Analiza szczelności brzeżnej wybranych uszczelniaczy bruzd w zębach trzonowych − badania in vitro
Teresa Szupiany, Przemysław Kustra*, Joanna Zarzecka
Zakład Stomatologii Zachowawczej z Endodoncją, Instytut Stomatologii CM UJ w Krakowie
Wstęp: Celem pracy była analiza mikroprzecieku (szczelności brzeżnej) wybranych materiałów do uszczelniania bruzd w zębach trzonowych.
Materiał i metody: Badanie przeprowadzono na 60. usuniętych ludzkich zębach, bez ubytków próchnicowych. Użyto pięciu materiałów do uszczelniania bruzd: lak szczelinowy (Arcona, Polska), Fuji VII (GC Corporation, Japan), Helioseal F (Ivoclar Vivadent, Swizerland), UltraSeal XT plus (Ultradent, USA), Vitrebond (3M ESPE, USA). Na powierzchnie żujące, oczyszczone za pomocą szczoteczki oraz przygotowane zgodnie z zaleceniami producenta, nakładano wybrane materiały. W dalszej kolejności wykonano 500 termocykli. Podczas każdego cyklu, przez dwie minuty, zęby przebywały na przemian w wodzie w temperaturze 5°C (1 min) i 37,0°C (1 min). Po termocyklach, zęby zabezpieczono lakierem szybkoschnącym (jedynie obszar 1 mm wokół laku pozostawiono niezabezpieczony). Następnie zęby barwiono 5% wodnym roztworem błękitu metylenowego przez 2 godziny. W dalszym etapie próbki przecięto wzdłuż powierzchni żującej i otrzymano dwie połówki (A i B), każdą z nich poddano analizie i pomiarom przy pomocy mikroskopu optycznego z podziałką (powiększenie 24x). Do analizy mikroprzecieku użyto współczynnika mikroprzecieku M. Wyniki badań poddano analizie statystycznej przy pomocy programu Statistica. Zastosowano test Manna-Whitneya.
Wyniki: W laku firmy Arcona średnia współczynnika mikroprzecieku M była największa, a w Helioseal F firmy Ivoclar Vivadent średnia M była najmniejsza. Różnica M między lakiem Arcona i Helioseal F była istotna statystycznie (p=0,035). W pozostałych przypadkach wartości współczynnika M nie różniły się istotnie statystycznie.
Wnioski: Zastosowanie uszczelniacza bruzd wyraźnie blokowało dostęp barwnika do bruzd powierzchni żującej. Najlepszą szczelnością wykazał się Helioseal F (Ivoclar Vivadent). Adhezja badanych uszczelniaczy w warunkach in vitro była różna. Największą siłę wiązania stwierdzono w przypadku Helioseal F.
WSTĘP
Jednym z elementów programu profilaktyki choroby próchnicowej w gabinetach stomatologicznych jest lakowanie bruzd. Postępowanie to jest szczególnie ważne w Polce, ponieważ w naszym kraju frekwencja próchnicy utrzymuje się wciąż na wysokim poziomie [1, 2].
Laki szczelinowe, zwane uszczelniaczami bruzd i zagłębień, są to materiały o płynnej konsystencji i stosunkowo niskim napięciu powierzchniowym, co umożliwia penetrację wąskich przestrzeni. Są to najczęściej żywice typu BIS-GMA chemo- lub światłoutwardzalne, a także materiały szkłojonomerowe. Materiały na bazie żywic łączą się ze szkliwem po jego wytrawieniu, natomiast laki szkłojonomerowe łączą się chemicznie ze szkliwem bez potrzeby wytrawiania. Są one dostępne w szerokiej gamie kolorystycznej (kolor zbliżony do tkanek zęba, przezroczysty, biały, a także wiele innych kolorów). Różnice w budowie chemicznej powodują zróżnicowanie właściwości fizycznych. Laki oparte na bazie szkłojonomeru wykazują większą tolerancję do wilgoci, a te na bazie żywic mniejszą, co ma istotne znaczenie w etapach ich aplikacji [3, 4].
Uszczelnianie bruzd stanowi istotny element profilaktyki choroby próchnicowej. Zapobiegają one kolonizowaniu przez bakterie zagłębień na powierzchni zęba, które często są trudne do oczyszczenia. Na skuteczność tej profilatyki w sposób bardzo istotny wpływa szczelność laku, którą można ocenić badając mikroprzeciek. Mikroprzeciek rozumie się jako przedostanie się płynów, bakterii i ich toksyn oraz innych cząstek i jonów między wypełnienie a ubytek (w tym przypadku lak a powierzchnię zęba). Sprzyja to powstawaniu próchnicy, wrażliwości termicznej i podrażnień miazgi. Jego widocznym objawem jest przebarwienie brzeżne. Mikroprzeciek bakteryjny jest najczęstszą przyczyną powikłań dotyczących miazgi w przypadkach wypełnień kompozytowych [5, 6, 7].
Na skuteczność tej metody profilaktyki wpływ ma m.in. typ bruzdy zęba, wilgotność, rodzaj materiału, wytrzymałość, stąd każdy etap pracy może mieć znaczenie dla długoletniej wytrzymałości oraz skuteczności tej metody.
MATERIAŁ I METODY
Sześćdziesiąt ludzkich zębów trzonowych podzielono losowo na pięć grup. Dokładnie oczyszczono je za pomocą szczoteczki. Następnie przepłukano wodą i osuszono za pomocą strzykawko-dmuchawki.
W przypadku materiałów na bazie żywic (Lak f. Arcona, Helioseal F, UltraSeal XT plus) powierzchnie żujące wytrawiano przez 20 s 37% kwasem ortofosforowym, płukano 20 s wodą, a następnie osuszano 10 s. Procedurę poszerzono dla materiału UltraSeal XT plus, gdyż dodatkowo użyto zalecanego przez producenta płynu mającego funkcję osuszania i primera o nazwie PrimaDry Ultradent (nakładany na 5 s a następnie osuszany). W kolejnym etapie nakładano uszczelniacze bruzd i naświetlano je światłem lampy polimeryzującej, każdy po 20 s.
Materiał Fuji VII to chemoutwardzalny materiał szkłojonomerowy, produkowany w postaci kapsułek. Na osuszone powierzchnie żujące nakładano materiał i pozostawiano do zakończenia procesu twardnienia materiału. Drugim użytym szkłojonomerem był modyfikowany żywicą Vitrebond − światłoutwardzalny materiał dostarczany w oddzielnych pojemnikach. Przed jego zastosowaniem powierzchnię żującą pokryto kwasem poliakrylowym na 10 s, płukano, osuszono. Materiał mieszano przez 15 s, nastęnie aplikowano na powierzchnie żujące i naświetlano 20 s światłem lampy polimeryzującej.
Wszystkie próbki poddano stresowi termicznemu (symulacji warunków jamy ustnej) przeprowadzając 500 termocykli, przy zastosowaniu specjalnie zaprojektowanego do tego celu urządzenia (termocylkera). Podczas każdego cyklu, trwającego 2 minuty, zęby przebywały na przemian w wodzie o temperaturze 5°C (1 min) i temperaturze 37,0°C (1 min). Po wykonaniu termocykli, zęby osuszono i zabezpieczono. W tym celu użyto lakieru szybkoschnącego, którym pokryto wszystkie ich powierzchnie. Jedynie obszar 1 mm wokół laku pozostawiono niezabezpieczony, aby umożliwić dostęp barwnikowi. Okolice wierzchołków korzeni zamknięto za pomocą płynnego, światłoutwardzalnego kompozytu.
W następnej kolejności dokonano próby biernej penetracji barwnika. Zastosowano 5% roztwór błękitu metylenowego, w którym barwiono zęby przez 2 godziny. Błękit metylenowy to chlorek 3,7-bis(dimetyloamino)feno-5-tioazynowy (organiczny związek chemiczny, barwnik tiazynowy, o wzorze C16H18ClN3S). Barwnik przenika przez szczelinę pomiędzy lakiem a szkliwem zęba, symulując mikroprzeciek bakteryjny. Aby to uwidocznić, próbki cięto wzdłuż powierzchni żującej, otrzymując połówki (A i B) każdego zęba. Wielkość mikroprzecieku w każdej z nich zmierzono za pomocą mikroskopu optycznego z podziałką. W kolejnym etapie, korzystając z dokonanych pomiarów długości ścianek i długości penetrującego barwnika, wyznaczono współczynnik mikroprzecieku M. Przeprowadzono analizę statystyczną wszystkich wartości. Zastosowano test Manna-Whitneya.
Współczynnik M jest to iloraz sumy wszystkich pomiarów głębokości penetracji barwnika w obu połówkach zęba (mm), do sumy długości ścian kanału korzeniowego w obu połówkach zęba (mm).
WYNIKI
W laku Arcona średnia współczynnika mikroprzecieku M była największa i wyniosła 0,29 (min 0,00; max 1,00; SD=0,34).
W pozostałych badanych przypadkach wyniki były następujące:
- Fuji VII: M=0,16 (min 0,00; max 0,15; SD=0,29),
- Helioseal F: M=0,018 (min 0,00; max 0,15; SD=0,04),
- UltraSeal: M=0,11 (min 0,00; max 0,67; SD=0,21),
- Vitrebond: M=0,22 (min 0,00; max 0,75; SD=0,28).
Różnicę istotną statystycznie stwierdzono między lakami Arcona i Helioseal F (p=0,035), (tab. I i II, ryc. 1a i b).
DYSKUSJA
W przedstawionej pracy uzyskano najlepszy wynik dla Helioseal F, laku z grupy materiałów opartych na żywicach. Nie oznacza to jednak, że w środowisku jamy ustnej przy dużej wilgotności dalej będzie spełniał podobnie swoje funkcje. W pozostałych grupach, tych na bazie żywic i na bazie szkłojonomeru, nie zanotowano różnic istotnych statystycznie. Prawdopodobnie wynik ten zależy od zdolności penetracji laku, czyli jego napięcia powierzchniowego. W badaniu zastosowano różne metody zwiększające siłę przylegania materiału do powierzchni zęba, np. za pomocą kwasu ortofosforowego, kwasu poliakrylowego, primera, zgodnie z zaleceniami producenta określonych dla poszczególnych materiałów. Postępowano tak, gdyż w badaniu nie porównywano wpływu tych działań na zwiększenie szczelności laków, a jedynie ich skuteczność w standardowym postępowaniu klinicznym.
W piśmiennictwie spotyka się też inne metody, mające na celu zwiększenie przylegania, będące działaniami dodatkowymi, takie jak zastosowanie lasera Er:YAG. Wykazano jednak, że użycie lasera powodowało zwiększenie mikroprzecieku [8], bądź też w ogóle nie wpłynęło na adhezję [9]. Inni badacze stosowali w tym celu na wytrawioną powierzchnię szkliwa ozon, co również nie wpłynęło na zwiększenie przylegania materiałów [10]. W badaniach in vivo laki na bazie szkłojonomerowej w porównaniu z lakami na bazie żywic uzyskują lepsze wyniki zarówno w przypadku stosowania bezpośrednio na oczyszczone bruzdy [11], jak i po ich opracowaniu (metodą ART) [12]. Wydaje się więc, że większa tolerancja obecności wilgoci materiałów szkłojonomerowych wpływa na ich lepsze utrzymanie w warunkach jamy ustnej. Badacze podkreślają znaczenie innych czynników takich jak ścięcie brzegów szkliwa jako istotnych elementów wpływających na zwiększenie przylegania i tym samym szczelności materiałów [13], jednakże nie wykazano większej skuteczności poszerzonego lakowania w stosunku do konwencjonalnego [14].
Wyniki pośrednio dowiodły brak różnic w skuteczności zapobiegania próchnicy pomiędzy materiałami szklanojonomerowymi a żywicznymi ponieważ, mimo niewielkich odchyleń standardowych, nie stwierdzono różnic istotnych statystycznie [15]. Te właśnie różne doniesienia spotykane w piśmiennictwie skłoniły autorów do wyboru przedstawionego tematu pracy, ponieważ istnieje konieczność ciągłości badań, ulepszania technik i metod dotyczących profilaktyki choroby próchnicowej. Zastosowanie uszczelniaczy bruzd wyraźnie zmniejsza występowanie próchnicy w zabezpieczonych zębach i stanowi bardzo istotny element profilatyki próchnicy zębów. Potwierdzają to wieloletnie obserwacje w zębach pokrytych lakami, w których znacznie rzadziej obserwowano rozwój próchnicy [16, 17].
WNIOSKI
Zastosowanie uszczelniacza bruzd wyraźnie blokowało dostęp barwnika do zagłębień na powierzchni żującej. Ograniczenie dostępu mikroorganizmów do bruzd zmniejsza ryzyko rozwoju próchnicy. Najlepszą szczelność wykazał Helioseal F.
Badania in vitro nie odzwierciedlają idealnie warunków jamy ustnej, stąd rozbieżności w wynikach dla materiałów na bazie żywic i szkłojonomerowych w różnych badaniach.
Zastosowanie uszczelniaczy bruzd wyraźnie zmiejsza występowanie próchnicy w zabezpieczonych zębach i stanowi istotny element profilatyki próchnicy zębów.
..............................................................................................................................................................
PIŚMIENNICTWO
1. Małkiewicz K., Kępa-Prokopienko J., Jodkowska E.: Frekwencja i intensywność próchnicy u u dzieci 6- i 12-letnich w województwie mazowieckim. Nowa Stomatologia 2006; 1: 11-14.
2. Kaczmarek U., Jankowska K., Soltan E.: Stan uzębienia 4−5-letnich dzieci wrocławskich. Dent Med Probl 2002; 39: 227-231.
3. Mount G.J.: An Atlas of Glass-Jonomer Cements. 3th edition. London 2002, Informa Healthcare.
4. Kramer N., Frankenberg R.: Clinical performance of a condensable metal-reinforced glass jonomer cement in primary molars. British Dental Journal 2001; 6: 317-321.
5. Glasspoole E.A., Erickson R.L., Davidson C.L.: Effect of surface treatments on the bond strenght of glass ionomers to enamel. Dental Materials 2002; 18: 454-462.
6. Breschi L., Gobbi P., Falconi M.: Ultra-morphology of self-eathing adhesives on ground enamel: a hight resolution SEM study. Am J Dent 2003; 16: 57a-62a.
7. Borczyk D., Piątkowska D.: Rola zębiny w adhezji materiałów odtwórczych do tkanek zęba. Czas Stomat 2000; 6: 337-343.
8. Lupi-Pegurier L., Bernard M.F., Muller-Bolla M., Rocca J.P., Bolla M.: Comparative study of microleakage of a pit and fissure sealant placed after preparation by Er:YAG laser in permanent molars. J Dent Child 2003; 70: 134-138.
9. Molsemi M. i wsp.: The effect of Er,Cr:YSGG laser and air abrasion on shear bond strenght of a fissure sealant to enamel. J Am Dent Assoc 2010; 141: 157-161.
10. Dukić W., Dukić O.L., Milardović S.: The influence of Heal ozone on microleakage and fissure penetration of different sealing materials. Coll Antropol 2009; 33: 157-161.
11. Barja-Fidalgo F., Maroun S., Oliveira B.H.: Effectiveness of glass ionomer cement used as pit and fissure sealant in recently erupted pernament first molars. J Dent Child 2009; 76: 34-40.
12. Oba A.A., Dulgergil T., Sonmez I.S., Dogan S.: Comparison of caries prevention with glass ionomer and composite resin fissure sealants. J Formos Med Assoc 2009; 108: 844-848.
13. Mazhari F., Merhabkhani M., Sadeghi S., Malckebadi K.S.: Effect of bevelling on marginal microleakage of buccal-surface fissure sealants in permanent teeth. Eur Arch Paediatr Dent 2009; 10: 241-243.
14. Selecman J.B., Owens B.M., Johnson W.W.: Effect of preparation technique, fissure morphology and material characteristics on the in vitro margin permeability and penetrability of pit and fissure sealants. Pediatr Dent 2007; 29: 308-314.
15. Niederman R.: Glass ionomer and resin-based fissure sealants − equally effective? Evid Based Dent 2010; 11: 10.
16. Jodkowska E.: Efficacy of pit and fissure sealing: long-term clinical observations. Quintessence Int 2008; 39: 593-602.
17. Dukić W., Glavina D.: Clinical Evaluation of three different materials for fissure sealing after 12 months. Acta Med Croatia 2006; 60: 209-214.
18. Niederman R.: Glass ionomer and resin-based fissure sealants − equally effective? Evid Based Dent 2010; 11: 8-10.
19. Hevinga M.A., Opdam N.J.M., Bronkhorst E.M., Truin G.J., Huysmans M.C.D.N.J.M.: Long-term performance of resin based fissure sealants placed in a general dental practice. Journal of Dent 2010; 38: 23-28.
20. Dukić W., Dukić O.L., Milardović S., Vindakijević Z.: Clinical comparison of flowable composite to other fissure sealing materials − a 12 months study. Coll Antropol 2007; 31: 1019-1024.
21. Michalski M.G., Oulis C.J., Lagouvardos P.: Microleakage of three different sealants on sound and questionable occlusal surfaces of permanent molars: an in vitro study. Eur Arch Paediatr Dent 2010; 11: 26-31.
22. Atoui J.A., Chinelatti M.A., Palma-Dibb R.G., Corona S.A.: Microleakage in conservative cavities varying the preparation method and surface treatment. J Appl Oral Sci 2010; 18: 421-425.
23. Droz D., Schiele M.J., Panighi M.M.: Penetration and microleakage of dental sealants in artificial fissures. J Dent Child 2004; 71: 41-44.
24. Bevilacqua L., Sossi A., Cadenaro M., Di Lenadra R.: Comparative evaluation of the microhardness of 4 dental sealants. Eur J Paediatr Dent 2007; 8: 179-182.
25. Montanari M., Pitzolu G., Felline C., Piana G.: Marginal seal evaluation of different resin sealant used in pits and fissures. An in vitro study. Eur J Paediatr Dent 2008; 9: 125-131.
26. Lvidakis N.A., Dimou G., Stamataki E.: Retention of fissure sealants using two different methods of application in teeth with hypomineralised molars (MIH): a 4 year clinical study. Eur Arch Paediatr Dent 2009; 10: 223-336.
27. Subramaniam P., Babu K.I., Naveen H.K.: Effect of tooth preparation on sealant success − an in vitro study. J Clin Pediatr Dent 2009; 33: 325-331.
..............................................................................................................................................................
Adres do korespondencji:
Przemysław Kustra
Zakład Stomatologii Zachowawczej z Endodoncją
Instytut Stomatologii
31-155 Kraków, ul. Montelupich 4
tel. 12 424 54 25
e-mail: przemyslaw.kustra@kustra.med.pl
Pracę nadesłano: 06.02.2011 r.
Przyjęto do druku: 28.06.2011 r.




