Czas. Stomat., 2005, LVIII, 3 Ocena czystości ścian kanałów korzeniowych opracowanych za pomocą narzędzi ProFile badania w SEM Evaluation of the walls of root canals prepared using ProFile instruments in SEM study Damian Lichota, Mariusz Lipski, Krzysztof Woźniak Z Zakładu Stomatologii Zachowawczej Katedry Stomatologii Zachowawczej i Periodontologii PAM w Szczecinie Kierownik: dr hab. n. med. J. Buczkowska-Radlińska Streszczenie Celem badań była ocena czystości ścian kanałów korzeniowych po opracowaniu maszynowymi narzędziami niklowo-tytanowymi ProFile. Badania wykonano na 8 usuniętych ludzkich zębach przedtrzonowych mających jeden zakrzywiony kanał korzeniowy. Do opracowania kanałów użyto system maszynowy narzędzi niklowo-tytanowych osadzany w standardowej kątnicy napędzanej endodontycznym mikrosilnikiem. W trakcie opracowywania stosowano FileEze jako środek poślizgowy, a kanały przepłukiwano 2,5% NaOCl. Do ostatecznego płukania stosowano wodę destylowaną i kanały suszono sączkami papierowymi. Następnie korony zębów odłamywano na wysokości połączenia szkliwno-cementowego i korzenie zębów dzielono na dwie połowy. Uzyskane próbki poddano ocenie w mikroskopie skaningowym. Oceniano resztki i warstwę mazistą na ścianach kanałów w ich częściach wierzchołkowej, środkowej i koronowej stosując 5 stopniową skalę zaproponowaną przez Hülsmanna i wsp. Stwierdzono, iż w warunkach obecnego badania narzędzia ProFile usuwały skutecznie resztki, pozostawiały jednak ściany kanałów pokryte warstwą mazistą w ich częściach środkowych i wierzchołkowych. Summary The aim of the study was an evaluation of the cleanliness of the walls of root canals following their preparation using ProFile nickel-titanium machine instruments. The study was conducted on 8 extracted human premolars which had one curved root canal. A machine system of nickel-titanium instruments set in a standard hand-piece powered by an endodontic micro-motor was used for preparing the canals. During preparation, FileEze was used as a lubricant, and canals were irrigated with 2.5% NaOCl. Final irrigation was with distilled water and the canals were dried using paper points. The crowns of the teeth were then broken off at the cemento-enamel junction and the roots divided into two halves. Samples were evaluated in a scanning electron microscope. Debris and the smear layer were evaluated in the apical, middle and coronal parts of the root canal walls using a 5-point scale proposed by Hülsmann et al. It was found that under the conditions of the present study, ProFile instruments successfully removed debris, although they left the canal walls covered with a smear layer in their middle and apical parts. HASŁA INDEKSOWE: ProFile, opracowanie kanału korzeniowego, SEM KEYWORDS: ProFile, root canal preparation, SEM Uzyskanie odpowiedniej czystości ścian kanałów korzeniowych po ich opracowaniu pozostaje jednym z ważnych problemów współczesnej endodoncji. Zazwyczaj wyróżnia się dwa rodzaje zanieczyszczeń powstających w trakcie ich opracowywania i osadzających się na ścianach kanałów korzeniowych: resztki (ang. debris) złożone z opiłków zębiny i fragmentów miazgi luźno 151
D. Lichota i in. Czas. Stomat., Ryc. 1. Narzędzia ProFile (od lewej: ProFile O.S., 06 ProFile i 04 ProFile). związanych ze ścianą kanału korzeniowego oraz warstwy mazistej (ang. smear layer) definiowanej jako cienka warstwa substancji organicznych i nieorganicznych, osadzonej na zębinie lub innej powierzchni po opracowaniu narzędziami mechanicznymi lub pilnikami endodontycznymi, złożonej z cząsteczek zębiny, resztek żywej lub nekrotycznej tkanki miazgowej, bakterii oraz pozostałości środków płuczących. Ilość oraz rodzaj pozostałych po opracowaniu kanału zanieczyszczeń zależy głównie od zastosowanych narzędzi endodontycznych, sposobu przepłukiwania kanału oraz od zastosowanej metody opracowywania (3). Wraz z wprowadzeniem do użytku w ostatnim czasie maszynowych systemów narzędzi niklowo-tytanowych problem czystości ścian kanałów korzeniowych nabrał szczególnego znaczenia. Jest to spowodowane faktem, iż warstwa mazista powstaje zawsze wtedy, gdy zębina jest cięta lub nawiercana (1). Wyniki badań ilości zanieczyszczeń powstających w trakcie pracy mechanicznymi systemami narzędzi endodontycznych są niejednoznaczne. Przeważa pogląd, iż zastosowanie ich powoduje powstawanie większych ilości zanieczyszczeń niż w przypadku stosowania narzędzi ręcznych (1, 6), jakkolwiek wyniki innych badań okazały się być odmienne (3). System maszynowych narzędzi niklowo-tytanowych ProFile (Maillefer, Szwajcaria) składa się z trzech podstawowych rodzajów instrumentów (ryc. 1): ProFile O. S. stosowanych do opracowywania części przykoronowej kanału oraz usuwania z kanału gutaperki i uszczelniacza, 06 ProFile stosowanych do opracowywania środkowej części kanału 04 ProFile przeznaczonych głównie do opracowywania wierzchołkowej części kanału korzeniowego. Narzędzia te różnią się stopniem rozbieżności części roboczej. Występują w różnych rozmiarach i długościach. Na przekroju poprzecznym powierzchnia narzędzi ProFile ma kształt połączonych liter,,u, których końce tworzą jednocześnie promieniste powierzchnie styczne (ang. radial land). Taka budowa m.in. zapewnia z jednej strony powstawanie w trakcie pracy prześwitu pomiędzy narzędziem a ścianą kanału umożliwiającego ewakuację resztek zębiny w miarę jego postępu w głąb kanału, z drugiej zaś zapewnia centryczne prowadzenie narzędzia w kanale (ryc. 2). C e l e m p r a c y była ocena czystości ścian kanałów korzeniowych po opracowaniu ich maszynowymi narzędziami niklowo-tytanowymi ProFile. Ryc. 2. Schematyczny przekrój poprzeczny narzędzia ProFile; A promienista powierzchnia styczna (radial land), B zagłębienie w kształcie litery,,u. 152
2005, LVIII, 3 Ocena czystości ścian kanałów korzeniowych Materiał i metody Badania wykonano na 8 usuniętych ludzkich zębach przedtrzonowych mających jeden średnio zakrzywiony kanał korzeniowy. Zakrzywienie określone metodą Schneidera (13) na podstawie badania radiologicznego wykonanego za pomocą systemu Digora (Soredex, Finlandia) wynosiło 9 do 22. Zęby użyte w badaniu miały całkowicie uformowane wierzchołki oraz drożne kanały korzeniowe, bezpośrednio zaś po ekstrakcji były przechowywane w roztworze soli fizjologicznej w temperaturze 4 C (277 K). Po stworzeniu standardowego dostępu do jamy zęba określano długość roboczą poprzez wprowadzanie do kanału pilnika Kerra nr 10, aż do momentu ukazania się jego końca w otworze anatomicznym. Od określonej w ten sposób długości odejmowano następnie 1 mm i wynik ten przyjmowano jako długość roboczą. Do opracowania kanałów korzeniowych użyto systemu maszynowych narzędzi niklowotytanowych ProFile (Maillefer, Szwajcaria) osadzonych w standardowej kątnicy o przełożeniu 1:1, napędzanej endodontycznym mikrosilnikiem Endostepper (S.E.T., Niemcy). Przywierzchołkowo kanały opracowywano do rozmiaru MAF 30 i rozbieżności 06 wg ISO stosując kolejność narzędzi i sposób postępowania zgodny z zaleceniami producenta. Pomiędzy każdym użytym narzędziem kanały były przepłukiwane 2 ml 2,5% podchlorynu sodu, jako środek poślizgowy stosowano zaś preparat FileEze (Ultradent, USA). Końcowe płukanie kanału wykonano z zastosowaniem 5 ml wody destylowanej, po czym kanały były osuszane standardyzowanymi sączkami papierowymi (Septodont, Francja). Następnie korony zębów odłamywano na wysokości połączenia szkliwno-zębinowego, a na powierzchniach policzkowych i językowych korzeni nacinano okrągłym wiertłem o nasypie diamentowym dwa równoległe do osi długiej zęba rowki w celu ułatwienia rozłupania ich na dwie połowy kleszczami do przecinania drutu. Z uzyskanych w ten sposób 16 przełomów korzeni do dalszych badań wyselekcjonowano 8 z nich, w tym 4 bliższe i 4 dalsze. Próbki te były następnie odwadniane w szeregu alkoholowym, suszone w punkcie krytycznym i napylane warstwą stopu AuPd40, po czym powierzchnie wewnętrzne ich kanałów badano w skaningowym mikroskopie elektronowym JEOL 6100 (Jeol, Japonia). Obserwacje wykonano w powiększeniu 200x oceniając występowanie resztek miazgi i zębiny oraz w powiększeniu 1000x oceniając występowanie warstwy mazistej. Oceny wybranych losowo pól mikroskopowych dokonano w częściach: koronowej, środkowej i wierzchołkowej kanałów, osobno dla resztek i warstwy mazistej stosując kryteria zaproponowane przez Hülsmanna i wsp. (6). Kryteria oceny resztek ujęte w 5 stopniowej skali przedstawiały się następująco: ocena 1 ściana kanału korzeniowego czysta, jedynie kilka drobnych resztek, ocena 2 nieliczne małe skupiska resztek, ocena 3 liczne skupiska resztek pokrywające mniej niż 50% ściany kanału korzeniowego, ocena 4 ponad 50% ściany kanału korzeniowego pokryte przez resztki, ocena 5 ściana kanału korzeniowego pokryta całkowicie lub prawie całkowicie resztkami. Kryteria oceny warstwy mazistej ujęte również w 5 stopniowej skali były następujące: ocena 1 brak warstwy mazistej, otwarte kanaliki zębinowe, ocena 2 niewielka ilość warstwy mazistej, część kanalików zębinowych otwarta, ocena 3 jednorodna warstwa mazista pokrywająca ścianę kanału korzeniowego, tylko nieliczne kanaliki zębinowe otwarte, ocena 4 ściana kanału korzeniowego całkowicie pokryta jednorodną warstwą mazistą, brak otwartych kanalików zębinowych, ocena 5 obfita, niejednorodna warstwa mazista całkowicie pokrywająca ścianę kanału korzeniowego. Uzyskane wyniki poddano analizie statystycznej z wykorzystaniem testu W Shapiro-Wilka do sprawdzenia normalności rozkładu wartości w 153
D. Lichota i in. Czas. Stomat., obrębie badanych grup. Istotność różnic badanego parametru pomiędzy badanymi grupami analizowano z użyciem testu ANOVA rang Kruskala- Wallisa i testu mediany. We wszystkich przypadkach przyjęto poziom istotności p 0,05. Wyniki Wyniki oceny występowania resztek zebrano w tabeli I. W następstwie zastosowania systemu ProFile średnie wartości ocen dla resztek we wszystkich trzech (koronowej, środkowej i wierzchołkowej) częściach kanałów korzeniowych były zbliżone i wynosiły odpowiednio: 1,25, 1,12 oraz 1,37 (ryc. 3). Ta b e l a I. Ocena resztek w poszczególnych częściach kanałów korzeniowych Numer preparatu przykoronowa środkowa przywierzchołkowa 1 1 1 1 2 1 2 1 3 1 1 2 4 1 1 1 5 1 1 3 6 3 1 1 7 1 1 1 8 1 1 1 Średnia 1,25 1,12 1,37 Oceny występowania warstwy mazistej zebrano w tabeli II. Jak z niej wynika, najskuteczniej warstwa mazista była usuwana z części koronowej kanałów korzeniowych (średnia ocen 1,37, ryc. 4). Istotnie gorzej z warstwy mazistej oczyszczana była środkowa część kanałów (średnia ocen 3,0, p<0,006, ryc. 5), najmniej skutecznie zaś warstwa ta była usuwana z części wierzchołkowej kanałów (średnia ocen 4,37, w porównaniu z częścią koronową różnica istotna dla p<0,0002, ryc. 6). Ta b e l a I I. Ocena warstwy mazistej w poszczególnych częściach kanałów korzeniowych Numer preparatu przykoronowa środkowa przywierzchołkowa 1 1 3 4 2 1 3 4 3 2 2 5 4 1 3 5 5 1 4 4 6 1 3 4 7 3 3 5 8 1 3 4 Średnia 1,37* º 3,0* 4,37º * p<0,006, º p<0,0002. Ryc. 3. Resztki zębinowe. Ocena 1, pow. 200x. Ryc. 4. Warstwa mazista. koronowa kanału, ocena 1, pow. 1000x. 154
2005, LVIII, 3 Ocena czystości ścian kanałów korzeniowych Ryc. 5. Warstwa mazista. środkowa kanału, ocena 3, pow. 1000x. Ryc. 6. Warstwa mazista. wierzchołkowa kanału, ocena 5, pow. 1000x. Dyskusja Uzyskanie odpowiedniej czystości ścian kanałów korzeniowych w następstwie ich opracowania jest jednym z ważnych czynników decydujących o powodzeniu leczenia endodontycznego. Oczyszczanie ścian kanałów korzeniowych jest zależne od wielu czynników, m.in. od budowy narzędzi (3, 11, 15), uzyskanego kształtu kanału (4), sposobu przepłukiwania i zastosowanych płynów płuczących (11), sposobu stosowania narzędzi i metody opracowania kanału (3) oraz anatomii zębów (1). Ocena czystości ścian kanałów i porównanie wyników badań jest niekiedy trudne do przeprowadzenia z uwagi na różne skale ocen i metodykę badań (1, 2, 6). Ponadto badania wykonane za pomocą elektronowego mikroskopu skaningowego mają wady, takie jak: możliwość obserwacji jedynie powierzchni opiłków bez określenia ich grubości, niebezpieczeństwo powstawania artefaktów w trakcie przygotowywania preparatów, obkurczanie się tkanek miękkich i pękanie tkanek twardych w trakcie suszenia w punkcie krytycznym (5). Pozostają jednak metodą z wyboru w badaniach nad czystością kanałów korzeniowych (8). Czystość ścian kanałów korzeniowych po ich opracowaniu narzędziami ProFile była dotychczas przedmiotem badań innych autorów (1, 10, 12, 15). Ahlquist i wsp. (1 ) badali efektywność usuwania resztek i warstwy mazistej z wierzchołkowych części kanałów korzeniowych po ich opracowaniu narzędziami ręcznym i ProFile. Oszacowali pozostałe po opracowaniu maszynowym resztki na ocenę 3 wg skali Hülsmanna, warstwę mazistą zaś na oceny 4 i 5. Schäfer i Zapke (12) oceniając skuteczność oczyszczania ścian kanałów korzeniowych po ich opracowaniu różnymi metodami, w tym narzędziami ProFile stwierdzili, iż w następstwie ich zastosowania lepiej oczyszczonymi były części koronowe i środkowe badanych kanałów, niż ich części wierzchołkowe. Peters i Barbakow (10) w badaniu porównawczym czystości ścian kanałów korzeniowych opracowywanych narzędziami Lightspeed i ProFile z zastosowaniem dwóch protokołów płukania kanałów zaobserwowali, iż niezależnie od stosowanych płynów płuczących w przypadku systemu ProFile najmniej resztek i warstwy mazistej stwierdzano w częściach koronowych kanałów, a najwięcej w częściach wierzchołkowych. Versümer i wsp. (15) w badaniach porównawczych opracowywania kanałów korzeniowych narzędziami Lightspeed i ProFile 04 stwierdzili, iż w przypadku systemu ProFile resztki oraz warstwa mazista były usuwane lepiej z części koronowych i środkowych kanałów korzeniowych niż z ich części wierzchołkowych. 155
D. Lichota i in. Czas. Stomat., Wyniki badań własnych wskazują na skuteczne usuwanie resztek ze ścian kanałów korzeniowych w następstwie ich opracowania narzędziami ProFile (średnie oceny czystości dla resztek od 1,12 do 1,37). Taki wynik mógł być spowodowany wykonaniem badań na zębach przedtrzonowych, mających dość szerokie, owalne kanały, co zdecydowanie ułatwiało ich przepłukiwanie oraz stosunkowo duża objętość użytych płynów płuczących. Nie bez znaczenia mogło być również zastosowanie preparatu FileE zawierającego w swoim składzie EDTA, na co zwrócili w swoich badaniach uwagę Hülsmann i wsp. (7). Wyniki innych autorów w zakresie resztek są gorsze, ale często do badań stosowali oni korzenie o wąskich kanałach (10, 12, 15) oraz odmienne protokoły płukania kanałów (1, 10, 12, 14, 15). Zaobserwowane w niniejszym badaniu nagromadzenie warstwy mazistej w poszczególnych częściach kanałów korzeniowych jest natomiast zgodne ze spostrzeżeniami innych autorów (1, 9, 10, 12, 15). Obecność największej ilości warstwy mazistej, stwierdzoną w przyszczytowych częściach kanałów, można wytłumaczyć skutecznym usuwaniem zębiny przez narzędzia w tych częściach kanałów, na co zwrócili uwagę w swoich badaniach Weiger i wsp. (16) oraz nieefektywnym ich przepłukiwaniem. Odwrotnie można wytłumaczyć obecność najmniejszej ilości warstwy mazistej w częściach koronowych kanałów korzeniowych, szczególnie, iż badane kanały miały przekrój owalny i były w swych częściach koronowych stosunkowo szerokie. Taka próba interpretacji wyników może być poparta analizą budowy narzędzi ProFile. Jak donoszą bowiem Rödig i wsp. (11) oraz Versümer i wsp. (15), promieniste powierzchnie styczne tych narzędzi powodują raczej czynność gładzenia zębiny niż jej cięcia, co sprzyja powstawaniu warstwy mazistej. Na wyniki uzyskane w naszym badaniu miał z pewnością wpływ dobór środków płuczących i poślizgowych. Był on swego rodzaju kompromisem. Z jednej strony starano się zachować ogólnie przyjęte w leczeniu endodontycznym standardy (płukanie kanałów podchlorynem sodu, końcowe przepłukiwanie wodą destylowaną, stosowanie środków poślizgowych wymagane przy posługiwaniu się maszynowymi systemami narzędzi niklowo-tytanowych), z drugiej zaś strony starano się zminimalizować wpływ środków płuczących na wyniki badania, gdyż nie to było jego celem. Z tego też względu zrezygnowano z płukania kanałów z użyciem EDTA. Z podobnego założenia wyszedł w swoich badaniach Ahlquist i wsp. (1). Podsumowując należy stwierdzić, iż w warunkach obecnego badania narzędzia ProFile usuwały skutecznie resztki, pozostawiały jednak ściany kanałów pokryte warstwą mazistą w ich częściach środkowych i wierzchołkowych. Piśmiennictwo 1. Ahlquist M., Henningsson O., Hultenby K., Ohlin J.: The effectiveness of manual and rotary techniques in the cleaning of root canals: a scanning electron microscopy study. Int. Endod. J., 2001, 34, 533-537. 2. Bechelli C., Zecchi Orlandini S., Colafranceschi M.: Scanning electron microscope study on the efficacy of root canal wall debridement of hand versus Lightspeed instrumentation. Int. Endod. J., 1999, 32, 484-493. 3. Bertrand M.-F., Pizzardini P., Muller M., Medioni E., Rocca J.-P.: The removal of the smear layer using the Quantec system. A study using the scanning electron microscope. Int. Endod. J., 1999, 32, 217-224. 4. Gambarini G., Łaszkiewicz J.: A scanning electron microscopic study of debris and smear layer remaining following use of GT rotary instruments. Int. Endod. J., 2002, 35, 422-427. 5. Heard F., Walton R. E.: Scanning electron microscope study comparing four root canal preparation techniques in small curved canals. Int. Endod. J., 1997, 30, 323-331. 6. Hülsmann M., Rümmelin C., Schäfers F.: Root canal cleanliness after preparation with different endodontic handpieces and hand instruments: a comparative SEM investigation. J. Endod., 1997, 23, 5, 301-306. 7. Hülsmann M., Schade M., Schäfers F.: A comparative study of the root canal preparation with HERO 642 and Quantec SC rotary Ni-Ti instruments. Int. Endod. J., 2001, 34, 538-546. 8. Łaszkiewicz J., Piątowska D.: Ocena w SEM czystości ścian zakrzywionych kanałów korzeniowych opracowanych za pomocą ręcznych narzę- 156
2005, LVIII, 3 Ocena czystości ścian kanałów korzeniowych dzi stalowych i niklowo-tytanowych w warunkach in vitro. Czas. Stomat., 2001, LIV, 5, 295-301. 9. Mayer B. E., Peters O. A., Barbakow F.: Effects of rotary instruments and ultrasonic irrigation on debris and smear layer scores: a scanning electron microscopic study. Int. Endod. J., 2002, 35, 582-589. 10. Peters O. A., Barbakow F.: Effects of irrigation on debris and smear layer on canal walls prepared by two rotary techniques: a scanning electron microscopic study. J. Endod., 2000, 26, 1, 6-10. 11. Rödig T., Hülsmann M., Mühge M., Schäfers F.: Quality of preparation of oval distal root canals in mandibular molars using nickel-titanium instruments. Int. Endod. J., 2002, 35, 919-928. 12. Schäfer E., Zapke K.: A comparative scanning electron microscopic investigation of the efficacy of manual and automated instrumentation of root canals. J. Endod., 2000, 26, 11, 660-664. 13. Schneider S. W.: A comparison of canal preparation in straight and curved root canals. Oral Surg., Oral Med., Oral Pathol., 1971, 32, 2, 271-275. 14. Suffridge C. B., Hartwell G. R., Walker T. L.: Cleaning efficiency of nickel-titanium GT and.04 rotary files when used in a torquecontrolled rotary handpiece. J. Endod., 2003, 29, 5, 346-348. 15. Versümer J., Hülsmann M., Schäfers F.: A comparative study of root canal preparation using ProFile.04 and Lightspeed rotary Ni-Ti instruments. Int. Endod. J., 2002, 35, 37-46. 16. Weiger R., ElAyouti A., Löst C.: Efficiency of hand and rotary instruments in shaping oval root canals. J. Endod., 2002, 28, 8, 580-583. Otrzymano: dnia 8.VI.2004 r. Adres autorów: 70-111 Szczecin, Al. Powstańców Wlkp. 72, bl. 18. 157