Aktualności

Wstęp

Aparaty stałe do usuwania zniekształconych zębów stosowane są w ortodoncji zarówno u młodzieży, jak i dorosłych. Nawet dzisiaj trudna higiena jamy ustnej i związana z nią zwiększona akumulacja płytki nazębnej i resztek pokarmu podczas terapii aparatami wielozamkowymi (MBA) stanowią dodatkowe ryzyko próchnicy1. Rozwój demineralizacji, powodujący białe, nieprzezroczyste zmiany w szkliwie określane są jako białe plamki (WSL), podczas leczenia MBA jest częstym i niepożądanym efektem ubocznym i może wystąpić już po 4 tygodniach.

W ostatnich latach zwrócono większą uwagę na uszczelnianie powierzchni policzkowych oraz stosowanie specjalnych uszczelniaczy i lakierów fluorkowych. Oczekuje się, że produkty te zapewnią długotrwałą profilaktykę próchnicy i dodatkową ochronę przed stresami zewnętrznymi. Różni producenci obiecują ochronę od 6 do 12 miesięcy po jednej aplikacji. W aktualnej literaturze można znaleźć różne wyniki i zalecenia dotyczące działania zapobiegawczego i korzyści ze stosowania takich produktów. Ponadto istnieją różne stwierdzenia dotyczące ich odporności na stres. Uwzględniono pięć najczęściej stosowanych produktów: uszczelniacze na bazie kompozytów Pro Seal, Light Bond (zarówno Reliance Orthodontic Products, Itasca, Illinois, USA) oraz Clinpro XT Varnish (3 M Espe AG Dental Products, Seefeld, Niemcy). Zbadano również dwa lakiery fluorkowe Fluor Protector (Ivoclar Vivadent GmbH, Ellwangen, Niemcy) i Protecto CaF2 Nano One-Step-Seal (BonaDent GmbH, Frankfurt/Main, Niemcy). Płynny, światłoutwardzalny, nieprzepuszczający promieni rentgenowskich kompozyt nanohybrydowy został użyty jako dodatnia grupa kontrolna (Tetric EvoFlow, Ivoclar Vivadent, Ellwangen, Niemcy).

Te pięć często używanych uszczelniaczy zbadano in vitro pod kątem ich odporności po doświadczaniu nacisku mechanicznego, obciążenia termicznego i ekspozycji chemicznej powodującej demineralizację, aw konsekwencji WSL.

Testowane będą następujące hipotezy:

1. Hipoteza zerowa: Naprężenia mechaniczne, termiczne i chemiczne nie mają wpływu na badane uszczelniacze.

2. Hipoteza alternatywna: Naprężenia mechaniczne, termiczne i chemiczne mają wpływ na badane szczeliwa.

Materiał i metoda

W badaniu in vitro wykorzystano 192 zęby przednie bydła. Zęby bydlęce zostały wyrwane ze zwierząt rzeźnych (rzeźnia, Alzey, Niemcy). Kryterium wyboru zębów bydlęcych było wolne od próchnicy i ubytków, szkliwo przedsionkowe bez przebarwień powierzchni zęba oraz odpowiedni rozmiar korony zęba4. Przechowywanie odbywało się w 0,5% roztworze chloraminy B5, 6. Przed i po założeniu zamka przedsionkowe gładkie powierzchnie wszystkich zębów bydlęcych zostały dodatkowo oczyszczone bezolejową i bezfluorową pastą polerską (Zircate Prophy Paste, Dentsply DeTrey GmbH, Konstanz, Niemcy), spłukane wodą i osuszone powietrzem5. Do badań użyto metalowych zamków wykonanych ze stali nierdzewnej bezniklowej (Mini-Sprint Brackets, Forestadent, Pforzheim, Niemcy). We wszystkich zamkach zastosowano UnitekEtching Gel, Transbond XT Light Cure Adhesive Primer i Transbond XT Light Cure Orthodontic Adhesive (wszystkie 3 M Unitek GmbH, Seefeld, Niemcy). Po nałożeniu zamka gładkie powierzchnie przedsionka zostały ponownie oczyszczone za pomocą pasty Zircate Prophy Paste, aby usunąć wszelkie pozostałości kleju5. Aby zasymulować idealną sytuację kliniczną podczas czyszczenia mechanicznego, do zamka przyłożono pojedynczy kawałek łuku o długości 2 cm (Forestalloy blue, Forestadent, Pforzheim, Niemcy) za pomocą wstępnie uformowanej podwiązki drucianej (0,25 mm, Forestadent, Pforzheim, Niemcy).

W tym badaniu zbadano łącznie pięć uszczelniaczy. Przy doborze materiałów odwołano się do aktualnej ankiety. W Niemczech zapytano 985 dentystów o uszczelniacze stosowane w ich gabinetach ortodontycznych. Wybrano najczęściej wymieniane pięć z jedenastu materiałów. Wszystkie materiały zostały użyte ściśle według instrukcji producenta. Tetric EvoFlow służył jako pozytywna grupa kontrolna.

W oparciu o samodzielnie opracowany moduł czasowy symulujący średnie obciążenie mechaniczne, wszystkie szczeliwa poddano obciążeniu mechanicznemu, a następnie przetestowano. Do symulacji obciążenia mechanicznego użyto elektrycznej szczoteczki do zębów Oral-B Professional Care 1000 (Procter & Gamble GmbH, Schwalbach am Taunus, Niemcy). Wizualna kontrola ciśnienia zapala się po przekroczeniu fizjologicznego nacisku kontaktowego (2 N). Jako główki szczoteczki do zębów zastosowano Oral-B Precision Clean EB 20 (Procter & Gamble GmbH, Schwalbach am Taunus, Niemcy). Główkę szczoteczki odnawiano dla każdej grupy testowej (tj. 6 razy). Podczas badania używano zawsze tej samej pasty do zębów (Elmex, GABA GmbH, Lörrach, Niemcy), aby zminimalizować jej wpływ na wyniki7. We wstępnym eksperymencie zmierzono i obliczono średnią ilość pasty do zębów wielkości grochu za pomocą mikrowagi (waga analityczna Pioneer, OHAUS, Nänikon, Szwajcaria) (385 mg). Główkę szczoteczki zwilżono wodą destylowaną, zwilżono 385 mg pasty do zębów i umieszczono biernie na przedsionkowej powierzchni zęba. Obciążenie mechaniczne przyłożono stałym naciskiem i wzajemnymi ruchami główki szczoteczki do przodu i do tyłu. Czas ekspozycji sprawdzono co do sekundy. Elektryczna szczoteczka do zębów była zawsze prowadzona przez tego samego egzaminatora we wszystkich seriach testowych. Zastosowano wzrokową kontrolę ciśnienia, aby upewnić się, że fizjologiczny nacisk kontaktowy (2 N) nie został przekroczony. Po 30 minutach użytkowania szczoteczka została w pełni naładowana, aby zapewnić stałą i pełną wydajność. Po umyciu zęby myto przez 20 s delikatnym strumieniem wody, a następnie suszono powietrzem8.

Zastosowany moduł czasu opiera się na założeniu, że średni czas czyszczenia wynosi 2 min9, 10. Odpowiada to czasowi czyszczenia 30 s na ćwiartkę. Dla przeciętnego uzębienia zakłada się uzębienie pełne 28 zębów, czyli 7 zębów na ćwiartkę. Na ząb przypada 3 odpowiednie dla szczoteczki powierzchnie zębów: policzkowa, zgryzowa i ustna. Powierzchnie mezjalne i dystalne aproksymalne należy czyścić nicią dentystyczną lub podobnym środkiem, ale zwykle nie są one dostępne dla szczoteczki do zębów i dlatego można je tutaj pominąć. Przy czasie czyszczenia na ćwiartkę 30 s można założyć średni czas czyszczenia wynoszący 4,29 s na ząb. Odpowiada to czasowi 1,43 s na powierzchnię zęba. Reasumując można przyjąć, że średni czas czyszczenia powierzchni zęba na zabieg czyszczenia wynosi około. 1,5 sek. Jeśli weźmiemy pod uwagę przedsionkową powierzchnię zęba pokrytą gładką powierzchnią uszczelniającą, można przyjąć średnie dzienne obciążenie czyszczenia wynoszące 3 s przy dwukrotnym czyszczeniem zębów dziennie. Odpowiadałoby to 21 s na tydzień, 84 s na miesiąc, 504 s co sześć miesięcy i może być kontynuowane zgodnie z życzeniem. W tym badaniu narażenie na czyszczenie po 1 dniu, 1 tygodniu, 6 tygodniach, 3 miesiącach i 6 miesiącach było symulowane i badane.

W celu symulacji różnic temperatur występujących w jamie ustnej i związanych z nimi naprężeń symulowano sztuczne starzenie za pomocą termocyklera. W tym badaniu obciążenie cykli termicznych (Circulator DC10, Thermo Haake, Karlsruhe, Niemcy) w zakresie od 5°C do 55°C przy 5000 cyklach i czasie zanurzenia i ociekania po 30 s każdy, symulując ekspozycję i starzenie się uszczelniaczy przez pół roku11. Łaźnie termalne napełniono wodą destylowaną. Po osiągnięciu temperatury początkowej wszystkie próbki zębów oscylowały 5000 razy między basenem zimnym a basenem ciepła. Czas zanurzenia wynosił 30 s każdy, a następnie 30 s kroplowanie i czas przenoszenia.

W celu symulacji codziennych ataków kwasów i procesów mineralizacji na uszczelniacze w jamie ustnej przeprowadzono ekspozycję na zmianę pH. Wybrane rozwiązania to Buskes12, 13rozwiązanie wielokrotnie opisane w literaturze. Wartość pH roztworu demineralizującego wynosi 5, a roztworu remineralizującego 7. Składnikami roztworów do remineralizacji są 2-hydrat dichlorku wapnia (CaCl2-2H2O), diwodorofosforan potasu (KH2PO4), HE-PES (1 M ), wodorotlenek potasu (1 M) i aqua destillata. Składnikami roztworu do demineralizacji są 2-hydrat dichlorku wapnia (CaCl2-2H2O), diwodorofosforan potasu (KH2PO4), kwas metylenodifosforowy (MHDP), wodorotlenek potasu (10 M) i aqua destylata. Przeprowadzono 7-dniowy cykl pH5, 14. Wszystkie grupy poddano 22-godzinnej remineralizacji i 2-godzinnej demineralizacji dziennie (naprzemiennie 11 h-1 h-11 h-1 h), w oparciu o protokoły cykli pH już stosowane w literaturze15, 16. Jako pojemniki, w których wszystkie próbki były przechowywane razem, wybrano dwie duże szklane miski (20 × 20 × 8 cm, 1500 ml3, Simax, Bohemia Cristal, Selb, Niemcy) z pokrywkami. Pokrywy zostały usunięte dopiero wtedy, gdy próbki zostały przeniesione na drugą tackę. Próbki były przechowywane w szklanych naczyniach w temperaturze pokojowej (20 °C ± 1 °C) przy stałej wartości pH5, 8, 17. Wartość pH roztworu sprawdzano codziennie za pomocą pehametru (3510 pH Meter, Jenway, Bibby Scientific Ltd, Essex, Wielka Brytania). Co drugi dzień uzupełniano kompletny roztwór, co zapobiegało ewentualnemu spadkowi wartości pH. Podczas zmiany próbek z jednej szalki na drugą, próbki były dokładnie czyszczone wodą destylowaną, a następnie suszone strumieniem powietrza, aby uniknąć mieszania roztworów. Po 7-dniowym cyklu pH próbki przechowywano w hydroforze i oceniano bezpośrednio pod mikroskopem. Do analizy optycznej w tym badaniu wykorzystano mikroskop cyfrowy VHX-1000 z kamerą VHX-1100, ruchomy statyw S50 z optyką VHZ-100, oprogramowanie pomiarowe VHX-H3M oraz 17-calowy monitor LCD o wysokiej rozdzielczości (Keyence GmbH, Neu- Isenburg, Niemcy). Dla każdego zęba można było zdefiniować dwa pola badawcze po 16 pojedynczych pól, jedno sieczne i wierzchołkowe podstawy zamka. W rezultacie w serii testów zdefiniowano łącznie 32 pola na ząb i 320 pól na materiał. Aby jak najlepiej odpowiedzieć na codzienne istotne znaczenie kliniczne i podejście do wizualnej oceny uszczelniaczy gołym okiem, każde pole było oglądane pod mikroskopem cyfrowym przy powiększeniu 1000 ×, oceniane wizualnie i przypisywane do zmiennej badania. Badane zmienne wynosiły 0: materiał = badane pole jest całkowicie pokryte materiałem uszczelniającym, 1: wadliwy uszczelniacz = badane pole wykazuje całkowitą utratę materiału lub znaczną redukcję w jednym punkcie, gdzie powierzchnia zęba staje się widoczna, ale z pozostała warstwa uszczelniacza, 2: Ubytek materiału = na badanym polu widoczny jest całkowity ubytek materiału, powierzchnia zęba jest odsłonięta lub *: nie można ocenić = badane pole nie może być wystarczająco optycznie odwzorowane lub uszczelniacz nie jest wystarczająco nałożony, wtedy to pole nie powiedzie się dla serii testowej.