Εφαρμογή των laser στην απομάκρυνση του οδοντικού επιχρίσματος από τους ριζικούς σωλήνες οπίσθιων δοντιών

Abstract

Lasers have been proposed as an adjunctive method of conventional root canal therapy in order to enhance the effect of irrigation solution and, thus, to improve the smear layer removal from root canal system. The aim of the present thesis was to evaluate the efficacy of hard tissue lasers (Er: YAG laser, Er, Cr: YSGG laser) for smear layer removal from root canal of mandibular first molars. The sample was consisted of a hundred (100) mandibular first molars (mesial roots). Cone-beam computed tomography (CBCT) was used to determine the sample selection. After scanned, mesial roots were selected according to the criteria following: configuration root anatomy of mesial root (type II and IV according Vertucci classification), no visible root caries, no fractures, no cracks, no internal and external resorption, no calcification, no former root canal therapy and completely formed apex. Sample was stored in a 5% NaOCl solution for 2 days in order to remove organic residues and, later, in a 0,1% thymol solution until use. Then, sample was set in custom-made acrylic holder and de-crowned. Mesial root was separated from distal with a diamond using a high-speed handpiece. Coronal access was achieved and apical patency was obtained. Root canals were instrumented by means of Protaper Gold up size F2 (25/0.08). Samples (Ν=96) were assigned into 2 experimental groups according to the laser wavelength applied: I. Er, Cr: YSGG laser system (2780nm) and II. Er: YAG laser system (2940nm). The other 4 samples were used as control group. Each group consisted of 2 subgroups (A and B), regarding the irrigation protocol. In subgroup A, teeth were irrigated by 1ml distilled water, between the instruments, and finally rinsed by 10ml distilled water. In subgroup B, teeth were irrigated by 1ml 5% NaOCL, between the instruments, and finally rinsed by 5ml 17% EDTA for 60’’, 5ml 5% NaOCL and 5ml distilled water. Each subgroup was assigned into 4 subcategories according to the applied power laser. Each subcategory was consisted of six samples (n=6, 3 with configuration type II and 3 with configuration type IV according to Vertucci). Τhe subcategories of every subgroup (Group I) were included: 1. Er, Cr: YSGG laser (1,25W, 25mJ, 50Hz, 140μs), 2. Er, Cr: YSGG laser (1,5W, 30mJ, 50Hz, 140μs), 3. Er, Cr: YSGG laser (2W, 40mJ, 50Hz, 140μs), 4. Er, Cr: YSGG laser (2,5W, 50mJ, 50Hz, 140μs). Τhe subcategories of every subgroup (Group II) were included:1. Er: YAG laser (0,75W, 30mJ, 25Hz, 300μs), 2. Er: YAG laser (1,25 W, 50mJ, 25Hz, 300μs), 3. Er: YAG laser (1,75W, 70mJ, 25Hz, 300μs), 4. Er: YAG laser (2W, 80mJ, 25Hz, 300μs). Samples of control group were instrumented as experimental groups but none of laser removal technique was applied. The 2 first samples were irrigated by 1ml distilled water, between the instruments, and were finally rinsed by 10ml distilled water (subgroup A). The other 2 samples were irrigated by 1ml 5% NaOCL, between the instruments, and were finally rinsed by 5ml 17% EDTA for 60’’, 5ml 5% NaOCL and 5ml distilled water (subgroup B). Then, grooves were prepared on the buccal and lingual surfaces of mesial roots. Roots were split into two parts. Mesial part was selected and distal part was discarded. Mesial parts were set suitably in round bases and carbon coated, in order to be observed under the Scanning Electronic Microscope. All samples were analysed at 2000x magnification within an area (10μm) at every third. Digital images were taken at the center of coronal, middle, and apical third of root canals. To estimate the percentage of smear layer residues, it was followed a specific rating system:Score 0: Absence of residues, Score 1: Small amount of residues (<20%), Score 2: Moderate amount of residues (>50%), Score 3: Large amount of residues. Evaluation was performed by two calibrated examiners independently and in a blind manner. If the examiners did not reach an agreement, a third examiner would assist in the scoring of the sample. Results were analyzed by SPSS Statistics Software and significance level was set at 5% (P<0, 05). Results showed that there was no statistically significant difference between experimental groups I (Er, Cr: YSGG laser) and ΙΙ (Er: YAG laser). However, there was statistically significant difference among subgroups IA and ΙB, ΙIA and ΙΙΒ. In every root third, groups IIA and ΙΙB had better outcomes but it was not statistically significant. There was no statistically significant difference among subcategories of group I (ΙΑ1-4 and ΙΒ1-4) and group ΙΙ (ΙΙΑ1-4 and ΙΙΒ1-4). The outcome of the present thesis showed that smear layer removal with an Erbium laser with the tested parameters was not predicable for mesial root canals of molars. The presence of chelating factor may play an important role in the laser mechanism of smear layer removal from apical part, mainly, of narrow and curved root canals. The power laser increase didn’t improve smear layer removal.

Τα laser έχουν προταθεί ως συμπληρωματική μέθοδος για να ενισχύσουν τη δράση των υγρών διακλυσμού και να βελτιώσουν την απομάκρυνση του οδοντινικού επιχρίσματος από το σύστημα των ριζικών σωλήνων. Σκοπός της διδακτορικής διατριβής ήταν η σύγκριση των laser Ερβίου -Er: YAG laser και Er, Cr: YSSG laser- ως προς την απομάκρυνση του οδοντινικού επιχρίσματος από τις εγγύς ρίζες των πρώτων γομφίων της κάτω γνάθου. Το δείγμα αποτελούταν από 100 πρώτους γομφίους κάτω γνάθου (εγγύς ρίζες). Πραγματοποιήθηκε τρισδιάστατη απεικόνιση των δοντιών με υπολογιστική τομογραφία κωνικής δέσμης (CBCT). Το δείγμα επιλέχθηκε με κριτήρια τη μορφολογία των ριζικών σωλήνων στην εγγύς ρίζα (κατά Vertucci ΙI και IV), την απουσία τερηδόνας, κατάγματος, απορρόφησης, ενασβεστίωσης, προηγούμενης ενδοδοντικής θεραπείας και την πλήρη διάπλαση του ακρορριζίου. Μετά την εξαγωγή, τα δόντια συντηρήθηκαν σε διάλυμα 5% NaOCl για 2 μέρες και, κατόπιν, σε διάλυμα 0,1% θυμόλης μέχρι την έναρξη των πειραματικών διαδικασιών. Οι εγγύς ρίζες και η μύλη των γομφίων αποκόπηκαν με διαμάντια κυλινδροκωνικού σχήματος σε χειρολαβή υψηλών ταχυτήτων. Τα ακρορρίζια επενδύθηκαν με κερί και τοποθετήθηκαν σε ακρυλικές βάσεις. Ακολούθησε η μηχανοκίνητη προπαρασκευή των ριζικών σωλήνων με το μηχανοκίνητο σύστημα νικελίου τιτανίου Protaper Gold μέχρι το F2 (25/0.08). Μετά τη χημικομηχανική επεξεργασία, τα 96 δείγματα διαχωρίστηκαν σε 2 κύριες πειραματικές ομάδες ανάλογα με το μήκος κύματος, που εφαρμόστηκε: Ι. Er, Cr: YSGG laser (2780nm) και II. Er: YAG laser (2940nm). Τα υπόλοιπα 4 δείγματα χρησιμοποιήθηκαν ως μάρτυρες (ομάδα ελέγχου). Καθεμιά από τις δύο ομάδες διαχωρίστηκε σε δύο υποομάδες Α και Β, ανάλογα με το πρωτόκολλο του τελικού διακλυσμού πριν την ακτινοβόληση. Στην υποομάδα Α, πραγματοποιήθηκαν ενδιάμεσοι διακλυσμοί με διάλυμα 1ml αποσταγμένου νερού και τελικός διακλυσμός με 10ml αποσταγμένο νερό. Στην υποομάδα Β, πραγματοποιήθηκαν ενδιάμεσοι διακλυσμοί με διάλυμα 1ml 5% NaOCL και τελικός διακλυσμός με 5ml 17% EDTA για 60΄΄, 5ml 5% NaOCL και 5ml αποσταγμένο νερό. Κάθε υποομάδα χωρίστηκε σε 4 υποκατηγορίες ανάλογα με την εφαρμοζόμενη ισχύ laser. Κάθε υποκατηγορία αποτελούταν από 6 δείγματα (n=6, 3 μορφολογίας ΙΙ και 3 μορφολογίας IV κατά Vertucci). Οι υποκατηγορίες της κάθε υποομάδας της Ομάδας Ι ήταν:1. Er, Cr: YSGG laser (1,25 W, 25mJ, 50Hz, 140μs), 2. Er, Cr: YSGG laser (1,5 W, 30mJ, 50Hz, 140μs), 3. Er, Cr: YSGG laser (2W, 40mJ, 50Hz, 140μs), 4. Er, Cr: YSGG laser (2,5 W, 50mJ, 50Hz, 140μs). Οι υποκατηγορίες της κάθε υποομάδας της Ομάδας ΙΙ ήταν:1. Er: YAG laser (0,75W, 30mJ, 25Hz, 300μs), 2. Er: YAG laser (1,25 W, 50mJ, 25Hz, 300μs), 3. Er: YAG laser (1,75W, 70mJ, 25Hz, 300μs), 4. Er: YAG laser (2W, 80mJ, 25Hz, 300μs). Τα δόντια της ομάδας ελέγχου προπαρασκευάστηκαν, όπως οι πειραματικές ομάδες, αλλά δεν ακτινοβολήθηκαν. Στους 2 γομφίους, πραγματοποιήθηκαν ενδιάμεσοι διακλυσμοί με 1ml αποσταγμένου νερού και τελικός διακλυσμός με 10ml αποσταγμένο νερό (υποομάδα Α). Στους άλλους 2 γομφίους, πραγματοποιήθηκαν ενδιάμεσοι διακλυσμοί με διάλυμα 1ml 5% NaOCL και τελικός διακλυσμός με 5ml 17% EDTA για 60΄΄, 5ml 5% NaOCL και 5ml αποσταγμένο νερό (υποομάδα Β). Για τη μελέτη του δείγματος, οι εγγύς ρίζες τεμαχίστηκαν κατά μήκος της παρειογλωσσικής διάστασης σε δύο μέρη - άπω και εγγύς. Διατηρήθηκε το εγγύς τμήμα της ρίζας ενώ το άπω απορρίφθηκε. Τα εγγύς τμήματα τοποθετήθηκαν σε κατάλληλες στρογγυλές βάσεις και ακολούθησε η επανθράκωσή τους προκειμένου να παρατηρηθούν στο ηλεκτρονικό σαρωτικό μικροσκόπιο. Όλα τα δείγματα αναλύθηκαν σε μεγέθυνση 2000x εντός μιας πολύ μικρής περιοχής (10μm). Οι ψηφιακές εικόνες λήφθηκαν από το κέντρο του μυλικού, μέσου και ακρορριζικού τριτημορίου του ριζικού σωλήνα. Για τη βαθμολόγηση του δείγματος, υπολογίστηκε το ποσοστό των υπολειμμάτων του οδοντινικού επιχρίσματος σε επιφάνεια ψηφιακής εικόνας SEM: Σκορ 0: Απουσία υπολειμμάτων, Σκορ 1: Μικρό ποσοστό υπολειμμάτων (<20%), Σκορ 2: Μέτριο ποσοστό υπολειμμάτων (>50%), Σκορ 3: Μεγάλο ποσοστό υπολειμμάτων (100%). Η εκτίμηση των υπολειμμάτων από κάθε ψηφιακή εικόνα πραγματοποιήθηκε από δύο ανεξάρτητους εξεταστές. Σε περίπτωση διαφωνίας, τότε ένας τρίτος εξεταστής θα ήταν σε θέση να συμβάλλει στη βαθμολόγηση. Η στατιστική ανάλυση πραγματοποιήθηκε με το λογισμικό SPSS 20.0 και το επίπεδο σημαντικότητας ορίζεται στο 5% (P<0,05). Τα αποτελέσματα της έρευνας έδειξαν ότι δεν υπάρχει στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ των ομάδων Ι (Er, Cr: YSGG laser) και ΙΙ (Er: YAG laser). Αντιθέτως, βρέθηκε στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ των υποομάδων ΙΑ και ΙΒ, ΙΙΑ και ΙΙΒ. Σε όλα τα τριτημόρια του ριζικού σωλήνα, οι ομάδες ΙΙΑ και ΙΙΒ παρουσίασαν την καλύτερη επίδοση χωρίς να είναι στατιστικά σημαντική. Δε βρέθηκε στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ των υποκατηγοριών της Ομάδας Ι (ΙΑ1-4 και ΙΒ1-4) και ΙΙ (ΙΙΑ1-4 και ΙΙΒ1-4). Συμπερασματικά, τα laser Ερβίου δεν κατάφεραν να απομακρύνουν ικανοποιητικά από μόνα τους το οδοντινικό επίχρισμα στους εγγύς ριζικούς σωλήνες των γομφίων. Η παρουσία των χηλικών παραγόντων φάνηκε να είναι σημαντική, αφήνοντας τις επιφάνειες των οδοντινικών τοιχωμάτων περισσότερο καθαρές. Η αύξηση της εφαρμοζόμενης ισχύος δεν βελτίωσε την απομάκρυνση του οδοντικού επιχρίσματος.