Beurteilung der Wirkung von Abstandsmaterial auf die Spalt- und Hohlraumbildung in einer endodontischen provisorischen Restauration mittels Mikro

May 20, 2023

Wissenschaftliche Berichte Band 13, Artikelnummer: 4354 (2023) Diesen Artikel zitieren

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Ziel dieser Studie war es, die Wirkung von zwei Abstandsmaterialien (Baumwollpellet und Polytetrafluorethylen [PTFE]) auf die Spalt- und Hohlraumbildung in der Cavit-Restauration zu bewerten, die für die endodontische provisorische Versorgung verwendet wird. Vierunddreißig extrahierte menschliche einwurzelige Prämolaren wurden zusammengebracht und entsprechend dem Zugangskavitätsabstandshalter (Wattepellet oder PTFE) in zwei Gruppen (n = 17/Gruppe) eingeteilt. In allen Zähnen wurden standardisierte endodontische Zugangskavitäten vorbereitet. Anschließend wurden die Zähne mittels Mikrocomputertomographie (Mikro-CT) gescannt, um das Volumen der Zugangskavitäten zu bestimmen. Anschließend wurden die Zähne provisorisch versorgt, indem entweder Wattepellet oder PTFE als Abstandsmaterialien auf die Kanalöffnungen gelegt wurden, gefolgt von der Cavit-Restauration. Nach der provisorischen Versorgung wurden die Zähne einem zweiten Mikro-CT-Scan unterzogen, um den prozentualen Anteil der Lücken und Hohlräume entlang der Ränder bzw. innerhalb der Cavit-Restauration zu bestimmen. Die statistische Analyse wurde mithilfe der Signed-Rank-Tests von Shapiro-Wilk und Wilcoxon mit einem Signifikanzniveau von 5 % durchgeführt. Der PTFE-Abstandshalter war im Vergleich zum Wattepellet mit einer deutlich geringeren Spaltbildung zwischen der Cavit-Restauration und den Wänden der Zugangskavität verbunden (P < 0,05). Es gab keinen Unterschied in der Hohlraumbildung zwischen den Gruppen (P > 0,05). Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass das unter der Cavit-Restauration platzierte Abstandsmaterial die Qualität der darüber liegenden Restauration beeinflussen kann. PTFE war mit einer geringeren Spaltbildung verbunden und erwies sich daher als Abstandsmaterial unter der Cavit-Restauration während der endodontischen Behandlung besser als das Wattepellet.

Zwar gibt es im endodontischen Bereich zahlreiche Fortschritte, darunter neue Konzepte, Materialien, Geräte und Ansätze; Die mikrobielle Ausrottung bleibt das Hauptziel der endodontischen Behandlung. Daher zielen Anstrengungen darauf ab, dieses Ziel durch eine ordnungsgemäße chemische und mechanische Behandlung des Wurzelkanalraums und anschließende hermetische Abdichtung des desinfizierten Raums durch die Verwendung biokompatibler Materialien zu erreichen1,2. Diese Behandlungsverfahren können in einzelnen oder mehreren Besuchen durchgeführt werden. Aus mehreren Gründen, einschließlich zeitlicher Begrenzung, vorhandener Schmerzen oder der Platzierung intrakanaler Medikamente, ist der Ansatz mit mehreren Besuchen in der endodontischen Praxis sehr verbreitet3,4. In solchen Fällen muss zwischen den Terminen ein Provisorium eingesetzt werden. Provisorische Restaurationen werden üblicherweise auch nach Abschluss der endodontischen Behandlung und vor dem Einsetzen der endgültigen Restauration eingesetzt4. Dementsprechend gilt die provisorische Versorgung als integraler Aspekt der endodontischen Behandlung und erfordert angemessene Aufmerksamkeit. Unbefriedigende provisorische Restaurationen standen an zweiter Stelle der Faktoren, die mit anhaltenden Schmerzen nach Beginn der endodontischen Behandlung einhergehen5. Dies sollte die Bedeutung einer ausreichenden Abdichtung der desinfizierten Wurzelkanäle gegen das Eindringen von Bakterien und organischen Materialien aus der Mundhöhle weiter unterstreichen, sei es zwischen den Terminen oder nach Abschluss der endodontischen Therapie4.

Als Teil des provisorischen Versorgungsprozesses und vor dem Einsetzen der provisorischen Restauration bevorzugen viele Zahnärzte die Platzierung eines Abstandsmaterials auf dem Boden der endodontischen Zugangshöhle, um die Kanalöffnungen unter der provisorischen Restauration abzudecken3,6,7. Die Hauptziele der Verwendung dieser Materialien bestehen darin, die Entfernung der provisorischen Restauration zu verbessern und eine versehentliche Verstopfung der ungefüllten Wurzelkanäle durch kleine Stücke des Restaurationsmaterials zu verhindern3,4,8,9,10. Im Idealfall sollten Zugangsabstandshalter die Versiegelungsfähigkeit der provisorischen Restauration verbessern oder zumindest nicht beeinträchtigen3.

Derzeit ist das Wattepellet der am häufigsten verwendete endodontische Zugangsabstandshalter6,7. Allerdings stellen zunehmende Beweise seine Verwendung zunehmend in Frage3,8,9,10,11. Die faserige, organische und hydrophile Beschaffenheit der Baumwolle kann das Bakterienwachstum fördern und zu Auslaufen führen3,4,8. Darüber hinaus können sich die Baumwollfasern zwischen dem Restaurationsmaterial und den Wänden der Zugangskavität festsetzen, was zur Bildung von Lücken oder ungefüllten Räumen in diesen Bereichen führt und anschließend eine weitere Leckage begünstigt3,4,8,9,10. Darüber hinaus kann die weiche und poröse Beschaffenheit des Wattepellets die ausreichende Verdichtung der darüber liegenden provisorischen Restauration beeinträchtigen, was möglicherweise zur Bildung von Hohlräumen im Restaurationsmaterial führt3,8,9,10. Kürzlich hat ein anderes Material Interesse geweckt und als alternativer Zugangsspacer vorgeschlagen3,8,9,10. Polytetrafluorethylen (PTFE)-Band, allgemein bekannt als Teflonband, ist ein Polymermaterial, das mehrere einzigartige Eigenschaften besitzt und in verschiedenen zahnmedizinischen Anwendungen verwendet wurde, einschließlich endodontischer Zugangsabstandshalter12. Es ist nicht biologisch abbaubar13, nicht faserig8, hydrophob9,13 und autoklavierbar3. Darüber hinaus ist es im verdichteten Zustand fest; Daher wurde angenommen, dass es im Vergleich zum weichen Wattepellet eine bessere Verdichtung und eine größere Dicke der provisorischen Restauration ermöglicht. Darüber hinaus fehlen Fasern, die die adäquate Anpassung des Restaurationsmaterials an die Wände der Zugangskavität beeinträchtigen könnten3,4,8,9,10.

PTFE wurde sowohl klinisch9,10,14 als auch in Laborstudien3,8 als alternativer endodontischer Zugangsabstandshalter zum Wattepellet untersucht und zeigte vielversprechende Ergebnisse. Der PTFE-Abstandshalter war durchweg mit einem geringeren Grad an mikrobieller Kontamination verbunden3,8,9,10,14. Diese Studien sind jedoch begrenzt und keine hat die Wirkung des Abstandsmaterials auf die Randintegrität oder -dichte der provisorischen Restauration untersucht. Daher zielte diese Studie darauf ab, das Volumen des ungefüllten Raums (Lücke und Hohlraum) in den Zugangskavitäten, die entweder mit Wattepellet oder PTFE-Abstandshaltern unter der Cavit-Restauration provisorisch fixiert wurden, mittels Mikrocomputertomographie (Mikro-CT) zu bewerten. Die getesteten Nullhypothesen waren die folgenden:

Es gäbe keinen Unterschied im prozentualen Volumen der Lücken (Lücken-%) an der Schnittstelle zwischen Cavit-Restauration und Zahnwand zwischen Zähnen, die mit einem Wattepellet-Abstandhalter provisorisch versorgt wurden, und solchen, die mit einem PTFE-Abstandhalter unter der Cavit-Restauration provisorisch versorgt wurden.

Es gäbe keinen Unterschied im prozentualen Hohlraumvolumen (Hohlraum-%) innerhalb der Cavit-Restauration zwischen Zähnen, die mit einem Wattepellet-Abstandhalter provisorisch versorgt wurden, und solchen, die mit einem PTFE-Abstandhalter unter der Cavit-Restauration provisorisch versorgt wurden.

Es gäbe keinen Unterschied in der Gesamtporosität (Lücke % + Hohlraum %) der Cavit-Restauration zwischen Zähnen, die mit einem Wattepellet-Abstandhalter provisorisch versorgt wurden, und solchen, die mit einem PTFE-Abstandhalter unter der Cavit-Restauration provisorisch versorgt wurden.

Das Manuskript dieser Laborstudie wurde gemäß den Richtlinien Preferred Reporting Items for Laboratory Studies in Endodontology (PRILE) 2021 verfasst (Nagendrababu et al. 2021, https://doi.org/10.1111/iej.13542).

Die vorliegende Studie wurde vom Institutional Review Board der Princess Nourah Bint Abdulrahman University, Riad, Saudi-Arabien, registriert und ethisch genehmigt (Referenznummer 21-0263, IRB: H-01-R-059). Darüber hinaus wurden die Zahnentnahme und die experimentellen Verfahren gemäß den Richtlinien und Vorschriften des IRB an der Princess Nourah Bint Abdulrahman University durchgeführt und das IRB verzichtete auf die Notwendigkeit einer Einwilligung nach Aufklärung. Die Zähne wurden aus kieferorthopädischen oder parodontalen Gründen gezogen und die Patienten gaben ihre Einwilligung zu solchen Behandlungen. Die extrahierten Zähne wurden bis zu ihrer Verwendung in dieser Studie in normaler Kochsalzlösung aufbewahrt.

Aufgrund des Mangels an spezifischen Studien zur Bewertung von Lücken und Hohlräumen in provisorischen Restaurationen mittels Mikro-CT wurde eine Pilotstudie durchgeführt, um die Stichprobengröße abzuschätzen. Die Pilotstudie umfasste acht Zähne, die in vier Paaren zusammengefasst wurden, wie später beschrieben wird. Es wurde die Software G*Power 3.1 für Mac verwendet (Henrich-Heine-Universität, Düsseldorf, Deutschland). Aus der T-Test-Familie wurde ein Wilcoxon-Signed-Rank-Test mit einem Alpha-Fehler von 0,05 und einer Trennschärfe (1-B) von 0,95 ausgewählt. Die resultierende Effektgröße von 0,90 wurde basierend auf den Ergebnissen der Pilotstudie ermittelt (die Hohlräume in % für Wattepellets und PTFE-Abstandshalter betrugen jeweils 0,40 ± 0,15 und 0,27 ± 0,14). Basierend auf diesen Parametern betrug die erforderliche Probengröße 17 Proben pro Gruppe.

Es wurden 34 extrahierte menschliche einwurzelige Ober- und Unterkiefer-Prämolaren mit einzelnen Kanälen verwendet. Es wurden nur intakte, kariesfreie Zähne ohne resorptive Defekte oder erkennbare Risse berücksichtigt. Die Integrität der Kronen und die Konfiguration des einzelnen Wurzelkanals wurden durch die ersten Mikro-CT-Scans bestätigt. Die Zähne waren in 17 Paaren angeordnet. Die Zahnpaarung erfolgte durch direkte Visualisierung und unter Verwendung bukkolingualer und mesiodistaler periapikaler Röntgenaufnahmen und basierte auf der Ähnlichkeit der Größe und Abmessungen der Kronen und Pulpakammern. Die richtige Zahnpaarung wurde durch den ersten Mikro-CT-Scan weiter bestätigt. Die Probenauswahl und -paarung wurde gleichzeitig von zwei Endodontologen durchgeführt.

Um die Standardisierung der Zugangskavitäten zu erleichtern, wurden die Höcker mit einem Diamantbohrer reduziert, bis flache Okklusionsflächen entstanden. Anschließend wurden die Zugangskavitäten auf der Okklusionsfläche mit einem konischen Hochgeschwindigkeits-Diamantbohrer (Kerr Dental, Orange, CA, USA) präpariert, wodurch eine ovale Zugangsöffnung mit den folgenden Abmessungen entstand: Länge 3 mm, Breite 2,5 mm und Tiefe von 5,5 mm. Für jede Zahnprobe wurde zunächst eine kleine Zugangsöffnung vorbereitet. Anschließend wurden die folgenden Abmessungen (Breite, Länge, Tiefe) der Zugangskavität mit einer parodontalen Sonde UNC-15 (Hu-Friedy, Chicago, Illinois, USA) gemessen. Anschließend wurde die Zugangsöffnung schrittweise angepasst und die Abmessungen häufig mit der Parodontalsonde überprüft, bis die gewünschten Maße erreicht wurden. Die Länge der Zugangskavität bezog sich auf den längeren Durchmesser ihrer ovalen Öffnung an der Okklusionsfläche. Die Breite der Zugangskavität bezog sich auf den kürzeren Durchmesser ihrer ovalen Öffnung an der Okklusionsfläche. Die Tiefe der Zugangskavität bezog sich auf den Abstand von der Okklusionsfläche bis zur apikalsten Ebene der Zement-Schmelz-Grenze (CEJ). Die Tiefe der Zugangskavität von 5,5 mm wurde durch Anpassung der Höhe der Okklusionsfläche erreicht. Die Kanalöffnungen wurden mit einem Gates Glidden der Größe Nr. 2 (Dentsply Sirona) lokalisiert und erweitert. Mithilfe eines Gummistopfens wurde der Gates Glidden bis zu einer Tiefe von 7,5 mm von der Okklusionsfläche entfernt eingeführt (2 mm über die vorgegebene Tiefe der Zugangskavität von 5,5 mm hinaus), sodass seine Spitze das Niveau knapp unter dem CEJ erreichte.

Anschließend wurde die apikale Durchgängigkeit mithilfe einer K-Feile Nr. 10 (Dentsply Sirona) ermittelt und die Arbeitslänge (WL) auf 1 mm vor dem Punkt bestimmt, an dem die K-Feile Nr. 10 das apikale Foramen verließ. Um das Pulpagewebe aufzulösen, wurden die Kanäle 5 Minuten lang mit einem Gesamtvolumen von 5 ml 5,25 % Natriumhypochlorit (NaOCl; Clorox, das Clorox-Unternehmen, Dammam, Saudi-Arabien) unter Verwendung eines 30-G-Navitip (Ultradent Inc., South) gespült Jordan, UT, USA) bis zu 2 mm vor dem WL15 eingefügt. Das Spülmittel wurde 30 Sekunden lang mechanisch bewegt, wobei eine K-Feile Nr. 15 (Dentsply Sirona) in den WL eingeführt und manuell in kurzen vertikalen Bewegungen auf und ab bewegt wurde. Anschließend wurden die Pulpakammern und -kanäle sorgfältig mit einer Reihe von Papierspitzen der Größe (ISO Nr. 50–15) (Meta Biomed, Korea) getrocknet, die bis zum WL reichten.

Es wurde eine in einer früheren Studie beschriebene Methode verwendet3. Zur Herstellung der PTFE-Pellets (PTFE-Fadendichtungsband, ACE, Illinois, USA) wurde eine Harzform aus einem Baumwollpellet der Größe 4 verwendet. Das PTFE-Band wurde in 2 cm große Stücke geschnitten, in die Form gelegt und so eingestellt, dass Pellets der Größe 4 entstanden.

Das provisorische Verfahren wurde an den leeren Kanälen durchgeführt, um die klinische Situation der provisorischen Versorgung zwischen endodontischen Terminen zu simulieren. Nach der Vorbereitung der Zugangskavität und vor der provisorischen Versorgung wurden die Zähne einem ersten Mikro-CT-Scan unterzogen, um das Volumen der Zugangskavität über dem später einzubringenden Abstandsmaterial (okklusal 3 mm) zu bestimmen. Das provisorische Verfahren wurde dann an jedem Zahnpaar durchgeführt, wobei ein Zahn ein Wattepellet (CP-Gruppe, n = 17) und der andere PTEF (PTFE-Gruppe, n = 17) als Abstandshalter für die Zugangskavität unter der Cavit-Restauration erhielt. Die Zähne jedes Paares wurden zufällig den Studiengruppen zugeordnet. Die Abstandshalter wurden mit einer standardisierten Dicke von ca. 2 mm über den Kanalöffnungen platziert. Nach der Platzierung des Abstandshalters wurde eine Parodontalsonde verwendet, um eine gleichmäßige und ausreichende Resttiefe von 3,5 mm für die provisorische Restauration (Cavit) sicherzustellen. Der Cavit (3 M ESPE, Seefeld, Deutschland) wurde mit einem Kunststoffinstrument in zwei Schritten über dem Abstandshalter platziert und mit einem Kondensator verdichtet, bis die Zugangskavität gefüllt war. Um eine ausgewogene und einheitliche provisorische Versorgung zwischen den Gruppen zu gewährleisten, wurden die Zähne in einer Reihenfolge provisorisch eingesetzt, die den Paaren folgte, in denen sie zusammenpassten. Das heißt, nachdem ein Zahn aus der CP-Gruppe wiederhergestellt wurde, stammte der nächste aus der PTFE-Gruppe, also der andere Zahn im selben Paar. Die Vorbereitung der Zugangskavität und die Platzierung der Abstandshalter wurden von einem Endodontologen durchgeführt, während die Cavit-Restauration von einem restaurativen Zahnarzt eingesetzt wurde, der vor der Cavit-Platzierung nicht über das Ziel der Studie und das Vorhandensein verschiedener Arten von Abstandshaltern in den Zugangskavitäten informiert war.

Nach der provisorischen Versorgung wurden die Zähne 24 Stunden lang in feuchter Gaze gehalten, um die hygroskopische Ausdehnung von Cavit zu ermöglichen. Anschließend wurden sie einem zweiten Mikro-CT-Scan mit denselben Parametern wie beim ersten unterzogen. Dies diente dazu, die Qualität der Cavit-Restauration zu bewerten, indem der Volumenprozentsatz des Leerraums (Lücken und Hohlräume) in den okklusalen 3 mm der Zugangskavität bestimmt wurde. Die 0,5 mm direkt über dem Abstandshalter wurden von der Analyse ausgeschlossen, um die Möglichkeit zu vermeiden, dass der strahlendurchlässige Abstandshalter als falsches Ergebnis von Lücken oder Hohlräumen einbezogen wird.

Alle Zähne wurden zweimal gescannt. Der erste Scan wurde nach der Vorbereitung der Zugangskavität durchgeführt, um das Volumen der Zugangskavität zu bestimmen (Scan vor der provisorischen Versorgung), und der zweite Scan wurde nach der provisorischen Versorgung der Zähne durchgeführt, um den prozentualen Anteil der Lücken und Hohlräume in der provisorischen Restauration zu bestimmen (nach der provisorischen Versorgung). Scan). Um die Probenpositionierung während der beiden Scans zu standardisieren, wurde jeder Zahn in Harz eingebettet und an einer maßgeschneiderten Silikonform befestigt. Die Zähne wurden mit einem Mikro-CT-Gerät (SkyScan 1173; Bruker-microCT, Kontich, Belgien) gemäß den folgenden Parametern gescannt: 65 kV, 108 µA, Pixelgröße 12,7 µm, 360°-Rotation, Rotationsschritt 0,3, an Belichtungszeit von 250 ms und 1 mm dicker Aluminiumfilter. Die erhaltenen Rohbilder wurden mit der Software NRecon v.1.6.10 (Bruker-microCT) mit einer Strahlaufhärtungskorrektur von 25 % und einer Ringartefaktkorrektur von 5 rekonstruiert, was zur Erzeugung von 1.115 transversalen Querschnittsbildern pro Zahn führte. Die aus dem Post-Temporisation-Scan erhaltenen Daten wurden mit ihren jeweiligen Vor-Temporisation-Daten unter Verwendung der Software Data Viewer v.1.5.6.2 (Bruker-microCT) koregistriert. Die Software CTAn® v.1.20.8.0 (Bruker-microCT) wurde für die Segmentierung der Zahnstruktur, des Restaurationsmaterials und der Leerräume (Lücken und Hohlräume) sowie für die quantitative Analyse der Volumina (mm3) der Zugangskavitäten, Lücken und Hohlräume verwendet . Dreidimensionale Bilder wurden mit der CTVol-Software (Bruker-microCT) erstellt.

In diesem Zusammenhang wurden Lücken als leere Räume definiert, die sich an der Schnittstelle zwischen Zahn und Restauration befinden, während sich Hohlräume auf leere Räume bezogen, die vollständig in der Restauration enthalten waren und nicht mit den Zahnwänden in Verbindung standen16. Als interessierende Region wurden die okklusalen 3 mm der Zugangskavität ausgewählt. Die prozentualen Lücken- und Hohlraumvolumina wurden nach der folgenden Formel ermittelt, die zuvor verwendet wurde16:

Zusätzlich wurde die Gesamtporosität bewertet. Dabei handelte es sich um die Summe der prozentualen Volumina von Lücken (offene Poren) und Hohlräumen (geschlossene Poren)17. Die Proben wurden vor der Mikro-CT-Bildgebung kodiert. Alle Scan- und Analyseprozesse wurden in einem schwach beleuchteten Raum von einem Mikro-CT-Analysten durchgeführt, der keine Ahnung vom Ziel der Studie und den Zuordnungsgruppen hatte.

Die statistische Analyse wurde mit IBM SPSS Version 22.0 (Armonk, NY, USA) durchgeführt. Die Normalität der Datenverteilung wurde mit dem Shapiro-Wilk-Test bewertet. Da die Daten in mindestens einer der Gruppen nicht normalverteilt waren, wurde der Wilcoxon-Signed-Rank-Test verwendet, um die verschiedenen Parameter zwischen der CP- und der PTFE-Gruppe zu vergleichen. Es wurde ein Signifikanzniveau von α = 0,05 berücksichtigt.

Die Volumina der Zugangskavitäten waren in der CP- und der PTFE-Gruppe ähnlich (P > 0,05), was auf eine standardisierte Vorbereitung der Zugangskavität schließen lässt. Tabelle 1 zeigt die prozentualen Volumina von Hohlräumen und Lücken sowie die Gesamtporosität für die beiden Gruppen. Das prozentuale Hohlraumvolumen unterschied sich zwischen den Gruppen nicht signifikant (P = 0,76). Allerdings bestanden signifikante Unterschiede im prozentualen Spaltvolumen und der Gesamtporosität zwischen den Gruppen, wobei in der CP-Gruppe im Vergleich zur PTFE-Gruppe ein höheres Spaltvolumen und eine höhere Gesamtporosität auftrat (P = 0,008). Repräsentative Mikro-CT- und 3D-Bilder beider Gruppen sind in den Abbildungen dargestellt. 1 bzw. 2.

Repräsentative Mikro-CT-Bilder (von oben nach unten; axiale, koronale und sagittale Ansichten) der beiden Abstandshaltergruppen: (A) Wattepellet und (B) PTFE; Zeigt das Vorhandensein von Lücken (gelbe Pfeile) zwischen der Cavit-Restauration und den Wänden der Zugangskavität sowie Hohlräumen (rote Pfeile) innerhalb der Cavit-Restauration. Die Helligkeit der Originalbilder wurde leicht angepasst, um die Visualisierung zu verbessern.

Repräsentative 3D-Bilder, die das Vorhandensein von Hohlräumen (in Gelb) in den Gruppen Baumwollpellets (A) und PTFE (B) zeigen. Es ist zu erkennen, dass die Cavit-Restauration mit dem PTFE-Abstandshalter eine flache Oberfläche über dem Abstandshalter mit relativ gleichmäßiger Tiefe aufwies, verglichen mit dem Wattepellet, das eine konvexe Restaurationsoberfläche mit Randspalten erzeugte (rote Pfeile).

Trotz der umfangreichen Verwendung von Abstandsmaterialien bei endodontischen Provisorien wurde der Auswirkung dieser Materialien auf die Gesamtqualität der provisorischen Restauration nur wenig Aufmerksamkeit geschenkt7,11. Daher zielte die vorliegende Studie darauf ab, die Auswirkung der Verwendung von Wattepellets oder PTFE als Abstandsmaterialien auf die Randintegrität und Dichte der darüber liegenden Cavit-Restauration zu bewerten. Diese beiden Qualitäten der Cavit-Restauration wurden jeweils durch die Beurteilung der Spaltbildung zwischen der Restauration und der Kavitätenwand sowie der Hohlraumbildung innerhalb der Restauration mittels Mikro-CT beurteilt. Frühere Studien untersuchten die Auswirkung von endodontischem Abstandsmaterial auf die Versiegelungsqualität von provisorischen Restaurationen, hauptsächlich durch die Bewertung des Bakterienaustritts, entweder in klinischen9,10,14 oder Laborumgebungen3,8. Unseres Wissens wurde in keiner früheren Studie Mikro-CT eingesetzt, um die Randanpassung oder Dichte von temporären Füllungen zu bewerten, die über verschiedenen Arten von Abstandshaltern platziert wurden.

Endodontische provisorische Restaurationen sollen eine mikrobielle Kontamination verhindern und den Kanalraum im desinfizierten Zustand halten4. Das Vorhandensein von Lücken zwischen der Kavitätenwand und der provisorischen Restauration kann deren Randintegrität beeinträchtigen und zum Austritt von Mikroben führen16. In der aktuellen Studie zeigten provisorische Zähne mit PTFE-Abstandshaltern eine geringere Lückenbildung und Gesamtporosität im Vergleich zu Zähnen mit Wattepellet, was zur Ablehnung der ersten und dritten Nullhypothese dieser Studie führte. Diese Befunde können durch das Vorhandensein von Wattepelletfasern erklärt werden, die die ordnungsgemäße Anpassung der Cavit-Restauration an die Wände der Zugangskavität beeinträchtigen und zur Bildung von Lücken führen könnten. Dem PTFE-Abstandhalter hingegen fehlen diese Fasern. Ein weiterer möglicher Grund kann mit der schwankenden und porösen Konsistenz des Wattepellets zusammenhängen, die die Füllung während der Kondensation instabil machen und ihre Anpassung sowohl vertikal an die darunter liegende Abstandshalteroberfläche als auch seitlich an die Hohlraumwände beeinträchtigen kann. Im Gegensatz dazu ist PTFE fester und ermöglicht eine ordnungsgemäße Verdichtung der provisorischen Restauration8. Es ist jedoch anzumerken, dass die Entstehung von Lücken ein komplexes Phänomen ist und nicht auf einen einzelnen Faktor zurückgeführt werden kann. Zu diesen Faktoren können das Kavitätendesign, die Technik der Restaurationsplatzierung und Kondensationskräfte gehören18.

Die Hohlraumbildung ist der andere Aspekt der Restaurationsqualität, der in der aktuellen Studie bewertet wurde. Es wurde kein Unterschied in der Hohlraumbildung zwischen der Wattepellet- und der PTFE-Gruppe festgestellt. Im Allgemeinen waren die prozentualen Hohlraumvolumina in beiden Gruppen relativ gering, was möglicherweise zu nicht erkennbaren Unterschieden zwischen den Gruppen führte. Es wird allgemein angenommen, dass die Bildung von Hohlräumen eine geringere klinische Bedeutung hat als die Bildung von Lücken, insbesondere im Hinblick auf Mikroleckagen. Hohlräume gelten als Innenräume, die in der Restauration eingeschlossen sind, während Lücken Randräume sind, die direkt zu marginalen Mikroleckagen beitragen können19. Dennoch können Hohlräume die Druckfestigkeit der Cavit-Restauration beeinträchtigen. Obwohl Hohlräume einen geringfügigen Einfluss auf die Mikroleckage haben können, besteht im Allgemeinen eine negative Korrelation zwischen Hohlräumen/Gesamtporosität und den mechanischen Eigenschaften des Materials, einschließlich der Druckfestigkeit20. Cavit hat eine relativ geringe Druckfestigkeit, die durch das Vorhandensein von Hohlräumen noch weiter verringert werden könnte. Um diese Einschränkung zu überwinden und Leckagen zu verhindern, wurde eine Mindestdicke von 3,5 mm empfohlen21, die in der aktuellen Studie angewendet wurde.

Insgesamt zeigte die vorliegende Studie, dass PTFE als Abstandsmaterial eine bessere Leistung als das Wattepellet erbringt und zu einer verbesserten Qualität der darüber liegenden Cavit-Restauration im Hinblick auf Spaltbildung und Gesamtporosität führt. In ähnlicher Weise zeigten frühere Studien eine überlegene Leistung des PTFE-Abstandshalters im Vergleich zum Wattepellet3,8,9,10,14. Allerdings verhindern erhebliche methodische Unterschiede zwischen der aktuellen Studie und früheren Studien einen direkten Vergleich.

Klinische Studien haben PTFE- und Wattepellet-Abstandshalter bei Patienten untersucht, die eine endodontische Behandlung erhielten, und zeigten eine geringere mikrobielle Kontamination der PTFE-Abstandshalter und ihrer Zugangskavitäten9,10,14. Olsson et al.9 untersuchten den PTFE-Abstandshalter klinisch bei bleibenden Molaren. Nach der Debridierung des Pulparaums erhielten die Patienten unter der Cavit-Restauration entweder Wattepellet- oder PTFE-Abstandshalter. Beim zweiten Termin wurden die Abstandshalter entnommen und durch Kultivierung auf Agarplatten auf mikrobielles Wachstum untersucht. Baumwollpellet-Abstandshalter waren signifikant häufiger kontaminiert (15/24, 63 %) als PTFE-Abstandshalter (2/24, 8 %)9.

Darüber hinaus wurden zwei klinische Studien an primären Molaren durchgeführt10,14. Nach der Pulpektomie erhielten die Patienten unter der Cavit-Restauration entweder Wattepellet- oder PTFE-Abstandshalter. Nach sieben Tagen wurden die Abstandshalter entnommen und aus den Zugangshöhlen wurden Proben für die Kultur entnommen. Baumwollpellet-Abstandshalter und die dazugehörigen Zugangshohlräume zeigten im Vergleich zu PTFE-Abstandshaltern eine deutlich höhere Anzahl mikrobieller Kolonien.

Auch Laboruntersuchungen haben ähnliche Befunde ergeben. Paranjpe et al.8 bereiteten Zugangskavitäten in extrahierten menschlichen Molaren vor und restaurierten sie entweder mit Wattepellet oder PTFE-Abstandshaltern, gefolgt von einer Cavit-Restauration. Die koronalen Teile der Zähne wurden sieben Tage lang in eine Bakterienbrühe getaucht. Anschließend wurden die Abstandhalter entnommen, auf Agarplatten gelegt und auf Bakterienwachstum untersucht. Neun der zehn Baumwoll-Abstandshalter zeigten ein positives Bakterienwachstum, verglichen mit nur einem der zehn PTFE-Abstandshalter. Darüber hinaus berichtete eine Ex-vivo-Studie, bei der eine molekulare Analyse mittels Echtzeit-Polymerase-Kettenreaktion zum Einsatz kam, über eine geringere Anzahl von durch die Wurzelkanäle austretenden Bakterienzellen bei Zähnen, die mit PTFE-Abstandshaltern restauriert wurden, im Vergleich zu Wattepellet3.

Die aktuelle Studie nutzte Mikro-CT-Scans als Methode zur Bewertung von zwei Arten der Restaurationsporosität (Lücken und Hohlräume). Zu den weiteren Methoden, die für denselben Zweck eingesetzt werden können, gehören die Rasterelektronenmikroskopie und die konventionelle Radiographie19. Der Einsatz der Mikro-CT hat gegenüber den anderen Methoden mehrere Vorteile. Es ist zerstörungsfrei und genau und ermöglicht die 3D-Visualisierung der Proben16. Es kann für qualitative und quantitative Analysen verwendet werden und wurde bereits früher zur Bewertung der Randanpassung von Zahnrestaurationen eingesetzt18,22.

Obwohl es schwierig ist, jemals eine vollständige Eliminierung von Verzerrungsquellen zu garantieren, wurden in der aktuellen Studie Anstrengungen unternommen, um Verzerrungen zu reduzieren. Beispielsweise wurden das Abstandsmaterial und die Cavit-Restauration von zwei verschiedenen Bedienern platziert. Ein Endodontist platzierte die Abstandsmaterialien und maß dann die Tiefe der Zugangskavität, um eine ausreichende Tiefe von 3,5 mm für die Cavit-Restauration sicherzustellen. Anschließend wurde ein restaurativer Zahnarzt gebeten, die Cavit-Restaurationen einzusetzen. Letzterer war sich des Ziels der Studie oder des Vorhandenseins verschiedener Arten von Abstandshaltern in der Kavität vor der Platzierung von Cavit nicht bewusst. Darüber hinaus wurden die Zähne paarweise gepaart. Die Vorteile des Paarungsprozesses hinsichtlich der Minimierung anatomischer Verzerrungen und der Erhöhung der internen Validität der Studie sind allgemein bekannt16. Darüber hinaus wurden die Zähne paarweise hinsichtlich der Reihenfolge der Restaurationsplatzierung restauriert. Dadurch wurde versucht, gleichmäßige Kondensationskräfte zwischen den Gruppen sicherzustellen, die während des Eingriffs schwanken oder mit der Zeit aufgrund der Ermüdung des Bedieners abnehmen können. Die Größe des Abstandsmaterials wurde für beide Gruppen standardisiert und entsprach der eines Wattepellets der Größe 4, indem eine speziell für diesen Zweck entwickelte Harzform verwendet wurde. Die Zähne wurden 24 Stunden lang in feuchter Gaze gehalten, um den feuchten Zustand der Mundumgebung zu simulieren und eine hygroskopische Ausdehnung von Cavit aufgrund der Wassersorption zu ermöglichen, da diese Eigenschaft die Bildung von Lücken und Hohlräumen beeinflussen kann. Cavit wurde als zu bewertendes provisorisches Material ausgewählt, da es zu den am häufigsten verwendeten provisorischen Restaurationen in der Endodontie gehört6,7. Es lässt sich leicht anbringen und entfernen und weist im Allgemeinen ausreichende Eigenschaften als endodontische provisorische Restauration auf4.

Die Ergebnisse der vorliegenden Studie sollten sorgfältig interpretiert werden. Obwohl berichtet wurde, dass weder die Dimensionsstabilität noch die Versiegelungsfähigkeit von Cavit durch Temperaturschwankungen beeinträchtigt wurden23,24, wurden andere Bedingungen der Mundumgebung wie Kaukräfte und die Kombination dieser Kräfte mit Temperaturänderungen nicht simuliert. Darüber hinaus beschränkte sich die Analyse auf ein Klasse-I-Zugangskavitätsdesign und eine einzige Art von Zähnen und Restaurationsmaterialien. Daher kann die Anwendbarkeit der Ergebnisse auf andere Zahntypen, Zugangskavitätsdesigns und provisorische Restaurationen möglicherweise nicht garantiert werden.

Im Einklang mit den Ergebnissen früherer Studien3,8,9,10,14 weist die vorliegende Studie darauf hin, dass der weit verbreitete Abstandshalter aus Wattepellets möglicherweise nicht die beste Option für diesen Zweck ist und der Abstandshalter aus PTFE eine potenzielle Alternative darstellt. Da sich gezeigt hat, dass das Abstandshaltermaterial unterschiedliche Qualitäten der provisorischen Restauration beeinflusst3,8,9,10, müssen sich künftige Studien stärker auf die Untersuchung dieses Aspekts der endodontischen provisorischen Versorgung konzentrieren. Darüber hinaus wird empfohlen, andere Materialien als Abstandshalter und in Kombination mit verschiedenen temporären Restaurationsmaterialien zu untersuchen. Zu den neuen Studien können klinische Untersuchungen und Laborstudien gehören, die thermomechanische Wechselwirkungen mit verschiedenen Zahntypen und Zugangskavitätsdesigns einbeziehen.

Die Ergebnisse dieser Ex-vivo-Studie zeigten, dass die Art des Abstandsmaterials, das unter der Cavit-Restauration platziert wird, die Qualität der provisorischen Versorgung beeinflussen kann. Insbesondere war der PTFE-Abstandshalter mit einem geringeren Potenzial für die Bildung von Lücken zwischen der Cavit-Restauration und den Wänden der Zugangskavität verbunden. Damit schnitt es im Vergleich zum häufiger verwendeten Wattepellet besser ab und kann klinisch als potenzieller alternativer Abstandshalter in Betracht gezogen werden.

Die Daten, die die Ergebnisse dieser Studie stützen, sind auf begründete Anfrage beim entsprechenden Autor erhältlich.

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Diese ursprüngliche Forschung wurde von Forschern der Princess Nourah bint Abdulrahman University, die das Projekt unterstützen, mit der Nummer (PNURSP2023R363) der Princess Nourah Bint Abdulrahman University, Riad, Saudi-Arabien, finanziert.

Abteilung für Zahnkliniken, King Abdullah bin Abdulaziz University Hospital, Princess Nourah Bint Abdulrahman University, Box 84428, Riad, 11671, Saudi-Arabien

Manal Alkadi, Reem Barakat und Reem Alsaqat

Abteilung für Endodontie, Abteilung für klinische Zahnwissenschaften, College of Dentistry, Princess Nourah Bint Abdulrahman University, Box 84428, Riad, 11671, Saudi-Arabien

Fahda N. Algahtani & Rahaf Almohareb

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MA: Konzeptualisierung, Untersuchung, Methodik, formale Analyse, Schreiben-Originalentwurf, Schreiben-Rezension und Bearbeitung. FA: Konzeptualisierung, Methodik, schriftliche Rezension und Bearbeitung. RB: Methodik, formale Analyse, schriftliche Rezension und Bearbeitung. RA: Recherche, Finanzierung, Akquise, Verfassen/Rezension und Bearbeitung. RA: Recherche, schriftliche Rezension und Bearbeitung. Alle Autoren stimmten dem endgültigen Manuskript zu.

Korrespondenz mit Fahda N. Algahtani.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Alkadi, M., Algahtani, FN, Barakat, R. et al. Beurteilung der Wirkung von Abstandsmaterial auf die Spalt- und Hohlraumbildung in einer endodontischen provisorischen Restauration mittels Mikrocomputertomographie. Sci Rep 13, 4354 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-31290-8

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Eingegangen: 18. Dezember 2022

Angenommen: 09. März 2023

Veröffentlicht: 16. März 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-31290-8

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