*Emil Korporowicz1, Dariusz Gozdowski2, Dorota Olczak-Kowalczyk1
Ocena laboratoryjna materiałów używanych do uszczelniania zagłębień anatomicznych w zębach stałych niedojrzałych
Pit and fissure sealants used in young permanent dentition – laboratory study
1Zakład Stomatologii Dziecięcej, Warszawski Uniwersytet Medyczny
Kierownik Zakładu: prof. dr hab. n. med. Dorota Olczak-Kowalczyk
2Katedra Dos?wiadczalnictwa i Bioinformatyki, Szkoła Gło?wna Gospodarstwa Wiejskiego, Warszawa
Kierownik Katedry: prof. dr hab. Wiesław Mądry
Streszczenie
Wstęp. Zabieg uszczelnienia zagłębień anatomicznych zębów charakteryzuje się wysoką skutecznością w zapobieganiu próchnicy. Nowe rodzaje materiałów złożonych – materiały samoadhezyjne oraz materiały typu bulk fill – stanowią ciekawą alternatywę dla standardowych uszczelniaczy na bazie żywic. Ich specyficzne cechy mogą przyczynić się do sukcesu klinicznego zabiegu uszczelniania. Warunkiem powodzenia zabiegu jest odpowiednia szczelność materiału, zapobiegająca mikroprzeciekowi bakteryjnemu.
Cel pracy. Celem pracy jest ocena laboratoryjna stopnia wypełnienia bruzd przez badane materiały oraz występowania nieszczelności połączenia między materiałami a szkliwem.
Materiał i metody. Bruzdy 15 zębów trzecich trzonowych stałych zostały uszczelnione badanymi materiałami: lak szczelinowy na bazie żywic – Helioseal F (Ivoclar Vivadent), materiał złożony samoadhezyjny – Vertise Flow (Kerr) i materiał złożony typu bulk fill – SDR (Dentsply Sirona) z zastosowaniem systemu łączącego XP Bond (Dentsply Sirona). Próbki zatopiono w żywicy epoksydowej, przecięto. Wykonano zdjęcia za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego. Następnie, w programie graficznym wykonano ocenę stopnia wypełnienia bruzd i adaptacji materiałów. Przeprowadzono analizę statystyczną.
Wyniki. Oceniono łącznie 22 próbki: 7 Helioseal F, 7 Vertise Flow i 8 SDR. Najwyższym odsetkiem głębokości wypełnienia bruzdy charakteryzował się SDR (0,808), następnie Vertise Flow (0,614) i Helioseal F (0,602). Najwyższym odsetkiem pola powierzchni wypełnienia bruzdy cechował się SDR – 0,938, następnie Helioseal F – 0,872 oraz Vertise Flow – 0,799. Między wynikami nie zaobserwowano różnic istotnych statystycznie. Dla SDR odsetek niedostatecznej adaptacji materiału wyniósł 0, dla Vertise Flow – 0,069, a dla Helioseal F – 0,149. Odnotowano istotną statystycznie różnicę odsetków nieprawidłowej adaptacji między materiałem Helioseal F a SDR.
Wnioski. Stopien? wypełniania bruzd przez wszystkie badane materiały jest poro?wnywalny, natomiast stopien? adaptacji materiałów do powierzchni szkliwa różni się statystycznie w porównaniu SDR z Helioseal F, na korzyść SDR.
Summary
Introduction. Pit and fissure sealing is highly efficient in caries prevention. New types of composite materials – self-adhesive and bulk fill materials – are interesting alternatives to standard resin-based sealants. Their specific features may contribute to the clinical success of the sealing procedure. The requirement for a successful procedure is an adequate seal of the material to prevent bacterial microleakage.
Aim. The aim of this study is the laboratory evaluation of the degree of filling of fissures by the tested materials and the occurrence of gaps between the materials and enamel.
Material and methods. Fissures of 15 permanent third molars were sealed with the following materials: Helioseal F (Ivoclar Vivadent), Vertise Flow (Kerr) and SDR (Dentsply Sirona) with XP Bond (Dentsply Sirona). The specimens were embedded in epoxy resin and cut. Images were taken using a scanning electron microscope. An evaluation of the degree of fissure filling and material adaptation was performed in a graphic software. Statistical analysis was performed.
Results. A total of 22 samples were evaluated: 7 Helioseal F, 7 Vertise Flow and 8 SDR. SDR had the highest percentage of fissure filling depth (0.808), followed by Vertise Flow (0.614) and Helioseal F (0.602). The highest percentage of fissure fill area was characterized by SDR at 0.938, followed by Helioseal F at 0.872 and Vertise Flow at 0.799. No statistically significant differences were observed between the results. The percentage of inadequate material adaptation was 0 for SDR, 0.069 for Vertise Flow and 0.149 for Helioseal F. There was a statistically significant difference between Helioseal F and SDR material.
Conclusions. The degree of fissure filling by all tested materials is comparable, while the degree of adaptation of the materials to the enamel surface is statistically different when comparing SDR to Helioseal F, in favor of SDR.
Wstęp
Zabieg uszczelnienia zagłębień anatomicznych zębów ma na celu izolację środowiska bruzd od środowiska jamy ustnej. Pośrednio ułatwia także oczyszczanie uszczelnionych powierzchni zębów (1, 2). Charakteryzuje się wysoką skutecznością w zapobieganiu próchnicy, co zostało udowodnione w licznych badaniach klinicznych (3-6). Najczęściej stosowanymi materiałami do uszczelniania są uszczelniacze na bazie żywic, kompomery oraz cementy szkło-jonomerowe czy szkło-jonomerowe modyfikowane żywicą (6). Dotychczas nie udowodniono jednak jednoznacznej przewagi klinicznej żadnego z wymienionych materiałów. Wytyczne międzynarodowych stowarzyszeń naukowych wskazują, że materiałami pierwszego wyboru są uszczelniacze na bazie żywic, natomiast cementy szkło-jonomerowe powinny być stosowane czasowo, z uwagi na ich gorszą retencję (5, 7, 8). W aktualnym piśmiennictwie pojawiają się też badania dotyczące zastosowania materiałów złożonych o półpłynnej konsystencji (typu flow), których niska lepkość czy mniejsza porowatość i lepsza odporność na ścieranie w stosunku do laków szczelinowych mogą przyczynić się do sukcesu klinicznego zabiegu uszczelniania (9-11). Nowe rodzaje materiałów złożonych – materiały samoadhezyjne typu flow (12) oraz materiały typu bulk fill o zmniejszonych naprężeniach podczas polimeryzacji (13) – stanowią również ciekawą alternatywę dla materiałów typu flow. Ich cechy mogą przyczynić się do uproszczenia procedury zabiegowej – w przypadku materiałów samoadhezyjnych, a także materiałów typu bulk fill – polepszenia retencji materiału w głębokich bruzdach, w których stosowanie standardowych materiałów półpłynnych mogłoby generować występowanie wysokich naprężeń podczas polimeryzacji (14). Warunkiem sukcesu klinicznego zabiegu uszczelniania jest, podobnie jak w przypadku wypełnień, zredukowanie szansy na mikroprzeciek bakteryjny poprzez szczelność zastosowanego materiału. Dlatego, w prezentowanych badaniach laboratoryjnych autorzy skupili się na ocenie stopnia wypełnienia bruzd przez materiały oraz występowania ewentualnych obszarów nieszczelności na granicy materiał-szkliwo.
Cel pracy
Celem pracy jest ocena laboratoryjna stopnia wypełnienia bruzd przez materiały używane do uszczelniania bruzd i zagłębień anatomicznych oraz występowania nieszczelności połączenia między materiałami a szkliwem.
Materiał i metody
W badaniu użyto 15 zębów trzecich trzonowych stałych usuniętych ze wskazań ortodontycznych, bez objawów próchnicy (kod 0 według ICDAS II). Po oczyszczeniu powierzchni żujących szczotką na wolnoobrotową końcówkę stomatologiczną z użyciem pasty polerskiej Clean Polish (Kerr) zęby zostały losowo podzielone na trzy grupy reprezentujące badane materiały – lak szczelinowy na bazie żywic Helioseal F (Ivoclar Vivadent), materiał złożony samoadhezyjny Vertise Flow (Kerr) i materiał złożony typu bulk fill SDR (Dentsply Sirona) z zastosowaniem systemu łączącego XP Bond (Dentsply Sirona). Powierzchnie okluzyjne zostały wytrawione kwasem ortofosforowym 36% (Arkona) przez 20 sekund, wypłukane sprayem wodno-powietrznym, osuszone. Następnie, bruzdy zostały uszczelnione badanymi materiałami według instrukcji producenta (ryc. 1). Próbki zatopiono w żywicy epoksydowej, cięto wzdłuż długiej osi zęba (przez bruzdę centralną) w dwóch miejscach za pomocą tarczy diamentowej niskoobrotowej o grubości 0,4 mm (Isomet) z chłodzeniem wodnym. W ten sposób, każdy ząb został podzielony na trzy części, z których do badan? kwalifikowano dwie próbki z powierzchni nieprzylegających do siebie. Następnie, powierzchnie próbek zeszlifowano węglikiem krzemu o granulacji 25 μm, polerowano zawiesiną diamentową o malejącej granulacji: 3, 1, 0,25 μm. Po polerowaniu, próbki płukano w wodzie destylowanej w myjce ultradźwiękowej. Preparaty przechowywano w roztworze tymolu 0,4% nie dłużej niż 72 godziny, w temperaturze 4°C. Próbki zostały ocenione w mikroskopie optycznym (Smart Optic Basic, Seliga Microscopes) pod kątem obecności artefaktów uniemożliwiających dalszą ocenę (np. pęcherze powietrza, pęknięcia). Z badan? wykluczono 8 próbek (ryc. 2).
Ryc. 1. Aplikacja materiału SDR
Ryc. 2. Próbka zakwalifikowana do dalszego badania
Następnie wykonano ocenę stopnia wypełnienia bruzd i adaptacji materiałów w skaningowym mikroskopie elektronowym (ang. scanning electron microscope – SEM) – JSM-6380 LA sprzężonym z mikrosondą elektronową EDS (Jeol). Po wykonaniu zdjęć każdej bruzdy w różnych powiększeniach zapisano je w formacie TIFF (ryc. 3).
Ryc. 3. Zdjęcie bruzdy w formacie TIFF, otwarte w programie graficznym
Do przeprowadzenia pomiarów użyto programu graficznego Gimp 2.8.16. Wykonano pomiary: głębokości bruzdy, głębokości wypełnienia bruzdy przez materiał, pola powierzchni bruzdy, pola powierzchni materiału, obwodu materiału, długości nieprawidłowej adaptacji między materiałem a szkliwem. Pomiary przeprowadzano na zdjęciach wykonanych w powiększeniu 40-krotnym. Wszystkie wartości mierzone były przez program w pikselach. Na podstawie załączonej w każdym obrazie skali piksele przeliczano na mikrometry.
Do pomiaru głębokości bruzdy i głębokości zapływania materiału wyznaczono punkty odniesienia w celu zachowania powtarzalności pomiarów.
W celu pomiaru pola powierzchni najpierw zaznaczano obszar pomiaru. Użyto narzędzia „inteligentne nożyce”, które na podstawie zaznaczonej serii punktów kontrolnych tworzy jednolitą krzywą wzdłuż krawędzi o dużej kontrastowości. Takimi krawędziami jest krawędź materiału uszczelniającego na tle zęba (szkliwa) lub pustego niewypełnionego obszaru. Następnie zaznaczenie było skontrolowane pod kątem ewentualnych niedokładności. Po akceptacji kształtu zaznaczano wybrany fragment obrazu, odpowiadający zarówno obwodowi bruzdy, jak i materiału (ryc. 4). Za pomocą narzędzia histogramu notowano liczbę pikseli w zaznaczonym obszarze, czyli pole powierzchni określone w pikselach. Następnie dokonano przeliczenia pola na μm2. Pomiar obwodu materiału oraz obwodu bruzdy wykonano podobnie jak w przypadku pola powierzchni, z tym że mierzono obwód zaznaczenia.
Ryc. 4. Zaznaczony obwód materiału
Dodatkowo mierzono długość nieodpowiedniej adaptacji materiału do ściany bruzdy, jeśli taka wystąpiła (ryc. 5). W przypadku wątpliwości, wykonywano zdjęcia w większych powiększeniach. Długość oznaczano za pomocą metody analogicznej do pomiaru obwodu. Wszystkie długości nieprawidłowej adaptacji dla danej próbki sumowano. Wyniki pomiarów zestawiono w tabelach w arkuszu kalkulacyjnym Excel 15.27 (Microsoft). Obliczono stosunek głębokości zapłynięcia materiału do głębokości bruzdy, pola powierzchni wypełnionego przez materiał do pola powierzchni bruzdy oraz długości niewłaściwej adaptacji materiału do obwodu materiału. W razie potrzeby wykonano odpowiednie przeliczenia jednostek.
Ryc. 5. Materiał z widocznym obszarem niewłaściwej adaptacji do szkliwa
Analizę statystyczną przeprowadzono, używając programu Statistica 12 (StatSoft). W każdym z obliczeń przyjęto poziom istotności p = 0,05. Obliczenia statystyczne dla wyników pomiarów wykonano na podstawie analizy wariancji. W celu określenia korelacji między typem bruzd a wybranymi wynikami pomiarów zastosowano współczynnik korelacji rang Spearmana.
Wyniki
Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.
Mam kod dostępu
- Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu albo wszystkich artykułów (w zależności od wybranej opcji), należy wprowadzić kod.
- Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.
- Aby kupić kod proszę skorzystać z jednej z poniższych opcji.
Opcja #1
24 zł
Wybieram
- dostęp do tego artykułu
- dostęp na 7 dni
uzyskany kod musi być wprowadzony na stronie artykułu, do którego został wykupiony
Opcja #2
59 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 30 dni
- najpopularniejsza opcja
Opcja #3
119 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 90 dni
- oszczędzasz 28 zł
Piśmiennictwo
1. Simonsen RJ, Neal RC: A review of the clinical application and performance of pit and fissure sealants. Aust Dent J 2011; 56(1 suppl.): 45-58.
2. Erdemir U, Sancakli HS, Yaman BC et al.: Clinical comparison of a flowable composite and fissure sealant: a 24-month split-mouth, randomized, and controlled study. J Dent 2014; 42(2): 149-157.
3. Ahovuo-Ahovuo-Saloranta A, Forss H, Walsh T et al.: Sealants for preventing dental deacay in the permanent teeth. Cochrane Database Syst Rev 2013; 28(3): CD001830.
4. Wright JT, Tampi MP, Graham L et al.: Sealants for Preventing and Arresting Pit-and-fissure Occlusal Caries in Primary and Permanent Molars A systematic review of randomized controlled trials – a report of the American Academy of Pediatric Dentistry and the American Dental Association. J Am Dent Assoc 2016; 147(8): 631-645.
5. Beauchamp J, Caufield PW, Crall JJ et al.: Evidence-based clinical recommendations for the use of pit and fissure sealant: a report of the American Dental Association Council on Scientific Affairs. J Am Dent Assoc 2008; 139: 257-268.
6. Wright JT, Crall JJ, Fontana M et al.: Evidence-based Clinical Practice Guideline for the Use of Pit-and-Fissure Sealants. A report of the American Dental Association and the American Academy of Pediatric Dentistry. J Am Dent Assoc 2016; 147(8): 672-682.
7. Welbury R, Raadal M, Lygidakis NA; European Academy of Paediatric Dentistry: EAPD guidelines for the use of pit and fissure sealants. Eur J Paediatr Dent 2004; 5(3): 179-184.
8. American Academy on Pediatric Dentistry Clinical Affairs Committee-Restorative Dentistry Subcommittee; American Academy on Pediatric Dentistry Council on Clinical Affairs. Guideline on pediatric restorative dentistry. Pediatr Dent 2008-2009; 30(7 suppl.): 163-169.
9. Corona SA, Borsatto MC, Garcia L et al.: Randomized, controlled trial comparing the retention of a flowable restorative system with a conventional resin sealant: one-year follow up. Int J Paediatr Dent 2005; 15(1): 44-50.
10. Kucukyilmaz E, Savas S: Evaluation of Different Fissure Sealant Materials and Flowable Composites Used as Pit-and-fissure Sealants: A 24-Month Clinical Trial. Pediatr Dent 2015; 7(5): 468-473.
11. Asefi S, Eskandarion S, Hamidiaval S: Fissure sealant materials: Wear resistance of flowable composite resins. J Dent Res Dent Clin Dent Prospects 2016; 10(3): 194-199.
12. Jafarzadeh M, Malekafzali B, Tadayon N, Fallahi S: Retention of a flowable composite resin in comparison to a conventional resin-based sealant: one-year follow-up. J Dent (Tehran) 2010; 7: 1-5.
13. Eliades A, Birpou E, Eliades T, Eliades G: Self-adhesive restoratives as pit and fissure sealants: a comparative laboratory study. Dent Mater 2013; 29(7): 752-762.
14. Bagherian A, Sarraf Shirazi A, Sadeghi R: Adhesive systems under fissure sealants: yes or no?: A systematic review and meta-analysis. J Am Dent Assoc 2016; 147(6): 446-456.
15. König KG: Dental Morphology in Relation to Caries Resistance with Special Reference to Fissures as Susceptible Areas. J Dent Res 1963; 42: 461-476.
16. Grewal N, Chopra R: The effect of fissure morphology and eruption time on penetration and adaptation of pit and fissure sealants: An SEM study. J Indian Soc Pedod Prev Dent 2008; 26(2): 59-63.
17. Symons Al, Chu C-Y, Meyers IA: The effect of fissure morphology and pretreatment of the enamel surface on penetration and adhesion of fissure sealants. J Oral Rehabil 1996; 23: 791-798.
18. Selecman JB, Owens BM, Johnson WW: 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(4): 308-314.
19. Kantovitz KR, Moreira KM, Pascon FM et al.: Penetration of Filled and Unfilled Resin Sealants on Different Enamel Substrates. Pediatr Dent 2016; 38(7): 472-476.
20. Derelioglu S, Yilmaz Y, Celik P et al.: Bond strength and microleakage of self-adhesive and conventional fissure sealants. Dent Mater J 2014; 33(4): 530-538.
21. Rahimian-Imam S, Ramazani N, Fayazi MR: Marginal Microleakage of Conventional Fissure Sealants and Self-Adhering Flowable Composite as Fissure Sealant in Permanent Teeth. J Dent (Tehran, Iran) 2015; 12(6): 430-435.
22. Schuldt C, Birlbauer S, Pitchika V et al.: Shear Bond Strength and Microleakage of a New Self-etching/Self-adhesive Pit and Fissure Sealant. J Adhes Dent 2015; 17(6): 491-497.
23. Singh S, Pandey RK: An evaluation of nanocomposites as pit and fissure sealants in child patients. J Indian Soc Pedod Prev Dent 2011; 29(4): 294-299.
24. Meller C, Reichenmiller K, Schwahn C et al.: Resin-based pit-and-fissure sealants: microleakage reduction and infiltration enhancement using a bonding agent. J Adhes Dent 2015; 17(1): 59-65.
25. Cehreli ZC, Gungor HC: Quantitative microleakage evaluation of fissure sealants applied with or without a bonding agent: results after four-year water storage in vitro. J Adhes Dent 2008; 10(5): 379-384.
26. Kwon HB, Park KT: SEM and microleakage evaluation of 3 flowable composites as sealants without using bonding agents. Pediatr Dent 2006; 28(1): 48-53.
