Chemomechaniczne opracowywanie ubytków – prezentacja systemu Carisolv

Współcześnie, stomatolog dysponuje wieloma sposobami usuwania tkanek próchnicowych, od tych najprostszych i najtańszych, mamy tu na myśli tradycyjne wiertło stomatologiczne, po bardzo zaawansowane technicznie, a zarazem drogie. Są to metody ultradźwiękowe, laserowe, abrazyjno-powietrzne. Urządzenia te są coraz bardziej doskonałe. Zadajemy sobie zatem pytanie czy nieodłączny atrybut stomatologa, jakim stało się wiertło zniknie kiedyś z naszych gabinetów? Wydaje się to być niemożliwe chociaż, jak często tego doświadczamy, rozwój techniki wyprzedza naszą wyobraźnię.

Od skonstruowania w 1870 roku przez Morrisona pierwszej, ręcznie napędzanej wiertarki wiele się oczywiście zmieniło. Udoskonalono jej konstrukcję, zwiększono liczbę obrotów, wreszcie wprowadzono nowe rodzaje wierteł i materiały do ich produkcji. Jednak idea tej metody pozostawała ciągle ta sama – należy usunąć mechanicznie ostrzem wiertła tkankę próchnicową. Ale w jaki sposób usunąć tylko tkankę próchnicową nie naruszając zdrowej struktury? Jak zapanować nad wiertłem, aby pracowało wyłącznie tam gdzie jest to potrzebne? Tego problemu nigdy nie rozwiązano. Wymagało to zmiany sposobu myślenia i skierowania go w zupełnie inną stronę, w stronę chemii.

Upraszczając nieco sprawę można przyjąć, iż próchnicowa zębina składa się z dwóch warstw (1, 2): pierwsza – zewnętrzna, zdegradowana, jest silnie odwapniona, z zaburzonym układem włókien kolagenowych i nie ulega remineralizacji, druga – wewnętrzna, częściowo odwapniona, zdolna do fizjologicznej remineralizacji, z zachowanymi żywymi wypustkami odontoblastów. Jak wykazano w badaniach biochemicznych, zdolność do remineralizacji wynika z odwracalnego zmniejszenia ilości wiązań krzyżowych i zwiększenia przez to ich prekursorów (dihydroksynorleucyna i hydroksynorleucyna) (3). Możliwe jest rozróżnienie obu stref, poprzez zastosowanie barwników, np. eozyny lub 0,5% roztworu zasadowej fuksyny, przy czym wybarwieniu ulega tylko pierwsza warstwa (4, 5, 6). Bakterie mogą penetrować tylko warstwę pierwszą, w związku z czym całkowite jej usunięcie jest równoznaczne z opanowaniem infekcji (7); natomiast warstwa druga jest tylko częściowo odwapniona, stąd może ona, w wyniku odpowiedniego leczenia ulec całkowitej remineralizacji. Wiele doświadczeń przekonuje, iż ubytek uznany klinicznie za opracowany (test twardości dna po zarysowaniu zgłębnikiem) w istocie nie jest pozbawiony warstwy nie ulegającej remineralizacji (8, 9). Z drugiej zaś strony wykazano wątpliwą miarodajność testów barwnikowych, ponieważ okazało się, że wykazują one powinowactwo do odwapnionej zębiny, bez względu na przyczynę mniejszego wysycenia solami. Stąd też wybarwienie zdrowej, niezainfekowanej zębiny w sąsiedztwie granicy szkliwno-zębinowej lub przylegającej do miazgi (10, 11, 12). Zatem, w pełni obiektywna detekcja zębiny próchnicowej w ubytku pozostaje kolejnym dotąd nierozwiązanym problemem.

Skuteczna chemiczno-mechaniczna metoda to taka, która pozwoli na całkowite usunięcie pierwszej zainfekowanej warstwy bez naruszania warstwy drugiej. W zębinie próchnicowej włókna kolagenu ulegają częściowej degradacji wywołanej proteolityczną aktywnością drobnoustrojów. Rolę stabilizującą II- i IV-rzędową strukturę kolagenu stanowią wiązania wodorowe, których zniszczenie jest kluczem do destrukcji struktury zębiny i jej rozmiękczenia na tyle, że jej następowe usunięcie mechaniczne jest łatwe i nie wymaga użycia narzędzi rotujących. Pierwszą odkrytą substancją działającą w ten sposób była N-monochloroglicyna (NMG, GK-101), zmodyfikowana kilka lat później do N-monochloro-DL-2-aminomaślanu (NMAB, GK-101E), co stało się podstawą do rozpoczęcia produkcji w 1984 roku pierwszego systemu do chemo-mechanicznego usuwania próchnicy, o nazwie Caridex (National Patent Medical Products Inc., New Brunswick, New Jersey). Mechanizm działania chlorowanej glicyny polegał na chlorowaniu wolnych grup aminowych i amidowych łańcuchów białkowych, tworząc składniki N-chlorobiałkowe. Caridex działał także na ważny element stabilizujący strukturę kolagenu, a mianowicie na hydroksyprolinę (stanowiącą około 12% jego składu) i degradował ją do kwasu pirolo-2-karboksylowego (13). W ten sposób niszczono II- i IV-rzędową strukturę białka.

Caridex był systemem skomplikowanym, drogim i kłopotliwym w użyciu, dlatego też nie sprawdził się i został wycofany z produkcji.

W roku 1980 szwedzcy naukowcy rozpoczęli pracę nad stworzeniem nowego systemu do usuwania tkanek próchnicowych. Badania zainicjował biochemik Lars Stridh wraz z Christerem Hedwardem. Równocześnie w Malmö rozpoczęli prace Dan Ericson i Rolf Bronstein. Współpraca obu zespołów od roku 1990 zaowocowała odkryciem i opatentowaniem w Szwecji preparatu Carisolv. Producentem preparatu jest firma MediTeam Dentalutveckling AB z Göteborga. Początkowo Carisolv został wprowadzony na rynek szwedzki, a następnie sukcesywnie na inne rynki europejskie, w tym także polski (dostępny w sprzedaży od maja ´99, po uzyskaniu świadectwa rejestracyjnego Instytutu Leków). Jedynym oficjalnym dystrybutorem jest firma Polorto, która organizuje szkolenia teoretyczno-praktyczne w różnych ośrodkach akademickich w Polsce mające na celu zapoznanie lekarzy z właściwą techniką pracy, co pozwoli na uniknięcie błędów, a także rozczarowań w czasie stosowania Carisolvu w praktyce.

Carisolv jest systemem do chemo-mechanicznego usuwania próchnicy, na który składa się substancja czynna oraz odpowiednie instrumenty (ryc. 1).

Substancja czynna powstaje poprzez zmieszanie dwóch roztworów, z których każdy znajduje się w specjalnej strzykawce w ilości 0,5 ml.:

1. Pierwsza biała, nieprzezierna strzykawka zawiera 0,5% roztwór podchlorynu sodu. Nieprzezierność strzykawki wynika z nietrwałości wystawionego na działanie promieni słonecznych podchlorynu sodu.

2. Druga przezroczysta strzykawka zawiera różowy płyn w skład którego wchodzą 3 aminokwasy (leucyna, lizyna i kwas glutaminowy), chlorek sodu, wodorotlenek sodu, karboksymetyloceluloza, jako środek zagęszczający oraz erytrozyna nadająca różową barwę.

Carisolv dostarczany jest w opakowaniach 10-strzykawkowych (po 5 sztuk każdego z dwóch rodzajów strzykawek). Należy przechowywać go w lodówce, natomiast przed użyciem wskazane jest jego wcześniejsze wyciągnięcie, aby osiągnął temperaturę pokojową. Okres trwałości preparatu wynosi 12 miesięcy i podyktowany jest stabilnością podchlorynu, który pełni kluczową rolę w procesie zmiękczania próchnicowej zębiny. Firma rozpoczęła także konfekcjonowanie materiału w opakowaniach typu Multimix. Jest to jedna dwukomorowa strzykawka wraz z odpowiednimi końcówkami mieszającymi. Naciskając na tłoczek składniki wydostają się do końcówki gdzie następuje ich dokładne zmieszanie. System ten przypomina znany sposób przygotowywania mas wyciskowych w opakowaniach typu cartrige. Ilość aktywnego składnika powinna wystarczyć na około 15 leczeń, oczywiście przy założeniu, że jednorazowo zostanie przygotowana tylko taka ilość preparatu jaka będzie potrzebna do przeprowadzenia zabiegu. Jest to duża zaleta tej metody pakowania żelu, gdyż pozwala w znacznym stopniu poprawić ekonomikę pracy. Przypominamy, iż w przypadku dwóch oddzielnych strzykawek, pozostała, niejednokrotnie znaczna ilość preparatu była po prostu wyrzucana. Niestety, otwarte opakowanie jest zdatne do użytku jedynie przez miesiąc.

Należy podkreślić, iż narzędzia są integralnym składnikiem systemu i tylko ich użycie gwarantuje skuteczność zabiegu. Wykonane są ze stali nierdzewnej i mają formę rączki (uchwytu) z zakrętką do której dokręca się odpowiednią końcówkę (z każdej strony uchwytu) (ryc. 2). Tak więc komplet 4 rączek i 8 końcówek stanowi cały zestaw potrzebny do pracy. Taka konstrukcja pozwala w razie potrzeby na wymianę końcówki bez zakupu całego narzędzia, w którym uchwyt jest najdroższym elementem. Zakup instrumentów wiąże się z dużym i niestety z niezbędnym wydatkiem. Nasze odczucia w pracy narzędziami są bardzo pozytywne. Zapewniają pewny uchwyt, doskonałe wyważanie, a więc i łatwość przenoszenia siły oraz dostęp do wszystkich powierzchni ubytku, a różnorodność kształtu pozwala na dokładne jego opracowanie. Pewnym mankamentem są ostre krawędzie na trzonku instrumentu, które przy dłuższej pracy mogą dokuczać i powodować dyskomfort w czasie trzymania narzędzia. Wady te zostały wyeliminowane w nowych narzędziach, w których metalowy, kanciasty trzonek został zastąpiony lekkim ergonomicznym plastikowym uchwytem. Tajemnica działania instrumentu tkwi w unikalnym kształcie części pracującej. Pod względem formy końcówki dzielimy na cztery grupy:

a) kształt gwiazdy trójramiennej (w końcówce Star 1 oraz Star 2) oraz czteroramiennej (w końcówce Star 3). Każda z nich bardzo dobrze nadaje się do aplikowania żelu do ubytku. Ze względu na swoją budowę posiadają dużą wydajność zeskrobywania mas próchnicowych, ponieważ ich ostrza mogą działać wielokierunkowo.

b) płaskie, okrągłe końcówki Flat 1 oraz Flat 2 i 3, które mogą usuwać tkanki w dwóch kierunkach; ponieważ siła zostaje rozłożona tylko na jedno ostrze, są one bardziej agresywne i lepiej sprawdzają się w przypadku twardszych tkanek jakie spotykamy w próchnicy przewlekłej. Końcówka Flat 3 jest doskonała w rozległych ubytkach, przy usuwaniu dużych porcji powierzchownych, miękkich mas próchnicowych.

c) końcówka przypominająca tępy zgłębnik (Point) może służyć do sprawdzania twardości dna ubytku, ale przede wszystkim do uswania próchnicy z trudno dostępnych miejsc granicy szkliwno-zębinowej.

d) dłutkowata, płaska końcówka o wąskim ostrzu będącym przedłużeniem trzonka (Flat 0), podobnie jak ww., może służyć kontroli granicy szkliwno-zębinowej, jak również usuwania tkanek z różnych zachyłków. Jest to bardzo agresywny instrument, dlatego też należy posługiwać się nim ze szczególną ostrożnością i delikatnością.

W nowej generacji narzędziach pojawiła się końcówka z podwójną gwiazdką oraz dwie znane już Flat 0 i Star 3 ale z dodatkowymi wygięciami ułatwiającymi manipulację w trudno dostępnych miejscach ubytku.

Podobnie jak w pracy konwencjonalnymi narzędziami obrotowymi, również podczas preparatyki chemo-mechanicznej obowiązują nas zasady doboru wielkości narzędzia do wielkości ubytku. W głębokich, rozległych ubytkach nie należy stosować małych, agresywnych końcówek, gdyż przy zbyt dużym nacisku można doprowadzić do skaleczenia miazgi. Lepiej w takim przypadku użyć końcówki gwiaździstej. Z naszych doświadczeń wynika, iż najczęściej i najchętniej stosowanymi instrumentami są Star 2, Flat 2 i Flat 0. Należy zauważyć, iż końcówki pracujące tych instrumentów nie są ostre lecz tępe, płaskie. Dzięki temu uzyskano tzw. zerowy kąt ścinania (rozwiązanie stosowane np. w produkcji niklowo-tytanowych narzędzi endodontycznych), co zapewnia efekt ścierania zmiękczonej powierzchni, a nie jej ścinania.

Podchloryn sodu zostaje wymieszany z aminokwasami (leucyna, lizyna i kwas glutaminowy) w środowisku o wysokim pH – wolny chlor reaguje z grupami aminowymi i powstaje N-chlorowana postać aminokwasu. Ta forma jest niestabilna i łatwo ulega rozkładowi. W ten sposób chlor lekko związany może nadal reagować z siatką kolagenową z odsłoniętymi wiązaniami wodorowymi (z hydroksyproliny powstaje kwas 2-pyrolokarboksylowy). Oddziaływanie na tkankę zdrową jest stosunkowo nieznaczne, gdyż chlor jest związany z aminokwasami (w tym wypadku aż z trzema). Trzy różne N-chlorowe aminokwasy zwiększają skuteczność działania, gdyż mogą oddziaływać na różne części kolagenu.

Stosowanie Carisolvu nie wyklucza użycia wiertarki dentystycznej. Często jest to niezbędne, aby stworzyć dostęp do mas próchnicowych. Ubytek należy otworzyć, znieść nawisy szkliwa, a także usunąć stare wypełnienia. Nie da się tych czynności wykonać narzędziami ręcznymi. Wszelkie hasła reklamowe w stylu „koniec z borowaniem” przynoszą dużą szkodę, gdyż wprowadzają pacjentów w błąd, kiedy lekarz obiecuje zabieg z zastosowaniem Carisolvu, a chwyta za wiertarkę. Dopiero gdy ubytek jest odpowiednio przygotowany oraz odizolowany od śliny, można przystąpić do właściwej pracy. Jako izolację naturalnie zalecamy koferdam coraz szerzej wchodzący do praktyki stomatologicznej w Polsce. Nie jest on bezwzględnie wymagany, ponieważ żel Carisolv nie ma negatywnego wpływu na błonę śluzową jamy ustnej.

Bezpośrednio przed użyciem należy odkręcić zakrętki po czym skręcić strzykawki ze sobą. Następnie przepychając kilkakrotnie tłoczki skręconych strzykawek mieszamy ich zawartości, przepychamy całość do przezroczystej strzykawki, rozkręcamy i wyciskamy zawartość do kieliszka. Tak sporządzony roztwór jest aktywny przez około 30 minut. Konsystencja rzadkiego żelu pozwala na przeniesienie go za pomocą ręcznych instrumentów do ubytku tak, że niepotrzebne jest stosowanie dodatkowego pędzelka. Po przeniesieniu należy odczekać około 30 sekund, po czym można delikatnie wyskrobywać zmiękczoną zębinę. Roztwór dokłada się co pewien czas (nie odczekując kolejnych 30 sek.) i ciągle wyskrobuje, aż płyn pozostający w ubytku pozostaje klarowny, a dno ubytku jest twarde przy sondowaniu. W zasadzie, w trakcie zabiegu, nie powinno się płukać ubytku, jednak z naszych doświadczeń wynika, iż jest to pomocne, gdyż zapewnia lepszą widoczność i pozwala na ocenę ilości pozostawionej zębiny do usunięcia. Należy jednak pamiętać, aby po nałożeniu nowej porcji do przepłukanego ubytku, ponownie odczekać 30 sekund.

Postępowanie odtwórcze tak opracowanego ubytku nie różni się niczym od wypełniania ubytków preparowanych konwencjonalnie. Na rycinach (ryc. 3-11) przedstawiono przykładowe opracowanie ubytku z zastosowaniem systemu Carisolv.

Carisolv Power Drive jest udoskonaleniem i rozszerzeniem systemu Carisolv (celowo stosujemy pojęcie system Carisolv, nie zawężając nazwy jedynie do preparatu) wdrażanym w ostatnim czasie przez producenta. Jest to przenośne, mechaniczne urządzenie, zasilane akumulatorkami, składające się ze specjalnej kątnicy i urządzenia sterującego z możliwością podłączenia pedału nożnego (ryc. 12). Niezbędnym uzupełnieniem zestawu są specjalnie skonstruowane wiertła (w 3 różnych kształtach), które w zależności od potrzeb mogą pracować w obu kierunkach. Jeśli wiertła obracają się zgodnie ze wskazówkami zegara, wtedy ich praca jest bardziej agresywna, wykorzystywane są ostre ostrza (450 obr/min). Na urządzeniu sterującym pali się wtedy czerwona lampka. Tym trybem powinno się rozpoczynać pracę w ubytku. Po zbliżeniu się do zdrowej zębiny przełączamy na tryb delikatny (zielona lampka). Wtedy wiertło obraca się w przeciwną stronę,ścierając zębinę swoimi mniej ostrymi krawędziami (350 obr/min). Urządzenie pozwala na skuteczną pracę z maksymalnym zaoszczędzeniem zdrowej tkanki, dzięki ciągłemu pomiarowi siły nacisku. Przekroczenie dopuszczalnej wartości spowoduje zatrzymanie pracy. W tym momencie za wcześnie jest na jakiekolwiek oceny użytkowe nowego urządzenia, ponieważ nie jest ono dostępne w sprzedaży. Jest to bez wątpienia zupełnie nowe podejście do zagadnienia chemomechanicznego usuwania tkanek próchnicowych, przez co sam zabieg ma szansę stać się bardziej efektywnym i ekonomicznie uzasadnionym. Nie znamy na razie reakcji pacjentów, dla których Carisolv kojarzony był z „bezwiertłowym” leczeniem próchnicy. Nowy produkt zaprzecza tej idei ale być może zostanie szeroko zaakceptowany przez pacjentów i lekarzy praktyków.