En jämförande SEM-studie av rotkanaler efter maskinell rensning med NiTiTee -filar samt rengöring med Amdent / EMS ultraljudsutrustning Erik Wallander, Jonas Ström Odontologiska Instutionen Karolinska Institutet, Huddinge Sammanfattning Målsättningen med studien var att mellan två olika ultraljudssysyem utröna om det förelåg någon signifikant skillnad av renhetsgraden efter rengöring. 8 extraherade tänder rensades med maskinell rensteknik, Ni-TiTee-filar. Preparaten delades in i två grupper med vardera preparat. Den ena gruppen behandlades med Amdent ultraljudssystem, den andra gruppen med EMS ultraljudssystem. Tänderna separerade därefter i sin längdriktning och studerades i ett svepelektronmikroskop. Tre olika nivåer av kanalen valdes ut och studerades; koronalt, intermediärt, apikalt. Resultaten visar ingen signifikant skillnad mellan de två olika systemen. Däremot visade resultaten för båda systemen att graden av renhet var högre koronalt än apikalt. Inledning I målsättningen för all endodontisk behandling ingår att skapa en ren och bakteriefri kanal. Detta uppnås genom mekanisk och kemisk rengöring. Syftet med den mekaniska rensningen är att avlägsna pulpavävnad, infekterat rotdentin samt att forma kanalen så att en tät rotfyllning kan erhållas. Kemisk rengöring med,% Natriumhypoklorit (Dakins) har som funktion att lösa upp och verka bakteriedödande på infekterad vävnad [,7]. Efter det att kanalen är rensad bör debris och smearlayer avlägsnas för att optimera förutsättningarna för en tät rotfyllning. En vanlig metod i Sverige är att fylla kanalen med EDTA (Tubulicid Plus ) som då får verka upplösande på smearlayer. Därefter spolas kanalen med spolspruta fylld med EDTA, torrläggs och proceduren upprepas på nytt. Vid mekanisk rengöring av böjda kanaler ökar svårighetsgraden att få en circumferent avverkning och preparation. Tidigare studier [,,] har visat att maskinellt roterande instrument som har kommit att i praxis användas i allt högre grad än handfilande instrument ger upphov till circumferent avverkning i böjda rotkanaler. I denna studie användes tänder med en kurvatur på ca. För att få en mer standardiserad och mindre operatörsberoende avverkning i kanalerna användes en maskinell rensningsteknik. Filsystem från NiTi-Tee användes i rensarbetet enligt tillverkarens anvisningar []. Avändning av EDTA-lösning som komplement vid kemisk rengöring har ej lyckats att öka kanlens renhet. Enligt tillverkarna av ultraljudsutrustningarna EMS och Amdent skall en högre renhetsgrad kunna uppnås med hjälp av deras teknik [8,9]. Denna studie har syftat till att bedöma effektiviteten hos respektive ultraljudssystem samt klarlägga om det föreligger någon signifikant skillnad mellan dessa två beträffande renhetsgrad med avseende på smearlayer och debris. Vår hypotes var att ingen signifikant skillnad mellan utrustningarna skulle uppvisas. 9
Material och metoder Urval av tänder och kavumpreparation 8 extraherade tänder med en ca. rotkurvatur valdes ut. Tänderna trepanerades och kavumpreparerades med high-speed och förlängt rundborr. Tänderna förvarades efter detta i avjoniserat vatten med en,% Tymol-lösning för att förhindra bakterieväxt. Rotkanalspreparation Rensdjup indikerades med K-fil och genomlysning av tanden med bordsspotlight (Philips V, watt med strålspridning). Rensdjupet sattes med denna metod till - mm från apex. Maskinell rensning med NITi-Tee -filar, Sjödings, Sweden och ett varvtal på varv/min användes. Innan rensarbete påbörjades, samt mellan varje filbyte spolades kanalerna ur med Natriumhypoklorit (Dakins, Apoteksbolaget) i spolspruta (Endo-Eze System, Ultradent products, Inc. USA; #, ytterdiameter,6mm). Efter att tänderna rensats till storlek enligt tillverkarens anvisningar delades samtliga tänder som ansågs uppfylla kraven in i två grupper, grupp A och B. De krav som ställdes var slutet apex samt att rensning kunnat genomföras. Oblitererade kanaler, alltför vida kanaler med hänsyn till fastslagen rensningsdimension exkluderades. Rengöring av kanalerna genomfördes med ultraljudsteknik EMS Piezon Master samt Amdent US, i respektive grupp. Effekten var i båda fallen satt till % och varje kanal rengjordes i sekunder under det att ultraljudsspetsen fördes långsamt utmed väggen i hela kanalens utsträckning. Som spolvätska användes Tubulicid Plus (EDTA) som verkar upplösande på smearlayer[,7] Klyvning Tänderna delades genom att en skåra först preparerades i kanalens längdriktning med highspeed och diamanttrissa (Horico HF), därefter delades tänderna i två delar genom brytrörelse med ett planinstrument (Dental terapeutics, Nacka Sweden) För att minska risken för kontamination av eventuella slipspån, spolades de delade tänderna med spolspruta fylld med vatten. Tänderna placerades därefter i torkskåp 6 C i två dygn. Sputtring Efter torkning valdes preparat ut ur vardera grupp för limning (Quick Drying Silver Paint, Agar; Scientific, Ltd, UK) på aluminiumstubbe. Urvalskriterier var att rotkanalens kurvatur skulle vara jämförbar i båda grupper. Tillräcklig längd av kanalen för att kunna studera preparaten apikalt, intermediärt och koronalt krävdes likaså. Rothalvorna sputtrades (Sputter Coater, Bal-TecSCD ) under sekunder med platina till en uppskattad tjocklek av nm. Och förvarades därefter i torkskåp(7 C). SEM Samtliga preparat studerades i svepelektronmikroskop (JEOL;JSM-8 Scanning Microscope, Tokyo, Japan) under högspänning (kv). Preparatens renhet bedömdes i en förstoring av ggr. För att kunna få en översikt av varje tand studerades preparaten först i ggr förstoring. I denna förstoring kunde lämpliga bedömningsområden apikalt, intermediärt och koronalt, väljas ut. I ggr förstoring valdes sedan en representativ bild som sedan utgjorde grund för vår bedömning av renhetsgrad. Preparaten studerades i SEM kodade för att dölja grupptillhörighet. Preparaten bedömdes efter en femgradig skala för smearlayer respektive debris. Tidigare studier [,] har använt en liknande skala. 9
Vid översiktförstoring ggr framgick det att fyra av preparaten ej gick att använda, då snittytan efter separationen ej var optimalt placerad. Således kom preparat ur varje grupp att studeras. En helt ren rotkanalsvägg är fri från debris och har öppna dentinkanaler. Se bifogade referensbilder bilaga för bedömningskriterier. Debris -:. -% -av rotkanalsväggen belagd med debris. -% -av rotkanalsväggen belagd med debris. -% -av rotkanalsväggen belagd med debris. -7% -av rotkanalsväggen belagd med debris. 7-% -av rotkanalsväggen belagd med debris Smearlayer -. -% -av rotkanalsväggen belagd med smearlayer. -% -av rotkanalsväggen belagd med smearlayer. -% -av rotkanalsväggen belagd med smearlayer. -7% -av rotkanalsväggen belagd med smearlayer. 7-% -av rotkanalsväggen belagd med smearlayer Resultat Resultaten redovisas i diagram se figur. Resultaten visar en signifikant skillnad mellan de olika segmentens renhetsgrad. Det apikala segmentet skilljer sigsignifikant från de två övriga segmenten; koronalt och intermediärt beträffande smearlayer(p<,) (Kruskal-Wallis One way Analysis of Variance on Ranks). Resultaten visar även att debrisbeläggningen är mer jämnt fördelad över de studerade segmenten, så här fanns ingen signifikant skillnad. Liknande resultat har presenterats i tidigare studier [,]. Resultaten visar ett renare resultat för Amdent vad gäller avlägsnande av smearlayer. Skillnaden är dock ej tillräckligt stor för att kunna utesluta en slumpfaktor(p=,) (Mann-Whitney Rank Sum Test). De båda utrustningarnas förmåga att avlägsna debris var dock likvärdig enligt denna studie. 9
Amdent Smearlayer EMS Smearlayer Koronalt Intermed. Apikalt Koronalt Intermed. Apikalt Amdent Debris EMS Debris Koronalt Intermed. Apikalt Koronalt Intermed. Apikalt Samtliga observationer EMS Amdent Figur. Diagramen nedan redovisas i medelvärden, varje grupp består av preparat. 9
Diskussion Vid rensning av rotkanaler eftersträvas en rotkanalsvägg helt fri från pulpavävnad, smearlayer och debris. Detta för att kunna erhålla en tät anslutning mellan rotfyllningsmaterial och dentin. [,,] Beläggningen av debris är mer jämnt fördelad mellan segmenten jämfört med smearlayer som är mera uttalad apikalt. Vad detta kan bero på skulle vara intressant att undersöka ytterligare. Möjligen skakas smearlayerlagret, som i tidigare studier visats [] täcka kanalväggen efter maskinell rensning, loss av utrustningen utan att spolas ur kanalen tillräckligt effektivt. Eventuellt skulle detta kunna förklara den jämnare fördelningen mellan segmenten av debris jämfört med smearlayer. Det vore intressant att i framtida studier utröna huruvida en mer effektiv avlägsning av debrisinnehållande spolvätska skulle kunna ge ett renare resultat med avseende på debrisbeläggning. Spolsprutans verkningsområde sträcker sig endast mm kring spolspetsen. Detta gör att en bra åtkomst i hela kanalens utsträckning är nödvändig för effektiv urspolning. Kanalens diameter är därför styrande för effekten av urspolningen. [] En smal sugspets skulle eventuellt genom en kraftigare sugeffekt skapa förutsättningar för att mer effektivt suga ur lösa fragment som utfyller kanalen under ultraljudsspolningens. Ett högre spoltryck är en annan tänkbar metod för att effektivisera borttransporteringen av fragment. I denna studie användes ej någon endosug under ultraljudsarbetet, vilket hade varigt mer nödvändigt in vivo för att avlägsna spolvätska från tand och kofferdamduk. Att sug ej användes i studien kan ha bidragit till ökad debriskontamination. Studien antyder på en skillnad mellan de två ultraljudssystemen EMS och Amdent men denna skillnad är ej signifikant. Eventuellt kunde en mera fingradig skala gett en tydligare särskiljning mellan systemen, då flera preparat kan anses ligga i gränszonen. Detta kan vara värt att testa i kommande studier. Preparaten bedömdes i denna studie i en förstoring på ggr. En större förstoring hade kunnat användas för att ge tydligare bilder men risken finns då att ytan ej blir representativ för segmentet. I en mindre förstoring blir det svårt att urskilja dentinkanalerna. I denna studie utgick vi från tillverkarnas rekommendationer avseende spoltid sekunder med en effektinställning på %. [7,8] Vi fann att Smearlayer i de apikala segmenten ej avlägsnades i lika stor utsträckning som i de övriga segmenten. Detta beror troligen på åtkomst snarare än en effekt- och tidsvariabel. Detta antagande gör vi eftersom det under ultraljudsspolningen stod klart att spetsen på de båda utrustningarna ej når apikalt. Tidigare studier har dock visat att om smearlayer helt tas bort apikalt, ökar risken för apikalt mikroläckage [6], därför skulle möjligen en mindre mängd smearlayer i detta segment kunna vara till en fördel. Under rensningsarbetet inträffade filfrakturer. Frakturerna uppkom i bägge fall längst apikalt och var i storleksordningen - mm (se bildbilaga). Troligen är orsaken till frakturerna en kombination av utmattning av materialet samt bristande erfarenhet hos operatörer. Tillverkaren rekommenderar att varje fil används maximalt ggr. I denna studie användes filarna uppskattningsvis ggr. Ett av de två frakturerade filfragmenten lyckades skakas loss och ur kanalen med ultraljudsutrustningen. Det andra fragmentet kan beskådas i bildbilagan. 9
Bildbilaga Filfraktur Filfraktur Smearlayer, Debris Smearlayer, Debris Smearlayer, Debris Smearlayer, Debris 96
Ett stort tack till... Vår handledare Michael Ahlquist som ställt upp lika mycket som vi har laddat inför uppgiften. Författarna vill även tacka Prof. Folke Lagerlöf för hjälp med de statistiska beräkningarna. Under arbetet med SEM har Kjell Hultenby och Ingrid Lindell varit till stor hjälp. Tack! Referenser. Ahlquist M, Henningsson O, Hultenby K, Ohlin J. The effectiveness of manual and rotary techniques in the cleaning of root canals: a scanning electron microscopy study.. Int Endod J 999;:-7.. Karlsson J, Lennertsson E. En svepelektronmikroskop studie av rotkanalens renhet efter maskinellrensning och spolning med % respektive % EDTA lösning. Odontologiska Instutionen, Karolinska Institutet;.. Giving E, Näsman P. Ultraljudets effekt på rotkanalens renhet vid spolning med % EDTA-lösning, en svepelektronmikroskopisk studie av maskinellt rensade kanaler. Odontologiska Instutionen, Karolinska Institutet;.. Peters O, Barbakow F. Effects of irrigation on debris and smearlayer on canalwall prepaired by two rotary techniques; a scanning electron microscopic study. J Endod 999; : 8-.. Torabinejad M. Handysides R. Khademi AA. Bakland LK. Clinical implications of the smear layer in endodontics: a review. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod ;9:68-66. 6. Guerisoli DM. Marchesan MA. Walmsley AD. Lumley PJ. Pecora JD. Evaluation of smear layer removal by EDTAC and sodium hypochlorite with ultrasonic agitation. Int Endod J ; :8-. 7. Timpawat S. Vongsavan N. Messer HH. Effect of removal of the smear layer on apical microleakage. J Endod. ; 7:-. 8. www.amdent.com 9. www.emsdent.com. www.endo.se. Chow TW. Mechanical effectiveness of rootcanal irrigation. J Endod 98;9:7-9. 97
98