Abstract
Objective. Het doel van deze studie is het evalueren van de effectiviteit van Nd:YAP laser om dentinale tubuli af te dichten op verschillende parameters. Materiaal en methoden. 24 cariës-vrije menselijke wijsheid beïnvloed kiezen werden gebruikt. De kronen werden dwarsgesneden om de dentine volledig bloot te leggen. De uitstrijklaagje werd verwijderd door 1 min EDTA aan te brengen. Elk oppervlak was verdeeld in vier kwadranten, maar slechts drie kwadranten werden bestraald met een verschillend uitgangsvermogen (bestralingssnelheid: 1 mm / sec; optische vezeldiameter: 320 µm; tangentiële incidentie van Bundel en in contactloze modus). De monsters werden vóór de laserbestraling met een grafietpasta besmeurd. Alle monsters werden gestuurd voor SEM analyse. De temperatuurstijging van de Pulp in nog eens twintig tanden werd gemeten met een thermokoppel. Resultaat. Morfologische veranderingen in dentine oppervlakken zijn afhankelijk van de waarde van de gebruikte energiedichtheid. Hogere energiedichtheden (2 W-4 W; 200-400 mJ; impulsduur: 100 m sec.; en 10 Hz) veroorzaken hogere dentine modificaties. Onze resultaten bevestigden dat ND: YAP laser bestralingen kunnen leiden tot volledige of gedeeltelijke occlusie van dentine tubuli zonder het veroorzaken van scheuren of scheuren. Metingen van de temperatuurstijging van de pulp toonden aan dat de Nd:YAP-laserstraal als onschadelijk kan worden beschouwd voor de vitaliteit van de pulp bij volgende bestralingsomstandigheden: 2 W (200 mJ) tot 4 W (400 mJ) met een bestralingssnelheid van 1 mm/sec; vezeldiameter: 320 micrometer; 10 Hz; pulsduur: 100 m sec; contactloze modus en in tangentiële incidentie aan blootgestelde dentine. De loodrechte incidentie van de laserstraal op blootgestelde dentine kan de vitaliteit van pulp beschadigen, zelfs bij een laag uitgangsvermogen van 3 W. conclusies. Nd: YAP-laserstraal kon de dentinebuisjes verzegelen zonder de gebitsoppervlakken te beschadigen en zonder de vitaliteit van de pulp te schaden. Nd: YAP-laser is effectief en kan veilig worden gebruikt voor toekomstige In vivo behandelingen van dentinale overgevoeligheid onder bepaalde voorwaarden.
1. Inleiding
dentinale overgevoeligheid (DH) wordt in de literatuur beschreven als een “pijn afgeleid van blootgestelde dentine in reactie op chemische, thermische tactiele of osmotische stimuli die niet kan worden verklaard als voortkomend uit een ander tandheelkundig defect of een andere tandheelkundige aandoening” .
dentinale overgevoeligheid komt vrij vaak voor. Que et al. wees op een prevalentie van dentinale overgevoeligheid variërend tussen 2-8% en 74%. Er zijn veel oplossingen voorgesteld en getest om DH te behandelen, maar er zijn er maar weinig die echt succesvol zijn . DH is een zeer vervelende ziekte die een negatieve invloed kan hebben op de kwaliteit van leven, mondhygiëne, en behandelingen zoals reinigingen met ultrasone instrumenten.
de etiologie van deze ziekte is onbekend, maar de meest geaccepteerde theorie is de vloeistofbewegingen/hydrodynamische theorie voorgesteld door Braennstrom en Astroem, die de vloeistofbewegingen van de tubuli omvat. Deze bewegingen van de vloeistoffen zijn directe reacties van thermische, chemische, osmotische en mechanische stimuli . De odontoblastische processen worden inderdaad afgerond door dentinale vloeistof afkomstig van het pulpcomplex, dat 22% van het dentinale volume vormt , en sommige studies meldden dat gevoelige dentine 8 keer meer tubuli, maar ook bredere tubuli, dan niet gevoelige tanden bevatten .
men is van mening dat een ideaal desensibiliserend middel voor overgevoeligheid voor dentine de pulp niet mag irriteren of in gevaar brengen; het moet relatief pijnloos, gemakkelijk aan te brengen, snel en blijvend werkzaam zijn en het mag de tanden niet verkleuren .
de gebruikte desensibilisatiemethoden remmen de pijn door te proberen elke beweging van vocht te voorkomen of door invloed te hebben op de zenuw : afdichting van de dentinale tubuli met een bekledingsmechanisme dat de inhoud van de tubuli kan veranderen door stolling, door eiwitprecipitatie of door het ontstaan van onoplosbare calciumcomplexen.
alleen kaliumzouten (kaliumnitraat) en mogelijk lasers kunnen een directe invloed hebben op de prikkelbaarheid van de zenuw door de zenuwtransmissie te verstoren .
betreffende het gebruik van laser voor de behandeling van laserovergevoeligheid, Sgolastra et al. gemeld dat de werkingsmechanismen van de laser die efficiënte behandeling van DH mogelijk maken (1)coagulatie van eiwitten van de vloeistof in de dentinale tubuli; dit zal de bewegingen van vloeistoffen verminderen;(2)occlusie van tubuli door gedeeltelijke onderdompeling van de denuded dentine;(3) ontlading van interne buiszenuw.
deze interessante effecten kunnen aanvaardbaar zijn voor het klinische gebruik van laser voor DH-behandeling als het veilig wordt gebruikt zonder pulpbeschadiging .
het doel van onze studie is om het vermogen van de Nd te evalueren:YAP-laser (1340 nm) om het smelten van het gebit te induceren, om de occlusie van de gebitsbuisjes te veroorzaken en om de veilige bestralingsomstandigheden te bepalen.
2. Materiaal en methoden
2.1. SEM-onderzoek
tanden die in dit in-vitro-onderzoek werden gebruikt, waren geëxtraheerde cariësvrije volwassen humane verstandskiezen met invloed. De leeftijd van de patiënt is 18 tot 25 jaar. De redenen voor de extracties hielden geen verband met het doel van deze studie. 44 cariësvrije volwassen menselijke kiezen werden bewaard in een uitgebalanceerde zoutoplossing bij 4°C. Er werden 24 tanden gebruikt voor het SEM-onderzoek en 20 voor het onderzoek naar temperatuursverhoging. De externe oppervlakken werden gereinigd met een scaler, en vervolgens kronen werden onmiddellijk transversaal gesegmenteerd bij lage snelheid (300 rpm) met behulp van een precisie sectionering 20 LC diamantblad (Isomet Low Speed Saw, Buehler Ltd., Lake Bluff, IL, USA) om de dentine volledig bloot te leggen. De anatomische kroon en het apicale deel van elke wortel werden gescheiden. 3 mm dikke dentine schijven worden verkregen door middel van deze procedure. De blootgestelde dentinale oppervlakken van deze schijven werden gepolijst met Soft-Lex schijven 3 M Espe (grof-grit schijf en medium-grit) met behulp van een handstuk snelheid van 12000 rpm gedurende 20 seconden. Vervolgens werden de monsters gespoeld met koud water en gedroogd met een luchtstraal van vijf seconden.
elk oppervlak was verdeeld in vier kwadranten met een standaard grit diamond bur (c 4, 10 mm lang, standaard grit, Crosstech Diamond Instruments Ltd., Thailand) Onder koelwater.
de uitstrijklaaglaag werd verwijderd door een toediening van 18% ethyleendiaminetetraazijn (EDTA) (Ultradent Products Inc., VERENIGDE). De tanden werden met gedestilleerd water gespoeld en onmiddellijk bij verschillende energiedichtheden bestraald.
de blootgestelde dentines werden als volgt doorstraald met Nd:YAP-laser (LOKKI, Lobel Medical, Les Roches de Condrieu, Frankrijk): gepulseerde modus, vezeldiameter: 320 µm, tangentiële incidentie van de bundel en in contactloze modus (de afstand tussen de optische vezel en het bestraalde oppervlak was 1 tot 2 mm). Het geleverde uitgangsvermogen varieerde van 0,9 W tot 10 W. De output bevoegdheden worden bepaald door de fabrikant, dus er zijn slechts 9 verschillende output-de bevoegdheden van de op de apparatuur (LOKKI laser model): 0.9 W–5 Hz 0,2 m sec per impuls; 1.4 W–5 Hz 0,2 m sec, 1,8 W–5 Hz 0,2 m sec; 2 W–10 Hz en 0,1 m sec; 3 W–10 Hz en 0,1 m sec; 4 W–10 Hz en 0,1 m sec; 5 W–30 Hz en 0.33 m sec; 7.5 W–30 Hz en 0.33 m sec; 10 W–30 Hz en 0.33 m sec per puls. Voor elke vermogensdichtheid werden acht tanden gebruikt. We gebruikten een ruime keuze aan bestralingsparameters voor de Nd:YAP laser vanwege het ontbreken van informatie in de literatuur over dit soort lasergolflengte. De monsters werden op een vlak oppervlak geplaatst, de optische vezel werd door de operator tangentieel bewogen bij ongeveer 1 mm/sec snelheid, en de snelheid werd gecontroleerd en gewaardeerd door de operator met een mogelijke menselijke fout. Op elke tand hebben we maar drie kwadranten bestraald. Het vierde kwadrant werd als controle gehouden zonder laserbestraling; het werd slechts één minuut met EDTA 18% behandeld.
vóór laserbestraling werd de blootgestelde dentine van drie kwadranten besmeurd met een grafietpasta, bereid door gedistilleerd water en fijnkorrelige (deeltjesgrootte: 5-25 µm) grafietpoeder (Pressol, Neurenberg, Duitsland) als versterker te mengen. De deeltjesgrootte is groter dan het diametergemiddelde van dentinale tubuli. Aan het einde van de bestraling werden de monsters zorgvuldig met gedestilleerd water gespoeld om het resterende grafiet te verwijderen.
een SEM-studie (JSM 7500F, JEOL, Tokyo Japan) werd uitgevoerd om de optimale bestralingsparameters van de Nd:YAP-laser te vinden. De selectiecriteria waren het vermogen om het smelten van het gebit en/of het afdichten van tubuli te induceren zonder scheuren of morfologische vernietiging van het gebit te veroorzaken. Na de metallisatie van alle monsters hebben we voor alle sem-onderzoeken een constante vergroting van ×3000 gebruikt.
2.2. Temperatuurverhoging studie
we hebben 20 tanden gebruikt voor de pulp temperatuurverhoging metingen. Voor dit deel van de studie hebben we besloten om alleen de optimale bestralingsparameters te testen die voortvloeien uit de SEM-analyses die in staat waren het merendeel van de dentinale tubuli af te sluiten.
de cementoppervlakken van tanden werden gereinigd met een scaler, en vervolgens werd de cementlaag voorzichtig verwijderd met een diamantbur (ongeveer 100 µm) (C 4, 10 mm lang, standaard grit, Crosstech Diamond Instruments Ltd., Thailand)om de dentinale tubuli volledig bloot. Kronen werden transversaal gesegmenteerd bij lage snelheid (300 rpm) met behulp van een nauwkeurig gesegmenteerd 20 LC diamantblad (Isomet Low Speed Saw, Buehler Ltd., Lake Bluff, IL, USA) om de kamer van de kamerpulp volledig bloot te leggen en te openen Onder het niveau van de marge van het emaillecement. Het pulpweefsel werd verwijderd en de toegangsholte werd gereinigd en gevuld met een speciale thermogeleidende pasta met dezelfde thermische geleidbaarheid als menselijk weefsel: 0,4 cal s−1 m−1 K−1. Dit is vergelijkbaar met de thermische geleidbaarheid van zachte weefsels (0,2–0,5 cal s−1 m−1 K−1), afhankelijk van hydratatie . Elke tand werd in een warm bad geplaatst bij een constante temperatuur van 37°C. Een sensor van het K-type thermokoppel (K-type thermokoppels HH806AWE Omega, Manchester, Verenigd Koninkrijk) werd in de pulpkamer tegen de dentinale wand geplaatst met het oog op de toekomstige bestraalde zone door occlusale toegang. De tweede sensor van de thermostaat is geplaatst in het warme bad in om controle te hebben over de constantheid van de temperatuur van het water bij 37°C. We begonnen elke meting na verificatie dat intrapulpal temperatuur was stabiel op 37°C.
Het grafiet plakken werd toegepast op externe hechting oppervlakken onder de cervicale rand (email/dentine-splitsing) op een oppervlakte van : 2 mm : 5 mm.
De behandeling van elk gebied dat onder het grafiet werd uitgevoerd met de Nd:YAP laserstraal in tangentiële de incidentie met een geschatte snelheid van 1 mm/sec. Tussen twee opeenvolgende Temperatuurmetingen hebben wij er ook voor gezorgd voldoende tijd te wachten om het bestraalde dentine thermisch te laten ontspannen en de pulpkamer de temperatuur opnieuw te stabiliseren op 37°C.
wij hebben 6 metingen per bestralingsparameter uitgevoerd.
volgens de studie van Zach en Cohen beschouwden wij de temperatuurstijging als veilig wanneer deze onder de triggertemperatuur van 3°c lag.
3. Resultaten
3.1. SEM-analyse
het niet-gebit van de controlegroepen die alleen met EDTA werden behandeld, vertoonde een dentinaal oppervlak zonder de uitstrijklaaglaag en wijd open tubuli (figuur 1).
dentinale oppervlakken bestraald met behulp van Nd:YAP-laserstraal vertoonde verschillende structurele veranderingen afhankelijk van het geleverde vermogen. We zagen een directe correlatie tussen de energie-instellingen en de tubuli occlusie van het blootgestelde dentine.
het uitgangsvermogen dat varieerde van 0,9 W tot 1,4 W liet geen occlusie van tubuli toe (Figuur 2).
(een)
b)
(a)
b)
het uitgangsvermogen dat varieerde van 1,8 W tot 2 W veroorzaakte een tubuli vernauwing en sommige totale tubuli occlusie (Figuur 3).
(een)
b)
(a)
b)
alleen uitgangsvermogen variërend van 3 W tot 4 W kan een totale occlusie van tubuli veroorzaken (Figuur 4).
(een)
b)
(a)
b)
hogere vermogensinstellingen variërend van 5 W tot 10 W met een verminderde pulsduur geïnduceerde beperkte totale occlusie of tubuli vernauwing (Figuur 5).
(een)
b)
c)
(a)
b)
c)
3.2. Temperatuurstijging
In dit deel van de pulptemperatuur-stijging hebben wij besloten alleen de optimale bestralingsparameters te testen die het resultaat waren van de SEM-studie en die in staat waren het merendeel van de dentinale tubuli af te sluiten: 2 W, 3 W, 4 W en 5 W in gepulste modus.
het uitgangsvermogen tussen 2 W en 4 W, gebruikt bij een tangentiële inslag van de laserstraal, veroorzaakte een stijging van de pulpale temperatuur lager dan het triggerpunt van 3°C, terwijl hogere vermogens de temperatuur boven 3°C veroorzaakten (Figuur 6). Het is interessant op te merken dat uitgangsparameters die als onschadelijk worden beschouwd (3 W en 4 W) een stijging van de pulpale temperatuur van meer dan 3°C veroorzaken wanneer de incidentie van de laserstraal loodrecht op de dentinale oppervlakken wordt gebruikt (Figuur 6).
alle waarden zijn geslaagd voor de normaliteitstest (Kolmogorov-Smirnov-test met Dallal-Wilkinson-Lillie voor waarde). Tabel 1 toont de gemiddelde en standaardafwijkingen van de stijging van de pulpale temperatuur voor elke bestralingsvoorwaarde.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4. Discussie
we selecteerden jonge verstandskiezen in onze studie met het doel om monsters te verkrijgen die zo homogeen mogelijk waren met vergelijkbare graden van dentinale calcificatie om de effectiviteit van Nd:YAP laser om dentine te smelten en wijd open tubuli te sluiten te evalueren.
ethyleendiaminetetraazijnzuur (EDTA) is een chelaatvormer van calciumionen die demineralisatie van het dentine en de verwijdering van de uitstrijklaagjes induceert . We besloten om alle blootgestelde dentinale oppervlakken van monsters met EDTA te behandelen om tubuli volledig open te hebben . Op deze manier wilden we dezelfde klinische situatie simuleren van open tubuli die de dentinale overgevoeligheid veroorzaken.
de fysische eigenschappen van elke lasergolflengte beïnvloeden de mate van absorptie en interactie met elk weefsel. Nd: YAP – lasergolflengte wordt niet goed geabsorbeerd door hard tandweefsel om het oppervlak van het dentine voldoende te kunnen verwarmen zonder een pulp oververhitting te veroorzaken. Om deze reden hebben we besloten om de grafietpasta op het oppervlak van de dentine te gebruiken om een lager uitgangsvermogen van de laser te gebruiken dan nodig zou zijn zonder de grafietpasta . De absorptie van Nd:YAP laserstraal door het grafiet genereert een plotselinge stijging van de temperatuur die een onmiddellijke oppervlakkige dentinale smelten zou kunnen veroorzaken die tot gedeeltelijke occlusie of vernauwing van dentinale tubuli leiden. We gebruikten ook gepulseerde modi om dentine een thermische ontspanning te laten hebben. We selecteerden de contactloze modus om de schade van glasvezel door de verwarming van de grafietpasta te voorkomen.
onze laserstraal raakte het dentinale oppervlak onder een tangentiële hoek, met als doel een directe blootstelling aan pulp door het niet-geabsorbeerde deel van de bundel door dentine te voorkomen. We selecteerden de optimale bestralingsomstandigheden die een pulpale temperatuurstijging van minder dan 3°C genereren . De tangentiële modus wordt aangegeven omdat de vermindering van de invallende hoek naar de brekingshoek van het weefseloppervlak het potentieel voor echte lichtreflectie verhoogt met een belangrijke vermindering van de pulpaabsorptie van invallende bundel. Uit onze resultaten bleek dat deze voorzorgsmaatregel gerechtvaardigd was. Sommige onschadelijke parameters (3 W en 4 W gebruikt met een tangentiële incidentie) vertoonden een dramatische stijging van de pulptemperatuur (hoger dan 3°C) wanneer ze in loodrechte incidentie werden toegepast. Het blijft echter een potentiële bias voor het registreren van de hoogte van de pulptemperatuur. Bovendien, in het geval van het gebruik van een loodrechte incidentie, kunnen we een kunstmatige pulp temperatuurstijging veroorzaken omdat de 1430 nm golflengte goed wordt geabsorbeerd door het metaal en mogelijke elektromagnetische storingen met de metalen sensor van het thermokoppel kan veroorzaken.
in eerdere studies toonden auteurs de mogelijkheid aan om dentinale tubuli af te sluiten door middel van verschillende golflengten. Kim et al. aangetoond de haalbaarheid van tubuli occlusie met behulp van een CO2-laser en nanocarbonaat apatiet, terwijl Han et al. ook is het gelukt om dentinale tubuli af te sluiten door de CO2 laser te vervangen door een Er:YAG laser.
Umana et al. geslaagd in het afsluiten van dentinale tubuli met behulp van diode lasers (810 nm en 980 nm) in combinatie met grafiet pasta. Farmakis et al. toonde de mogelijkheid om buisjes af te sluiten gebruikend de combinatie van bioglass en Nd:YAG laser.
verdere studies moeten worden uitgevoerd om de klinische efficiëntie van Nd:YAP laser voor behandeling van dentinale overgevoeligheid te evalueren. Het is ook noodzakelijk om de klinische persistentie van deze behandeling te evalueren met Nd:YAP en grafietpasta.
5. Conclusies
op grond van de beperkingen van deze studie kan de combinatie van een Nd:YAP-laser en een grafietpasta tubulusocclusie induceren en kan dit worden aanbevolen voor een veilige klinische toepassing in de toekomst. Onze resultaten wijzen erop dat de volgende parameters als efficiënt voor tubuli occlusie en onschadelijk voor tandheelkundige pulp kunnen worden beschouwd: 2 W (200 MJ) tot 4 W (400 mJ) met een bestralingssnelheid van 1 mm/sec; vezeldiameter: 320 micrometer; 10 Hz; pulsduur: 100 m sec; niet-vezelcontactmodus en in tangentiële incidentie aan blootgestelde dentine. De loodrechte inslag van de laserstraal op het blootgestelde dentine kan de vitaliteit van pulp zelfs bij een laag uitgangsvermogen van 3 W.
belangenconflicten
de auteurs verklaren dat er geen belangenconflicten zijn met betrekking tot de publicatie van dit document.