Entfernung von Füllmaterialien aus ovalen Kanälen mittels Laserbestrahlung: Eine mikro-Computertomographie-Studie

Zusammenfassung

Einleitung: Ziel dieser Studie war es, die Wirksamkeit von Lasern bei der Entfernung von Füllungsresten aus ovalen Kanälen nach Retreatment-Verfahren mit rotierenden Instrumenten unter Verwendung von mikro–computertomografischen Bildern zu bewerten.

Methoden: Die Wurzelkanäle von 42 mandibularen Eckzähnen wurden vorbereitet und mit der warmen vertikalen Kompaktierungstechnik obturiert. Das Retreatment wurde mit rotierenden Instrumenten durchgeführt, und die Proben wurden in 3 Gruppen (n = 14) entsprechend dem verwendeten Lasergerät in einer späteren Phase des Retreatment-Verfahrens verteilt: Er:YAG, Er:YAG laserbasiertes photoninduziertes fotoakustisches Streaming und Nd:YAG. Die Proben wurden nach der Wurzelkanalfüllung und jeder Phase des Retreatment mit einem mikro–computertomografischen Gerät bei einer Auflösung von 13,68 μm gescannt. Die prozentualen Unterschiede des verbleibenden Füllmaterials vor und nach der Laseranwendung innerhalb und zwischen den Gruppen wurden statistisch mit dem gepaarten Stichproben t Test und der einwegigen Varianzanalyse verglichen. Das Signifikanzniveau wurde auf 5% festgelegt.

Ergebnisse: Insgesamt wurden Füllungsreste hauptsächlich im apikalen Drittel und in Kanalirregularitäten nach den Nachbehandlungsverfahren gefunden. Nach der Verwendung von rotierenden Instrumenten lag das durchschnittliche Volumen der Füllungsreste zwischen 13% und 16%, ohne statistisch signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen (P > .05). Innerhalb der Gruppen führte die zusätzliche Anwendung von Laser zu einer signifikanten Reduktion der verbleibenden Füllmaterialien (P < .05). Ein Vergleich zwischen den Gruppen zeigte, dass die Anwendung des Er:YAG-Lasers nach der Verwendung von rotierenden Instrumenten eine signifikant höhere Entfernung von Füllungsresten (~13%) hatte als die photonengestützte fotoakustische Strömung mit Er:YAG-Laser (~4%) und Nd:YAG (~3%) (P < .05).

Schlussfolgerungen: Keines der Nachbehandlungsverfahren entfernte die Füllmaterialien vollständig. Die zusätzliche Verwendung von Lasern verbesserte die Entfernung von Füllmaterial nach dem Nachbehandlungsverfahren mit rotierenden Instrumenten. (J Endod 2015;■:1–6)

Wurzelkanalbehandlungen beinhalten die Verwendung von Instrumenten und Substanzen zur Reinigung, Formung und Desinfektion des Wurzelkanalsystems sowie Materialien zum Füllen des Wurzelkanalraums. Obwohl die jüngsten Fortschritte in der endodontischen Instrumentierung und Geräten die ordnungsgemäße Wurzelkanalbehandlung vorhersehbarer gemacht haben, kann es zu Misserfolgen kommen. In Fällen, in denen die endodontische Therapie gescheitert ist, wurde der nicht-chirurgische Ansatz als bevorzugte Behandlung angesehen. Das Hauptziel der nicht-chirurgischen Wurzelkanalretreatment besteht darin, gesunde periapikale Gewebe wiederherzustellen, indem die Wurzelkanalfüllmaterialien entfernt, weitere Reinigungs- und Formungsmaßnahmen durchgeführt und erneut gefüllt wird. Daher ist es notwendig, so viel Füllmaterial wie möglich aus einem unzureichend vorbereiteten und/oder gefüllten Wurzelkanalsystem zu entfernen, um verbleibende nekrotische Gewebe oder Bakterien freizulegen, die für die periapikale Entzündung und damit für die postbehandlungsbedingte Erkrankung verantwortlich sein könnten.

Traditionell wurde das Wurzelkanalretreatment mit Lösungsmitteln und Handfeilen durchgeführt. Ein Versuch, rotierende Nickel-Titan (NiTi) Instrumente zu verwenden, die speziell für das Retreatement entwickelt wurden, wie das R-Endo-System (Micro-Mega, Besançon, Frankreich), hat zur Entwicklung einer effizienteren Methode zur Entfernung des Großteils der Füllmaterialien im Vergleich zu herkömmlichen Techniken geführt. Leider zeigten mehrere Berichte erhebliche Mengen an Füllresten im Kanal nach dem Retreatement mit rotierenden Instrumenten. Obwohl nicht nachgewiesen wurde, dass die vollständige Entfernung von Füllmaterialien das Ergebnis des Retreatementverfahrens verbessern kann, können Füllreste theoretisch die Desinfektion beeinträchtigen, indem sie verhindern, dass Spülmittel mit den verbleibenden Mikroorganismen in Kontakt kommen. Während dieses Prozesses muss die Anatomie des Wurzelkanalsystems immer berücksichtigt werden, da die Querschnittsform des Wurzelkanals als erheblichen Einfluss auf das Retreatementverfahren berichtet wurde. Obwohl der Betreiber in geraden Kanälen mit rundem Querschnitt einfach rotierende Feilen größerer Dimensionen verwenden kann, um Füllreste zu entfernen, erfordert das Retreatement von oval geformten Kanälen zusätzliche Verfahren, da eine weitere Erweiterung Komplikationen wie Wurzelperforation oder Kanaltransport verursachen kann.

Zusätzliche Versuche, die Entfernung von Füllungsresten zu verbessern, wurden mit Ultraschallsystemen, wärmeübertragenden Geräten, Lösungsmitteln und Lasern unternommen. Die Anwendung von Lasern in Nachbehandlungsverfahren beruht hauptsächlich auf dem thermischen Effekt der Bestrahlung, der Hinweise zur Verbesserung der Entfernung von Füllungsresten liefert. Kürzlich wurde ein neues laseraktiviertes Bewässerungssystemgerät, die photonisch induzierte fotoakustische Strömung (PIPS), eingeführt. Dieses System verwendet eine sehr schwache Quelle (subablativ), um Laserlichtenergie schnell zu pulsen, die von den Molekülen im Bewässerungsmittel absorbiert wird. Dieser Energietransfer führt zu einer Reihe von schnellen und kraftvollen Schockwellen, die in der Lage sind, das Bewässerungsmittel mit Kraft durch das Wurzelkanalsystem zu treiben.

Derzeit wurde trotz der Erprobung einiger Lasertypen als Ergänzung in der nicht-chirurgischen Nachbehandlung keine Studie zur Verwendung von PIPS in einem späteren Stadium der endodontischen Nachbehandlung durchgeführt. Daher war das Ziel dieser Studie, die Wirksamkeit von Lasern bei der Entfernung von Füllungsresten aus ovalen Kanälen nach der Nachbehandlung mit rotierenden Instrumenten unter Verwendung von mikro-Computertomographie (Mikro-CT) Bildgebung zu bewerten. Die getestete Nullhypothese war, dass es keinen Unterschied im Prozentsatz der Füllungsreste mit zusätzlicher Verwendung von Laser nach einer ersten Nachbehandlungsphase mit rotierenden Instrumenten gibt.

Materialien und Methoden

Auswahl der Proben

Nach Genehmigung durch das Ethikkomitee (Protokoll #116/2013) wurden zunächst 110 gerade einwurzelige extrahierte mandibuläre Eckzähne auf der Grundlage von Röntgenaufnahmen (Belmont Phot-X II; Takara Belmont Corp, Osaka, Japan) ausgewählt, die in buccolingualer und mesiodistaler Richtung aufgenommen wurden, um mögliche Wurzelkanalobstruktionen zu erkennen. Alle Zähne mit apikaler Krümmung, vorheriger endodontischer Behandlung, resorptiven Defekten oder mehr als 1 Wurzelkanal wurden ausgeschlossen. Die Proben wurden in einer 0,1%igen Thymollösung desinfiziert und in destilliertem Wasser bei 4^◦C gelagert.

Um einen umfassenden Überblick über die innere Anatomie zu erhalten, wurde jeder Zahn in einem Mikro-CT-Gerät (SkyScan 1172; Bruker-microCT, Kontich, Belgien) mit einer isotropen Auflösung von 13,68 μm, 100 kV, 100 μA, 180^◦ Drehung um die vertikale Achse, einem Drehschritt von 0,4^◦ und einer Kameraexpositionszeit von 1900 Millisekunden gescannt. Röntgenstrahlen wurden mit einem 500 μm dicken Aluminiumfilter und einem 38 μm dicken Kupferfilter gefiltert. Eine Rahmenmittelung von 2 und zufällige Bewegungen wurden ebenfalls in der Erfassungsphase angewendet, um das Signal-Rausch-Verhältnis zu erhöhen und Ringartefakte zu reduzieren. Die erfassten Projektionsbilder wurden in Querschnittsschnitte rekonstruiert (NRecon v.1.6.9, Bruker-microCT), und 3-dimensionale Modelle der Kanäle wurden erstellt. Darüber hinaus wurden morphologische Parameter der Kanäle (Wurzel-Länge, Volumen, Oberfläche und Strukturmodellindex) mit der Software CTAn v.1.14.4 (Bruker-microCT) berechnet. Anschließend wurden 42 mandibuläre Eckzähne ausgewählt, die das Verhältnis des langen zum kurzen Durchmesser des Kanals >2 in 5 mm vom Apex und >3 in 8 mm vom Apex aufwiesen. Diese Zähne wurden gepaart, um 14 Dreiergruppen basierend auf den morphologischen Aspekten der Wurzelkanäle zu erstellen. Ein Zahn aus jeder Dreiergruppe wurde zufällig einer der 3 Versuchsgruppen zugewiesen (n = 14). Nach Überprüfung der Normalitätsannahme (Shapiro-Wilk-Test) wurde der Grad der Homogenität (Basislinie) der 3 Gruppen hinsichtlich der morphologischen Parameter der Wurzelkanäle durch einen einseitigen Varianzanalyse-Test bestätigt (P > .05).

Wurzelkanalvorbereitung

Die Wurzelkanäle wurden zugänglich gemacht, und das koronale Drittel wurde mit einem #3 LA Axxess Edelstahlbohrer (SybronEndo, Orange, CA) erweitert, gefolgt von einer Spülung mit 5 mL 2,5% Natriumhypochlorit (NaOCl). Die Durchgängigkeit wurde bestätigt, indem eine Größe 10 K-Datei (Dentsply Maillefer, Baillagues, Schweiz) durch das apikale Foramen vor und nach Abschluss der Wurzelkanalvorbereitung eingeführt wurde. Für alle Gruppen wurde ein Gleitpfad erstellt, indem eine Edelstahlgröße 15 K-Datei (Dentsply Maillefer) bis zur WL, die durch Abzug von 1 mm von der Kanallänge festgelegt wurde, erkundet wurde. Die Wurzelkanäle wurden dann seriell von einem einzigen erfahrenen Bediener mit Revo-S NiTi-Rotationsinstrumenten (Micro-Mega) bearbeitet, die von einem drehmomentgesteuerten Motor (W&H, Bürmoos, Österreich) betrieben wurden, wobei eine sanfte Hin- und Herbewegung in einer Kronen-abwärts-Richtung verwendet wurde. SC1-, SC2- und SU-Instrumente wurden bis zur WL verwendet, was zu einem apikalen Drittel führte, das auf Größe 25, 0,06 Taper geformt wurde. Anschließend wurde die Sequenz mit apikalen Vorbereitungsinstrumenten (AS 30, 35 und 40) bis zur WL abgeschlossen. Die apikale Erweiterung wurde manuell mit einer Größe 45 K-Datei (Mani Co, Tokio, Japan) beendet. Zwischen jedem Vorbereitungsschritt wurde eine Spülung mit Einwegspritzen und einer 30-G NaviTip-Nadel (Ultradent, South Jordan, UT), die 1 mm kürzer als die WL eingeführt wurde, in insgesamt 20 mL 2,5% NaOCl pro Kanal durchgeführt. Eine abschließende Spülung mit 5 mL 17% EDTA (pH = 7,7), die mit einer Rate von 1 mL/min über 5 Minuten verabreicht wurde, gefolgt von einer 5-minütigen Spülung mit 5 mL bidestilliertem Wasser, wurde durchgeführt. Anschließend wurden die Kanäle mit absorbierenden Papierpunkten (Dentsply Maillefer) getrocknet.

Wurzelkanalfüllung

Wurzelkanäle wurden mit der warmen vertikalen Kompaktierungstechnik (BeeFill 2in1; VDW, München, Deutschland) obturiert. Nach dem Beschichten der Kanalwände mit einer dünnen Schicht Dichtungsmittel (AH Plus; Dentsply DeTrey GmbH, Konstanz, Deutschland) wurde ein Guttapercha-Masterkegel der Größe 45, 0,02 Taper (Aceone-Endo; Aceonedent Co, Geonggi-Do, Korea), der mit Dichtungsmittel beschichtet war, mit Zug zurück bis zur WL eingesetzt. Die schrittweise Entfernung der thermoplastifizierten Guttapercha und die vertikale Kondensation der verbleibenden Füllmaterialien wurden abgeschlossen, als ein ISO-Größe 60 heißer Plugger (BeeFill Downpack, VDW) 3–4 mm von der WL entfernt war. Die Kanäle wurden dann gemäß den Anweisungen des Herstellers mit der BeeFill Backfill-Einheit (VDW) nachgefüllt. Röntgenaufnahmen wurden sowohl in buccolingualer als auch in mesiodistaler Richtung angefertigt, um die Angemessenheit der Wurzelkanalfüllung zu bestätigen. Wenn Hohlräume in der Obturationsmasse beobachtet wurden, wurde das Präparat durch ein anderes mit ähnlicher Kanalmorphologie ersetzt. Anschließend wurden die Präparate bei 37^◦C und 100% relativer Luftfeuchtigkeit für 1 Woche gelagert, um die vollständige Aushärtung des Dichtungsmittels zu ermöglichen.

Wurzelkanal-Nachbehandlung

Das Nachbehandlungsverfahren wurde mit R-Endo NiTi-Rotationsinstrumenten durchgeführt, die von einem drehmomentgesteuerten Motor (W&H) mit 340 U/min und zirkulärer Feilenaktion angetrieben wurden. Das R-Endo Re-Instrument (15 mm; Größe 25, 0,12 Taper) wurde bis zu 3 mm über die Kanalöffnung verwendet, gefolgt vom R1-Instrument (15 mm; Größe 25, 0,08 Taper) bis zum Beginn des mittleren Drittels. Dann wurden die Instrumente R2 (19 mm; Größe 25, 0,06 Taper) und R3 (23 mm; Größe 25, 0,04 Taper) bis zum apikalen Drittel verwendet. Da die Zähne nicht dekroniert wurden, um ein ausreichendes Reservoir für die Laseraktivierung der Spülmittel zu schaffen, konnten die R-Endo-Instrumente die WL nicht erreichen. Daher wurde die Nachbehandlung manuell mit einer K-Datei der Größe 45 (Dentsply Maillefer) bis zur WL durchgeführt. Jeder Kanal wurde zwischen den Feilen mit einer 5%igen NaOCl-Lösung mit insgesamt 20 ml pro Kanal gespült. Die Instrumente wurden nach 4 Kanälen gewechselt, und die Nachbehandlung wurde als abgeschlossen betrachtet, als die WL erreicht war, kein Material zwischen den Flöten der Instrumente beobachtet wurde und die Spüllösung nach dem letzten Spülen klar von Ablagerungen erschien. Dann wurde die Spitze mit 2 Schichten Nagellack versiegelt, und ein Münzwurf wurde verwendet, um zu bestimmen, welche Versuchsgruppe mit jeder der folgenden zusätzlichen Anwendungen der Laserbestrahlung behandelt werden sollte:

Gruppe 1 (n = 14): Bestrahlung mit einem Er:YAG-Laser (2.940 nm, Fidelis AT; Fotona, Ljubljana, Slowenien) bei 1 W, 20 Hz und 50 mJ pro Puls im sehr kurzen Pulsmodus (VSP), geliefert mit einer 14 mm langen optischen Faser mit glatter Spitze (Ø = 300 μm). Der Laser wurde aktiviert, nachdem die Spitze der optischen Faser 3 mm von der WL entfernt platziert wurde. Dann wurde die Spitze sanft von der apikalen zur koronalen Region mit einer helical Bewegung zurückgezogen und wieder in die Spitze eingeführt.

Gruppe 2 (n = 14): Bestrahlung mit einem Er:YAG-Laser (2940 nm, Fotona) bei 1 W, 20 Hz und 50 mJ pro Puls im VSP-Modus, geliefert mit einer 14 mm langen konischen PIPS-Fasertip (Ø = 300 μm). Die Spitze wurde am Zugangsöffnung in der pulpanen Kammer platziert und blieb stationär.

Gruppe 3 (n = 14): Bestrahlung mit einem Nd:YAG-Laser (1064 nm, Fotona) bei 1 W, 20 Hz und 50 mJ pro Puls im VSP-Modus, geliefert mit einer optischen Faser mit glatter Spitze (Ø = 320 μm). Die Laserbestrahlung wurde wie in Gruppe 1 angewendet.

In allen Gruppen wurde die Bestrahlung durchgeführt, nachdem der Luft- und Wasserspray der Lasereinheiten auf „aus“ eingestellt und der Wurzelkanal mit einer 5%igen NaOCl-Lösung gefüllt wurde. Zehn-Sekunden-Intervalle der laseraktivierten Spülung wurden von 10 Sekunden ohne Aktivierung („Ruhe“) unterbrochen. Diese Intervalle wurden 6 Mal wiederholt (insgesamt 60 Sekunden) unter Verwendung eines Volumens von 5 ml 5% NaOCl. Anschließend wurde dasselbe Spülprotokoll und die Laserbestrahlung unter Verwendung von 17% EDTA als Spüllösung durchgeführt. Nach der Laseranwendung wurde eine abschließende Spülung mit 15 ml destilliertem Wasser durchgeführt.

Während des experimentellen Verfahrens wurden pro Zahn 3 hochauflösende Mikro-CT-Scans gemäß den oben genannten Parametern durchgeführt: (1) nach der Wurzelkanalfüllung, (2) nach der Nachbehandlung mit R-Endo-Instrumenten und (3) nach der Laseranwendung. Das Volumen von Interesse wurde ausgewählt und erstreckte sich vom Schneidekante bis zur Spitze, was zur Erfassung von 1200 bis 1500 transversalen Querschnitten pro Zahn führte. Die ursprünglichen Graustufenbilder wurden mit einer leichten Gaussian-Tiefpassfilterung zur Rauschreduzierung verarbeitet, und ein automatischer Segmentierungsschwellenwert wurde verwendet, um das Wurzel-Dentin von den Füllmaterialien mit der CTAn v.1.14.4-Software (Bruker-microCT) zu trennen. Separat und für jede Schicht wurden Interessensregionen ausgewählt, um die Berechnung des Volumens der Füllmaterialien (in mm³) zu ermöglichen. Die verbleibenden Füllmaterialien nach den Nachbehandlungsverfahren wurden als Prozentsatz des gesamten ursprünglichen Wurzelfüllvolumens unter Verwendung der Formel V_A * 100/V_B ausgedrückt, wobei V_B und V_A das Volumen (in mm³) des Füllmaterials vor und nach jeder Nachbehandlungsstufe bedeuten. Polygonale Oberflächenrepräsentationen der Zähne und der Füllmaterialien wurden ebenfalls zur qualitativen Bewertung erstellt (CTVol v.2.2.1, Bruker-microCT).

Statistische Analyse

Die Shapiro-Wilk- und Levene-Tests wurden verwendet, um die Annahme der Normalverteilung und die Gleichheit der Varianz zwischen den Datensätzen zu bewerten. Da die prozentualen Volumina der verbleibenden Füllmaterialien normal verteilt waren (P > .05), wurden sie als Mittelwerte und Standardabweichungen dargestellt und statistisch mit dem 2-Wege-Analyse der Varianz-Test verglichen. Die prozentualen Unterschiede des verbleibenden Füllmaterials vor und nach der Laseranwendung innerhalb und zwischen den Gruppen wurden statistisch mit dem gepaarten Stichproben t Test und dem 1-Wege-Analyse der Varianz-Test verglichen. Für alle Gruppen wurde das Signifikanzniveau auf P < .05 festgelegt (SPSS v11.0 für Windows; SPSS Inc, Chicago, IL).

Ergebnisse

Tabelle 1 fasst die Mittelwerte und Standardabweichungen der prozentual verbleibenden Füllmaterialien der Versuchsgruppen nach der Verwendung von rotierenden Instrumenten sowie zusätzlicher Laserbestrahlung zusammen. Insgesamt entfernten keine der Nachbehandlungsverfahren die Füllmaterialien vollständig aus den Wurzelkanälen.

Nach der Verwendung von rotierenden Instrumenten lag das durchschnittliche prozentuale Volumen des Füllrückstands zwischen 13% und 16%, ohne statistisch signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen (P > .05). Trotz der qualitativen Analyse, die zeigte, dass sich Füllreste hauptsächlich in den Kanalunregelmäßigkeiten im apikalen Drittel befanden (Abb. 1), wurde keine statistisch signifikante Wechselwirkung zwischen den unabhängigen Variablen (rotierende Instrumente und die Wurzelkanaldrittel) hinsichtlich der Menge des Füllrückstands (P > .05) beobachtet.

Der gepaarte Stichproben t-Test zeigte, dass die zusätzliche Anwendung von Lasern eine signifikante Reduktion der verbleibenden Füllmaterialien verursachte (P< .05). Ein Vergleich zwischen den Gruppen zeigte, dass die Er:YAG-Laserbestrahlung nach der Nachbehandlung mit rotierenden Instrumenten zu einer signifikant höheren Entfernung von Füllungsresten (~13%) führte als die Er:YAG-laserbasierte PIPS (~4%) und Nd:YAG (~3%) (P< .05).

Diskussion

In der Literatur finden sich kontroverse Ergebnisse hinsichtlich der Wirksamkeit von rotierenden Instrumenten bei den Wurzelkanal-Nachbehandlungsverfahren, die durch methodische Unterschiede zwischen den Studien erklärt werden können, wie z.B. Stichprobenauswahl, Bewertungsmethoden, experimentelles Design (d.h. Anzahl der Dateien, Dauer des Verfahrens, Geschwindigkeit und Drehmoment des Motors, Konus und Größe der Instrumente sowie Menge der Spülmittel) und die zusätzliche Verwendung von Wärme oder Lösungsmitteln. In Bezug auf Letzteres wurde in dieser Studie kein Lösungsmittel angewendet, um einen möglichen Störfaktor auszuschließen. Durch Lösungsmittel erweichtes Wurzelfüllmaterial könnte weiter in die Unregelmäßigkeiten entlang der Wurzelkanalwände und dentinalen Tubuli gedrückt werden, was die Entfernung erschwert.

Die vorliegenden Ergebnisse unterstützen frühere Studien, in denen kein Nachbehandlungsprotokoll in der Lage war, Füllmaterial vollständig aus dem Wurzelkanalraum zu entfernen. Es wurde eine relativ große Menge an Füllresten beobachtet, die nach der ersten Phase der Nachbehandlung mit rotierenden Instrumenten in allen Versuchsgruppen (~13%) im apikal Drittel verblieben (Abb. 1). Diese Ergebnisse sind nicht überraschend und können durch Folgendes erklärt werden:

1. Die Dimensionen des Kanals nach dem Formungsverfahren (bis Größe 45), die größer waren als die Größe der Nachbehandlungsinstrumente (Größe 25)
2. Der Widerstand gegen die Verdrängung des hier verwendeten Dichtungsmaterials (AH Plus) aufgrund seiner hohen Haftfestigkeit zum Dentin
3. Die oval geformte Querschnittsgeometrie der Wurzelkanäle, die dazu führte, dass geschmolzene Rückstände in die Unregelmäßigkeiten des Kanals gedrückt wurden

Wie bereits von anderen Autoren festgestellt, deuten diese Ergebnisse auf die Notwendigkeit einer ergänzenden Methode hin, um das verbleibende Füllmaterial nach der Nachbehandlung mit rotierenden Instrumenten zu entfernen.

Kürzlich wurde das Selbstjustierende Datei-Reinigungs-Formungs-Bewässerungssystem (ReDent-Nova, Ra’anana, Israel) erfolgreich nach rotierenden Instrumenten als effektive zweite Stufe der Wurzelkanal-Nachbehandlung eingesetzt. Ähnlich scheinen Lasergeräte mit unterschiedlichen Wellenlängen vielversprechend für den Einsatz in einer späteren Nachbehandlungsstufe zur Entfernung von Füllungsresten zu sein. In der vorliegenden Studie führte der Einsatz von Lasern zu einer signifikanten Reduktion der Menge an verbleibendem Füllmaterial nach der Nachbehandlung mit R-Endo rotierenden Instrumenten. Unter den getesteten Geräten wurde ein signifikant höherer Prozentsatz an Entfernung von Füllmaterialien mit dem Er:YAG-Laser im Vergleich zu Er:YAG-laserbasiertem PIPS und Nd:YAG beobachtet. Folglich wurde die getestete Nullhypothese verworfen.

Im Gegensatz zu Nd:YAG-Lasern hat der Ausgang eines Er:YAG-Lasers eine wasservermittelte photomechanische Wechselwirkung, die auf photothermischen und photoablation Mechanismen basiert. Obwohl der photothermische Effekt zur Karbonisierung des Füllmaterials geführt haben könnte, hat der photoablation Mechanismus wahrscheinlich die dentale Oberfläche beeinflusst, was die Ablösung der Füllungsreste von den Kanalwänden erleichtert und deren anschließende Entfernung durch das Bewässerungsverfahren ermöglicht. Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass der Er:YAG-Laser die Ablation von Kompositharz fördert. Daher kann auch hypothetisiert werden, dass seine Bestrahlung zu einer teilweisen Schmelzung und Verdampfung des hier verwendeten harzbasierten Dichtungsmittels führte. Er:YAG-laserbasiertes PIPS nutzt die Kraft der Laserbestrahlung, um fotoakustische Schockwellen innerhalb der Bewässerungslösung zu erzeugen, was die Bewegung von Flüssigkeiten im Kanal aufgrund eines sekundären Kavitationseffekts verursacht. Allerdings minimieren subablative Leistungsniveaus, die von dem gepulsten Niedrigenergie-Laser ausgehen, seine thermischen Effekte, was die weniger als ideale Fähigkeit dieses Lasers zur Entfernung von Füllungsresten aus dem Wurzelkanal erklärt. Im Gegensatz dazu ist der Heizeffekt des Nd:YAG-Laserstrahls wahrscheinlich der Grund für den niedrigen Prozentsatz an Füllungsentfernung in dieser Gruppe. Der gepulste Nd:YAG-Laserstrahl hat wahrscheinlich das umliegende Dentin beeinflusst, was zu seiner Fusion führte und das Schmelzen der Füllungsreste förderte und deren Haftung an den Wurzelkanalwänden erhöhte.

Die Hauptrolle von laborbasierten Studien besteht darin, gut kontrollierte Bedingungen zu entwickeln, die es ermöglichen, bestimmte Faktoren zuverlässig zu vergleichen. Der Hauptstörfaktor von ex vivo-Studien ist die Anatomie des untersuchten Wurzelkanalsystems. Folglich könnten die Ergebnisse den Einfluss der Kanal-Anatomie und nicht die interessierende Variable zeigen. In der vorliegenden Studie wurden mehrere Versuche unternommen, eine zuverlässige anatomische Basis zu schaffen, um die Vergleichbarkeit der Gruppen sicherzustellen, was wahrscheinlich potenziell signifikante anatomische Verzerrungen beseitigt hat, die die Ergebnisse beeinträchtigen könnten. Das ähnliche Verhalten der R-Endo-Rotationsinstrumente in allen Gruppen, das nach der ersten Phase des Nachbehandlungsverfahrens beobachtet wurde, wurde wahrscheinlich durch die Stichprobenverteilung basierend auf den dreidimensionalen morphologischen Parametern der Kanäle verursacht. Die Bewertungsmethode spielt ebenfalls eine wichtige Rolle für das Ergebnis von Studien zur Wurzelkanalnachbehandlung. In früheren Studien wurde die Bewertung der verbleibenden Füllmaterialien meist durch das Schneiden der Proben oder eine vergleichende Analyse von radiografischen Bildern durchgeführt. Diese Methoden wurden viele Jahre erfolgreich eingesetzt; jedoch erlauben sie keine präzise Quantifizierung des Volumens der Füllmaterialien. Im Gegensatz dazu ermöglichen Algorithmen, die in der zerstörungsfreien Mikro-CT-Technologie verwendet werden, die dreidimensionale Rekonstruktion sowie eine genaue mathematische Berechnung des Volumens der Materialien im Wurzelkanalraum und überwinden die Einschränkungen der herkömmlichen Methoden.

Diese Studie zeigte, dass Laserbestrahlung von den aktuellen Füllmaterialien absorbiert werden kann, was die Fähigkeit zur Entfernung von Resten nach der Wurzelkanalretreatment bestätigt. Es muss jedoch darauf hingewiesen werden, dass mehrere Faktoren die verschiedenen Arten von Laser-Gewebe-Interaktionen für jede Emissionswellenlänge beeinflussen können. Die meisten Arten von Interaktionen hängen stark von den inhärenten optischen Absorptionseigenschaften verschiedener Materialien und Gewebe ab. Bei der endodontischen Retreatment kann die Wechselwirkung des Laserlichts mit Materie energieunabhängig sein, aufgrund der heterogenen Natur der Wurzelkanalmaterialien oder Hindernisse. Daher muss die angemessene Kontrolle von Energie, Dichte und Pulsdauer in Bezug auf die Kanalumgebung für das Wurzelkanalretreatment noch erreicht werden.

Unter den experimentellen Gruppen war der Er:YAG-Laser das einzige Gerät, das ein gewisses Potenzial für die Verwendung in einem späteren Stadium des Retreatment-Verfahrens zeigte. Bei Berücksichtigung des 95%-Konfidenzintervalls jeder Gruppe war die Effektgröße des Unterschieds im prozentualen Volumen der verbleibenden Füllmaterialien nach R-Endo und Laseranwendung gering, was darauf hindeutet, dass die Verbesserung der Entfernung von Füllmaterialien durch den Laser in realen Begriffen möglicherweise nicht erheblich ist. Darüber hinaus können in einem klinischen Umfeld die Wechselwirkungen zwischen der Laserenergie im Wurzelkanal zu einem Anstieg der Temperatur führen, bis der Zahn verloren geht oder sogar das Weichgewebe beschädigt wird, das den Zahn mit dem umgebenden Knochen verbindet.

Fazit

Unter den Einschränkungen dieser ex vivo-Studie konnten keine der Retreatment-Protokolle die Wurzelkanäle von Wurzelfüllungsresten befreien.

Der zusätzliche Einsatz von Lasern verbesserte die Entfernung von Füllmaterialien nach der Kanalerneuerung mit rotierenden Instrumenten.

Autoren: Ali Keleş, PhD, Hakan Arslan, Aliye Kamalak, Merve Akçay, Manoel D. Sousa-Neto, Marco Aurélio Versiani

Referenzen:

1. Siqueira JF Jr. Reaktion der periradikulären Gewebe auf die Wurzelkanalbehandlung: Vorteile und Nachteile. Endod Topics 2005;10:123–47.

2. Hammad M, Qualtrough A, Silikas N. Dreidimensionale Bewertung der Effektivität von Hand- und Rotationsinstrumenten für die Retreatment von Kanälen, die mit verschiedenen Materialien gefüllt sind. J Endod 2008;34:1370–3.

3. Torabinejad M, Corr R, Handysides R, Shabahang S. Ergebnisse der nicht-chirurgischen Retreatment und endodontischen Chirurgie: eine systematische Übersicht. J Endod 2009;35: 930–7.

4. Rechenberg DK, Paqué F. Einfluss der Querschnittsform des Wurzelkanals auf das Volumen des gefüllten Kanals und das verbleibende Wurzelfüllmaterial nach der Retreatment. Int Endod J 2013;46: 547–55.

5. Friedman S, Stabholz A, Tamse A. Endodontische Retreatment—Fallauswahl und Technik. 3. Retreatment-Techniken. J Endod 1990;16:543–9.

6. Taşdemir T, Er K, Yildirim T, Celik D. Wirksamkeit von drei rotierenden NiTi-Instrumenten bei der Entfernung von Guttapercha aus Wurzelkanälen. Int Endod J 2008;41:191–6.

7. Abramovitz I, Relles-Bonar S, Baransi B, Kfir A. Die Effektivität einer selbstjustierenden Datei zur Entfernung von Restguttapercha nach Retreatment mit rotierenden Dateien. Int Endod J 2012;45:386–92.

8. Somma F, Cammarota G, Plotino G, et al. Die Effektivität von manueller und mechanischer Instrumentierung für die Retreatment von drei verschiedenen Wurzelkanalfüllmaterialien. J Endod 2008;34:466–9.

9. Zmener O, Pameijer CH, Banegas G. Wirksamkeit der Hand- gegenüber automatisierter Instrumentierung in ovalen Wurzelkanälen: eine ex vivo-Studie. Int Endod J 2006;39: 521–6.

10. Ünal GC, Kaya BU, Tac¸ AG, Keçeci AD. Ein Vergleich der Wirksamkeit konventioneller

11. und neuer Retreatment-Instrumente zur Entfernung von Guttapercha in gekrümmten Wurzelkanälen: eine ex vivo-Studie. Int Endod J 2009;42:344–50.

12. de Chevigny C, Dao TT, Basrani BR, et al. Behandlungsergebnisse in der Endodontie: die Toronto-Studie—Phasen 3 und 4: orthograde Retreatment. J Endod 2008;34: 131–7.

13. Simsek N, Keleş A, Ahmetoglu F, et al. Vergleich verschiedener Retreatment-Techniken und Wurzelkanal-Dichtstoffe: eine rasterelektronenmikroskopische Studie. Braz Oral Res [Epub ahead of print], http://dx.doi.org/10.1590/1807-3107BOR-2014. vol28.0006, 2014;28.

14. Wu MK, Wesselink PR. Eine erste Beobachtung zur Vorbereitung und Obturation ovaler Kanäle. Int Endod J 2001;34:137–41.

15. Keleş A, Alcin H, Kamalak A, Versiani MA. Retreatment ovaler Kanäle mit selbstjustierender Datei: eine Mikro-Computertomographie-Studie. Clin Oral Investig 2014;18: 1147–53.

16. Solomonov M, Paqué F, Kaya S, et al. Selbstjustierende Dateien im Retreatment: eine hochauflösende Mikro-Computertomographie-Studie. J Endod 2012;38:1283–7.

17. Voet KC, Wu MK, Wesselink PR, Shemesh H. Entfernung von Guttapercha aus Wurzelkanälen mit der selbstjustierenden Datei. J Endod 2012;38:1004–6.

18. Ruddle CJ. Nicht-chirurgisches Retreatment. J Endod 2004;30:827–45.

19. Blum JY, Peli JF, Abadie MJ. Auswirkungen des Nd:YAP-Lasers auf koronale Restaurationsmaterialien: Implikationen für das endodontische Retreatment. J Endod 2000;26:588–92.

20. Farge P, Nahas P, Bonin P. In-vitro-Studie eines Nd:YAP-Lasers in der endodontischen Retreatment. J Endod 1998;24:359–63.

21. Tachinami H, Katsuumi I. Entfernung von Wurzelkanalfüllmaterialien mit Er:YAG-Laserbestrahlung. Dent Mater J 2010;29:246–52.

22. Vidučić D, Jukić S, Karlović Z, et al. Entfernung von Guttapercha aus Wurzelkanälen mit einem Nd:YAG-Laser. Int Endod J 2003;36:670–3.

23. Lloyd A, Uhles JP, Clement DJ, Garcia-Godoy F. Eliminierung von intrakanaligem Gewebe und Ablagerungen durch ein neuartiges laseraktiviertes System, bewertet mit hochauflösender Mikro-Computertomographie: eine Pilotstudie. J Endod 2014;40:584–7.

24. Deleu E, Meire MA, De Moor RJ. Wirksamkeit von laserbasierten Methoden zur Aktivierung von Spülmitteln bei der Entfernung von Ablagerungen aus simulierten Wurzelkanalunregelmäßigkeiten. Lasers Med Sci [Epub ahead of print], http://dx.doi.org/10.1007/s10103-013- 1442-y; 2013.

25. Horvath SD, Altenburger MJ, Naumann M, et al. Sauberkeit der dentinalen Tubuli nach Entfernung von Guttapercha mit und ohne Lösungsmittel: eine rasterelektronenmikroskopische Studie. Int Endod J 2009;42:1032–8.

26. Kimura Y, Wilder-Smith P, Matsumoto K. Laser in der Endodontie: eine Übersicht. Int Endod J 2000;33:173–85.

27. Mohammadi Z. Laseranwendungen in der Endodontie: eine aktualisierte Übersicht. Int Dent J 2009;59:35–46.

28. Correa-Afonso AM, Pécora JD, Palma-Dibb RG. Einfluss der Pulswiederholrate auf den Temperaturanstieg und die Arbeitszeit während der Entfernung von Kompositfüllungen mit dem Er:YAG-Laser. Photomed Laser Surg 2008;26:221–5.

29. Versiani MA, Pécora JD, Sousa-Neto MD. Mikro-Computertomographie-Analyse der Wurzelkanalmorphologie von einfachwurzeligen mandibulären Eckzähnen. Int Endod J 2013;46: 800–7.

30. Cohen J. Statistische Power und Analyse für die Verhaltenswissenschaften, 2. Aufl. Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Associates; 1988.

31. American Association of Endodontists: AAE-Positionspapier zur Verwendung von Lasern in der Zahnheilkunde. Chicago: AAE; 2012