Ex-vivo-Analyse der Rückstände in abgeflachten Wurzelkanälen vitaler und nicht vitaler Zähne nach biomechanischer Aufbereitung mit Ni-Ti-Rotationsinstrumenten

Das Ziel dieser Studie war es, das Vorhandensein von apikalen Rückständen im apikalen Drittel von abgeflachten Wurzelkanälen vitaler und nicht vitaler Zähne nach biomechanischer Aufbereitung mit Ni-Ti-Rotationsinstrumenten zu bewerten. Frisch extrahierte menschliche mandibuläre Schneidezähne wurden in dieser Studie verwendet. Die Zähne hatten eine klinische Indikation zur Extraktion und wurden einer Kälte-Pulpavitalitätsprüfung sowie einer radiografischen Untersuchung unterzogen. Achtzehn Zähne wurden ausgewählt und zufällig zwei Gruppen (n=9) zugeordnet, basierend auf der klinischen Diagnose, d.h. Pulpavitalität oder Pulpaneekrose. Die Kanäle wurden mit dem ProTaper NiTi-Rotationssystem in folgender Reihenfolge instrumentiert: S1 - bis zum mittleren Drittel; SX - im zervikalen Drittel; S2 - bis zum apikalen Drittel; und S1, F1, F2, F3 - auf der Arbeitslänge. Die Kanäle wurden mit 1% Natriumhypochlorit gespült, getrocknet und der histologischen Verarbeitung unterzogen. Schnitte aus dem apikalen Drittel wurden mit einem optischen Mikroskop (X40) analysiert, das an einen Computer angeschlossen war, wo die Bilder erfasst und mit spezifischer Software analysiert wurden. Ein Raster wurde über diese Bilder gelegt, um die gesamte Kanalfläche und die Flächen mit Rückständen zu bewerten. Der Mann-Whitney-U-Test zeigte keinen statistisch signifikanten Unterschied (p>0.05) zwischen den Zähnen mit Pulpavitalität (6.49 ± 3.39) und denen mit Pulpaneekrose (5.95 ± 2.22). Es kann geschlossen werden, dass der klinische Zustand des Pulpagewebes keinen Einfluss auf die Menge der im apikalen Drittel von abgeflachten Wurzelkanälen, die mit Ni-Ti-Rotationsinstrumenten vorbereitet wurden, verbleibenden Rückstände hatte.

Einführung

Bei der Vorbereitung von Wurzelkanälen treten die mechanische Wirkung von Instrumenten und die chemische Wirkung von Spüllösungen gleichzeitig auf, was die Reinigung und Desinfektion des Wurzelkanalsystems fördert. Während die Instrumente die Wurzelkanäle formen und erweitern, wirken die Spüllösungen, indem sie das organische Gewebe (vital oder nekrotisch) auflösen und Ablagerungen sowie Mikroorganismen entfernen.

Der Pool aus Dentinspänen, Pulparesten und anderen Partikeln, die nach der biomechanischen Vorbereitung locker im intrakanalären Raum haften bleiben, in Bereichen, die nicht genau durch die Wirkung chemischer Lösungen und endodontischer Instrumente gereinigt wurden, wird allgemein als Ablagerungen bezeichnet. Die amorphe Struktur, die aus Dentinablagerungen, organischem Material und Mikroorganismen besteht und durch mechanische Instrumentierung erzeugt wird und an den Wurzelkanalwänden haftet, wodurch die Öffnungen der dentinalen Tubuli blockiert werden, bildet die Schmierschicht.

Es ist allgemein bekannt, dass der innere Inhalt von Zähnen mit vitaler und nekrotischer Pulpa unterschiedlich ist. Diese Bezeichnungen spiegeln klinische Bedingungen unterschiedlicher Pathologien mit ihren jeweiligen histologischen Eigenschaften wider, die die Reinigung des Kanals erschweren können. Daher kann spekuliert werden, dass die biomechanische Vorbereitung von Wurzelkanälen Ablagerungen und Schmierschichten mit unterschiedlichen Eigenschaften erzeugen kann, was auf die Notwendigkeit unterschiedlicher Reinigungsgrade hinweist. Dieser Prozess wird auch von der inneren Zahn-Anatomie, den Techniken und den während der Kanalvorbereitung verwendeten Spüllösungen beeinflusst.

Obwohl die Reinigung von Wurzelkanälen umfassend untersucht wurde, haben Studien kontroverse und sogar widersprüchliche Ergebnisse gezeigt, insbesondere hinsichtlich der Zähne, die als Testproben verwendet wurden. Suffridge et al. berichteten beispielsweise nicht über den Ursprung der Proben. Extrahierte und gelagerte Zähne wurden in mehreren Studien verwendet. Usman et al. verwendeten Zähne von menschlichen Leichnamen, während andere Autoren frisch extrahierte Zähne verwendeten. Die pulpaalen Bedingungen während der Experimente wurden jedoch nicht berichtet.

Da die kritische Analyse einer Experimentmethodik die Ergebnisse beeinflussen kann, sollte die Reinigung von Wurzelkanälen unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Bedingungen des Pulpa-Gewebes während der Extraktion bewertet werden. Daher war das Ziel dieser ex vivo-Studie, die Rückstände im apikalen Drittel von abgeflachten Wurzelkanälen vitaler und nicht vitaler Zähne nach der biomechanischen Vorbereitung mit dem ProTaper-Rotationssystem zu bewerten.

Material und Methoden

Frisch extrahierte menschliche mandibuläre Schneidezähne wurden in dieser Studie verwendet. Die Zähne hatten eine klinische Indikation zur Extraktion und die Vitalität der Pulpa wurde durch Anwendung eines Eissticks auf das zervikale Drittel der bukkalen Oberfläche der Zähne während 2 s getestet. Die Pulpa wurde als vital angesehen, wenn sie eine positive schmerzhafte Reaktion auf den Kältestimulus zeigte, während klinische Nekrose festgestellt wurde, wenn keine Reaktion beobachtet wurde. Periapikale Röntgenaufnahmen wurden gemacht, um das Vorhandensein periapikaler Läsionen zu untersuchen.

Die extrahierten Zähne wurden in einer 0,1%igen Thymol-Lösung bei 9°C bis zur Verwendung aufbewahrt. Danach wurden sie 24 Stunden lang in fließendem Wasser gewaschen, um mögliche Rückstände von Thymol zu entfernen, und wurden in proximaler und anterior-posteriorer Richtung geröntgt. Achtzehn Zähne mit einzelnen Wurzelkanälen, vollständig ausgebildeten Wurzeln und ohne ausgeprägte Krümmungen wurden ausgewählt und zufällig zwei Gruppen (n=9) entsprechend der klinischen Diagnose zugewiesen, d.h. Vitalität der Pulpa oder Nekrose der Pulpa.

Der konventionelle Zugang zur Krone wurde geschaffen und eine K-Typ-Datei der Größe 15 (Dentsply Maillefer, Ballaigues, Schweiz) wurde passiv in jeden Kanal eingeführt, bis die Spitze am apikalen Foramen sichtbar war. Die Arbeitslänge wurde bestimmt, indem 1 mm von dieser Messung abgezogen wurde. Das zervikale Drittel des Kanals wurde mit den Größen 2 und 3 Gates-Glidden-Fräsern (Dentsply Maillefer) bei niedriger Geschwindigkeit präpariert.

Die Kanäle wurden mit dem ProTaper NiTi Rotationssystem in Kombination mit einem Endo-Kill TC Motor und einem NML-F16R Handstück (32330, NSK, Tokio, Japan) vorbereitet, wobei das Drehmoment und die Geschwindigkeit jeder Datei reguliert wurden. Die Instrumente wurden mit einer konstanten Geschwindigkeit von 300 U/min in folgender Reihenfolge verwendet: S1 - bis zum mittleren Drittel mit einem Drehmoment von ≥ 1,0 N.cm; SX - zervikales Drittel mit einem Drehmoment von ≥ 1,0 N.cm; S2 - bis zum apikalen Drittel mit einem Drehmoment von 1,0 N.cm; S1 - bis zur Arbeitslänge mit einem Drehmoment von 1,5 N.cm; F1 - bis zur Arbeitslänge mit einem Drehmoment von 2,0 N.cm; F2 - bis zur Arbeitslänge mit einem Drehmoment von 3,0 N.cm; und F3 - bei der Arbeitslänge mit einem Drehmoment von 3,0 N.cm. Der apikale Durchmesser wurde mit dem F3 Instrument bestimmt. Für jede experimentelle Gruppe wurden zwei Sätze von Instrumenten verwendet. Die Kanäle wurden bei jedem Wechsel der Datei mit 3 mL 1% Natriumhypochlorit irrigiert, wobei eine sterile Gummispritze und Navytip-Nadeln (Ultradent, South Jordan, UT, USA) verwendet wurden. Die Aspiration wurde mit Cappilary-Spitzen (Ultradent) durchgeführt.

Der apikale Drittel jedes Zahns wurde sectioniert und entfernt. Die Proben wurden in beschriftete Plastikkontainer mit 10% gepuffertem Formalin für 12 Stunden zur Fixierung der organischen Gewebereste gelegt. Danach wurden die Proben 1 Stunde lang in fließendem Wasser gewaschen, in 10% Glykoessigsäure dekalzifiziert und in Paraffin eingebettet. Transversale serielle Querschnitte von 6 µm Dicke wurden angefertigt und mit Hämatoxylin und Eosin gefärbt. Zehn Schnitte jeder Wurzel wurden auf folgende Weise für die histomorphometrische Analyse ausgewählt. Der erste Schnitt des apikalsten Teils der Arbeitslänge wurde gewählt. Dann wurden 30 aufeinanderfolgende Schnitte verworfen und der 31. Schnitt ausgewählt. Wiederum wurden 30 aufeinanderfolgende Schnitte verworfen und der 31. Schnitt gewählt. Dieses Verfahren wurde nacheinander wiederholt, bis 10 Schnitte jeder Wurzel ausgewählt waren. Die Querschnitte wurden mit einem optischen Mikroskop (Eclipse E 600; Nikon, Shinagawaku, Tokio, Japan) bei 40-facher Vergrößerung untersucht. Das Bild wurde mit Adobe Premiere 5.1 Software (Adobe Systems Inc., San Jose, CA) erfasst und mit Corel Photo Paint 10 Software (Corel Corporation Inc., MN USA) analysiert. Ein Gitter wurde über diese Bilder gelegt, um die gesamte Kanalfläche und die Fläche mit Ablagerungen zu bewerten. Der Prozentsatz der apikalen Ablagerungen im Wurzelkanal wurde berechnet. Die Daten wurden statistisch mit dem Mann-Whitney U nichtparametrischen Test auf einem Signifikanzniveau von 5% analysiert.

Ergebnisse

In 6,49 ± 3,39% der Kanalfläche von Zähnen mit Pulpa-Vitalität und in 5,95 ± 2,22% der Kanalfläche von Zähnen mit nekrotischer Pulpa wurden Ablagerungen identifiziert. Es wurde kein statistisch signifikanter Unterschied (p>0,05) zwischen den Gruppen beobachtet.

Diskussion

Die Wurzelkanalaufbereitung ist einer der wichtigsten Schritte in der endodontischen Behandlung. Ihr Hauptzweck besteht darin, den Wurzelkanal und seine Verzweigungen so gründlich wie möglich zu reinigen und ein gesundes Umfeld zu schaffen. Es wurden mehrere Techniken und Instrumente entwickelt, um die Reinigung und Formgebung des Wurzelkanalsystems zu verbessern, insbesondere in Fällen mit anatomischen Variationen. Dennoch werden weiterhin Mängel in der biomechanischen Aufbereitung beobachtet, die zu einer unvollständigen Entfernung von organischen und anorganischen Ablagerungen im intrakanalären Raum führen.

Die Ergebnisse dieser Studie zeigten, dass die biomechanische Aufbereitung mit dem ProTaper-Rotationsinstrumentensystem keine vollständige Beseitigung der Ablagerungen in abgeflachten Kanälen förderte, unabhängig vom Zustand der Pulpa (vital oder nekrotisch) und selbst nach der Spülung mit 1% Natriumhypochlorit. Natriumhypochlorit wird häufig als Kanal-Schmiermittel und Desinfektionsmittel verwendet und hat die Fähigkeit, Reste von Pulpa-Gewebe aufzulösen. Es wirkt auch in Bereichen, die mit den Feilen nicht erreicht werden können.

Die Ergebnisse dieser Studie deuteten darauf hin, dass die Anatomie des Wurzelkanals tatsächlich wichtiger ist als der klinische Zustand der Pulpa für die Sauberkeit. Die Schwierigkeiten bei der Reinigung von engen, gekrümmten und abgeflachten Wurzelkanälen wurden bereits berichtet. Ebenso zeigten die Ergebnisse dieser Studie das Vorhandensein von Ablagerungen in mechanisch instrumentierten Wurzelkanälen, hauptsächlich im Isthmusbereich.

Ein weiterer zu berücksichtigender Faktor ist, dass die biomechanische Vorbereitung mit Ni-Ti-Rotationsinstrumenten eine alternative Technik darstellt, die im Vergleich zur manuellen Instrumentierung eine Reihe von konzeptionellen Veränderungen mit sich brachte, die Effizienz erhöht und die Zeit für die endodontische Vorbereitung verkürzt. Die Untersuchung von Proben unter dem optischen Mikroskop zeigte Ablagerungen in den Bereichen der Kanäle, die von den Rotationsinstrumenten nicht erreicht wurden, unabhängig vom Zustand der Pulpa. Diese Ergebnisse stimmen mit denen früherer Untersuchungen überein, die berichteten, dass die Rotationsinstrumentierung von abgeflachten Wurzelkanälen nicht den Kontakt des Instruments mit allen Kanalwänden ermöglichte.

In Anbetracht dessen sollten weitere klinische Protokolle entwickelt werden, um sicherzustellen, dass alle Wurzelkanalbereiche während der biomechanischen Vorbereitung erreicht werden können. Motorbetriebene Instrumente bieten eine oszillierende Bewegung und können eine bessere Entfernung von Ablagerungen ermöglichen. Die Ergebnisse dieser Studie erweitern die Perspektiven für zukünftige Forschungen, die die Wirksamkeit von rotierenden Instrumenten zur Reinigung von Wurzelkanälen bei Zähnen mit unterschiedlichen Pulpa-Zuständen untersuchen.

Autoren: Edi Wagner Sasaki, Marcos Aurélio Versiani, Danyel Elias da Cruz Perez, Manoel D. Sousa-Neto, Yara T. Correa Silva-Sousa, Ricardo Gariba Silva

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