Evaluarea puterii adezivlui la suprafata dentinei umane afectata de carii dupa indepartarea substantei carioase prin patru tehnici diferite

UNIVERSITATEA DE MEDICINA SI FARMACIE, IASI

FACULTATEA DE MEDICINA DENTARA

DISCIPLINA CARIOLOGIE

EVALUAREA PUTERII ADEZIVLUI LA

SUPRAFATA DENTINEI UMANE

AFECTATA DE CARII DUPA

INDEPARTAREA SUBSTANTEI CARIOASE

PRIN PATRU TEHNICI DIFERITE

Cuprinsul lucrarii:

    Introducere

    Prepararea specimenelor

    Procedura de adeziune

    Testarea puterii de adeziune

    Evaluare microscopica

    Rezultate

    Discutii

    Concluzii

    Introducere

Conceptele restaurative curente sunt caracterizate printr-un efort crescut fata de un tratament mai putin invaziv al leziunilor carioase. Deoarece se pare ca doar dentina moale, umeda este infectata cu bacterii, orice tehnica ce indeparteaza acesta dentina ar trebui sa fie adecvata in a opri procesul carios dupa inchiderea cavitatii. Studiile au aratat ca atunci cand pulpa este afectata, dar nu infectata, pulpita rezultata este reversibila. Alt raspuns pozitiv este depunerea de dentina secundara sau reparativa sub zona afectata. Indepartarea dentinei tari si uscate pare a nu fi necesara si poate avea ca rezultat aditional, nedorit, indepartarea structurii sonore a dintelui si chiar posibila expunere a pulpei dentare.

Tehnicile minim invazive de preparare a cavitatilor au ca scop pastrarea sunetului smaltului  si al dentinei pe cat posibil. Tehnologia abraziei cu aer, o tehnica ce utilizeaza un jet puternic de particule de oxid de aluminiu purificate puse in miscare cu ajutorul aerului sub presiune, este o metoda alternativa de preparare a cavitatilor si atrage atentia in randul practicienilor. Prepararea dintilor prin abrazie cu aer se spune a oferi un confort sporit pentru pacient prin eliminarea vibratiilor, presiunii si zgomotului asociate cu metodele rotative si poate permite prepararea cu nevoi mai mici pentru anestezie loco-regionala. Abrazia cu aer creeaza o suprafata dentinara aspra ce va facilita adeziunea. Unele studii au sugerat ca in acest mod s-ar elimina nevoie gravajului acid la sigilarea fisurilor si foselor si la restauratiile cu rasini compozite.

Intr-un studiu recent, indepartarea selectiva a dentinei cariate a fost confirmata in cazul abraziei cu aer, lasand dentina neinfectata si mediu demineralizata intacta. Aceasta tehnica a expus potentialul de simplificare a indepartarii cariilor cu ajutorul abraziei cu aer si deci scurtarea timpului de tratament.

Tratamentul leziunilor carioase utilizand instrumente oscilatorii speciale la frecvente mari si folosind varfuri active partial diamantate este o alta metoda alternativa in preparea cavitatilor si se numeste sonoabrazie. Deschiderea procesului carios va fi inceputa in maniera traditionala folosind instrumente rotative, dupa care varfuri de preparare diamantate, alese in functie de dimensiunile cavitatii, sunt atasate la aparatul sonic si folosite prin miscari oscilatorii liniare. Varfurile sunt utilizate pentru a realiza accesul, a extinde forma cavitatii si a bizota marginile. Dezavantajele sistemelor de sonoabrazie cum ar fi abrazie destul de redusa, aplicabilitate limitata, fac necesare investigatii ulterioare in ceea ce priveste eficacitatea acestor sisteme de preparare ultraconservative.

Recent au fost luate in discutie sistemele mecano-chimice ca o alternativa la sistemele conventionale rotative. Un produs destul de nou, Carisolv, a fost introdus ca urmas al sistemului Caridex. Carisolv se zice ca a rezolvat dezavantajele versiunii anterioare ce presupunea instrumente neadecvate, perioada lunga de timp pentru a finaliza procedura si viata de functionare scurta. Ambele solutii pretind a exploata efectul proteolitic al hipocloritului de sodiu (NaOCl), un agent proteolitic ce indeparteaza la temperatura camerei compusii organici. Datele clinice si in vitro obtinute recent au intarit potentialul favorabil al acestui nou sistem de indepartare a leziunilor carioase.

In tratamentul cariilor dentinare, morfologia si natura suprafetei dentinare preparate influenteaza adeziunea materialelor restaurative. Instrumentele rotative conventionale genereaza un strat de rumegus dentinar ("smear layer") pe suprafata dentinei, in timp ce abrazia cu aer, sonoabrazia si sistemele mecano-chimice sporesc asprimea suprafetei. Astazi se stie foarte putin despre performantele adezivilor dentinari pe dentina ramasa in urma indepartarii proceselor carioase cu aceste sisteme minim invazive.

Scopul acestei lucrari este de a evalua puterea adezivului la interfata cu dentina umana afectata de carie, dupa indepartarea substantelor carioase prin patru tehnici diferite: 1.freze conventionale; 2.abrazie cu aer; 3.sonoabrazie; 4.sisteme mecano-chimice. Totodata se testeaza ipoteza ca nu exista nici o diferenta in puterea adezivului la structura preparata prin aceste patru tehnici.

    Prepararea specimenelor

Au fost extrasi si folositi 24 de molari de minte cu carii coronare de dentina ce se extindeau aproximativ pana la jumatatea dentinei. Toti dintii au fost pastrati la temperatura de 4˚C in solutie salina fiziologica la care au fost adaugate cateva cristale de timol. Dentina si smaltul de la nivel ocluzal au fost tocite perpendicular pe axul lung al dintelui pentru a expune o suprafata plata de dentina normala ce inconjoara procesul carios (pana cand leziunile arata valori de 40-50 la laserul fluorescent). Dupa preparare, mostrele au fost spalate cu apa deionizata timp de 1 minut. Dintii au fost apoi impartiti in mod aleator in patru grupuri experimentale, fiecare continand 6 dinti.

In primul grup, cariile au fost indepartate mecanic cu o freza sferica atasata la contra-unghi la o viteza de 400 rot/min. In al doilea grup, abrazia cu aer a fost realizata folosind un flux de particule de oxid de aluminiu de 27 μm la o presiune de 120 psi. Distanta dintre varful furtunului si dentina a fost de circa 5 mm si furtunul mentinut perpendicular pe suprafata dentinei. Pentru cel de-al treilea grup, a fost folosit un varf cu invelis partial diamantat, hemisferic (1,5 mm diametru), oscilator, atasat la un aparat (Sonicflex 200N, KaVo). In timpul prepararii au fost folosite 30ml/min spray cu apa, spray cu aer la presiunea de 2 bari si aer la presiunea de 3 bari. In ceea ce priveste grupul 4, gelul Carisolv a fost aplicat pe dentina preparata in conformitate cu indicatiile producatorului si agitat usor cu un excavator special.

Leziunile carioase au fost indepartate cu una din cele 4 tehnici pana cand valorile laserului fluorescent au scazut la aproximativ 15 in centrul leziunii. Rezultatul a fost o suprafata dentinara neteda, cu o rezistenta redusa la palparea cu sonda si cu usoare discolorari observabile la toate specimenele. Dupa incheierea procedurilor de indepartare, toate specimenele au fost clatite cu un spray de aer-apa timp de 1 min.

    Procedura de adeziune

Suprafetele dentinare preparate au fost gravate cu un gel de acid fosforic 35% timp de 15 secunde (Scotchbond Etching Gel, 3M). Dupa ce suprafetele gravate cu acid au fost spalate timp de 20 secunde, excesul de apa de pe suprafata a fost indepartat cu un tampon absorbant, lasand suprafetele vizibil umede. Adezivul (Single Bond, 3M) a fost aplicat folosind o perie de unica folosinta si uscat usor cu aer timp de 5 secunde, pastrand varful spray-ului cu aer la 2 cm de suprafata dentinara. Au fost aplicate doua straturi de adeziv Single Bond pe suprafetele gravate si ultimul strat a fost fotopolimerizat timp de 10 secunde, in concordanta cu indicatiile producatorului. Dupa aplicarea adezivului, a fost construita o coroana din rasini compozite in 3 straturi (Filtek P60, 3M) cu o inaltime de circa 5 mm, fotopolimerizand fiecare strat timp de 20 secunde. Specimenele au fost apoi pastrate in apa la 37˚C, timp de 24 ore.

    Testarea puterii de adeziune

Au fost realizate intre 3 si 5 sectiuni transversale de circa 0,8mm grosime din partile afectate de procese carioase a fiecarui dinte, perpendicular pe suprafata de adeziune. Fiecare sectiune a fost examinata cu atentie la microscop pentru a asigura omogenitatea testelor cu privire la dentina afectata. Aceste sectiuni au fost taiate si modelate pentru a forma o curba usoara de-a lungul interfetei adezivului si pentru a avea in final o forma rectangulara cu o suprafata de circa 1mm². pentru fiecare grup, 11 specimene au fost realizate prin acest protocol.

    Evaluarea microscopica

Dupa acest test, sectiunile din dentina cu interfata fracturata au fost examinate la un microscop cu putere de marire mai mare (100X) pentru a determina modul de aparitie al fracturii. In plus, 4 specimene din fiecare grup au fost procesate pentru o evaluare la microscopul electronic. Specimenele au fost inmuiate in solutii de acid clorhidric (HCl) in concentratie de 6moli/l timp de 30 secunde pentru a dizolva componenta minerala a dentinei, apoi imersate in solutie de hipoclorit de sodiu (NaOCl) 5% timp de 5 minute pentru a indeparta colagenul ce nu a fost protejat de rasina. Dupa aceea, specimenele au fost deshidratate cu concentratii crescatoare de etanol (50-70-95-100%).

    Rezultate

Cea mai mare putere de adeziune a fost inregistrata dupa indepartarea proceselor carioase cu abrazie cu aer, apoi cu sonoabrazie, cu sisteme mecano-chimice si la sfarsit cu instrumente rotative traditionale.

Straturile hibride create in dentina afectata de carii au demonstrat rezistenta la schimbarile mediului spre acid sau alcalin. Straturile hibride din grupurile 1 si 2 aveau o grosime de aproximativ 3-6μm ceea ce a aratat o infiltrare a rasinii bine definita in majoritatea cazurilor. In cazul gupului 3 stratul hibrid era mai gros (4-7μm). Dentina tratata cu Carisolv a aratat grosimea cea mai mare a stratului hibrid cu dimensiuni intre 5 si 9μm.

Fig 1. Imagine la microscopul electronic a interfetei dentina-adeziv dupa preparare conventionala cu freze extradure si aplicarea adezivului (Single Bond). Strat hibrid si prelungirile si colateralele adezivului evidente.

Fig 2. Sectiune transversala prin dentina afectata dupa aplicarea adezivului (Single Bond) in urma abraziei cu aer. De remarcat stratul hibrid si patrunderea adezivului.

Fig 3. Imagine la microscopul electronic a interfetei dentina-adeziv dupa preparare prin sonoabrazie si aplicarea adezivului (Single Bond). Strat hibrid mai gros si adezivului mai lungi si mai rare.

Fig 4. Sectiune transversala prin dentina afectata dupa aplicarea adezivului (Single Bond) in urma prepararii cu sistemul Carisolv. Stratul hibrid este gros, iar prelungirile adezivului sunt lungi si dese.

    Discutii

Au fost studiate in literatura de specialitate diferite tipuri de sisteme adezive: simple, sistem adeziv dinte-gravant si puterea lor de adeziune la dentina.

In majoritatea cazurilor au fost raportate esecuri prin percolare. Studii ce au vizat hibridizarea dentinei cu aceste sisteme adezive au aratat o buna rezistenta la gravajul cu acid fosforic sau hipoclorit de sodiu. Aceste rezultate demonstreaza ca sistemele adezive de inalta calitate si putere de adeziune ridicata pot fi durabile.

Studiile lui Nakabayashi au aratat faptul ca puterea de adeziune este cu atat mai mare cu cat stratul hibrid este mai mare. La straturile subtiri cand dentina nu este bine impregnata cu adeziv si puterea de adeziune depaseste 12 Mpa apar esecuri. Aceleasi rezultate au fost raportate in trecut de Kiyomura. Rezultatele testelor au aratat ca dentina nehibridizata reprezinta un defect la interfata adeziv-dentina si ca acest defect trebuie eliminat.

Scopul acestui studiu este de a caracteriza substratul dentinar cu ajutorul valorii obtinute prin laser-fluorescenta, asa cum le-a descris Haak si colaboratorii. In acest studiu au fost evidente diferente in ceea ce priveste duritatea suprafetelor dentinare, ceea ce a servit ca un indicator al faptului ca a fost atinsa limita intre zona demineralizata si cea subiacenta. Totusi, pentru ca zona subiacenta nu este stratul cel mai dur si pentru ca, de fapt, si ea este partial demineralizata si poroasa, este logic sa pesupunem ca adezivitatea ar putea scadea in regiunea dintre stratul hibrid si dentina subiacenta. Aceasta regiune este considerata a fi cel mai slab punct din punct de vedere al rezistentei mecanice.

In contrast cu dentina normala, la nivelul ultrastructurii dentinei afectate de carii apar variatii morfologice. Totodata au fost demonstrate diferente in ceea ce priveste forma stratului hibrid in functie de nivelul profunzimii in dentina. Atunci cand la nivelul dentinei afectate de carii a fost aplicat un sistem adeziv intr-un timp autogravant, stratul hibrid format este de doua ori mai gros decat cel de la nivelul dentinei normale.

La nivelul celui de-al patrulea grup s-a observat formarea unui strat hibrid mai gros si mai dens decat in alte grupuri. Acesta diferenta ar putea fi explicata prin reducerea sau absenta stratului de rumegus dentinar ("smear layer") dupa tratamentul cu Carisolv, datorita proprietatii de dizolvare a acestuia de catre hipocloritul de sodiu (NaOCl) prezent in substanta. In contrast cu sistemul Carisolv, prepararea conventionala, abrazia cu aer si sonoabrazia au general un strat de rumegus dentinar ("smear layer") pe suprafata dentinara obturand multi tubuli dentinari. Se presupune ca gelul demineralizant ar fi penetrat mai profund in acest fel.

Aceste teste, ce au urmarit puterea adezivului la nivelul interfetei dentinei, ar trebui continuate cu investigatii suplimentare inainte de a se forma o concluzie in ceea ce priveste adezivitatea sistemului autogravant la substratul dentinar.

    Concluzii

1. Puterea adezivului folosind sistemul Single Bond dupa indepartarea dentinei prin cele 4 tehnici duce la acceptarea ipotezei ca niciuna dintre aceste tehnici nu o afecteaza. Diferentele intre metodata conventionala si cele alternative sunt reduse daca dentina este tratata cu acid fosforic.

2. Stratul hibrid obtinut prin penetrarea adezivului in dentina afectata este rezistent la aplicarea de acid clorhidric sau hipoclorit de sodiu. Totusi, portiunile demineralizate din dentina situate sub stratul hibridizat reprezinta un defect la nivelul interfetei adezive in ceea ce priveste rezistenta mecanica.

3. Puterea adeziva a sistemului la nivelul dentinei afectata de carii are valori mici.

BIBLIOGRAFIE:

1. Kidd EAM, Joyston-Bechal s, Beighton D. Microbiological validation of assessments of caries activity during preparation. Caries Research 1993; 27:402-8.

2. Ricketts DNJ, Kidd EAM, Beighton D. Operative and microbiological validation visual, radiographic and electronic diagnosis of acclusal caries in non-cavitated teeth judged to be in need of operative care. British Dental Journal 1995; 179:214-20.

3. Ricketts D. Management of the deep carious lesion and the vital pulp dentine complex. British Dental Journal 2001; 191:606-10.

4. Ranly DM, Garcia-Godoy F. Current and potential pulp therapies for primary and young permanent teeth. Journal of Dentistry 2000; 28:153-61.

5. Mertz-Fairhurst EJ, Curtic JW, Ergle JW, et al. Ultraconservative and cariostatic dealed restorations: results at year 10. Journal of the American Dental Association 1998; 129:55-66.

6. Atac A, Cehreli ZC, Sener B. Antibacterial activity of fifth-generation dentine bonding systems. Journal of Endodontics 2001; 27:730-3.

7. Stanley HR. Pulpal responses to dental techniques and materials. Dental Clinics of North America 1976; 1:115-26.

8. Yip HK, Stevenson AG, Beeley JA. The specificity of caries detector dyes in cavity preparation. British Dental Journal 1994; 176:417-21.

9. Cehreli ZC, Atlay N. 3-year clinical evaluation of a polyacid-modified resin composite in minimally-invasive acclusal cavities. Journal of Dentistry 2000; 28:117-22.

10. Goldstein RE, Parking FM. Air abrasive technology: its new role in restorative dentistry. Journal of American Dental Association 1994; 125:551-7.

11. Hamilton JC, Dennison JB, Stroffers KW, et al. A clinical evaluation of air abrasion treatment of questionable carious lesions. Journal of the American dental Association 2001; 132:762-9.

12. Goldstein RE, Parkins FM. Using air abrasive technology to diagnose and restore pit and fissure caries. Journal of the American Dental Association 1995; 126:761-6.