5 Fig. 1: Fördelning av observationer av debris och smear layer för respektive Koncentrations grupp och segment. 18
Smear layer samtliga observationer Debris samtliga observationer 1 1 1 8 1 3 5 7, 18 1 1 1 1 8 1 3 5, Fig. : Fördelning av samtliga observationer av debris och smear layer för respektive grupp. Diskussion I vår studie använde vi höga koncentrationer av EDTA och Natriumhypoklorit lösning, nämligen 18% respektive 5% och hypotesen var att man får renare rotkanal när det gäller smear layer och debris med dessa koncentrationer än vid rensning med och,5% NaOCl (Dakins lösning). Tidigare studier har visat att höga koncentrationer av dessa lösningar ger kraftiga cytotoxiska effekter medan 1%-iga lösningar framkallar bara moderata reaktioner (,18,19,), därför är användandet av så höga koncentrationer in-vivo ifrågasättande ur biokompatibilitets synpunkt. Å andra sidan vet vi att inte ger den optimala renheten i rotkanalen vad det gäller smear layer (7,17,1).Tidigare studier har även visat att inte heller högre koncentrationer av EDTA avlägsnar smear layern så effektivt (1). Därför anser vi att en forskning på lägre koncentrationer av EDTA dvs <3% bör genomföras för att fastställa den maximala effekten av lösningen. Renheten i en rotkanal är en viktig faktor för lyckande frekvens vid en rotfyllning. Därför är det viktigt att avlägsna smear layern då den innehåller mikroorganismen, försämrar vidhäftningen mellan dentin och guttaperka samt förhindrar antibakteriella medikament att nå dentinväggen (). Det är också väsentligt att poängtera att undersökningar på andra vätskor än EDTA borde genomföras då det kan öppna vägar för alternativa lösningar. Resultaten i denna studie stärker tidigare forskningsresultat som visar att det inte finns någon signifikant skillnad mellan spolning med högre koncentration av EDTA och Natriumhypoklorit lösning och och Dakins lösning (). Den signifikanta skillnaden mellan de apikala segmenten kan bero på att koronalt och intermediärt sker alltid en mekanisk rensning och därmed fås en renare kanal i dessa dela och detta gör det svårare att jämföra effekten av andra faktorer såsom kemisk rengöring. Apikal delen som är mer svåråtkomlig för filen, ger en riktigare bild av effekten av kemisk rengöring. Skillnaden kan även bero på bland annat kontamination vid klyvning. Vid denna studie använde vi oss utav 1 rotkanaler i vardera grupp, vilket har påverkat och begränsat den slutgiltiga resultatet. Ännu en faktor som kan ha haft en stor påverkan angående resultatet är den begränsade undersökta området i varje segment. Vår undersökning gick ut på att ta bild av en liten del av rotkanalen. Däremot kan framtida studier fokusera sig på större delar av varje segment då detta kan leda till en bättre helhetsbild som i sin tur kan förbättra resultatet. Våra kliniska rekommendationer är följande baserade på ovan diskussion: 19
Effekten av EDTA i reduktion av mängd smear layer beror inte bara på koncentration av lösningen, utan även på applikationsstiden och relationen mellan mängd tillgänglig EDTA per ytarea (1). Enligt tidigare studier är optimal rensningseffekt uppnådd efter ca 15 minuter (9) och flera andra studier har också bekräftat att mineral förlusten, förändringar i dentinets hårdhet och rensning av rotkanaler är beroende av just verkningstiden (1, 3, ). Men trots ett flertal studier är fortfarande den optimala verkningstiden för EDTA okänd (1),därför rekommenderar vi fortsatta studier med längre verkningstid än 1 minut, som vi hade i vår studie. Avslutningsvis vill vi också påpeka att 3 filfrakturer inträffade vid rotkanalspreparationen. Den vanligaste orsaken till filfraktur är böjda kanaleroch därigenom överskriden brottgräns eller utmattning i kombination med för stor kraft på filen (3). Vi kan notera också att EDTA i pastaform kan fungera som smörjmedel för filar vid rotkanalpreparation och kanske reducera risken för filfraktur, dock är detta ej experimentellt evidensbaserad (1). Dessutom har pastan nackdelen att den transporteras snabbt ut ur kanalen när filen startas och därmed fås kortare verkningstid och lägre effektivitet. Ett stort tack till Vår handledare Michael Ahlquist som alltid fanns tillhands för frågor och funderingar, till övertandläkare Fredrik Erhardt för hjälp med utvärdering av SEM bilder och till Kjell Hultenby och Ingrid Lindell på Emil enheten/kus som under arbetet med SEM har varit till stor hjälp. Referenser: 1. Hülsmann M, Heckendorff M, Lennon A.Chelating agents in root canal treatment: mode of action and indications for their use. Int Endod J. 3 Dec;3(1):81-3.. Koulaouzidou EA, Margelos J, Beltes P, Kortsaris AH Cytotoxic effects of different concentrations of neutral and alkaline EDTA solutions used as root canal irrigants. J Endod. 1999 Jan;5(1):1-3. 3. Hülsmann M, Heckendorff M, Schafers F. Comparative in-vitro evaluation of three chelator pastes. Int Endod J. Aug;35(8):8-79.. Serper A, Calt S.The demineralizing effects of EDTA at different concentrations and ph. J Endod. Jul;8(7):51-. 5. Gutmann JL, Witherspoon DE. Obturation of the cleaned and chaped root canal system. In; Cohan S, Burns RC. Pathways of the pulp. 7th ed. St Louis, Missouri: Mosby Inc; 1998.p.58-31.. Vessey RA. The effect of filing versus reaming on the shape of the prepared root canal. Oral Surg 199;7:53-7. 7. Norsell S, Wijk E. En svepelektronmikroskopisk studie av Tubulicid Plus inverkan på renheten i rotkanaler efter manuell rensning i jämförelse med maskinell rensning. Odontologiska Institutionen, Karolinska Institutet,.
8. Skorstad S, Vidana R. En svepelektronmikroskopisk studie av Tubulicid Plus inverkan på renheten i rotkanaler efter manuell rensning i jämförelse med maskinell rensning. dontologiska Institutionen, Karolinska Institutet, 1. 9. Henningsson O, Ohlin J. Rotkanalens renhet vid konventionell behandling jämfört med maskinell behandling: en SEM undersökning. Odontologiska Institutionen, Karolinska Institutet, 1998. 1. Hülsmann M, Stryga F. Comparison of root canal preparation using different automated devices and hand instrumentation. J Endod 1993;19:11-5 11. Ram Z. Effectiveness of root canal irrigation. Oral Surg Oral Med Oral Pathol 1977;:3-1. 1. Chow TW. Mechanical effectiveness of root canal irrigation. J Endod 1983;9:75-79. 13. Siqueira Jr F, Batista M, Fraga C, Uzeda M. Antibacterial Effects of Endodontic Irrigants on Black-Pigmented Gram-Negativ Anaerobes and Facultative Bacteria. J Endod 1998: :1-18 1. McComb D, Smith DC. A preliminary scanning electron microscopic study of root canals after endodontic procedures. J Endod 1975;1:38-. 15. Aktener BO, Bilkay U. Smear layer removal with different concentrations of EDTAEthylenediamine mixtures. J Endod 1993;19(5):8-31. 1. Sen BH, Wesselink PR, Türkün M. The smear layer: a phenomenon in root canal therapy. Int Endod J 1995;8:137-. 17. O Conell M, Morgan L, Beeler W, Baumgarter C. A Comparative Study of Smear Layer Removal Using Salts of EDTA. J Endod : 1:739-3 18. Çalt S, Serper A. Smear Layer Removal by EGTA. J Endod :8:59-19. Miriam F, Rosângela L, Elaine M, Márcia M. Cytotoxic effects of 1% Citric Acid and EDTA-T used as Root Canal Irrigants: An In Vitro Analysis. J Endod 1:1:71-. Koulaouzidou A, Margelos J, Beltes P, Kortsaris H. Cytotoxic Effects of Irrigants. J Endod 1999:1:1-5 1. Garberoglio R, Becce C. Smear layer removal by root canal irrigants. ORAL SURGERY Vol. 78 No 3. September 199.. Ciucchi B, Khettabi M, Holz J. The effectiveness of different endodontic irrigation procedures on the removal of the smear layer: a scanning electron microscopic study. Int Endod J 1989;:1-8. 1
3. Sattapan B, Nervo G, Palamara J, Messer H. Defects in Rotary Ni8ckel-Titanium files After Clinical Use. J Endod :3:11-. Karlsson J, Lennartsson E. En svepelektronmikroskopisk studie av rotkanalens renhet efter maskinell rensning och spolning med 3% respektive 1% EDTAlösning. Odontologiska Institutionen, Karolinska Institutet,.