Badanie in vitro systemu do wybielania o zawartości 20% nadtlenku wodoru Au torzy _ dr Daniel C.N. Chan, dr Albert Kwok-Hung Chung, dr William D. Browning i dr So-Ran Kwon Ryc. 1a efekcie rozjaśnienia zębów lub gdy nie chcą nosić nakładek stosowanych w technikach wybielania domowego. 1 Choć producenci twierdzą, że większość preparatów do wybielania w gabinecie można stosować bez naświetlania, to jak wynika z badań, aktywacja światłem może poprawić efekty wybielania. 2 Energia świetlna przyspiesza rozpad nadtlenku wodoru, powodując powstawanie wolnych rodników tlenowych, co wzmacnia efekt wybielający. 2-5 Ryc. 1b Ryc. 1a i b_z by przebarwione przed i po aplikacji 20% elu wybielajàcego. Ryc. 2_Z by przebarwione poddawane działaniu Êwiatła rt ciowej lampy metalohalogenowej. Wszystkie z by przebarwione sà poddane działaniu Êwiatła. Ryc. 2 _Nocne przyżyciowe wybielanie nakładkowe jest wprawdzie najczęściej stosowaną metodą wybielania zębów przebarwionych, ale wybielanie w gabinecie z użyciem preparatów o stężeniu powyżej 10% nadtlenku karbamidu uważa się za powszechnie akceptowaną alternatywę. Pacjenci często decydują się na wybielanie w gabinecie, kiedy zależy im na szybszym Wprowadzone w roku 1948 tetracykliny są antybiotykami o szerokim spektrum działania, wykorzystywanymi w leczeniu wielu infekcji powszechnie występujących u dzieci i dorosłych. Jednym z niekorzystnych efektów ubocznych tetracyklin jest ich wbudowywanie się w tkanki ulegające mineralizacji w trakcie stosowania leku, takich jak zęby, chrząstki i kości. W efekcie dochodzi do różnego stopnia przebarwień zębów mlecznych i stałych, począwszy od koloru żółtego przez szary aż do brązowego. Nasilenie przebarwień zależy od dawki i rodzaju przyjmowanego leku oraz od czasu ekspozycji na antybiotyk. 6, 7 Z danych umieszczonych w najnowszym piśmiennictwie wynika, że minocyklina związek półsyntetyczny należący do rodziny tetracyklin, szeroko stosowany w leczeniu trądziku także powoduje nieprawidłową pigmentację tkanek zawierających kolagen, takich jak skóra, gruczoł tarczowy, paznokcie, kości, twardówka i spojówka u osób dorosłych. Pigment ten powstaje w wyniku reakcji utleniania. Badania laboratoryjne wykazały, że tworzenie pigmentu może być indukowane przez ekspozycję na światło ultrafioletowe z dostępem powietrza. 8 Opisywano także niebiesko-szare lub szare przebarwienia zębów u osób dorosłych, wywołane przez minocyklinę. Przebarwienia te mają 28 I
Badania _ Wybielanie I prawdopodobnie związek z cyklami demineralizacji i remineralizacji powierzchni szkliwa, co może powodować zmiany koloru, których nie można klinicznie odróżnić od przebarwień powstających na etapie rozwoju zębów. 9 Kontynuując badania rozpoczęte przez Haradę 10, opisaliśmy ostatnio skuteczną metodę in vitro, pozwalającą na standaryzowane uzyskiwanie przebarwień usuniętych ludzkich zębów trzonowych poprzez zastosowanie chlortetracykliny i jej analogów. 11 Za pomocą tej techniki uzyskuje się w prosty sposób zęby przebarwione, które można następnie wykorzystywać do badania skuteczności różnych schematów wybielania. Tab. 1a Celem naszego badania była ocena skutków jednej z metod wybielania zębów w gabinecie stomatologicznym (Zoom 2, Discus Dental) z użyciem zębów przebarwionych w sposób standaryzowany w celu oceny ich przydatności, jako modelu do badań nad wybielaniem. Chcieliśmy zweryfikować przyjętą hipotezę, że zęby przebarwione z zastosowaniem techniki in vitro będą ulegały wybielaniu w taki sam sposób i w takim samym stopniu, jak zęby niepoddane eksperymentowi. _Materiał i metody W doświadczeniu użyto 20 usuniętych ludzkich zębów trzonowych, odciętych około 2 mm powyżej furkacji. Zdjęcia powierzchni policzkowych i językowych zębów wykonano aparatem cyfrowym (Canon EOS-D30, Canon). Przez cały czas trwania doświadczenia stosowano te same ustawienia standardowe. Następnie każdy ząb poddano analizie za pomocą spektrofotometru (Vita Easyshade, Vita) na neutralnym szarym tle. Tab. 1b Po rejestracji sytuacji wyjściowej wytrawiono komory miazgi 37% kwasem fosforowym w żelu przez 60 s, a następnie dokładnie przepłukano wodą destylowaną. Przygotowano roztwory chlortetracykliny, doksycykliny i minocykliny o rosnącym stężeniu, rozpuszczając od 100 do 250mg każdego z preparatów w 5 próbkach wody destylowanej o objętości 5ml. Do dalszego użytku wykorzystywano jedynie supernatant. Komory miazgi 5 zębów wypełniano poszczególnymi roztworami w objętości 0,5 ml. W pozostałych 5 zębach zastosowano, jako próbę kontrolną, wodę destylowaną. Do szczelnego zamknięcia komór miazgi każdego z zębów użyto krążka z materiału kompozytowego. Następnie umieszczono zęby koronami do dołu w probówkach i poddano wirowaniu z szybkością 2800 obrotów na min przez 20 min. Po wirowaniu zęby przechowywano przez tydzień w wodzie destylowanej, a następnie poddawano stałemu naświetlaniu dwiema lampami ksenonowymi o mocy 60W przez 7 tygo- Tab. 1c Tab. 1a c_wykresy regresji L*, C* i H*. I 29
Ryc. 3a Chlortetracyklina Sesję terapeutyczną podzielono na 3 aplikacje 20% żelu z nadtlenkiem wodoru, z których każda trwała 15min. Między kolejnymi aplikacjami usuwano żel za pomocą ssaka, po czym oczyszczano zęby używając gazików nasączonych wodą destylowaną. Tak więc całkowity czas ekspozycji zębów na działanie preparatu wybielającego wynosił nie więcej niż 45min w jednej sesji. Sesje wybielania przeprowadzano raz w tygodniu przez 7 tygodni. Ryc. 3a-d_Z by przebarwione i grupa kontrolna pomiary w tygodniu 1, 3, 5 i 7. dni. Wykonano zdjęcia cyfrowe powierzchni policzkowych i językowych na neutralnym szarym tle, dokumentując zmianę koloru. Za pomocą spektrofotometru zarejestrowano nasycenie (chroma, C*), jasność (brightness, L*) i odcień (hue, H*). Na podstawie danych z badania spektrofotometrycznego obliczono różnicę koloru od rozpoczęcia badania, aż do jego zakończenia w 7 tygodni później (ΔE). Różnice koloru obliczono za pomocą CIE ΔE*, stosując następujący wzór: Po aplikacji aktywowano żel za pomocą światła rtęciowej lampy metalohalogenowej Zoom 2. Według zapewnień producenta emituje ona światło fioletowe o długości fali w zakresie od 350 do 400nm. Odpowiednio ustawiona lampa pozwala na jednoczesne oświetlenie wszystkich zębów (Ryc. 2). Dzięki zastosowaniu tej lampy światło o odpowiedniej długości fali aktywuje częściowo preparat wybielający i nasila efekt rozjaśnienia zębów. Filtr promieniowania podczerwonego minimalizuje ilość ciepła generowanego na powierzchnię zęba podczas sesji terapeutycznej. ΔE* = [(ΔL*) 2 + (ΔC*) 2 + (ΔH*) 2]1/2 _Zabieg wybielania w gabinecie Po zakończeniu fazy tworzenia przebarwień, 3 wybrane losowo próbki z każdej z grup poddano zabiegowi wybielania w gabinecie z użyciem systemu Zoom 2. System ten zawiera preparat do wybielania zębów wyprodukowany na bazie nadtlenku wodoru, pakowany jako 2 oddzielne składniki: 25% nadtlenek wodoru w żelu i odpowiedni aktywator. Te 2 składniki miesza się w temperaturze pokojowej aż do uzyskania aktywnego żelu zawierającego 20% nadtlenku wodoru, o ph między 7,5 i 8,5 (Ryc. 1a i b). Przed zaaplikowaniem żelu na próbki zębów poddano je działaniu roztworu, dostarczanego przez producenta w postaci nasączonych gazików, służących do przygotowania do zabiegu. Ryc. 3b Kontrola Niezwłocznie po zakończeniu każdej 45-minutowej sesji wykonywaliśmy zdjęcia cyfrowe powierzchni policzkowych i językowych na neutralnym, szarym tle. Rejestrowano także wartości L*, C* i H* za pomocą spektrofotometru. Do czasu kolejnej sesji próbki przechowywano w wodzie destylowanej, aby uniknąć ich odwodnienia. _Wyniki Średnie wartości L*, C* i H* dla poszczególnych tetracyklin i grupy kontrolnej, zarejestrowane przez spektrofotometr w odstępach zgodnych z harmonogramem badania, przedstawiono w tabeli 2. Tabele 1a do 1c przedstawiają krzywe regresji wartości L*, C* i H* dla badanych tetracyklin i grupy kontrolnej. Przeprowadzono analizę statystyczną zmian wartości L*, C* i H* od rozpoczęcia badania aż do ostatniego pomiaru. Stwierdzono znamienną statystycznie zależność między przynależnością do grupy badanej, datą oceny oraz łącznie przydziałem do grupy i terminem badania a wartością L* (test dwustronny Anova; odpowiednio p < 0,001, p = 0,002 i p < 0,001). We wszystkich grupach z wyjątkiem doksycykliny wykazano znamienną statystycznie zmianę jasności między badaniem wstępnym i pomiarem ostatecznym (test wielokrotnych porównań Holm-Sidak; wszystkie dane porównywano z wartościami wyjściowymi; p < 0,05). W grupach przebarwień wywołanych chlortetracykliną, doksycykliną 30 I
Badania _ Wybielanie I i minocykliną stwierdzano raczej spadek niż wzrost jasności. W grupie kontrolnej wykazano znaczący wzrost jasności (Tab. 1a). Średnia wartość L* w grupie kontrolnej w chwili rozpoczęcia badania była znamiennie wyższa niż w grupach chlortetracykliny, doksycykliny i minocykliny. Ponieważ średnia wartość L* w grupie kontrolnej znacząco wzrosła od pierwszego do ostatniego pomiaru, natomiast zmalała dla grup poddanych działaniu chlortetracykliny, doksycykliny i minocykliny, różnice między nimi podczas ostatniego badania były nawet większe (Tab. 1a). Zmiany te wyjaśniają różnice znamienne statystycznie między badanymi 4 grupami, jednak nie wskazują na korzystny efekt wybielania. Stwierdzono również znamienną statystycznie zależność między wartością C* a przynależnością do grupy badanej, terminem badania oraz łącznie przynależnością do grupy i terminem oceny (test dwustronny Anova; odpowiednio p < 0,003, p < 0,001 i p = 0,002). Porównując wyniki pierwszego i ostatniego badania uzyskano znamienną statystycznie redukcję wartości C* we wszystkich 4 grupach (test wielokrotnych porównań Holm-Sidak; wszystkie dane porównywano z wartościami wyjściowymi; p < 0,05; Tab. 1b). Oceniając parametr C* mogliśmy ponownie zaobserwować znamienną statystycznie różnicę między grupą kontrolną a poddaną działaniu chlortetracykliny w chwili pierwszego pomiaru zęby poddane działaniu chlortetracykliny miały kolor zdecydowanie bardziej nasycony. W badaniu ostatnim redukcja wartości C* dla grup chlortetracykliny, minocykliny i doksycykliny była tak duża, że ostatecznie zęby w tych 3 grupach wykazywały znacząco mniejsze nasycenie koloru niż w grupie kontrolnej (test wielokrotnych porównań Holm-Sidak; p < 0,05). Nie zaobserwowano istotnych zmian wartości H* w czasie (Tab. 1c). Stwierdzono natomiast zależność znamienną statystycznie między wartością H* a przynależnością do grupy badanej. Porównując wartości średnie dla 3 grup eksperymentalnych z grupą kontrolną stwierdzono, że wartość H* dla chlortetracykliny była znacznie niższa (co oznacza większy udział barwy niebieskiej). Wartości średnie dla 4 grup uwzględniają zarówno dane z badania wyjściowego, jak i wyniki pomiarów ostatecznych. Nie świadczą one o znaczącej zmianie wartości H*, wskazują jedynie, że zęby poddane działaniu chlortetracykliny były bardziej niebieskie, niż z pozostałych 3 grup. Doksycyklina Ryc. 3c _Omówienie Wybielanie jest uważane za najbardziej zachowawczą metodę leczenia przebarwień zębów, co można łatwo stwierdzić porównując ją z wykonywaniem licówek lub koron. Ponadto technikę wybielania można stosować w celu rozjaśnienia ciemnych zębów przed ich preparacją i osadzeniem uzupełnień estetycznych wykonywanych metodą pośrednią. W zależności od stopnia rozjaśnienia zęba, zabieg ten umożliwia preparację bardziej oszczędną i zachowanie większej ilości tkanek zdrowych. 7, 12-14 Wprowadzone w roku 1989 nocne wybielanie nakładkowe zębów żywych sprawdziło się jako prosta i bezpieczna metoda rozjaśniania zębów przebarwionych. Przy wydłużonym czasie trwania terapii można oczekiwać rozjaśnienia zębów z przebarwieniami po tetracyklinach w co najmniej 86% przypadków. Efekty uboczne są zwykle łagodne i przejściowe, ustępują w ciągu kilku dni od zakończenia terapii i nie pozostawiają skutków odległych. 15 Obecnie zdobywają popularność najnowsze techniki wybielania w gabinecie z użyciem preparatów zawierających 20% nadtlenek wodoru, które stanowią alternatywę dla nocnego wybielania nakładkowego zębów żywych w domu. W przedstawianym badaniu oceniano skuteczność jednego z takich protokołów wybielania w gabinecie, zastosowanego na zębach ludzkich przebarwionych w warunkach in vitro. Minocyklina Ryc. 3d I 31
Stan poczàtkowy Tydzieµ 1. Tydzieµ 3. Tydzieµ 5. Tydzieµ 7. L* C* H* L* C* H* L* C* H* L* C* H* L* C* H* Chlortetracyklina 71.58 27.13 88.12 68.10 30.50 85.23 60.28 9.63 84.65 65.70 11.23 85.63 65.40 8.97 88.25 Kontrola 81.73 20.17 100.03 82.07 23.02 94.48 73.20 11.97 97.77 87.25 16.98 101.33 85.52 15.33 99.60 Doksycyklina 71.60 18.37 93.23 72.22 21.47 88.42 64.32 10.25 88.12 69.28 12.10 88.37 69.90 8.53 93.05 Minocyklina 77.32 18.10 105.9 73.20 25.17 96.95 67.15 10.48 94.30 67.43 10.28 106.25 69.00 8.12 105.67 Tab. 2 Tab. 2_Ârednie wartoêci parametrów koloru w stanie poczàtkowym oraz mierzone w 1., 3., 5. i 7. tygodniu. Jednym z najistotniejszych spostrzeżeń było stwierdzenie faktu, że w miarę postępu wybielania ciemny kolor zębów z przebarwieniami po tetracyklinach stawał się jeszcze bardziej nasycony (Ryc. 3a-d). We wszystkich grupach, w których używano tetracyklin szkliwo było bardziej przezierne, co powodowało prześwitywanie ciemniejszego koloru zębiny. Obserwacje tę potwierdziło badanie spektrofotometrem, które wykazało zmniejszenie wartości *L (Tab. 2). Jednym z wyjaśnień może być twierdzenie, że wyższe stężenie środka wybielającego spowodowało znacznie szybsze wybielanie powierzchownej warstwy szkliwa, niż leżącej głębiej zębiny. Haywood wysunął teorię, że w przypadku zębów przebarwionych przez chlortetracyklinę jest możliwe wybielenie zębiny. 16 Powodzenie zabiegu rozjaśniania zębów osiągano zwykle po 2 do 6 miesiącach nocnego wybielania nakładkowego preparatem o stężeniu 10 %. 17, 18 W naszym przypadku krótki czas trwania terapii nie zapewnił dostatecznie długiego kontaktu ze środkiem wybielającym, pozwalającego na zmianę koloru zębiny. W przypadku zębów z intensywnymi przebarwieniami po stosowaniu tetracyklin może być wskazane postępowanie wolniejsze, na przykład takie, jak proponowane przez Haywooda. Inne wyjaśnienie opiera się na stwierdzeniu, że kolor zębów z przebarwieniami po tetracyklinach stawał się bardziej intensywny w sztucznym świetle w wyniku fotooksydacji kompleksów tetracyklinowych. 19 Jednak nie prowadzono, jak dotąd, badań dotyczących skuteczności lub działań niepożądanych światła w przypadku zębów z przebarwieniami po tetracyklinach. Uzyskane wyniki pozwalają na stwierdzenie, że system Zoom 2 umożliwił osiągnięcie korzystnego efektu zabiegu, bo wybielając zęby oczekujemy zwykle zmniejszenia stopnia nasycenia koloru i (lub) zwiększenia jasności. We wszystkich 4 grupach badanych stwierdzono zmniejszenie wartości C* w ostatnim badaniu w porównaniu z sytuacją wyjściową. W porównaniu z grupą kontrolną znacznie bardziej zaznaczoną redukcję wartości C* obserwowano w grupach, w których stosowano tetracykliny. Ciekawe jest spostrzeżenie, że wzrost jasności zaobserwowano wyłącznie w grupie kontrolnej wszystkie grupy zębów przebarwionych przez tetracykliny wykazywały zmniejszenie jasności. _Wnioski Jeśli chodzi o zmiany nasycenia barwy, to poddanie zębów standaryzowanych z przebarwieniami po tetracyklinach działaniu systemu Zoom 2 do wybielania w gabinecie prowadzi do uzyskania efektu wybielającego w obrębie wszystkich zębów. Jednak we wszystkich badanych grupach stwierdzono spadek wartości jasności, w przeciwieństwie do jej wzrostu w grupie kontrolnej. Ponadto, w chwili zakończenia eksperymentu, w grupach z przebarwieniami zęby zyskały bardziej niebieski odcień, niż na początku badań. Nie stwierdzono znaczącej zmiany odcienia zębów z grupy kontrolnej. Wyniki badania przebiegu wybielania na zębach poddanych przebarwieniu w sposób opisany w artykule mogą się różnić zasadniczo od obserwowanych w zębach ulegających przebarwieniu na etapie rozwoju._ Piśmiennictwo dostępne u wydawcy. _kontakt dcnchan@u.washington.edu dentistry Dr Daniel C. N. Chan University of Washington School of Dentistry Office of Clinical Services Health Sciences Center, D322 P.O. Box 356365 Seattle, WA 98195, USA 32 I