Die klinische Anwendung des Er,Cr:YSGG-Lasers in der Endodontie

Die totale Eliminierung von Bakterien aus infizierten Wurzelkanalsystemen bleibt das wichtigste Ziel der endodontischen Therapie. Trotz einer Vielzahl neuer Produkte und Techniken gelingt es unserer Profession jedoch weiterhin nicht, dieses Ziel zu erreichen. Historisch gesehen konzentrierte sich die endodontische Behandlung auf die Desinfektion des Wurzelkanals mit der „Einbettung“ verbleibender Bakterien in dentinalen Tubuli und unzugänglichen Bereichen des Wurzelkanalsystems. Obwohl viele Faktoren in der Ätiologie von endodontischen Misserfolgen eine Rolle spielen, ist es offensichtlich geworden, dass diese „eingebetteten“ Bakterien eine entscheidende Rolle bei der Persistenz der endodontischen Erkrankung spielen.

Obwohl beeindruckende Ergebnisse in vitro erzielt wurden, konnte die Laserenergie allein keine totale Bakterieneliminierung in extrahierten Zähnen erreichen. Aus klinischer Sicht ist offensichtlich, dass eine Kombination verschiedener Behandlungsmodalitäten erforderlich ist, um Wurzelkanalsysteme zu sterilisieren. Darüber hinaus gibt es viele klinische Hindernisse, die die Fähigkeit des Klinikers, dieses Ziel zu erreichen, weiter komplizieren. Dazu gehören unter anderem: eingeschränkter endodontischer Zugang, komplexe Wurzelkanalanatomie, Einschränkungen der Spül- und Instrumentierungstechniken, die Unfähigkeit, Bakterien einzubetten, und die Unfähigkeit, Bakterien tief im Zahnmaterial zu erreichen und zu eliminieren.

Während der Zweck dieses Artikels darin besteht, sich auf die klinische Anwendung des Er,Cr:YSGG-Lasers mit radialfeuernden Spitzen zu konzentrieren, muss ein definitives Behandlungsprotokoll vorhanden sein, um die bakterielle Belastung im Kanal vor der Anwendung des Lasers zu reduzieren und die Abgabe der Laserenergie an den kritischsten Teil des Wurzelkanals, das apikale Drittel, zu erleichtern.

Der Erbium, chromdotierte Yttrium, Scandium, Gallium und Granat (Er,Cr:YSGG) Laser emittiert bei einer Wellenlänge von 2.780 nm und wird stark von Wasser absorbiert. Je geringer die Eindringtiefe in Wasser oder Gewebe (oder je höher die Absorption), desto größer ist die Fähigkeit des Lasers, Gewebe zu schneiden oder abzutragen (Abb. 1). Da diese Wellenlänge dem Absorptionsmaximum von Wasser in Hydroxyapatit sehr ähnlich ist, tritt die Photoablation auf, wo Wasser sofort verdampft und dadurch das umgebende Gewebe abträgt. Gordon et al. fanden heraus, dass es möglich war, eine Expansion und einen Kollaps von intratubulärem Wasser bis zu 1.000 µm oder mehr zu erreichen. Diese mikroimpulsinduzierte Absorption war in der Lage, akustische Wellen zu erzeugen, die stark genug waren, um intratubuläre Bakterien zu stören und zu töten.

Diese Erkenntnisse sind bedeutend, da Bakterien in Tiefen von 1.000µm identifiziert wurden, wobei E. faecalis in Tiefen von 800µm vorkommt. Irrigationsmittel wie Natriumhypochlorit haben eine begrenzte Wirkung auf diese Bakterien mit Eindringtiefen von nur 100µm. Es wurde kürzlich festgestellt, dass eine erhöhte Konzentration, Expositionszeit und Temperatur die Eindringtiefe von NaOCl verbessern.

Vielversprechende Bakterienabtötungsraten mit dem Er,Cr:YSGG-Laser und radialfeuernden Spitzen wurden bei extrahierten Zähnen berichtet. Eine Desinfektionsreduktion von 99,7 % wurde für E. faecalis in Tiefen von 200 µm in das Dentin und 94,1 % (1 Log) in Tiefen von 1.000 µm erzielt.

Die Entwicklung der radialfeuernden Laserspitze (Biolase Technology, Inc.) mit einer Spitzenform, die die Laserenergie als breiten Kegel abgibt, ermöglicht eine bessere Abdeckung der Wände des Wurzelkanals als endfeuernde Spitzen (Abb. 2). Dies erleichtert das Eindringen der emittierten Laserenergie in die Dentintubuli und erreicht Bakterien, die tief in das Dentin eingedrungen sind.

Behandlungsprotokoll

Aktuelle Techniken, die Hand- und/oder rotierende Instrumente, positive Druckspülung mit oder ohne sonische und ultraschallgestützte Agitation beinhalten, erreichen nicht die vollständige Desinfektion des Kanals. Das in diesem Artikel vorgestellte Behandlungsprotokoll umfasst drei Hauptkomponenten: das Management der Arbeitsbreite des Wurzelkanals, die negative Druckspülung apikal und die intra-kanal Lasertherapie.

Management der Arbeitsbreite

Die Arbeitsbreite (WW) eines Wurzelkanals ist der Durchmesser des Kanals unmittelbar vor seiner apikalen Verengung. Allen stellte fest, dass 97 % der Kanäle, die nicht bis zu ihrer WW gereinigt wurden, verbleibende Rückstände im kritischen apikalen Bereich aufwiesen, während 100 % derjenigen, die bis zu ihrer WW gereinigt wurden, 1 mm von der apikalen Verengung frei von Rückständen waren. Studien haben gezeigt, dass wir auf größere Größen reinigen müssen, um Bakterien und Rückstände zu entfernen. Konventionelle konische Feilen können dies nicht erreichen, ohne den Kanal zu transportieren, Streifenperforationen zu erzeugen, den Zahn zu schwächen oder Instrumente zu trennen. Die LightSpeed LSX (Discus Dental) Feile ist ein einzigartiges, extrem flexibles, konusfreies NiTi-Instrument, das in der Lage ist, bis zur WW zu reinigen. Die endgültige apikale Größe ist die Instrumentengröße, die die WW-Vorbereitung abschließt und wird bestimmt, wenn die LSX-Feile 4 mm (oder mehr) von der Arbeitslänge (WL) bindet und einen festen Druck erfordert, um die WL zu erreichen. Die maßgeschneiderten apikalen Präparationen, die erstellt werden, sind entscheidend für vorhersehbar erfolgreiche Endodontie und bieten erhebliche Vorteile:

• effektive Entfernung von infiziertem Material, Ablagerungen, entzündetem und nekrotischem Gewebe aus der apikalen Region;
• ermöglicht die Platzierung der Spülkanüle bis zur WL für die negative Druckapikalspülung;
• erleichtert die Platzierung von intra-kanal Medikamenten tiefer im Kanal;
• und erleichtert die Platzierung der radial feuern Laser-Spitze innerhalb von 1 mm von WL.

Negative Druckapikalspülung

Es gibt zwei Hauptgründe, warum Spüllösungen es nicht schaffen, die kritischen letzten 3 mm eines Wurzelkanals zu erreichen. Erstens, bei der Verwendung von Spülung mit positivem Druck mit einer seitlich belüfteten Nadel gibt es wenig Spülung über die Tiefe der Nadel hinaus. Der Großteil der Spüllösung folgt dem Weg des geringsten Widerstands und tritt aus dem Kanal zurück, wobei die apikale Spülung nur 1 bis 2 mm apikaler als das Ende der Nadel eindringt. Um eine effektive apikale Spülung zu erreichen, muss die Nadelsitze 1 mm von WL platziert werden, was das Risiko eines Natriumhypochlorit-Unfalls dramatisch erhöht.

Zweitens verhindert die Anwesenheit von apikalen Dampfsperren durch Luft, die im Kanal eingeschlossen ist, sowie Ammoniak und Kohlendioxid, die durch die auflösende Wirkung von Natriumhypochlorit auf das Pulpagewebe freigesetzt werden, das Eindringen von Spülmitteln in das apikale Drittel. Diese Dampfsperre kann nicht mit Hand- oder rotierenden Feilen, sonischer oder ultrasonischer Aktivierung entfernt werden. In einer aktuellen Studie führte die Dampfsperre zu einer „groben Ansammlung von Ablagerungen und Resten der Schmierschicht“ im apikalen Bereich von 0,5 bis 1,0 mm geschlossener Wurzelkanalsysteme.

Das EndoVac (Discus Dental) ist ein echtes apikales Negativdruck-Spülsystem, das eine kontinuierliche, hochvolumige Spülung frischer Flüssigkeiten zum Kanalende mit gleichzeitiger Evakuierung bietet. Es besteht aus einer Hauptabgabespitze (Abb. 3), die Flüssigkeit in die Pulpkammer leitet, und einer Makro- und Mikrokannüle (Abb. 4), die die Flüssigkeit durch Evakuierung aus der Kammer zum Kanalende zieht.

Dieses System beseitigt Dampfsperren und bietet überlegene Reinigung, Desinfektion und Entfernung der Schmierschicht, während es praktisch die Gefahr eines Unfalls mit Natriumhypochlorit eliminiert. Im Vergleich zur positiven Druckspülung mit einer ProRinse-Nadel erzeugte EndoVac Kanäle, die 366 und 671 % sauberer waren, 1 und 3 mm von WL entfernt, jeweils.

Als EndoVac in Kombination mit LightSpeed LSX Instrumenten verwendet wurde, waren die Kanäle 99 und 99,5 % frei von Ablagerungen in 1 und 3 mm von WL, respektive.

Intra-kanal Lasertherapie

Die letzte Phase der Wurzelkanalvorbereitung und Desinfektion wird mit dem Waterlase MD Laser (Er,Cr:YSGG) unter Verwendung von radial-feuernden Spitzen (Biolase Technology) abgeschlossen.

Die Laserspitzen sind in zwei Größen erhältlich: RFT2 und RFT3 mit Durchmessern von 275 und 415µm, respektive (Abb. 5). Die RFT2 Spitze wird 1 mm vor WL eingeführt, was Kanäle mit einer Vorbereitungsgröße von ISO 30 oder mehr erfordert, während die RFT3 Spitze bis zur Verbindung der mittleren und apikalen Drittel eingeführt wird, was Kanäle mit einer Größe von ISO 45 oder mehr erfordert. Diese Größen liegen gut innerhalb der typischen Arbeitsbreiten, die mit LSX-Dateien vorbereitet werden. Die intra-kanal Lasertherapie wird in zwei Phasen durchgeführt, der Reinigungsphase zur Entfernung von Schmierschicht und Ablagerungen und der Desinfektionsphase zur Gewebeablation und bakteriellen Eliminierung.

Reinigungsphase (1,25 W; 50 Hz; 24 % Luft; 30 % Wasser)

Diese Phase verwendet Wasser und entfernt die Schmierschicht sowie Ablagerungen, ohne chemische Spülmittel zu verwenden. Sie dauert zwei bis drei Minuten pro Kanal und nutzt Hydro-Photonik, um einen starken Mikroagitations-Effekt im gesamten Kanalsystem zu erzeugen.

Es ist allgemein anerkannt, dass die Entfernung der Schmierschicht die Reinigung und Desinfektion der dentinalen Tubuli erleichtert und die Abdichtung des Wurzelkanals verbessert. Bei der Zusammenführung der Ergebnisse von zwei Studien zeigte der Er,Cr:YSGG mit radialfeuernden Spitzen eine signifikant bessere Entfernung der Schmierschicht in den apikalen, mittleren und koronalen Dritteln als zwei rotierende Techniken. Diese äußerst effiziente Maßnahme öffnet die dentinalen Tubuli, lateralen Kanäle und Isthmus zur Vorbereitung auf die Desinfektion (Abb. 6–8).

Technik zur Reinigung nach Abschluss des Zugangs, der Vorbereitung der Arbeitsbreite und der Negativdruckbewässerung:

• verwenden Sie den RFT2, um die apikale und partielle koronale zwei Drittel Reinigung durchzuführen;
• wählen Sie die empfohlenen Lasereinstellungen im Nassmodus;
• füllen Sie den Kanal mit steriler Lösung;
• setzen Sie die RFT2-Spitze 1 mm kürzer als WL ein;
• aktivieren Sie den Laser beim Zurückziehen der Spitze koronale mit etwa 1 mm/s und halten Sie die Spitze während des gesamten apikalen bis koronalen Durchgangs in Kontakt mit der Seitenfläche der Kanalwand;
• wiederholen Sie die Schritte 4 und 5 ein oder zwei weitere Male, um sicherzustellen, dass der gesamte innere Kanal gereinigt wurde (Abb. 9);
• setzen Sie die RFT3-Spitze in das Handstück ein, um die endgültige Reinigung der koronalen zwei Drittel durchzuführen;
• füllen Sie den Kanal mit steriler Lösung;
• setzen Sie die Spitze an die Verbindung von apikalem und mittlerem Drittel des Wurzelkanals ein; und
• wiederholen Sie die Schritte 5 und 6.

Desinfektionsphase (0,75 W; 20 Hz; 10 % Luft; 0 % Wasser)

Wie bereits erwähnt, wird die vom Er,Cr:YSGG-Laser emittierte Laserenergie stark von Wasser in Gewebe und Mikroorganismen absorbiert, was zu einer sofortigen Photoablation führt. Darüber hinaus erzeugt die resultierende Mikropuls-Expansion und der Kollaps des intratubulären Wassers akustische Wellen, die stark genug sind, um intratubuläre Bakterien zu stören und abzutöten. Dieser Effekt ist im Trockenmodus am effektivsten, da die Laserenergie nicht vom Wassernebel absorbiert wird und ihre volle Wirkung auf die Bakterien ausüben kann. Dies wurde von Gordon et al. bestätigt, die eine Abtötungsrate von 99,7 % für E. faecalis im Trockenmodus erreichten. Die Technik für die Desinfektionsphase ist die gleiche wie für die Reinigungsphase, jedoch mit anderen Lasereinstellungen im Trockenmodus.

Klinische Anwendungen

Während dieses Protokoll für alle endodontischen Behandlungen empfohlen wird (Abb. 10–13), ist es in den folgenden klinischen Situationen am wertvollsten:

• infizierte Fälle mit apikalen, lateralen und/oder furkalen Radioluzenzen;
• Nachbehandlungen mit peri-apikaler Parodontitis;
• akut entzündete Fälle, insbesondere solche, die mit dem Cracked Tooth Syndrome diagnostiziert wurden;
• interne und externe Resorption;
• anhaltende Infektionen, die nicht auf konventionelle endodontische Behandlungen ansprechen; und
• unerklärliche, langanhaltende postoperative Beschwerden.

Zusammenfassung

Ein Protokoll zur Reinigung, Formgebung und Desinfektion von Wurzelkanälen wurde beschrieben, das die Entfernung von Gewebe, Ablagerungen, Schmutzschicht und Bakterien aus Wurzelkanalsystemen maximiert. Durch die Nutzung einer Kombination aus Arbeitsbreitenmanagement mit LightSpeed LSX-Instrumenten, Hochvolumen-apikaler negativer Druckbewässerung und Evakuierung mit dem EndoVac-System sowie intra-kanal Lasertherapie mit radialfeuernden Spitzen unter Verwendung des WaterlaseMD-Lasers könnte die Fähigkeit, Bakterien aus infizierten Wurzelkanalsystemen zu eliminieren, bald in greifbare Nähe rücken.

Referenzen:

1. Siqueira JF, Rocas IN: Klinische Implikationen und Mikrobiologie der bakteriellen Persistenz nach Behandlungsverfahren. J Endod. 2008;34(11):1291–1301.
2. Gordon W, Atabakhsh VA, Meza F, Doms A, Nissan R, Rizoiu I, Stevens R: Die antimikrobielle Wirksamkeit des Erbium, Chrom: Yttrium-Scandium-Gallium-Garnet-Lasers mit radial abstrahlenden Spitzen auf Wänden von Wurzelkanaldentin, die mit Enterococcus faecalis infiziert sind. JADA. 2007;138(7):992–1002.
3. Kouchi Y, Ninomiya J, Yasuda H, Fukui K, Moriyama T, Okamoto H: Lage von Streptococcus mutans in den dentinalen Tubuli offener infizierter Wurzelkanäle. J Dent Res. 1980;59:2038–46.
4. Haapasalo M, Orstavik D: In-vitro-Infektion und Desinfektion von dentinalen Tubuli. J Dent Res. 1987;66(8):1375–9.
5. Berutti E, Marini R, Angeretti A: Eindringfähigkeit verschiedener Spüllösungen in dentinale Tubuli. J Endod. 1997;23:725–7.
6. Zou L, Shen Y, Li W, Haapasalo M: Eindringen von Natriumhypochlorit in Dentin. J Endod. 2010;36(5):793–6.
7. Schoop U, Barylyak A, Goharkhay K, Beer F, Wernisch J, Georgopoulos A, Sperr W, Moritz A: Die Auswirkungen eines Erbium, Chrom: Yttrium-Scandium-Gallium-Garnet-Lasers mit radial feuern Spitzen auf die endodontische Behandlung. Lasers Med Sci. 2007;24(1):59–65.
8. Allen F: In-vivo-Studie zur apikalen Reinigung. General Dentistry. 2007;449–56.
9. Kerekes K, Tronstad L: Morphometrische Beobachtungen an Wurzelkanälen menschlicher Molaren. J Endod. 1977;3:114–8.
10. Wu MK, R’oris A, Barkis D, Wesselink P: Prävalenz und Ausmaß von langen ovalen Kanälen im apikalen Drittel. OOO. 2000;89(6):739–43.
11. Chow TW: Mechanische Effektivität der Wurzelkanalspülung. J Endod. 1983;9(11):475–8.
12. Tay FR, Gu L, Schoeffel GL, Wimmer C, Susin L, Zhang K, Arun SN, Kim J, Looney JW, Pashley DJ: Wirkung des Vapor Lock auf die Wurzelkanaldebridement unter Verwendung einer seitlich belüfteten Nadel zur positiven Druckspülung. J Endod. 2010;36(4):745–50.
13. Schoeffel J: Die EndoVac-Methode der endodontischen Spülung, Teil 2–Wirksamkeit. Dentistry Today. 2008;27(1).
14. Nielsen BA, Baumgartner JC: Vergleich des EndoVac-Systems mit der Nadelspülung von Wurzelkanälen. J Endod. 2007;33(5):611–5.
15. Prashanth VS: Bewertung eines neuen Systems zur Wurzelkanalspülung im Vergleich zur konventionellen Methode: Eine Ex-Vivo-Studie. Discus Dental, Culver City, CA: The EndoFiles Newsletter. 2008.
16. Sung E, Rankin DD, Rizoiu I, Chueh P: Biolase-Technologie. Unveröffentlichte Studie. 2008.
17. Peters O, Barbakow F: Auswirkungen der Spülung auf Ablagerungen und Schmierschicht an Kanalwänden: Eine rasterelektronenmikroskopische Studie. J Endod. 2000;26(1):6–10.