Wurzel-dentin Mikrofrakturen: ein experimentelles Phänomen nach der Extraktion?

Zusammenfassung

Ziel: Untersuchung der Prävalenz, Lage und Muster von bereits bestehenden Mikrorissen in nicht endodontisch behandelten Zähnen von frischen Leichnamen. Die Mikro-Computertomographie (Mikro-CT) Technologie wurde als analytisches Werkzeug verwendet, um eine vollständige Untersuchung des Wurzelzements mit den Zähnen, die in ihrer ursprünglichen Alveole verblieben sind, zu ermöglichen.

Methodik: Als Pilotstudie und zur Validierung der gegenwärtigen Methode wurden eine Reihe von 4 hochauflösenden Scans an einem Knochenblock-Präparat mit postmortem entnommenen Zähnen durchgeführt: (i) gesamter Knochenblock einschließlich der Zähne, (ii) zweiter Molaren-Zahn atraumatisch aus dem Knochenblock extrahiert, (iii) extrahierter Zahn dehydriert, um dentale Defekte zu induzieren, und (iv) gesamter Knochenblock nach Wiedereinsetzung des extrahierten Zahns in seine passende Alveole. In der Hauptstudie wurden zweiundvierzig dentoalveoläre maxilläre und mandibuläre Knochenblöcke, die jeweils 3–5 benachbarte Zähne enthielten (insgesamt 178 Zähne), postmortem gesammelt und in einem Mikro-CT-Gerät gescannt. Alle Querschnittsbilder der 178 Zähne (n = 65 530) wurden vom Zement-Schmelz-Grenze bis zur Spitze gescreent, um das Vorhandensein dentinaler Defekte zu identifizieren.

Ergebnisse: In der Pilotstudie blieben die Mikrorisse, die sichtbar waren, als der dehydrierte Zahn außerhalb des Knochenblocks war, auch dann nachweisbar, als der gesamte Knochenblock plus der wieder eingesetzte Zahn gescannt wurde. Das bedeutet, dass der Screening-Prozess das Vorhandensein derselben Mikrorisse in beiden experimentellen Situationen (der Zahn außerhalb und innerhalb des maxillären Knochenblocks) aufdeckte. Von insgesamt 178 Zähnen in den Knochenblöcken, die von Leichnamen entfernt wurden, wurden 65 530 Querschnittsbilder analysiert und es wurden keine dentinalen Mikrorisse festgestellt.

Schlussfolgerungen: Dieses in situ Leichnam-Modell zeigte das Fehlen von bereits bestehenden dentinalen Mikrorissen in nicht endodontisch behandelten Zähnen. Daher ist die Feststellung von dentinalen Mikrorissen, die in früheren Querschnittsbildern von gelagerten extrahierten Zähnen beobachtet wurden, unhaltbar und nicht gültig. Es sollte davon ausgegangen werden, dass die in gelagerten extrahierten Zähnen beobachteten Mikrorisse das Ergebnis des Extraktionsprozesses und/oder der Lagerungsbedingungen nach der Extraktion sind. Daher sollte als Konsequenz das Vorhandensein solcher dentinalen Mikrorisse in gelagerten extrahierten Zähnen – die in Querschnittsbildern der Wurzeln sichtbar sind – als experimentelle dentinale Mikrorisse bezeichnet werden.

Einführung

Bei der Untersuchung von vertikalen Wurzelfrakturen (VRFs) wurde die mikrostrukturelle Integrität von Wurzeldentin und Zement unter Verwendung von destruktiven (Zahnsektoren) (Hin et al. 2013, Liu et al. 2013, (Zahnsektoren) (Hin et al. 2013, Liu et al. 2013, Arias et al. 2014, Ashwinkumar et al. 2014, Karataş et al. 2016, Saber & Schäfer 2016, Bahrami et al. 2017, Kfir et al. 2017) und nicht-destruktiven (Mikro-Computertomographie [Mikro-CT]) Versuchsmodellen (De-Deus et al. 2014, 2015, 2016, 2017a,b, Bayram et al. 2017, Pradeep Kumar et al. 2017, Zuolo et al. 2017) bewertet. Die meisten dieser Studien verwendeten entweder Zähne, die über unterschiedliche Zeiträume gelagert wurden (Hin et al. 2013, Liu et al. 2013, De-Deus et al. 2014, 2015, 2016, 2017a, Karataş et al. 2016, Bayram et al. 2017, Zuolo et al. 2017) oder frisch extrahierte Zähne (Ashwinkumar et al. 2014, Saber & Schäfer 2016, Kfir et al. 2017, PradeepKumar et al. 2017), wobei nur wenige Studien mit kadaverischen Modellen durchgeführt wurden (Arias et al. 2014, Bahrami et al. 2017, De-Deus et al. 2017b).

Der Einsatz einer zerstörungsfreien Hochauflösung-Bildgebungstechnologie, nämlich Mikro-CT, hat es ermöglicht, einen zuverlässigeren Einblick in das Phänomen der Bildung von dentinalen Mikrorissen zu gewinnen. Mikro-CT ermöglicht es, die innere Struktur undurchsichtiger Objekte (z. B. Zähne) zu beobachten, indem Hunderte von Schnitten pro Probe gescannt werden, wobei das gesamte Ausmaß der Risslinien kartiert werden kann (De-Deus et al. 2014, 2015, 2016, 2017a,b, Bayram et al. 2017, PradeepKumar et al. 2017, Zuolo et al. 2017). Der Einsatz von Mikro-CT ermöglicht es somit, Wurzel-Dentin und Zement in ihrem ursprünglichen Zustand zu beobachten, das heißt nach der Extraktion, und dann erneut nach Wurzelkanalbehandlungen zu untersuchen. Basierend auf dieser Methode wurden zwei Hauptschlussfolgerungen gezogen: (i) das Fehlen einer Beziehung zwischen der Bildung von dentinalen Mikrorissen und der mechanischen Aufbereitung von Wurzelkanälen mit Nickel-Titan (NiTi)-Instrumenten an sich (De-Deus et al. 2014, 2015, 2016, 2017a,b, Bayram et al. 2017, Zuolo et al. 2017) und (ii) die Anerkennung von bereits bestehenden Mikrorissen als Phänomen in unbehandelten Zähnen (De-Deus et al. 2014, 2015, 2016, 2017a,b, Bayram et al. 2017, PradeepKumar et al. 2017, Zuolo et al. 2017). Bereits bestehende Mikrorisse sind mikrostrukturelle Defekte in den Wurzeln von nicht-endodontisch behandelten Zähnen, deren Ätiologie Faktoren wie Alter, parafunktionale Belastungen (Yang et al. 1995, Chan et al. 1998) oder restaurative Verfahren (Kishen 2006, Shemesh et al. 2009) zugeschrieben wird.

Obwohl in zerstörerischen Schnittstudien selten berichtet, wurden bereits bestehende Mikrorisse in nicht endodontisch behandelten Proben beobachtet, selbst in den ersten Studien, die sich hauptsächlich auf die Beziehung zwischen der Entwicklung dentinaler Defekte und den Techniken der Wurzelkanalaufbereitung konzentrierten (Arias et al. 2014, Karataş et al. 2016, Bahrami et al. 2017, Kfir et al. 2017). Interessanterweise zeigte die Verwendung von Mikro-CT-Technologie in Studien mit gelagerten Zähnen eine hohe Inzidenz (von 12,31 % bis 41,44 %) bereits bestehender Mikrorisse in den Basisbildern, die von unbehandelten Zähnen aufgenommen wurden (De-Deus et al. 2014, 2015, 2016, 2017a, Bayram et al. 2017, Zuolo et al. 2017). Tatsächlich waren die Informationen, die von unbehandelten Kontrollgruppen bereitgestellt wurden, signifikant und umstritten. Am häufigsten können keine Mikrorisse beobachtet werden, wenn gelagerte gesunde Zähne horizontal geschnitten werden (Shemesh et al. 2009, Karataş et al. 2016, Kfir et al. 2017), während in einigen Studien mit kadaverischen Modellen Mikrorisse in den unbehandelten Kontrollgruppen berichtet wurden (Arias et al. 2014, Bahrami et al. 2017). Im Gegensatz dazu wurde eine niedrige Prävalenz bereits bestehender Mikrorisse festgestellt, als frisch extrahierte Zähne (7,1 %) (PradeepKumar et al. 2017) oder in einem kadaverischen Modell (2,46 %) (De-Deus et al. 2017b) unter Verwendung der Mikro-CT-Technologie bewertet wurden. Dies bedeutet, dass das Phänomen der bereits bestehenden Mikrorisse als Folge der neuen Beweise, die durch die Mikro-CT-Bildgebungsmethode und die Verwendung entweder frisch extrahierter Zähne (De-Deus et al. 2017b, PradeepKumar et al. 2017) oder Zähne innerhalb eines Kadaver-Modells (De-Deus et al. 2017b) bereitgestellt werden, neu überdacht werden muss.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Existenz von bereits bestehenden Mikrorissen umstritten ist. Das etwas rätselhafte Auftreten von bereits bestehenden Mikrorissen hat Interesse an potenziellen ätiologischen Faktoren geweckt sowie daran, ob VRFs von solchen mikrostrukturellen Defekten vorausgegangen werden. Angesichts der bislang unbekannten Ätiologie sowie des Mangels an Wissen über dieses Phänomen zielte die aktuelle Studie darauf ab, die Prävalenz, den Standort und das Muster von bereits bestehenden Mikrorissen in nicht endodontisch behandelten Zähnen von frischen Leichnamen zu untersuchen. Die Mikro-CT-Technologie wurde als analytisches Werkzeug verwendet, um eine vollständige Untersuchung des Wurzelzements zu ermöglichen, während die Zähne in ihrer ursprünglichen alveolären Alveole belassen wurden. Die zentrale Hypothese, die getestet wurde, war, dass bereits bestehende Mikrorisse in nicht endodontisch behandelten Zähnen mit hoher Frequenz auftreten.

Materialien und Methoden

Stichprobenauswahl

Zweiundvierzig dentoalveoläre maxilläre und mandibuläre Knochenblöcke, die jeweils 3–5 benachbarte Zähne enthielten (insgesamt 178 Zähne), wurden post mortem während der Autopsie mehrerer erwachsener Spender gesammelt. Die Familienmitglieder gaben ihr informierte Einverständnis, das im Rahmen eines von der lokalen Forensik genehmigten Forschungsprotokolls und dem Nationalen Ausschuss für Gesundheitsforschungsethik (Protokoll Nr. 931.732) eingeholt wurde. Das Alter der Spender lag zwischen 19 und 44 Jahren (Durchschnittsalter 31 Jahre). Die Einschlusskriterien waren das Vorhandensein von nicht kariösen maxillären oder mandibulären ersten und zweiten Prämolaren sowie Molaren, die von alveolärem Knochen und parodontalem Ligament umgeben sind. Die Knochenblöcke mit Zähnen wurden bei —20 °C gelagert und innerhalb von 40 Tagen nach ihrer Entnahme den experimentellen Verfahren unterzogen.

Vor den Scanverfahren wurden gefrorene Knochenblöcke aus dem Gefrierschrank entfernt und bei einer konstanten Temperatur von 8 °C für ein langsames Auftauen in einen Kühlschrank gelegt. Nach 3–4 Stunden wurde jeder Knochenblock in einem Mikro-CT-Gerät (SkyScan 1173; Bruker-microCT, Kontich, Belgien) mit einer isotropen Auflösung von 13,18 lm bei 90 kV und 88 mA durch eine 360°-Drehung um die vertikale Achse gescannt, mit einem Rotationsschritt von 0,5°, einer Kamera-Belichtungszeit von 1000 ms und einer Bildmittelung von 5. Die Röntgenstrahlen wurden mit einem 1 mm dicken Aluminiumfilter gefiltert. Die erfassten Bilder wurden mit der NRecon v.1.6.10-Software (Bruker-microCT) in Querschnittsschnitte rekonstruiert, wobei standardisierte Parameter für die Strahlenhärtung (15 %), die Korrektur von Ringartefakten und die Kontrastgrenzen (0,0095–0,03) verwendet wurden, was zur Erfassung von 1300–1600 transversalen Querschnitten pro Knochenblock führte.

Pilotstudie – Validierungsmethode

Die Validierung der vorliegenden Methode basierte auf 4 hochauflösenden Mikro-CT-Scans eines einzelnen Knochenblocks, der 3 Zähne (einen Prämolaren, einen ersten Molar und einen zweiten Molar) enthielt, unter Verwendung der zuvor beschriebenen Parameter. Die Reihenfolge der Mikro-CT-Scans war wie folgt: (i) gesamter Knochenblock, (ii) extrahierter Zahn, (iii) dehydrierter extrahierter Zahn und (iv) gesamter Knochenblock nach Wiedereinsetzung des extrahierten Zahns in seine alveoläre Tasche (Abb. 1). Die Integrität des Dentins (das Vorhandensein von dentinalen Mikrorissen) wurde durch die Überprüfung der Querschnittsbilder, die im Rekonstruktionsschritt erhalten wurden, vom Zement-Schmelz-Übergang bis zur Wurzelspitze, von 3 verblindeten kalibrierten Prüfern bewertet. Der Kalibrierungsprozess basierte auf Betrachtungssitzungen mit Querschnittsbildern, die zuvor identifizierte Mikrorisse zeigten. Die Bildanalyse wurde zweimal in Abständen von 2 Wochen wiederholt, um den Prozess der Identifizierung von Mikrorissen zu validieren.

Im ersten Scan wurden keine Mikrorisse beobachtet (Abb. 2a,b und 3a,b). Dann wurde der obere zweite Molarenzahn atraumatisch aus dem Knochenblock entfernt, indem das Berühren oder Beschädigen des umgebenden Gewebes vermieden wurde (Abb. 1c,d und e). Diese Technik umfasste eine sorgfältige Ablösung von 2/3 der Wurzeln mit Periotomen, bis eine Luxation auftrat, und um potenzielle Zahnschäden zu minimieren, wurden die Extraktionskräfte nur für den Zahnentzug und nicht zum Lockern verwendet. Der extrahierte Molar wurde sofort gescannt, und die Querschnittsbilder wurden wie oben beschrieben überprüft. Im zweiten Scan wurden keine Mikrorisse beobachtet (Abb. 2c und 3c).

Um die Entwicklung von dentinalen Defekten zu induzieren, wurde der zweite Molarenzahn einem Dehydrierungsprozess unterzogen, bei dem eine standardisierte abgestufte Serie von Alkoholen (50%, 60%, 70%, 80%, 90% und 100% Ethanol) verwendet wurde. Danach wurde der Zahn in einen automatischen Desikator (Bel-Art automatischer Desikator klar 2.0, Wayne, NJ, USA) gelegt und wöchentlich gescannt, um das Vorhandensein von Mikrorissen zu überprüfen. Nach einem Zeitraum von 3 Monaten zeigte der Scan (dritter Scan) deutlich das Vorhandensein von dentinalen Mikrorissen (Abb. 2d und 3d). Anschließend wurde das Präparat sorgfältig wieder in seine ursprüngliche alveoläre Höhle eingesetzt und der gesamte Knochenblock wurde erneut gescannt (vierter Scan). Die Bildanalyse der Querschnitte ergab, dass die Mikrorisse, die beobachtet wurden, als der Zahn außerhalb des Knochenblocks war, auch beim Scannen des gesamten Knochenblocks nachweisbar blieben (Abb. 2e,f und 3e,f).

Bildanalyse

Die Visualisierung und qualitative Analyse der rekonstruierten Bildstapel der 42 Knochenblöcke wurde mit der Software CTVol v.2.3 (Bruker-microCT) durchgeführt. Alle Querschnittsbilder der 178 Zähne (n = 65 530) wurden vom Zement-Schmelz-Übergang bis zur Spitze gesichtet, um das Vorhandensein von dentinalen Defekten zu identifizieren. Drei zuvor kalibrierte Prüfer, die über das experimentelle Design im Unklaren waren, sichteten alle Bilder in Abständen von 2 Wochen. Im Falle von Abweichungen wurden die Bilder gemeinsam bewertet, bis eine vollständige Übereinstimmung erreicht wurde (De-Deus et al. 2016).

Ergebnisse

In der Pilotstudie blieben Mikrorisse, die beobachtet wurden, als der Zahn außerhalb des Knochenblocks war, nach dem Scannen des gesamten maxillaren Segments nachweisbar, was die Methode zur Bewertung dentinaler Mikrorisse in einem frischen Leichnam-Modell durch Mikro-CT-Technologie validierte (Abb. 1–3).

Von insgesamt 178 Zähnen in den aus Leichnamen entfernten Knochenblöcken wurden 65 530 Querschnittsbilder analysiert und es wurden keine dentinalen Mikrorisse festgestellt. Abb. 4 und 5 zeigen repräsentative Bilder aus den koronalen, mittleren und apikalen Dritteln einer Auswahl von Zähnen, die in der Studie bewertet wurden.

Diskussion

In der aktuellen Studie wurde die Inzidenz von dentinalen Mikrorissen in nicht endodontisch behandelten Zähnen in situ durch Mikro-CT-Bilder von 178 Zähnen in maxillären und mandibulären Knochenblöcken, die von 42 frischen Leichnamen entnommen wurden, bewertet. Es wurden keine vorbestehenden dentinalen Mikrorisse beobachtet, was die zentrale Hypothese widerlegt. Das Fehlen solcher dentinalen Mikrorisse in einer Methodik, die unter nahezu in vivo-Bedingungen – einem menschlichen Leichnam-Modell – durchgeführt wurde, deutet darauf hin, dass Mikrorisse aufgrund von Manipulationen nach der Extraktion oder den Lagerungsbedingungen der experimentellen Zähne auftreten können. Dieses Ergebnis bedeutet, dass solche dentinalen Mikrorisse – die in Querschnittsbildern der Wurzeln beobachtbar sind – in der klinischen Umgebung möglicherweise nicht existieren; tatsächlich wurde bisher dieser Typ dentinaler Defekte nur unter experimentellen Bedingungen nach der Extraktion beobachtet (De-Deus et al. 2014, 2015, 2016, 2017a, Bayram et al. 2017, PradeepKumar et al. 2017, Zuolo et al. 2017).

Das vorliegende Ergebnis steht im Widerspruch zu dem angesammelten Wissen über die Bildung von dentinalen Mikrorissen, das seit 2009 veröffentlicht wurde (De-Deus et al. 2014, 2015, 2016, 2017a, Bayram et al. 2017, PradeepKumar et al. 2017, Zuolo et al. 2017). Tatsächlich wird das Konzept, dass dentinale Mikrorisse ein post-experimentelles Phänomen sind, teilweise durch aktuelle Erkenntnisse zu diesem Thema unterstützt. Shemesh et al. (2018) berichteten über den Einfluss von Umweltbedingungen auf das dentinale Gewebe und zeigten, dass der Wasserverlust Spannungen erzeugt, die ausreichen, um spontane dentinale Defekte hervorzurufen, und demonstrierten experimentell, dass die biomechanische Reaktion des Wurzelzements stark von seinem Hydratationsgrad beeinflusst wird. Dies steht im Einklang mit früheren Ergebnissen, die zeigten, dass die residualen Mikrostresskonzentrationen in hydratisierten Wurzeln ein kontrolliertes Phänomen waren und dass dehydriertes Dentin eine geringere Zähigkeit aufwies (Jameson et al. 1993, Kahler et al. 2003, Kruzic et al. 2003) und spröder war (Huang et al. 1992). Daher können die in der Studie von Adorno et al. (2013) berichteten Ergebnisse als Folge der Zahn-Dehydratation betrachtet werden, da die Mikrorissausbreitung in Wurzelschnitten auch nach 1 Monat Lagerung fortgesetzt wurde, obwohl kein weiterer Stress auf das Dentin angewendet wurde. In diesem Sinne könnte der Dehydratationsprozess, dem Zähne außerhalb der oralen Umgebung ausgesetzt sind, die hohe Prävalenz (12,31 % bis 41,44 %) von dentinalen Mikrorissen in den Basisbildern von nicht endodontisch behandelten gelagerten Zähnen, die durch Mikro-CT-Technologie bewertet wurden (De-Deus et al. 2014, 2015, 2016, 2017a, Bayram et al. 2017, Zuolo et al. 2017), erklären, wobei zu berücksichtigen ist, dass die extrahierten Zähne aus Zahnbanken stammen, die eine Vielzahl von Lagerungsbedingungen verwendeten.

Eine weitere wichtige Studie verwendete Mikro-CT, um die Prävalenz, den Standort und das Muster von bereits vorhandenen dentinalen Mikrorissen in 633 frisch extrahierten, nicht endodontisch behandelten Zähnen zu bewerten und fand dentinale Defekte in 45 Zähnen (7,1 % der Probe) (PradeepKumar et al. 2017). Ebenso berichteten De-Deus et al. (2017b) unter Verwendung eines kadaverischen Modells von 2,46 % dentinaler Defekte in den Basisbildern von nicht endodontisch behandelten Zähnen. In Übereinstimmung mit den vorliegenden Ergebnissen stellen diese wichtigen Ergebnisse eine realistischere Prävalenz von bereits vorhandenen dentinalen Mikrorissen in extrahierten Zähnen dar, im Gegensatz zu der erheblichen Anzahl von Defekten, die in früheren Mikro-CT-Studien mit gelagerten Zähnen berichtet wurden (De-Deus et al. 2014, 2015, 2016, 2017a, Bayram et al. 2017, Zuolo et al. 2017). Diese Ergebnisse betonen die niedrige Prävalenz von bereits vorhandenen Mikrorissen und werfen ernsthafte Zweifel an der Validität der meisten Studien zu dentinalen Rissen unter Verwendung extrahierter Zähne auf, da Risse wahrscheinlich eine Folge der experimentellen Bedingungen nach der Extraktion sind. Basierend auf diesen wissenschaftlichen Beweisen kann geschlossen werden, dass die Dehydrierung des dentinalen Gewebes die Hauptursache für Mikrorisse in nicht endodontisch behandelten Zähnen ist, die im letzten Jahrzehnt berichtet wurden. Die Prävalenz dieses Phänomens ist somit eine Funktion des Zusammenspiels zwischen dem Ursprung des Präparats – Lagerung versus frisch extrahierte Zähne/kadaverisches Modell und der verwendeten Analysemethode – Schnitt versus nicht zerstörende Mikro-CT. In einem weiteren Sinne wird die Entwicklung von VRFs in endodontisch behandelten Zähnen normalerweise Faktoren wie Alter, die Anatomie der Wurzel und des Wurzelkanals, die Kaafunktion und/oder das Vorhandensein von exkursiven Interferenzen oder Parafunktionen zugeschrieben, denen Zähne im Laufe des Lebens eines Patienten ausgesetzt sein könnten (Arias et al. 2014).

Es ist jedoch möglich, dass VRFs als Folge von rissigen oder gespaltenen Zähnen entstehen, die ursprünglich von der Krone ausgehen. Daher ist es wichtig, die möglichen Auswirkungen der Bedingungen, unter denen Zähne gelagert werden, bei der Analyse der Ergebnisse von Laborstudien zu berücksichtigen, da unbeabsichtigte Dehydration systematische experimentelle Fehler einführen wird, unabhängig von der Sorgfalt, die während des restlichen Experiments angewendet wird. Dies deutet stark darauf hin, dass in situ-Ansätze wie Modelle mit frischen Leichnamen als Goldstandard in Betracht gezogen werden sollten, um das Verhalten von dentinalem Gewebe in Bezug auf Rissinitiierung und -ausbreitung zu bewerten.

Die in der aktuellen Studie verwendete Methodik scheint ein nahezu ideales experimentelles Modell zu sein, um das Phänomen der Mikrorisse und den allgemeinen Zustand des Dentin zu untersuchen. Die Verwendung eines in situ frischen leichnamlichen Modells, in dem der Knochen und das parodontalen Ligament erhalten blieben und auch die viskoelastischen Eigenschaften des Befestigungsapparats, zusammen mit einer hochgenauen und nicht destruktiven Bildgebungsmethode (Mikro-CT) zur Bewertung der Integrität des dentinalen Gewebes, hat klare Vorteile gegenüber anderen zuvor verwendeten Methodologien zur Untersuchung dentinaler Defekte, nämlich der Sektionierung und Mikro-CT-Analyse von gelagerten Zähnen. Darüber hinaus vermeidet das leichnamliche Modell die Auswirkungen von Zahnextraktionen und somit die Verwendung von Periotomen, Luxatoren oder Zangen, die normalerweise als Verursacher dentinaler Defekte angesehen werden. Es ist jedoch notwendig zu betonen, dass die Stichprobe, die in der aktuellen Studie verwendet wurde, eine Einschränkung hat, nämlich die Altersgruppe der Leichname, die zwischen 19 und 44 Jahren alt war (Durchschnittsalter 31 Jahre). Daher sollte sich die zukünftige Arbeit darauf konzentrieren, das Vorhandensein dentinaler Defekte bei älteren Leichnamen zu bewerten.

Wie in der ersten Studie zu dentinalen Mikrorissen unter Verwendung eines kadaverischen Modells und Mikro-CT (De-Deus et al. 2017b) angegeben, gibt es keine internationale Vereinbarung, allgemeine Vorschriften oder Standards für die Gewebebank bezüglich einer spezifischen Lagertemperatur für Zähne in Knochenblöcken. Eine Erklärung der American Association of Tissue Banks (2008) empfahl eine Lagertemperatur von —20 °C für bis zu 6 Monate und —40 °C für längere Zeiträume der Tiefkühlkonservierung. Der Einfluss der Lagerzeit und der Gefriertemperaturen auf die biomechanischen Eigenschaften der Zähne ist jedoch nicht vollständig verstanden und muss noch bestimmt werden. In der vorliegenden Studie folgte die Lagertemperatur der kadaverischen Knochenblöcke der von De-Deus et al. (2017b) verwendeten und beeinflusste nicht die Struktur des Knochens oder der Zähne, die —20 °C betrug, wie empfohlen, mit einer langsamen Auftauphase vor dem Scannen und weiteren experimentellen Verfahren.

Bedenken hinsichtlich der Frage, ob die Scanauflösung der Mikro-CT-Bilder ausreicht, um kleinere Mikrorisse zu erkennen, wurden ebenfalls geäußert (Pop et al. 2015, De-Deus et al. 2016, PradeepKumar et al. 2017). Dennoch wurde die Validierung der Mikro-CT-Bildgebungsmethode zur Beobachtung der dentinalen Defekte in extrahierten Zähnen bereits berichtet (De-Deus et al. 2016); es wurde gezeigt, dass Defekte, die durch direkte Beobachtung des Dentins mit reflektierender Lichtmikroskopie (unter Verwendung der Schnittmethode) visualisiert wurden, auch in den rekonstruierten Querschnittsbildern sichtbar sind, die durch hochauflösende Mikro-CT-Scans erhalten wurden. Das Gleiche gilt jedoch nicht unbedingt, wenn die Zähne innerhalb von kadaverischen Knochenblöcken gescannt werden. Daher war aufgrund des innovativen Charakters der Beobachtung der dentinalen Defekte in den aus kadaverischen Knochenblöcken gescannten Bildern die Validierung der Methode notwendig, um jede Möglichkeit von falsch-negativen Ergebnissen auszuschließen. Die Ergebnisse zeigten, dass der Screening-Prozess in der Lage war, das Vorhandensein derselben Mikrorisse in beiden experimentellen Anordnungen (Zahn außerhalb und innerhalb des maxillären Knochenblocks) nachzuweisen, was die Methode zur Beurteilung dentinaler Mikrorisse in einem frischen Kadavermodell durch Mikro-CT-Technologie validierte.

Das Ergebnis dieser Studie legt nahe, dass zukünftige Arbeiten sich auf das Vorhandensein von dentinalen Wurzelmikrorissen in nicht endodontisch behandelten Zähnen konzentrieren sollten. In der Zwischenzeit, bis das Gegenteil bewiesen ist, sollte angenommen werden, dass die in gelagerten extrahierten Zähnen beobachteten dentinalen Mikrorisse tatsächlich ein Ergebnis des Extraktionsprozesses und/oder der Lagerungsbedingungen nach der Extraktion sind. Folglich sollten das Vorhandensein solcher dentinalen Mikrorisse in gelagerten extrahierten Zähnen – die unter experimentellen Bedingungen in Querschnittsbildern der Wurzeln beobachtbar sind – als experimentelle dentinale Mikrorisse. bezeichnet werden.

Schlussfolgerungen

in situ kadaverische Modell zeigte das Fehlen von bereits bestehenden dentinalen Mikrorissen in nicht endodontisch behandelten Zähnen. Das bedeutet, dass die Prävalenz von dentinalen Mikrorissen, die in früheren Querschnittsbildern von gelagerten extrahierten Zähnen beobachtet wurden, fehlerhaft ist. Es stellt auch in Frage, ob Mikrorisse – die in Querschnittsbildern von Wurzeln in extrahierten Zähnen beobachtbar sind – wirklich in nicht endodontisch behandelten Zähnen im klinischen Setting auftreten.

Autoren: G. De-Deus, D. M. Cavalcante, F. G. Belladonna , J. Carvalhal, E. M. Souza, R. T. Lopes, M. A. Versiani, E. J. N. L. Silva & P. M. H. Dummer

Referenzen

1. Adorno CG, Yoshioka T, Jindan P, Kobayashi C, Suda H (2013) Die Auswirkungen endodontischer Verfahren auf die Initiierung und Ausbreitung apikal gelegener Risse ex vivo. International Endodontic Journal 46, 763–8.
2. American Association of Tissue Banks (2008) AATB-Standards für die Gewebebank (Abschnitt E: E4.120 Gefrorenes und kryokonserviertes Gewebe), 12. Auflage. McLean, VA: AATB.
3. Arias A, Lee YH, Peters CI, Gluskin AH, Peters OA (2014) Vergleich von 2 Kanalpräparationstechniken bei der Induktion von Mikrorissen: eine Pilotstudie mit Leichenschädeln. Journal of Endodontics 40, 982–5.
4. Ashwinkumar V, Krithikadatta J, Surendran S, Velmurugan N (2014) Einfluss der oszillierenden Datei auf die Mikrorissbildung in Wurzelkanälen: eine SEM-Studie. International Endodontic Journal 47, 622–7.
5. Bahrami P, Scott R, Galicia JC, Arias A, Peters OA (2017) Erkennung dentinaler Mikrorisse mit verschiedenen Präparationstechniken: eine in situ-Studie mit Leichenschädeln. Journal of Endodontics 43, 2070–3.
6. Bayram HM, Bayram E, Ocak M, Uzuner MB, Geneci F, Celik HH (2017) Mikro-Computertomographische Bewertung der dentinalen Mikrorissbildung nach Verwendung neuer wärmebehandelter Nickel-Titan-Systeme. Journal of Endodontics 43, 1736–9.
7. Chan CP, Tseng SC, Lin CP, Huang CC, Tsai TP, Chen CC (1998) Vertikaler Wurzelbruch bei nicht endodontisch behandelten Zähnen - ein klinischer Bericht über 64 Fälle bei chinesischen Patienten. Journal of Endodontics 24, 678–81.
8. De-Deus G, Silva EJ, Marins J et al. (2014) Fehlende ursächliche Beziehung zwischen dentinalen Mikrorissen und Wurzelkanalpräparation mit Rückführsystemen. Journal of Endodontics 40, 1447–50.
9. De-Deus G, Belladonna FG, Souza EM et al. (2015) Mikro-Computertomographische Bewertung der Auswirkungen von ProTaper Next und Twisted File Adaptive-Systemen auf dentinale Risse. Journal of Endodontics 41, 1116–9.
10. De-Deus G, Belladonna FG, Marins JR et al. (2016) Zur Kausalität zwischen dentinalen Defekten und Wurzelkanalpräparation: eine Mikro-CT-Bewertung. Brazilian Dental Journal 27, 664–9.
11. De-Deus G, Belladonna FG, Silva EJNL et al. (2017a) Mikro-CT-Bewertung von dentinalen Mikrorissen nach Wurzelkanalfüllverfahren. International Endodontic Journal 50, 895–901.
12. De-Deus G, Carvalhal JCA, Belladonna FG et al. (2017b) Entwicklung dentinaler Mikrorisse nach Kanalpräparation: eine longitudinale in situ-Mikro-Computertomographie-Studie mit einem Leichenschädelmodell. Journal of Endodontics 43, 1553–8.
13. Hin ES, Wu MK, Wesselink PR, Shemesh H (2013) Auswirkungen von Self-Adjusting File, Mtwo und ProTaper auf die Wurzelkanalwand. Journal of Endodontics 39, 262–4.
14. Huang TJ, Schilder H, Nathanson D (1992) Auswirkungen des Feuchtigkeitsgehalts und der endodontischen Behandlung auf einige mechanische Eigenschaften von menschlichem Dentin. Journal of Endodontics 18, 209–15.
15. Jameson MW, Hood JA, Tidmarsh BG (1993) Die Auswirkungen von Dehydration und Rehydration auf einige mechanische Eigenschaften von menschlichem Dentin. Journal of Biomechanics 26, 1055–65.
16. Kahler B, Swain MV, Moule A (2003) Mechanismen zur Bruchzähigkeit, die für Unterschiede in der Brucharbeit von hydratisiertem und dehydriertem Dentin verantwortlich sind. Journal of Biomechanics 36, 229–37.
17. Karataş E, Gündüz HA, Kırıcı DÖ, Arslan H (2016) Inzidenz dentinaler Risse nach Wurzelkanalpräparation mit ProTaper Gold, Profile Vortex, F360, Reciproc und ProTaper Universal Instrumenten. International Endodontic Journal 49, 905–10.
18. Kfir A, Elkes D, Pawar A, Weissman A, Tsesis I (2017) Inzidenz von Mikrorissen in den ersten oberen Prämolaren nach der Instrumentierung mit drei verschiedenen mechanisierten Dateisystemen: eine vergleichende ex vivo-Studie. Clinical Oral Investigations 21, 405–11.
19. Kishen A (2006) Mechanismen und Risikofaktoren für die Bruchneigung bei endodontisch behandelten Zähnen. Endodontic Topics 13, 57–83.
20. Kruzic JJ, Nalla RK, Kinney JH, Ritchie RO (2003) Rissverblassung, Rissbrücken und Widerstandskurven-Bruchmechanik in Dentin: Einfluss der Hydratation. Biomaterials 24, 5209–21.
21. Liu R, Hou BX, Wesselink PR, Wu MK, Shemesh H (2013) Die Inzidenz von Wurzelmikrorissen, die durch 3 verschiedene Einzelfilesysteme im Vergleich zum ProTaper-System verursacht werden. Journal of Endodontics 39, 1054–6.
22. Pop I, Manoharan A, Zanini F, Tromba G, Patel S, Foschi F (2015) Synchrotronlicht-basierte lCT zur Analyse der Anwesenheit von dentinalen Mikrorissen nach rotierender und oszillierender NiTi-Instrumentierung. Clinical Oral Investigations 19, 11–6.
23. PradeepKumar AR, Shemesh H, Chang JW et al. (2017) Vorhandene dentinale Mikrorisse in nicht endodontisch behandelten Zähnen: eine ex vivo-mikro-Computertomographische Analyse. Journal of Endodontics 43, 896–900.
24. Saber SE, Scha€fer E (2016) Inzidenz dentinaler Defekte nach der Präparation stark gekrümmter Wurzelkanäle mit dem Reciproc-Einzelfilesystem mit und ohne vorherige Erstellung eines Gleitpfades. International Endodontic Journal 49, 1057–64.
25. Shemesh H, Bier CA, Wu MK, Tanomaru-Filho M, Wesselink PR (2009) Die Auswirkungen der Kanalpräparation und -füllung auf die Inzidenz dentinaler Defekte. International Endodontic Journal 42, 208–13.
26. Shemesh H, Lindtner T, Portoles CA, Zaslansky P (2018) Dehydration induziert Risse im Wurzel-Dentin unabhängig von der Instrumentierung: eine zweidimensionale und dreidimensionale Studie. Journal of Endodontics 44, 120–5.
27. Yang SF, Rivera EM, Walton RE (1995) Vertikaler Wurzelbruch bei nicht endodontisch behandelten Zähnen. Journal of Endodontics 21, 337–9.
28. Zuolo ML, De-Deus G, Belladonna FG et al. (2017) Mikro-Computertomographische Bewertung dentinaler Mikrorisse nach Wurzelkanalpräparation mit TRUShape und Self-adjusting-Dateisystemen. Journal of Endodontics 43, 619–22.