Resumen
Objetivo. El objetivo de este estudio es evaluar la eficacia del láser Nd:YAP para sellar los túbulos dentinarios en diferentes parámetros. Material y Métodos. se utilizaron 24 molares con impacto de sabiduría humana libre de caries. Las coronas se seccionaron transversalmente para exponer totalmente la dentina. La capa de frotis se eliminó mediante una aplicación de EDTA de 1 minuto. Cada superficie se dividió en cuatro cuadrantes, pero solo tres cuadrantes se irradiaron con un ajuste de potencia de salida diferente (velocidad de irradiación: 1 mm/seg; diámetro de la fibra óptica: 320 µm; incidencia tangencial del haz y en modo sin contacto). Las muestras se untaron con una pasta de grafito antes de la irradiación con láser. Todas las muestras se enviaron para análisis SEM. Los aumentos de temperatura de la pulpa en veinte dientes adicionales se midieron mediante un termopar. Resultado. Los cambios morfológicos en las superficies de la dentina dependen del valor de la densidad de energía utilizada. Densidades de energía más altas (2 W-4 W; 200-400 mJ; duración del pulso: 100 m seg.; y 10 Hz) inducen mayores modificaciones de la dentina. Nuestros resultados confirmaron que las radiaciones láser Nd:YAP pueden conducir a la oclusión total o parcial de los túbulos dentinarios sin provocar fisuras o grietas. Las mediciones de los aumentos de temperatura de la pulpa mostraron que el haz láser Nd:YAP puede considerarse inofensivo para la vitalidad de la pulpa para las siguientes condiciones de irradiación: 2 W (200 mJ) a 4 W (400 mJ) con una velocidad de irradiación de 1 mm/seg; diámetro de la fibra: 320 micrómetros; 10 Hz; duración del pulso: 100 m seg; modo sin contacto y en incidencia tangencial a la dentina expuesta. La incidencia perpendicular del rayo láser en la dentina expuesta puede dañar la vitalidad de la pulpa incluso con una potencia de salida baja de 3 W. Conclusiones. El rayo láser Nd: YAP fue capaz de sellar los túbulos dentinarios sin dañar las superficies dentinarias y sin dañar la vitalidad de la pulpa. El láser Nd:YAP es eficaz y se puede usar de forma segura para futuros tratamientos in vivo de hipersensibilidad dentinaria bajo ciertas condiciones.
1. Introducción
La hipersensibilidad dentinaria (HD) se describe en la literatura como un «dolor derivado de la dentina expuesta en respuesta a estímulos químicos, térmicos táctiles u osmóticos que no se pueden explicar como resultado de ningún otro defecto o enfermedad dental» .
La hipersensibilidad dentinaria es un problema bastante común. Que et al. señaló una prevalencia de hipersensibilidad dentinaria que varía entre el 2-8% y el 74%. Se han propuesto y probado muchas soluciones para tratar la DH, pero pocas de ellas son realmente exitosas . La DH es una enfermedad muy molesta que puede tener una influencia negativa en la calidad de vida, la higiene bucal y los tratamientos como limpiezas con instrumentos ultrasónicos.
La etiología de esta enfermedad sigue siendo desconocida, pero la teoría más aceptada es la teoría de movimientos de fluidos/hidrodinámica propuesta por Braennstrom y Astroem, que involucra los movimientos de fluidos de los túbulos. Estos movimientos de los fluidos son reacciones directas de estímulos térmicos, químicos, osmóticos y mecánicos . Los procesos odontoblásticos están redondeados por el líquido dentinario procedente del complejo pulpar, que forma el 22% del volumen dentinario , y algunos estudios informaron que la dentina sensible contiene 8 veces más túbulos, pero también túbulos más anchos, que los dientes no sensibles .
Se considera que un agente desensibilizante ideal para la hipersensibilidad de la dentina no debe irritar o poner en peligro la pulpa; debe ser relativamente indoloro, de fácil aplicación, rápido y permanentemente efectivo, y no debe decolorar los dientes .
Los métodos desensibilizantes en uso inhiben el dolor al tratar de evitar cualquier movimiento de fluidos o al influir en el nervio : sellando los túbulos dentinarios con un mecanismo de recubrimiento que puede alterar el contenido de los túbulos por coagulación, precipitación de proteínas o creación de complejos de calcio insolubles.
Solo las sales de potasio (nitrato de potasio) y posiblemente los láseres pueden tener una influencia directa en la excitabilidad nerviosa al alterar la transmisión nerviosa .
En relación con el uso de láser para el tratamiento de la hipersensibilidad láser, Sgolastra et al. reportaron que los mecanismos de acción del láser que permiten un tratamiento eficiente de la DH son (1)la coagulación de proteínas del fluido dentro de los túbulos dentinarios; esto disminuirá los movimientos de los fluidos;(2)la oclusión de los túbulos a través de la submelsión parcial de la dentina denudada;(3) la descarga del nervio tubular interno.
Esos efectos interesantes pueden ser aceptables para el uso clínico del láser para el tratamiento de DH si se usa de forma segura sin dañar la pulpa .
El objetivo de nuestro estudio es evaluar la capacidad del De:Láser YAP (1340 nm) para inducir la fusión dentinaria, provocar la oclusión de los túbulos dentinarios y determinar las condiciones de irradiación seguras.
2. Material y métodos
2.1. Estudio SEM
Los dientes utilizados en este estudio in vitro se extrajeron muelas molares impactadas humanas adultas sin caries. El rango de edad de los pacientes es de 18 a 25 años. Los motivos de las extracciones no se relacionaron con el propósito de este estudio. se mantuvieron 44 molares humanos adultos libres de caries en una solución salina equilibrada a 4°C. se utilizaron 24 dientes para el estudio SEM y 20 para el estudio de aumento de temperatura. Las superficies externas se limpiaron con un escalador, y luego las coronas se seccionaron transversalmente de inmediato a baja velocidad (300 rpm) utilizando una cuchilla de diamante de 20 LC de corte preciso (Sierra de baja velocidad Isomet, Buehler Ltd., Lake Bluff, IL, EE.UU.) con el fin de exponer totalmente la dentina. Se separaron la corona anatómica y la parte apical de cada raíz. mediante este procedimiento se obtendrán discos de dentina de 3 mm de espesor. Las superficies dentinarias expuestas de estos discos se pulieron con discos Lex suaves de 3 M Espe (disco de grano grueso y grano medio) utilizando una velocidad de la pieza de mano de 12000 rpm durante 20 segundos. Luego, las muestras se enjuagaron con agua fría y se secaron con una ráfaga de aire de cinco segundos.
Cada superficie se dividió en cuatro cuadrantes con una fresa de diamante de grano estándar (C 4, 10 mm de largo, grano estándar, Crosstech Diamond Instruments Ltd., Tailandia) bajo agua de refrigeración.
La capa de frotis se eliminó mediante una aplicación de un minuto de ácido etilendiaminotetraacético (EDTA) al 18% (Ultradent Products Inc., Estados UNIDOS). Los dientes se enjuagaron con agua destilada e inmediatamente se irradiaron a diferentes densidades de energía.
Las dentinas expuestas fueron irradiadas con láser Nd:YAP (LOKKI, Lobel Medical, Les Roches de Condrieu, Francia) de la siguiente manera: modo pulsado, diámetro de la fibra: 320 µm, incidencia tangencial del haz, y en modo sin contacto (la distancia entre la fibra óptica y la superficie irradiada fue de 1 a 2 mm). La potencia de salida entregada oscilaba entre 0,9 W y 10 W. Las potencias de salida disponibles están predeterminadas por el fabricante, por lo que solo hay 9 potencias de salida diferentes disponibles en el aparato (modelo láser LOKKI): 0,9 W–5 Hz y 0,2 m seg por impulso; 1,4 W–5 Hz y 0,2 m seg; 1,8 W–5 Hz y 0,2 m seg; 2 W–10 Hz y 0,1 m seg; 3 W–10 Hz y 0,1 m seg; 4 W–10 Hz y 0,1 m seg; 5 W–30 Hz y 0,33 m seg; 7,5 W–30 Hz y 0,33 m seg; y 10 W–30 Hz y 0,33 m seg por impulso. Se utilizaron ocho dientes para cada densidad de potencia. Utilizamos una gran variedad de parámetros de irradiación para el Nd:Láser YAP debido a la ausencia de información en la literatura sobre este tipo de longitud de onda láser. Las muestras se colocaron en una superficie plana, la fibra óptica fue movida tangencialmente por el operador a una velocidad de aproximadamente 1 mm/seg, y la velocidad fue controlada y apreciada por el operador con posible error humano. En cada diente, solo irradiamos 3 cuadrantes diferentes. El cuarto cuadrante se mantuvo como control sin irradiación láser; solo se trató con EDTA 18% durante un minuto.
Antes de la irradiación láser, la dentina expuesta de tres cuadrantes se untó con una pasta de grafito preparada mezclando agua destilada y polvo de grafito de grano fino (tamaño de partícula: 5-25 µm) (Pressol, Nuremberg, Alemania) como potenciador. El tamaño de partícula es mayor que el promedio de diámetro de los túbulos dentinales. Al final de la irradiación, las muestras se enjuagaron cuidadosamente con agua destilada para eliminar el grafito residual.
Se realizó un estudio SEM (JSM 7500F, JEOL, Tokio Japón) para encontrar los parámetros de irradiación óptimos del láser Nd:YAP. Los criterios de selección fueron su capacidad para inducir la fusión dentinaria y / o el sellado de túbulos sin inducir grietas o destrucción dentinaria morfológica. Después de la metalización de todas las muestras, utilizamos un aumento constante de ×3000 para todos los exámenes SEM.
2.2. Estudio de aumento de temperatura
Utilizamos 20 dientes para las mediciones de aumento de temperatura de pulpa. Para esta parte del estudio, decidimos probar solo los parámetros de irradiación óptimos resultantes de los análisis SEM que fueron capaces de ocluir la mayoría de los túbulos dentinales.
Las superficies de cemento de los dientes se limpiaron con un escalador, y luego la capa de cemento se eliminó suavemente con una fresa de diamante (aproximadamente 100 µm) (C 4, 10 mm de largo, grano estándar, Crosstech Diamond Instruments Ltd., Tailandia) para exponer totalmente los túbulos dentinarios. Las coronas se seccionaron transversalmente a baja velocidad (300 rpm) utilizando una cuchilla de diamante de corte de precisión de 20 LC (Sierra de baja velocidad Isomet, Buehler Ltd., Lake Bluff, IL, EE. UU.) para exponer y abrir totalmente la cámara de pulpa cameral por debajo del nivel del margen de cemento esmaltado. Se extirpó el tejido pulpar y se limpió y llenó la cavidad de acceso con una pasta termoconductora especial con la misma conductividad térmica que el tejido humano: 0,4 cal s−1 m−1 K−1. Esto es comparable a la conductividad térmica de los tejidos blandos (0,2–0,5 cal s−1 m−1 K−1), dependiendo de la hidratación . Cada diente se colocó en un baño caliente a temperatura constante de 37°C. Se colocó un sensor del termopar de tipo K (termopares de tipo K HH806AWE Omega, Manchester, Reino Unido) en la cámara pulpar contra la pared dentinaria con respecto a la futura zona irradiada por acceso oclusal. El segundo sensor del termopar se colocó en el baño caliente para controlar la constancia de la temperatura del agua a 37°C. Comenzamos cada medición después de verificar que la temperatura intrapulpal era estable a 37°C.
La pasta de grafito se aplicó en superficies dentinales externas debajo del borde cervical (unión esmalte/dentina) en una superficie de : 2 mm : 5 mm.
El tratamiento de cada área cubierta por el grafito se realizó con el haz láser Nd:YAP en incidencia tangencial con una velocidad aproximada de 1 mm/seg. Entre dos mediciones sucesivas de temperatura, también tuvimos cuidado de esperar el tiempo suficiente para permitir que la dentina irradiada tuviera una relajación térmica y para permitir que la cámara pulpar estabilizara nuevamente su temperatura a 37°C.
Realizamos 6 mediciones por parámetro de irradiación.
De acuerdo con el estudio de Zach y Cohen , consideramos el aumento de temperatura como seguro cuando estaba por debajo de la temperatura de activación de 3°C.
3. Resultados
3.1. Análisis SEM
La dentina sin base de los grupos control que solo fueron tratados con EDTA mostró una superficie dentinaria sin la capa de frotis y túbulos abiertos (Figura 1).
Dentinarios superficies irradiadas por medio de Nd:El rayo láser YAP mostró diferentes cambios estructurales dependiendo de la potencia suministrada. Se observó una correlación directa entre los ajustes de potencia y la oclusión de los túbulos de la dentina expuesta.
La potencia de salida que varió de 0,9 W a 1,4 W no permitió la oclusión de los túbulos (Figura 2).
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(b)
(a)
(b)
La potencia de salida que osciló entre 1,8 W y 2 W indujo un estrechamiento de los túbulos y una oclusión total de algunos túbulos (Figura 3).
(un)
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(a)
(b)
Solo la potencia de salida de 3 a 4 W puede inducir una oclusión total de los túbulos (Figura 4).
(un)
(b)
(a)
(b)
Ajustes de potencia más altos que oscilan entre 5 W y 10 W con una duración de pulso reducida inducida por oclusión total limitada o estrechamiento de los túbulos (Figura 5).
(un)
(b)
(c)
(a)
(b)
(c)
3.2. Aumento de temperatura
En esta parte del aumento de temperatura de la pulpa, decidimos probar solo los parámetros de irradiación óptimos resultantes del estudio SEM que fueron capaces de ocluir la mayoría de los túbulos dentinales: 2 W, 3 W, 4 W y 5 W en modo pulsado.
Las potencias de salida que oscilan entre 2 W y 4 W utilizadas con una incidencia tangencial del haz láser indujeron un aumento de la temperatura pulpar inferior al punto de activación de 3°C, mientras que los ajustes de potencia más altos indujeron aumentos de temperatura por encima de 3°C (Figura 6). Es interesante observar que los parámetros de salida considerados inofensivos (3 W y 4 W) generan un aumento de temperatura pulpar superior a 3°C cuando la incidencia del rayo láser se utiliza perpendicularmente a las superficies dentinales (Figura 6).
Todos los valores pasaron la prueba de normalidad(prueba de Kolmogorov-Smirnov con Dallal-Wilkinson-Lillie para el valor). La Tabla 1 muestra las medias y desviaciones estándar del aumento de la temperatura pulpar para cada condición de irradiación.
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4. Discusión
Seleccionamos muelas de juicio jóvenes en nuestro estudio con el objetivo de obtener muestras lo más homogéneas posible con grados similares de calcificación dentinaria para evaluar la efectividad del láser Nd:YAP para derretir dentina y cerrar túbulos abiertos de par en par.
El ácido etilendiamina tetra acético (EDTA) es un agente quelante de iones de calcio que induce la desmineralización de la dentina y la eliminación de la capa de frotis . Decidimos tratar todas las superficies dentinales expuestas de las muestras con EDTA para tener los túbulos totalmente abiertos . De esta manera, hemos querido simular la misma situación clínica de los túbulos abiertos que causan la hipersensibilidad dentinaria.
Las propiedades físicas de cada longitud de onda del láser influyen en el nivel de absorción e interacción con cada tejido. La longitud de onda del láser Nd: YAP no es bien absorbida por el tejido dental duro para poder calentar suficientemente la superficie de la dentina sin inducir un sobrecalentamiento de la pulpa. Por esta razón, decidimos utilizar la pasta de grafito aplicada en la superficie de la dentina para utilizar una potencia de salida del láser inferior a la que sería necesaria sin la pasta de grafito . La absorción del rayo láser Nd:YAP por el grafito genera un aumento repentino de la temperatura que podría provocar una fusión dentinaria superficial inmediata que conduce a la oclusión parcial o el estrechamiento de los túbulos dentinarios. También utilizamos modos pulsados para permitir que la dentina tenga una relajación térmica. Seleccionamos el modo sin contacto para evitar el daño de la fibra óptica por el calentamiento de la pasta de grafito.
Nuestro rayo láser golpeó la superficie dentinal en un ángulo tangencial, con el objetivo de evitar una exposición directa de la pulpa por la parte no absorbida del haz por la dentina. Se seleccionaron las condiciones óptimas de irradiación que generaron un aumento de la temperatura pulpar por debajo de 3°C. El modo tangencial se indica porque la reducción del ángulo incidente hacia el ángulo refractivo de la superficie del tejido aumenta el potencial de reflexión de la luz real con una reducción importante de la absorción de pulpa del haz incidente. Nuestros resultados mostraron que esta precaución estaba justificada. De hecho, algunos parámetros inofensivos (3 W y 4 W utilizados con una incidencia tangencial) mostraron un aumento dramático de la temperatura de la pulpa (superior a 3°C) cuando se aplicaron en incidencias perpendiculares. Sin embargo, sigue siendo un sesgo potencial para registrar la elevación de la temperatura de la pulpa. Además, en caso de usar una incidencia perpendicular, podemos provocar un aumento de temperatura de pulpa artificial porque la longitud de onda de 1430 nm es bien absorbida por el metal y puede inducir posibles interferencias electromagnéticas con el sensor metálico del termopar.
En estudios previos, los autores demostraron la posibilidad de ocluir los túbulos dentinarios por medio de diferentes longitudes de onda. Kim et al. demostró la viabilidad de la oclusión de túbulos mediante el uso de un láser de CO2 y un nanocarbonato de apatita, mientras que Han et al. también logró ocluir los túbulos dentinarios reemplazando el láser de CO2 por un láser Er:YAG.
Umana et al. logró ocluir los túbulos dentinales utilizando láseres de diodos (810 nm y 980 nm) en combinación con pasta de grafito. Farmakis et al. mostró la posibilidad de ocluir túbulos usando la combinación de bioglass y láser Nd:YAG.
Se deben realizar estudios adicionales para evaluar la eficacia clínica del láser Nd:YAP para el tratamiento de la hipersensibilidad dentinaria. También es necesario evaluar la persistencia clínica de este tratamiento utilizando Nd:YAP y pasta de grafito.
5. Conclusiones
Bajo las limitaciones de este estudio, la combinación de un láser Nd:YAP y una pasta de grafito es capaz de inducir la oclusión de túbulos, y puede recomendarse para una aplicación clínica segura en el futuro. Nuestros resultados señalaron que los siguientes parámetros pueden considerarse eficientes para la oclusión de túbulos e inofensivos para la pulpa dental: 2 W (200 mJ) a 4 W (400 mJ) con una velocidad de irradiación de 1 mm/seg; diámetro de la fibra: 320 micrómetros; 10 Hz; duración del pulso: 100 m seg; modo de contacto sin fibra y en incidencia tangencial a la dentina expuesta. La incidencia perpendicular del rayo láser sobre la dentina expuesta puede lesionar la vitalidad de la pulpa incluso a baja potencia de salida de 3 W.
Conflicto de intereses
Los autores declaran que no existe conflicto de intereses con respecto a la publicación de este artículo.