Résumé
Objectif. Le but de cette étude est d’évaluer l’efficacité du laser Nd: YAP pour sceller les tubules dentinaires à différents paramètres. Matériel et méthodes. 24 molaires impactées de sagesse humaine sans caries ont été utilisées. Les couronnes ont été sectionnées transversalement afin d’exposer totalement la dentine. La couche de frottis a été enlevée par une application d’EDTA de 1 min. Chaque surface a été divisée en quatre quadrants, mais seuls trois quadrants ont été irradiés à un réglage de puissance de sortie différent (vitesse d’irradiation: 1 mm / sec; diamètre de la fibre optique: 320 µm; incidence tangentielle du faisceau et en mode sans contact). Les échantillons ont été enduits d’une pâte de graphite avant l’irradiation au laser. Tous les échantillons ont été envoyés pour analyse SEM. L’augmentation de la température de la pulpe de vingt dents supplémentaires a été mesurée par un thermocouple. Résultat. Les changements morphologiques des surfaces dentinaires dépendent de la valeur de la densité d’énergie utilisée. Densités d’énergie plus élevées (2 W- 4 W; 200-400 mJ; durée de l’impulsion: 100 m sec.; et 10 Hz) induisent des modifications plus importantes de la dentine. Nos résultats ont confirmé que les irradiations au laser Nd: YAP peuvent entraîner une occlusion totale ou partielle des tubules dentinaires sans provoquer de fissures ou de fissures. Les mesures de l’augmentation de la température de la pulpe ont montré que le faisceau laser Nd: YAP peut être considéré comme inoffensif pour la vitalité de la pulpe dans des conditions d’irradiation suivantes: 2 W (200 mJ) à 4 W (400 mJ) avec une vitesse d’irradiation de 1 mm / sec; diamètre de la fibre: 320 micromètres; 10 Hz; durée de l’impulsion: 100 m sec; mode sans contact et en incidence tangentielle avec la dentine exposée. L’incidence perpendiculaire du faisceau laser sur la dentine exposée peut nuire à la vitalité de la pulpe même à une faible puissance de sortie de 3 W. Conclusions. Le faisceau laser Nd: YAP a pu sceller les tubules dentinaires sans endommager les surfaces dentinaires et sans nuire à la vitalité de la pulpe. Le laser Nd: YAP est efficace et peut être utilisé en toute sécurité pour de futurs traitements in vivo de l’hypersensibilité dentinaire dans certaines conditions.
1. Introduction
L’hypersensibilité dentinaire (DH) est décrite dans la littérature comme une « douleur dérivée de la dentine exposée en réponse à des stimuli chimiques, thermiques tactiles ou osmotiques qui ne peuvent être expliqués comme résultant d’un autre défaut ou maladie dentaire ».
L’hypersensibilité dentinaire est un problème assez courant. Que et al. a souligné une prévalence d’hypersensibilité dentinaire variant entre 2-8% et 74%. De nombreuses solutions ont été proposées et testées pour traiter la DH mais peu d’entre elles sont vraiment réussies. La DH est une maladie très gênante qui peut avoir une influence négative sur la qualité de vie, l’hygiène buccale et les traitements tels que les nettoyages avec des instruments à ultrasons.
L’étiologie de cette maladie reste inconnue, mais la théorie la plus communément admise est la théorie des mouvements fluides / hydrodynamiques proposée par Braennstrom et Astroem, qui implique les mouvements fluides des tubules. Ces mouvements des fluides sont des réactions directes de stimuli thermiques, chimiques, osmotiques et mécaniques. Les processus odontoblastiques sont en effet arrondis par le liquide dentinaire provenant du complexe pulpaire, qui forme 22% du volume dentinaire, et certaines études ont rapporté que la dentine sensible contient 8 fois plus de tubules, mais aussi des tubules plus larges, que des dents non sensibles.
On considère qu’un agent désensibilisant idéal pour l’hypersensibilité dentinaire ne doit pas irriter ou mettre en danger la pulpe; il doit être relativement indolore, facile à appliquer, rapide et efficace en permanence, et il ne doit pas décolorer les dents.
Les méthodes de désensibilisation utilisées inhibent la douleur en essayant d’éviter tout mouvement de fluide ou en ayant une influence sur le nerf : scellement des tubules dentinaires par un mécanisme d’enrobage pouvant altérer le contenu des tubules par coagulation, par précipitation protéique ou par la création de complexes calciques insolubles.
Seuls les sels de potassium (nitrate de potassium) et éventuellement les lasers peuvent avoir une influence directe sur l’excitabilité nerveuse en perturbant la transmission nerveuse.
Concernant l’utilisation du laser pour le traitement de l’hypersensibilité au laser, Sgolastra et al. rapporté que les mécanismes d’action du laser permettant un traitement efficace de la DH sont (1) la coagulation des protéines du liquide à l’intérieur des tubules dentinaires; cela diminuera les mouvements des fluides; (2) l’occlusion des tubules par submersion partielle de la dentine dénudée; (3) la décharge du nerf tubulaire interne.
Ces effets intéressants peuvent être acceptables pour l’utilisation clinique du laser pour le traitement DH s’il est utilisé en toute sécurité sans endommager la pulpe.
Le but de notre étude est d’évaluer la capacité de la Nd:Laser YAP (1340 nm) pour induire la fusion dentinaire, provoquer l’occlusion des tubules dentinaires et déterminer les conditions d’irradiation sûres.
2. Matériel et méthodes
2.1. Étude SEM
Les dents utilisées dans cette étude in vitro ont été extraites de molaires de sagesse humaines adultes sans caries impactées. La tranche d’âge des patients est de 18 à 25 ans. Les raisons des extractions n’étaient pas liées au but de cette étude. 44 molaires humaines adultes exemptes de caries ont été conservées dans une solution saline équilibrée à 4 °C. 24 dents ont été utilisées pour l’étude SEM et 20 pour l’étude de l’augmentation de la température. Les surfaces extérieures ont été nettoyées à l’aide d’un détartreur, puis les couronnes ont été immédiatement sectionnées transversalement à basse vitesse (300 tr/ min) à l’aide d’une lame diamantée de précision de 20 LC (Scie basse vitesse Isomet, Buehler Ltd., Lake Bluff, IL, USA) afin d’exposer totalement la dentine. La couronne anatomique et la partie apicale de chaque racine ont été séparées. Des disques de dentine de 3 mm d’épaisseur seront obtenus par cette procédure. Les surfaces dentinaires exposées de ces disques ont été polies avec des disques Soft-Lex 3 M Espe (disque à grain grossier et à grain moyen) à une vitesse de pièce à main de 12000 tr / min pendant 20 secondes. Ensuite, les échantillons ont été rincés à l’eau froide et séchés avec un souffle d’air de cinq secondes.
Chaque surface était divisée en quatre quadrants avec une fraise diamantée à grain standard (C 4, 10 mm de long, grain standard, Crosstech Diamond Instruments Ltd., Thaïlande) sous l’eau de refroidissement.
La couche de frottis a été enlevée par une application d’une minute d’acide éthylène diamine tétra-acétique (EDTA) à 18% (Ultradent Products Inc., USA). Les dents ont été rincées à l’eau distillée et immédiatement irradiées à différentes densités d’énergie.
Les dentines exposées ont été irradiées au laser Nd:YAP (LOKKI, Lobel Medical, Les Roches de Condrieu, France) comme suit : mode pulsé, diamètre de la fibre : 320 µm, incidence tangentielle du faisceau, et en mode sans contact (la distance entre la fibre optique et la surface irradiée était de 1 à 2 mm). La puissance de sortie fournie était comprise entre 0,9 W et 10 W. Les puissances de sortie disponibles sont prédéterminées par le fabricant, il n’y a donc que 9 puissances de sortie différentes disponibles sur l’appareil (modèle laser LOKKI): 0,9 W–5 Hz et 0,2 m sec par impulsion; 1,4 W –5 Hz et 0,2 m sec; 1,8 W –5 Hz et 0,2 m sec; 2 W–10 Hz et 0,1 m sec; 3 W–10 Hz et 0,1 m sec; 4 W–10 Hz et 0,1 m sec; 5 W–30 Hz et 0,33 m sec ; 7,5 W – 30 Hz et 0,33 m sec; et 10 W –30 Hz et 0,33 m sec par impulsion. Huit dents ont été utilisées pour chaque densité de puissance. Nous avons utilisé un large choix de paramètres d’irradiation pour la Nd:Laser YAP en raison de l’absence d’informations dans la littérature sur ce type de longueur d’onde laser. Les éprouvettes ont été placées sur une surface plane, la fibre optique a été déplacée tangentiellement par l’opérateur à une vitesse d’environ 1 mm / s, et la vitesse a été contrôlée et appréciée par l’opérateur avec une éventuelle erreur humaine. Sur chaque dent, nous n’avons irradié que 3 quadrants différents. Le quatrième quadrant a été conservé comme témoin sans irradiation laser ; il n’a été traité avec de l’EDTA à 18% que pendant une minute.
Avant l’irradiation laser, la dentine exposée de trois quadrants a été enduite d’une pâte de graphite préparée en mélangeant de l’eau distillée et de la poudre de graphite à grain fin (granulométrie: 5-25 µm) (Pressol, Nuremberg, Allemagne) en tant qu’exhausteur. La taille des particules est supérieure au diamètre moyen des tubules dentinaires. A la fin des irradiations, les échantillons ont été soigneusement rincés à l’eau distillée afin d’éliminer le graphite résiduel.
Une étude SEM (JSM 7500F, JEOL, Tokyo Japon) a été réalisée afin de trouver les paramètres d’irradiation optimaux du laser Nd:YAP. Les critères de sélection étaient sa capacité à induire une fusion dentinaire et / ou l’étanchéité des tubules sans induire de fissures ni de destruction dentinaire morphologique. Après la métallisation de tous les échantillons, nous avons utilisé un grossissement constant de ×3000 pour tous les examens SEM.
2.2. Étude d’augmentation de la température
Nous avons utilisé 20 dents pour les mesures d’augmentation de la température de la pulpe. Pour cette partie de l’étude, nous avons décidé de tester uniquement les paramètres d’irradiation optimaux résultant des analyses SEM qui ont permis d’occlusionner la majorité des tubules dentinaires.
Les surfaces de ciment des dents ont été nettoyées à l’aide d’un détartreur, puis la couche de ciment a été enlevée doucement avec une fraise diamantée (environ 100 µm) (C 4, 10 mm de long, grain standard, Crosstech Diamond Instruments Ltd., Thaïlande) afin d’exposer totalement les tubules dentinaires. Les couronnes ont été sectionnées transversalement à basse vitesse (300 tr/min) à l’aide d’une lame diamantée de 20 LC à sectionnement de précision (Scie à basse vitesse Isomet, Buehler Ltd., Lake Bluff, IL, USA) afin d’exposer et d’ouvrir totalement la chambre pulpaire camérale sous le niveau de la marge de ciment émaillé. Le tissu pulpaire a été retiré et la cavité d’accès a été nettoyée et remplie par une pâte thermoconductrice spéciale ayant la même conductivité thermique que le tissu humain: 0,4 cal s−1 m−1 K−1. Ceci est comparable à la conductivité thermique des tissus mous (0,2–0,5 cal s−1 m−1 K−1), en fonction de l’hydratation. Chaque dent a été placée dans un bain chaud à température constante de 37°C. Un capteur du thermocouple de type K (thermocouples de type K HH806AWE Omega, Manchester, UK) a été placé dans la chambre pulpaire contre la paroi dentinaire en ce qui concerne la future zone irradiée par accès occlusal. Le deuxième capteur du thermocouple a été placé dans le bain chaud afin de contrôler la constance de la température de l’eau à 37°C. Nous avons commencé chaque mesure après vérification de la stabilité de la température intrapulpaire à 37 °C.
La pâte de graphite a été appliquée sur des surfaces dentinaires externes sous la bordure cervicale (jonction émail/dentine) sur une surface de : 2 mm: 5 mm.
Le traitement de chaque zone couverte par le graphite a été effectué avec le faisceau laser Nd: YAP en incidence tangentielle avec une vitesse approximative de 1 mm/sec. Entre deux mesures de température successives, nous avons également pris soin d’attendre suffisamment longtemps pour permettre à la dentine irradiée d’avoir une relaxation thermique et permettre à la chambre pulpaire de stabiliser à nouveau sa température à 37°C.
Nous avons effectué 6 mesures par paramètre d’irradiation.
Selon l’étude de Zach et Cohen, nous avons considéré l’augmentation de la température comme sûre lorsqu’elle était inférieure à la température de déclenchement de 3 ° C.
3. Résultats
3.1. L’analyse SEM
La dentine non recouverte des groupes témoins traités uniquement avec de l’EDTA a montré une surface dentinaire sans couche de frottis et des tubules largement ouverts (Figure 1).
Surfaces dentinaires irradiées au moyen de Nd:Le faisceau laser YAP a montré différents changements structurels en fonction de la puissance fournie. Nous avons observé une corrélation directe entre les réglages de puissance et l’occlusion des tubules de la dentine exposée.
La puissance de sortie comprise entre 0,9 W et 1,4 W ne permettait pas l’occlusion des tubules (figure 2).
(a)
(d)
(a)
(b)
La puissance de sortie qui variait de 1,8 W à 2 W a induit un rétrécissement des tubules et une occlusion totale des tubules (Figure 3).
(a)
(d)
(a)
(b)
Seule une puissance de sortie allant de 3 W à 4 W peut induire une occlusion totale des tubules (Figure 4).
(a)
(d)
(a)
(b)
Des réglages de puissance plus élevés allant de 5 W à 10 W avec une durée d’impulsion réduite induisent une occlusion totale limitée ou un rétrécissement des tubules (figure 5).
(a)
(d)
(c)
(a)
(b)
(c)
3.2. Augmentation de la température
Dans cette partie de l’augmentation de la température de la pulpe, nous avons décidé de tester uniquement les paramètres d’irradiation optimaux résultant de l’étude SEM qui ont pu occulter la majorité des tubules dentinaires : 2 W, 3 W, 4 W et 5 W en mode pulsé.
Les puissances de sortie comprises entre 2 W et 4 W utilisées avec une incidence tangentielle du faisceau laser ont induit une augmentation de la température pulpaire inférieure au point de déclenchement de 3 ° C, tandis que des réglages de puissance plus élevés ont induit une augmentation de la température supérieure à 3 ° C (figure 6). Il est intéressant de noter que les paramètres de sortie considérés comme inoffensifs (3 W et 4 W) générés par la température pulpaire augmentent de plus de 3°C lorsque l’incidence du faisceau laser est utilisée perpendiculairement aux surfaces dentinaires (Figure 6).
Toutes les valeurs ont passé le test de normalité (test de Kolmogorov-Smirnov avec Dallal-Wilkinson-Lillie pour la valeur). Le tableau 1 montre les moyennes et les écarts types d’élévation de la température pulpaire pour chaque condition d’irradiation.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4. Discussion
Nous avons sélectionné de jeunes dents de sagesse dans notre étude dans le but d’obtenir des échantillons aussi homogènes que possible avec des degrés de calcification dentinaire similaires afin d’évaluer l’efficacité du laser Nd: YAP pour faire fondre la dentine et fermer les tubules grands ouverts.
L’acide éthylène diamine tétra acétique (EDTA) est un agent chélatant des ions calcium qui induit la déminéralisation de la dentine et l’élimination de la couche de frottis. Nous avons décidé de traiter toutes les surfaces dentinaires exposées des échantillons avec de l’EDTA afin d’avoir des tubules totalement ouverts. De cette manière, nous avons voulu simuler la même situation clinique de tubules ouverts provoquant l’hypersensibilité dentinaire.
Les propriétés physiques de chaque longueur d’onde laser influencent le niveau d’absorption et d’interaction avec chaque tissu. La longueur d’onde du laser Nd: YAP n’est pas bien absorbée par les tissus dentaires durs pour pouvoir chauffer suffisamment la surface de la dentine sans provoquer de surchauffe de la pulpe. Pour cette raison, nous avons décidé d’utiliser la pâte de graphite appliquée à la surface de la dentine afin d’utiliser une puissance de sortie du laser inférieure à celle qui serait nécessaire sans la pâte de graphite. L’absorption du faisceau laser Nd:YAP par le graphite génère une augmentation soudaine de la température qui pourrait provoquer une fusion dentinaire superficielle immédiate entraînant une occlusion partielle ou un rétrécissement des tubules dentinaires. Nous avons également utilisé des modes pulsés afin de permettre à la dentine d’avoir une relaxation thermique. Nous avons sélectionné le mode sans contact pour éviter les dommages de la fibre optique dus au chauffage de la pâte de graphite.
Notre faisceau laser a frappé la surface dentinaire selon un angle tangentiel, dans le but d’éviter une exposition directe de la pulpe par la partie non absorbée du faisceau par la dentine. Nous avons sélectionné les conditions d’irradiation optimales générant une augmentation de la température pulpaire inférieure à 3 ° C. Le mode tangentiel est indiqué car la réduction de l’angle incident par rapport à l’angle de réfraction de la surface tissulaire augmente le potentiel de réflexion de la lumière réelle avec une réduction importante de l’absorption pulpaire du faisceau incident. Nos résultats ont montré que cette précaution était justifiée. En effet, certains paramètres inoffensifs (3 W et 4 W utilisés avec une incidence tangentielle) ont montré une augmentation spectaculaire de la température de la pulpe (supérieure à 3 ° C) lorsqu’ils ont été appliqués dans des incidences perpendiculaires. Cependant, il reste un biais potentiel pour enregistrer l’élévation de la température de la pâte. De plus, en cas d’utilisation d’une incidence perpendiculaire, on peut provoquer une augmentation artificielle de la température de la pulpe car la longueur d’onde de 1430 nm est bien absorbée par le métal et peut induire d’éventuelles interférences électromagnétiques avec le capteur métallique du thermocouple.
Dans des études antérieures, les auteurs ont démontré la possibilité d’occlusion des tubules dentinaires au moyen de différentes longueurs d’onde. Kim et coll. a démontré la faisabilité de l’occlusion des tubules en utilisant un laser à CO2 et une apatite à nanocarbonate, tandis que Han et al. a également réussi à obturer les tubules dentinaires en remplaçant le laser CO2 par un laser Er: YAG.
Umana et coll. a réussi à obturer les tubules dentinaires en utilisant des lasers à diodes (810 nm et 980 nm) en combinaison avec de la pâte de graphite. Farmakis et coll. a montré la possibilité d’occlusion des tubules en utilisant la combinaison de bioglass et de laser Nd: YAG.
D’autres études doivent être menées afin d’évaluer l’efficacité clinique du laser Nd: YAP pour le traitement de l’hypersensibilité dentinaire. Il est également nécessaire d’évaluer la persistance clinique de ce traitement à l’aide de Nd: YAP et de pâte de graphite.
5. Conclusions
Sous les limites de cette étude, la combinaison d’un laser Nd: YAP et d’une pâte de graphite est capable d’induire l’occlusion des tubules, et elle peut être recommandée pour une future application clinique sûre. Nos résultats ont montré que les paramètres suivants peuvent être considérés comme efficaces pour l’occlusion des tubules et inoffensifs pour la pulpe dentaire: 2 W (200 mJ) à 4 W (400 mJ) avec une vitesse d’irradiation de 1 mm / sec; diamètre de la fibre: 320 micromètres; 10 Hz; durée de l’impulsion: 100 m sec; mode de contact sans fibre et en incidence tangentielle à la dentine exposée. L’incidence perpendiculaire du faisceau laser sur la dentine exposée peut nuire à la vitalité de la pulpe même à une faible puissance de sortie de 3 W.
Conflit d’intérêts
Les auteurs déclarent qu’il n’y a pas de conflit d’intérêts concernant la publication de cet article.