Streszczenie
cel. Celem pracy jest ocena skuteczności lasera Nd:YAP w uszczelnianiu kanalików zębowych przy różnych parametrach. Materiał i metody. Zastosowano 24 wolne od próchnicy ludzkie zęby trzonowe. Korony zostały podzielone poprzecznie, aby całkowicie odsłonić zębinę. Warstwę rozmazu usunięto przez 1-minutową aplikację EDTA. Każda powierzchnia została podzielona na cztery ćwiartki, ale tylko trzy ćwiartki zostały napromieniowane przy różnych ustawieniach mocy wyjściowej (prędkość napromieniowania: 1 mm/sek; średnica światłowodu: 320 µm; styczna częstość wiązki i w trybie bezkontaktowym). Próbki rozmazano pastą grafitową przed napromieniowaniem Laserowym. Wszystkie próbki zostały wysłane do analizy SEM. Wzrost temperatury miazgi w kolejnych dwudziestu zębach mierzono za pomocą termopary. Wyniki. Zmiany morfologiczne powierzchni zębiny zależą od wartości użytej gęstości energii. Wyższe gęstości energii (2 W-4 W; 200-400 mJ; czas trwania impulsu: 100 m sek. i 10 Hz). Nasze wyniki potwierdziły, że napromieniowanie laserem Nd: YAP może prowadzić do całkowitej lub częściowej niedrożności kanalików zębinowych bez wywoływania pęknięć lub pęknięć. Pomiary wzrostu temperatury pulpy wykazały, że wiązkę lasera Nd: YAP można uznać za nieszkodliwą dla żywotności pulpy w następujących warunkach napromieniowania: 2 W (200 mJ) do 4 W (400 mJ) przy prędkości napromieniowania 1 mm/s; średnica włókna: 320 mikrometrów; 10 Hz; czas trwania impulsu: 100 m sek; tryb bezkontaktowy i styczny do narażonej zębiny. Prostopadłe występowanie wiązki laserowej na odsłoniętej zębinie może uszkodzić żywotność miazgi nawet przy niskiej mocy wyjściowej 3 W. wnioski. Wiązka laserowa Nd: YAP była w stanie uszczelnić kanaliki zębiny bez uszkadzania powierzchni zębiny i bez szkody dla witalności miazgi. Laser Nd:Yap jest skuteczny i może być bezpiecznie stosowany w przyszłych leczeniu nadwrażliwości zębiny in vivo w pewnych warunkach.
1. Wprowadzenie
nadwrażliwość Zębinalna (Dh) jest opisana w literaturze jako „ból wynikający z narażonej zębiny w odpowiedzi na bodźce chemiczne, termiczne dotykowe lub osmotyczne, których nie można wyjaśnić jako wynikających z jakiejkolwiek innej wady lub choroby zębów” .
nadwrażliwość zębiny jest dość częstym problemem. Que et al. wskazywał, że częstość występowania nadwrażliwości zębiny waha się między 2-8% a 74%. Wiele rozwiązań zostało zaproponowanych i przetestowanych w leczeniu DH, ale niewiele z nich jest naprawdę udanych . DH jest bardzo irytującą chorobą, która może mieć negatywny wpływ na jakość życia, higienę jamy ustnej i zabiegi takie jak czyszczenie za pomocą instrumentów ultradźwiękowych.
etiologia tej choroby pozostaje nieznana, ale najczęściej akceptowaną teorią są ruchy płynów/teoria hydrodynamiczna zaproponowana przez Braennstroma i Astroema, która obejmuje ruchy płynów w kanalikach. Te ruchy płynów są bezpośrednimi reakcjami bodźców termicznych, chemicznych, osmotycznych i mechanicznych . Procesy odontoblastyczne są rzeczywiście zaokrąglane przez płyn zębinowy pochodzący z kompleksu miazgi, który stanowi 22% objętości zębiny, a niektóre badania wykazały, że wrażliwa zębina zawiera 8 razy więcej kanalików, ale także szersze kanaliki, niż nie wrażliwe zęby .
uważa się, że idealny środek odczulający dla nadwrażliwości zębiny nie powinien podrażniać ani zagrażać miazdze; powinien być stosunkowo bezbolesny, łatwy w stosowaniu, szybki i trwale skuteczny oraz nie powinien odbarwiać zębów .
stosowane metody odczulania hamują ból, próbując uniknąć jakiegokolwiek ruchu płynu lub wywierając wpływ na nerw : uszczelnianie kanalików zębinowych mechanizmem powlekania, który może zmieniać zawartość kanalików poprzez koagulację, wytrącanie białka lub tworzenie nierozpuszczalnych kompleksów wapniowych.
tylko sole potasu (azotan potasu) i ewentualnie lasery mogą mieć bezpośredni wpływ na pobudliwość nerwów poprzez zakłócanie transmisji nerwów .
dotyczące stosowania lasera w leczeniu nadwrażliwości laserowej, Sgolastra i wsp. poinformowano, że mechanizmami działania lasera pozwalającymi na skuteczne leczenie DH są(1)koagulacja białek płynu wewnątrz kanalików zębinowych; zmniejszy to ruchy płynów; (2)zatkanie kanalików poprzez częściowe podmeltowanie denudowanej zębiny; (3) rozładowanie wewnętrznego nerwu kanalikowego.
te interesujące efekty mogą być dopuszczalne w klinicznym zastosowaniu lasera do leczenia DH, jeśli jest on bezpiecznie stosowany bez uszkodzenia miazgi .
celem naszych badań jest ocena zdolności Nd:Laser YAP (1340 nm) w celu wywołania stopienia zębiny, wywołania niedrożności kanalików zębinowych i określenia bezpiecznych warunków napromieniowania.
2. Materiał i metody
2.1. Badanie SEM
zęby użyte w tym badaniu in vitro zostały wyekstrahowane bez próchnicy u dorosłych ludzkich zębów trzonowych. Przedział wiekowy pacjenta wynosi od 18 do 25 lat. Przyczyny ekstrakcji nie były związane z celem tego badania. 44 wolne od próchnicy dorosłe trzonowce ludzkie trzymano w zrównoważonym roztworze soli w temperaturze 4°C. Do badania SEM wykorzystano 24 zęby, a do badania wzrostu temperatury 20. Powierzchnie zewnętrzne były czyszczone za pomocą skalera, a następnie korony były natychmiast przekrojone poprzecznie przy niskiej prędkości obrotowej (300 obr. / min)za pomocą tarczy diamentowej o przekroju precyzyjnym 20 LC (Isomet Low Speed Saw, Buehler Ltd., Lake Bluff, IL, USA) w celu całkowitego odsłonięcia zębiny. Oddzielono anatomiczną koronę i wierzchołkową część każdego korzenia. Dzięki tej procedurze uzyskuje się dyski zębinowe o grubości 3 mm. Odsłonięte powierzchnie zębinalne tych dysków polerowano miękkimi dyskami 3 M Espe (coarse-grit disc i medium-grit) przy użyciu rękojeści z prędkością 12000 obr. / min przez 20 sekund. Następnie próbki przepłukano zimną wodą i wysuszono pięciosekundowym podmuchem powietrza.
każda powierzchnia została podzielona na cztery ćwiartki ze standardowym wiertłem diamentowym (C 4, 10 mm długości, standard grit, Crosstech Diamond Instruments Ltd., Tajlandia) Pod wodą chłodzącą.
warstwę rozmazu usunięto przez jednominutowe zastosowanie kwasu tetraoctowego 18% etylenodiaminy (EDTA) (Ultradent Products Inc., USA). Zęby płukano wodą destylowaną i natychmiast napromieniowywano o różnych gęstościach energii.
odsłonięte dentiny napromieniowano laserem Nd:YAP (LOKKI, Lobel Medical, Les Roches de Condrieu, Francja) w następujący sposób: tryb pulsacyjny, średnica włókna: 320 µm, styczna padalność wiązki oraz w trybie bezkontaktowym (odległość między światłowodem a napromieniowaną powierzchnią wynosiła od 1 do 2 mm). Dostarczana moc wyjściowa wahała się od 0,9 W do 10 W. Dostępne moce wyjściowe są z góry określone przez producenta, więc na urządzeniu (model lasera LOKKI) dostępnych jest tylko 9 różnych mocy wyjściowych: 0,9 W–5 Hz i 0,2 m SEK.na impuls; 1,4 W–5 Hz i 0,2 m sek; 1,8 W–5 Hz i 0,2 m sek; 2 W–10 Hz i 0,1 m sek; 3 W–10 Hz i 0,1 m sek; 4 W–10 Hz i 0,1 m sek; 5 W–30 Hz i 0,33 m sek sek; 7,5 W–30 Hz i 0,33 m sek; i 10 W–30 HZ i 0,33 m SEK na impuls. Dla każdej gęstości mocy użyto ośmiu zębów. Zastosowaliśmy duży wybór parametrów napromieniowania dla Nd:Laser YAP z powodu braku informacji w literaturze na temat tego rodzaju długości fali lasera. Próbki zostały umieszczone na płaskiej powierzchni, światłowód był przesuwany przez operatora stycznie z prędkością około 1 mm / s, a prędkość była kontrolowana i doceniana przez operatora z możliwym błędem ludzkim. Na każdym zębie napromieniowaliśmy tylko 3 różne ćwiartki. Czwarty kwadrant był utrzymywany jako kontrola bez napromieniowania laserowego; leczono go tylko EDTA 18% przez jedną minutę.
przed napromieniowaniem Laserowym odsłoniętą zębinę trzech ćwiartek posmarowano pastą grafitową przygotowaną przez zmieszanie wody destylowanej i drobnoziarnistego (wielkość cząstek: 5-25 µm) proszku grafitowego (Pressol, Norymberga, Niemcy) jako wzmacniacza. Wielkość cząstek jest większa niż średnia średnica kanalików zębinowych. Pod koniec napromieniowania próbki starannie przepłukano wodą destylowaną w celu wyeliminowania resztkowego grafitu.
przeprowadzono badania SEM (JSM 7500F, Jeol, Tokyo Japan) w celu znalezienia optymalnych parametrów napromieniowania lasera Nd:YAP. Kryterium wyboru była jego zdolność do wywoływania topnienia zębiny i/lub uszczelniania kanalików bez wywoływania pęknięć lub morfologicznego zniszczenia zębiny. Po metalizacji wszystkich próbek zastosowaliśmy stałe powiększenie ×3000 dla wszystkich badań SEM.
2.2. Badanie wzrostu temperatury
do pomiarów wzrostu temperatury miazgi wykorzystaliśmy 20 zębów. W tej części badania zdecydowaliśmy się jedynie na badanie optymalnych parametrów napromieniowania wynikających z analiz SEM, które były w stanie zatkać większość kanalików zębowych.
powierzchnie cementowe zębów oczyszczano za pomocą skalera, a następnie delikatnie usuwano warstwę cementu wiertłem diamentowym (około 100 µm) (C 4, długość 10 mm, ziarno standardowe, Crosstech Diamond Instruments Ltd., Tajlandia) W celu całkowitego odsłonięcia kanalików zębowych. Korony były dzielone poprzecznie przy niskiej prędkości obrotowej (300 obr. / min)za pomocą tarczy diamentowej o przekroju precyzyjnym 20 LC (Isomet Low Speed Saw, Buehler Ltd., Lake Bluff, IL, USA) w celu całkowitego odsłonięcia i otwarcia kameralnej Komory pulpy poniżej poziomu marginesu cementu emaliowanego. Usunięto tkankę miazgi, a wnękę dostępową oczyszczono i wypełniono specjalną pastą termoprzewodzącą o takiej samej przewodności cieplnej jak tkanka ludzka: 0,4 cal s-1 m-1 K-1. Jest to porównywalne do przewodności cieplnej tkanek miękkich (0,2-0,5 cal s-1 m-1 K-1), w zależności od nawodnienia . Każdy ząb umieszczano w ciepłej kąpieli w stałej temperaturze 37°C. czujnik termopary typu K (termopary typu K HH806AWE Omega, Manchester, UK) umieszczano w komorze pulpy przy ścianie zębiny w odniesieniu do przyszłej strefy napromieniowanej przez dostęp okluzyjny. Drugi czujnik termopary umieszczano w ciepłej łaźni w celu kontroli stałości temperatury wody przy 37°C. każdy pomiar rozpoczynaliśmy po sprawdzeniu, czy temperatura wewnątrzustna jest stabilna przy 37°C.
pastę grafitową nanoszono na zewnętrzne powierzchnie zębiny poniżej granicy szyjki macicy (połączenie emalia/zębina) na powierzchni : 2 mm : 5 mm.
obróbkę każdego obszaru pokrytego grafitem wykonywano laserem Nd:YAP wiązka w padaniu stycznym z przybliżoną prędkością 1 mm/sek. Między dwoma kolejnymi pomiarami temperatury zadbaliśmy również o to, aby naświetlona zębina miała relaksację termiczną i aby komora pulpy ponownie ustabilizowała swoją temperaturę na poziomie 37°C.
wykonaliśmy 6 pomiarów na parametr napromieniowania.
według badań Zacha i Cohena, uznaliśmy wzrost temperatury za Bezpieczny, gdy był poniżej temperatury wyzwalającej 3°C.
3. Wyniki
3.1. Analiza SEM
bezzapachowa zębina grup kontrolnych, które były leczone tylko EDTA, wykazała powierzchnię zębiny bez warstwy rozmazu i szeroko otwarte kanaliki (Fig.1).
powierzchnie Zębinalne napromieniowane za pomocą Nd:Wiązka laserowa YAP wykazała różne zmiany strukturalne w zależności od dostarczonej mocy. Zaobserwowaliśmy bezpośrednią korelację między ustawieniami mocy a zamknięciem kanalików odsłoniętej zębiny.
moc wyjściowa w zakresie od 0,9 W do 1,4 W nie pozwalała na zatkanie kanalików (ryc. 2).
(a)
(b)
(a)
(b)
moc wyjściowa, która wahała się od 1,8 W do 2 W, wywołała zwężenie kanalików i pewne całkowite zamknięcie kanalików (ryc. 3).
(a)
(b)
(a)
(b)
tylko moc wyjściowa w zakresie od 3 W do 4 W może wywołać całkowite zamknięcie kanalików (ryc. 4).
(a)
(b)
(a)
(b)
wyższe ustawienia mocy w zakresie od 5 W do 10 W ze zmniejszonym czasem trwania impulsu wywołują ograniczone całkowite zamknięcie lub zwężenie kanalików (ryc. 5).
(a)
(b)
(c)
(a)
(b)
(c)
3.2. Przyrost temperatury
w tej części przyrostu temperatury masy celulozowej postanowiliśmy przetestować tylko optymalne parametry napromieniowania wynikające z badania SEM, które były w stanie zatkać większość kanalików zębinowych: 2 W, 3 W, 4 W i 5 W w trybie impulsowym.
moc wyjściowa w zakresie od 2 W do 4 W zastosowana przy stycznym padaniu wiązki laserowej spowodowała wzrost temperatury pulpala poniżej punktu wyzwalania 3°C, podczas gdy wyższe ustawienia mocy wywołały wzrost temperatury powyżej 3°c (Rysunek 6). Warto zauważyć, że parametry wyjściowe uważane za nieszkodliwe (3 W i 4 W) generowały wzrost temperatury pulpalu powyżej 3°C, gdy padanie wiązki laserowej jest stosowane prostopadle do powierzchni zębiny (ryc. 6).
wszystkie wartości przeszły test normalności (Kolmogorov-Smirnov test z Dallal-Wilkinson-Lillie dla wartości). Tabela 1 przedstawia średnie i odchylenia standardowe wzrostu temperatury pulpal dla każdego stanu napromieniowania.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4. Dyskusja
w naszym badaniu wybraliśmy Młode zęby mądrości w celu uzyskania próbek możliwie jednorodnych o podobnym stopniu zwapnienia zębiny w celu oceny skuteczności lasera Nd:YAP do stopienia zębiny i zamykania szeroko otwartych kanalików.
etylenodiamina kwas tetraoctowy (EDTA) jest czynnikiem chelatującym jony wapnia, który indukuje demineralizację zębiny i usuwanie warstwy rozmazu . Zdecydowaliśmy się na obróbkę wszystkich odsłoniętych powierzchni zębów próbek EDTA w celu całkowitego otwarcia kanalików . W ten sposób chcieliśmy zasymulować tę samą sytuację kliniczną otwartych kanalików powodujących nadwrażliwość zębiny.
właściwości fizyczne każdej długości fali lasera wpływają na poziom absorpcji i interakcji z każdą tkanką. Długość fali lasera Nd: YAP nie jest dobrze absorbowana przez twardą tkankę zębową, aby móc wystarczająco ogrzać powierzchnię zębiny bez wywoływania przegrzania miazgi. Z tego powodu zdecydowaliśmy się na zastosowanie pasty grafitowej naniesionej na powierzchnię zębiny w celu wykorzystania mniejszej mocy wyjściowej lasera niż byłoby to konieczne bez pasty grafitowej . Absorpcja wiązki lasera Nd: YAP przez grafit generuje nagły wzrost temperatury, który byłby w stanie wywołać natychmiastowe powierzchowne stopienie zębiny prowadzące do częściowej okluzji lub zwężenia kanalików zębinowych. Zastosowaliśmy również tryby pulsacyjne, aby umożliwić dentin relaksację termiczną. Wybraliśmy tryb bezkontaktowy, aby uniknąć uszkodzenia światłowodu od ogrzewania pasty grafitowej.
nasza wiązka laserowa uderzyła w powierzchnię zębiny pod kątem stycznym, aby uniknąć bezpośredniego narażenia miazgi przez niewchłoniętą część wiązki przez zębinę. Dobraliśmy optymalne warunki napromieniowania generując wzrost temperatury pulpal poniżej 3°C. Tryb styczny jest wskazany, ponieważ zmniejszenie kąta padania w kierunku kąta załamania powierzchni tkanki zwiększa potencjał prawdziwego odbicia światła z istotnym zmniejszeniem absorpcji miazgi wiązki padającej. Nasze wyniki wykazały, że te środki ostrożności były uzasadnione. W rzeczywistości niektóre nieszkodliwe parametry (3 W i 4 W stosowane z częstością styczną) wykazały dramatyczny wzrost temperatury pulpy (wyższy niż 3°C), gdy były stosowane w prostopadłych incydentach. Pozostaje jednak potencjalnym odchyleniem dla rejestrowania wzrostu temperatury pulpy. Ponadto, w przypadku zastosowania prostopadłościanu, możemy wywołać wzrost temperatury sztucznej pulpy, ponieważ długość fali 1430 nm jest dobrze absorbowana przez metal i może wywoływać możliwe zakłócenia elektromagnetyczne z metalicznym czujnikiem termopary.
w poprzednich badaniach autorzy wykazali możliwość zatkania kanalików zębinowych za pomocą różnych długości fal. Kim i in. zademonstrowali możliwość okluzji kanalików za pomocą lasera CO2 i apatytu nanowęglanu, podczas gdy Han et al. udało się również zatkać kanaliki zębinowe, zastępując laser CO2 laserem Er:YAG.
udało się zatkać kanaliki zębate za pomocą laserów diodowych (810 nm i 980 nm) w połączeniu z pastą grafitową. Farmakis et al. wykazano możliwość zatkania kanalików przy użyciu kombinacji lasera bioglass i Nd: YAG.
należy przeprowadzić dalsze badania w celu oceny skuteczności klinicznej lasera Nd:YAP w leczeniu nadwrażliwości zębiny. Należy również ocenić trwałość kliniczną tego leczenia za pomocą Nd:YAP i pasty grafitowej.
5. Wnioski
zgodnie z ograniczeniami tego badania połączenie lasera Nd: YAP i pasty grafitowej jest w stanie wywołać niedrożność kanalików i może być zalecane do bezpiecznego zastosowania klinicznego w przyszłości. Nasze wyniki wykazały, że następujące parametry mogą być uznane za skuteczne w przypadku niedrożności kanalików i nieszkodliwe dla miazgi zęba: 2 W (200 mJ) do 4 W (400 mJ) przy prędkości napromieniowania 1 mm/s; średnica włókna: 320 mikrometrów; 10 Hz; czas trwania impulsu: 100 m sek; tryb kontaktu bez włókien i styczny do odsłoniętej zębiny. Prostopadłe występowanie wiązki laserowej na odsłoniętej zębinie może uszkodzić żywotność miazgi nawet przy niskiej mocy wyjściowej 3 W.
konflikt interesów
autorzy oświadczają, że nie ma konfliktu interesów w związku z publikacją niniejszego artykułu.