Συγκριτική μελέτη in vitro της αντιτερηδονογόνου δράσης σύγχρονων φθοριούχων υλικών συντηρητικών αποκαταστάσεων

Abstract

Introduction: A variety of mechanisms are involved in the anticariogenic effect of fluoride. Fluoride release from dental restorative materials is assumed to affect caries formation through all these mechanisms. Purpose: The purpose of this study was a) to evaluate the fluoride releasing and recharging ability of four fluoride-releasing restorative materials and three fluoride-releasing adhesives and b) to investigate the effect of these fluoride-containing materials on inhibition of demineralization around restorations in enamel. Methodology: Four fluoride-releasing restorative materials were used in this study, a resin-modified glass ionomer cement (Ketac N100), a giomer (Beautifil II), a compomer (Dyract Extra) and a fluoride-containing composite resin (Wave) and three fluoride-containing dental adhesives (Stae, FL Bond II, Prime & Bond NT). A conventional glass ionomer cement (GC Fuji IX GP Capsule), a non-fluoride containing composite resin (Filtek Z250) and two non-fluoride containing adhesive systems (Adper Scotchbond 1 XT and Frog) were used as controls. At the first part of the study eight disk specimens (7 mm diameter X 2 mm height) of each material were prepared. Fluoride release was assessed every 24 hours for 30 days and then every 7 days, over an 86-day period for all materials, using fluoride ion-selective electrode. After day 86 the specimens were soaked for 5 min in solution of 0.02% NaF and daily fluoride release was determined for 5 days. The same procedure was repeated for solutions of 0.04% NaF and 0.20% NaF. At the second part of the study class V cavities were prepared in bovin enamel and were restored with the tested restorative materials and adhesive systems. Specimens were thermocycled and submitted to the pH-cycling regimen. The teeth sectioned with hard tissue microtome after storage for 30 days in saline solution. The sections were examined by means of polarized light microscopy (PLM) and the enamel lesion depth was measured at three distances (0, 100, 200 μm) from restoration’s margins. Results: The results showed for all materials tested, that the greatest fluoride release was observed after the first day of the study, but gradually diminished with time. In terms of total fluoride release over the 86-day period for restorative materials the greatest amounts of fluoride released from Ketac N100 and for adhesives from Prime & Bond NT. All fluoride-containing materials re-released fluoride after refluoridation procedures. The amounts of fluoride re-release observed for all materials depended on the initial fluoride-releasing ability of the material and the concentration of fluoride solution. The results also showed that fluoride-releasing restorative materials have the potential to inhibit secondary caries formation around restorations. Resin-modified glass ionomer cement (Ketac N100) presented a particularly strong effect, compared with the other materials, but lower than positive control of this study. All fluoride releasing materials tested in this study had significantly less demineralization areas than composite resin Filtek Z250 in all measurements. The degree of protection for all fluoride releasing materials was greater near the material and there was an increase of the lesion areas with distance. Fluoride-containing adhesive systems did not affect the depth of lesions statistically significant near restorations. Significance: According to the results of this in vitro study, fluoride-containing materials release different amounts of fluoride ions, but in a similar pattern of release. Fluoride-containing materials after refluoridation re-release amounts of fluoride ions, depending on initial fluoride release and concentration of recharging fluoride solutions. Fluoride-containing restorative materials inhibit formation of caries lesions around restorations, although they are not able to eliminate them. Fluoride-releasing adhesive systems do not affect the depth of caries lesions.

Εισαγωγή: Η αντιτερηδονογόνος δράση του φθορίου επιτυγχάνεται με ποικίλους μηχανισμούς. Η απελευθέρωση φθορίου από τα εμφρακτικά υλικά επηρεάζει την ανάπτυξη της δευτερογενούς τερηδόνας μέσω αυτών των μηχανισμών, σε διαφορετικό βαθμό. Σκοπός: Ο σκοπός αυτής της in vitro μελέτης ήταν α) η εκτίμηση του βαθμού απελευθέρωσης φθορίου και η ικανότητα επαναπελευθέρωσης φθορίου, μετά από την επαναφθορίωση φθοριούχων εμφρακτικών υλικών και συνδετικών παραγόντων και β) η εκτίμηση της επίδρασης των φθοριούχων αυτών υλικών στην αναστολή της απασβεστίωσης της αδαμαντίνης, γύρω από τις εμφράξεις. Μεθοδολογία: Τα φθοριούχα υλικά που μελετήθηκαν ήταν μία ρητινώδης τροποποιημένη υαλοϊονομερής κονία (Ketac N100), ένα giomer (Beautifil II), ένα compomer (Dyract Extra), μία φθοριούχος σύνθετη ρητίνη (Wave) και τρία φθοριούχα συνδετικά συστήματα (Stae, FL-Bond II και Prime & Bond NT). Η συμβατική υαλοϊονομερής κονία (GC Fuji IX GP Capsule) χρησιμοποιήθηκε ως θετικός μάρτυρας, ενώ η μη φθοριούχος σύνθετη ρητίνη (Filtek Z250) και τα δύο μη φθοριούχα συνδετικά συστήματα (Adper Scotchbond 1XT και Frog) χρησιμοποιήθηκαν στη μελέτη ως αρνητικοί μάρτυρες. Στο πρώτο μέρος της μελέτης κατασκευάστηκαν για κάθε υλικό 8 δοκίμια, σχήματος δίσκου (7mm διαμέτρου, 2mm πάχους). Η απελευθέρωση φθορίου από τα δοκίμια υπολογιζόταν κάθε 24 ώρες, για 30 ημέρες και στη συνέχεια ανά εβδομάδα μέχρι την 86η ημέρα, με τη χρήση εκλεκτικού ηλεκτροδίου ιόντων φθορίου. Μετά την 86η ημέρα τα δοκίμια εμβυθίστηκαν σε διάλυμα 0,02% NaF για 5 min και υπολογίστηκε η επαναπελευθέρωση φθορίου κάθε 24 ώρες για 5 ημέρες. Στη συνέχεια τα δοκίμια εμβυθίστηκαν σε διαλύματα 0,04% NaF και 0,20% NaF, ακολουθώντας την ίδια διαδικασία. Στο δεύτερο μέρος της μελέτης παρασκευάστηκαν κοιλότητες Vης ομάδας στην αδαμαντίνη, βοείων δοντιών και έγιναν οι εμφράξεις με τα υπό μελέτη υλικά. Στη συνέχεια τα δόντια υποβλήθηκαν σε θερμοκύκλωση και εφαρμόστηκε το μοντέλο τεχνητής τερηδόνας εναλλαγής pH (pH-cycling). Ακολούθησαν επιμήκεις τομές των δοντιών με μικροτόμο σκληρών ιστών μετά τη διατήρησή τους για 30 ημέρες σε φυσιολογικό ορό. Η παρατήρηση των τομών έγινε με μικροσκόπιο πολωμένου φωτός και μετρήθηκε το βάθος τον αλλοιώσεων της αδαμαντίνης που σχηματίστηκαν, σε τρείς αποστάσεις από τα όρια της κοιλότητας (0, 100, 200 μm). Αποτελέσματα: Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι τα υλικά που μελετήθηκαν, την 1η ημέρα εμφάνισαν τη μεγαλύτερη απελευθέρωση φθορίου, ενώ κατά τις επόμενες ημέρες εμφανίστηκε σημαντική πτώση. Τη μεγαλύτερη ποσότητα φθορίου απελευθέρωσε το Ketac N100, ενώ από τους συνδετικούς παράγοντες το Prime & Bond NT. Μετά τις επαναφθοριώσεις, όλα τα υλικά επαναπελευθέρωσαν ποσότητες φθορίου. Μεγαλύτερη ποσότητα φθορίου επαναπελευθέρωσαν τα υλικά που παρουσίασαν και τη μεγαλύτερη αρχική απελευθέρωση και ήταν ανάλογη της συγκέντρωσης του φθοριούχου διαλύματος που χρησιμοποιήθηκε. Όλες οι εμφράξεις των φθοριούχων εμφρακτικών υλικών που μελετήθηκαν, παρουσίαζαν τη δυνατότητα να μειώνουν το βάθος των τερηδονικών αλλοιώσεων που σχηματίζονταν, σε σύγκριση με τον αρνητικό μάρτυρα. Οι εμφράξεις της Ρ.Τ.Υ.Κ. (Ketac N100), που απελευθέρωσε τη μεγαλύτερη ποσότητα φθορίου, εμφάνισαν το μικρότερο βάθος αλλοιώσεων σε σύγκριση με τα υπόλοιπα φθοριούχα εμφρακτικά υλικά, αλλά μεγαλύτερο βάθος από τον θετικό μάρτυρα. Η χρησιμοποίηση φθοριούχου συνδετικού παράγοντα δεν επηρέασε στατιστικά σημαντικά το βάθος των αλλοιώσεων. Σημασία: Τα φθοριούχα υλικά που μελετήθηκαν απελευθερώνουν διαφορετικές ποσότητες φθορίου, αλλά με παρόμοιο ρυθμό απελευθέρωσης. Τα υλικά επαναπελευθερώνουν φθόριο ανάλογα με τη συγκέντρωση του διαλύματος επαναφθορίωσης και της αρχικής τους απελευθέρωσης. Τα εμφρακτικά υλικά που απελευθερώνουν φθόριο περιορίζουν το βάθος των αλλοιώσεων που σχηματίζονται γύρω από αυτά, χωρίς όμως να τις εξαλείφουν τελείως. Η παρουσία συνδετικών παραγόντων που απελευθερώνουν φθόριο δεν επηρεάζει το βάθος των τερηδονικών αλλοιώσεων