Wirksamkeit von laseraktiviertem photoakustischem Fluss bei der Ein-Sitzungs-Revision von Zähnen mit apikaler Parodontitis

Einführung:

Die endodontische Behandlung von Zähnen umfasst die gründliche mechanische Entfernung von Mikroorganismen, nekrotischem und infiziertem Pulpagewebe sowie die chemische Desinfektion des endodontischen Raums. Aufgrund der komplexen Morphologie des endodontischen Raums, der Seitenkanäle, Isthmen und apikale Bifurkationen umfasst, bleibt nach der mechanischen Behandlung mehr als ein Drittel des Wurzelkanals unbehandelt, sodass die chemische Desinfektion eine unverzichtbare Ergänzung zur mechanischen Behandlung darstellt. Die Arbeit der Instrumente im Wurzelkanal erzeugt eine Restschicht auf den Kanalwänden, und durch die Instrumentierung entstandene Dentinspäne sammeln sich in den Unebenheiten des Kanals und dienen als ideales Versteck für verbleibende Bakterien. Darüber hinaus kann die Restschicht auf den Dentinwänden das Eindringen von Spülflüssigkeit und Füllmaterial in die Dentintubuli verhindern. Daher ist eine reichliche Spülung mit Spülflüssigkeit unerlässlich, um Dentinspäne aus dem Wurzelkanal, aber auch die Restschicht von seinen Wänden zu entfernen.

Ultraschall- und laseraktivierte Desinfektion werden zunehmend eingesetzt, um die Eindringtiefe der verwendeten Spülflüssigkeit zu verbessern und so anhaltende perirradikuläre Entzündungen zu reduzieren. Ein systematischer Review aus dem Jahr 2023 zeigt jedoch, dass die laseraktivierte Desinfektion bei der Reduzierung der Anzahl von Mikroorganismen und der Entfernung von Restschicht und Dentinspänen im Vergleich zur ultraschallaktivierten Desinfektion signifikant besser abschneidet. Es wird angenommen, dass die laseraktivierte Desinfektion die Wirksamkeit der Spülflüssigkeit bei der Desinfektion des endodontischen Raums verbessert, indem sie durch Expansion und anschließende Implosion der Flüssigkeit sekundäre Kavitationen erzeugt. Er:YAG-Laser nutzen Laserenergie, um akustische Wellen zu erzeugen, die die Spülflüssigkeit bewegen und somit ihren Fluss innerhalb des Wurzelkanals verbessern, was insbesondere für die PIPS-Technik (photon-induced photoacoustic streaming) zutrifft. Es wird gezeigt, dass die laseraktivierte Desinfektion in vitro die Anzahl der Bakterien in infizierten Kanälen um 99,5 % reduzieren kann. Modalitäten des Er:YAG-Lasers wie SWEEPS (shock wave enhanced emission photoacoustic streaming) und SSP (super short pulse) erzeugen während der Spülung eine präzise Konzentration von Schockwellen, die es dem Spülmittel ermöglichen, tiefer in die Seitenkanäle und mikroskopischen Tubuli einzudringen, wodurch die Wirksamkeit der Desinfektion erhöht wird. Aufgrund des oben Genannten weisen die SWEEPS/SSP-Modalitäten signifikante Vorteile während der endodontischen Behandlung auf, insbesondere bei Zähnen mit komplizierter Wurzelkanalmorphologie.

Obwohl in-vitro-Studien zeigen, dass die laseraktivierte Irrigation (LAI) anderen Methoden bei der Entfernung intrakanaler Mikroorganismen überlegen ist, gibt es jedoch immer noch sehr wenige klinische Studien. Klinische Studien zeigen, dass die Heilung periapikaler Läsionen nach einem Jahr bei einwurzeligen Zähnen und Prämolaren für alle Irrigationstechniken gleich ist. Es wurde jedoch auch ein höherer Heilungsprozentsatz bei Verwendung der SWEEPS-Modalität berichtet. Ebenso wird die Notwendigkeit zusätzlicher Forschung betont, die die Wirksamkeit von LAI bei mehrwurzeligen Zähnen untersuchen würde, unter Berücksichtigung ihrer ausgeprägteren Morphologie des endodontischen Raums, bei der gepulste Lasermodalitäten effektiver sein könnten.

Es wird auch zunehmend Wert auf den Einsatz der digitalen Volumentomographie (DVT) in zukünftigen Studien gelegt, um prognostische Faktoren zu bewerten, die das Ergebnis der Wurzelkanalbehandlung beeinflussen. Periapikale Röntgenaufnahmen zeigen ein günstigeres Ergebnis der Heilung periapikaler Läsionen im Vergleich zur DVT, was die korrekte Bewertung des Behandlungserfolgs erheblich beeinflusst. Die ESE-Leitlinien empfehlen eine klinische und radiologische Nachuntersuchung für mindestens ein Jahr nach der endodontischen Behandlung, wobei die Strahlendosis des Patienten so gering wie möglich sein sollte, um das gewünschte Diagnoseniveau zu erreichen. Der Einsatz von DVT mit ethischer Genehmigung ist im klinischen Einsatz von kleinen DVT-Scans für Forschungszwecke gerechtfertigt: zur Bewertung der Behandlung mit neuen Protokollen, Desinfektionstechniken, die ein objektiveres Behandlungsergebnis liefern werden.

Darüber hinaus ist neben der Bewertung von LAI auf die Heilung periapikaler Läsionen eine der wichtigen Fragen die Auswirkung von LAI auf postoperative Schmerzen. Während endodontischer Eingriffe ist nämlich ein großes Problem der postendodontische Schmerz, der mit einer Inzidenz von 3-58 % ein relativ häufiges Ereignis darstellt. Obwohl berichtet wurde, dass LAI zu geringeren postoperativen Schmerzniveaus führt, ist die Anzahl klinischer Studien gering, und sie zeigen widersprüchliche Ergebnisse darüber, ob LAI anderen Techniken überlegen ist. Studien, die keinen Unterschied zwischen LAI und Ultraschallirrigation fanden, untersuchten jedoch nur asymptomatische Läsionen bei der primären endodontischen Behandlung. Im Gegensatz dazu wurde berichtet, dass postoperative Schmerzen bei der Behandlung von symptomatischer irreversibler Pulpitis signifikant weniger intensiv sind, wenn LAI im Vergleich zu anderen Techniken angewendet wird. Ebenso zeigte eine aktuelle Metaanalyse, dass gepulste Er:YAG-Modalitäten, insbesondere SWEEPS, eine stärkere analgetische Wirkung im Vergleich zur Ultraschallirrigation haben.

Da das langfristige Ziel der endodontischen Therapie darin besteht, die kaufunktionelle und ästhetische Funktion der Zähne zu erhalten, war das Ziel dieser Studie, die Wirksamkeit der laseraktivierten Wurzelkanaldesinfektion während einer einzeitigen Revision der Behandlung von Zähnen mit apikaler Parodontitis zu bestimmen.

Ziele:

Das Hauptziel der klinischen randomisierten Studie ist es, die Wirksamkeit der Super Short Pulse (SSP)-Modalität der Er:YAG-laseraktivierten Irrigation (LAI) auf die Entfernung intrakanaler Mikroorganismen und die Heilung einer entzündlichen periapikalen Läsion eines Zahns nach einer einzeitigen Revision zu untersuchen.

Sekundäres Ziel:

1. Die Wirkung der Super Short Pulse (SSP)-Modalität der Er:YAG-laserausgelösten Spülung, die während einer einzeitigen Revision angewendet wird, auf das Auftreten postoperativer Schmerzen im Vergleich zur schallausgelösten Spülung zu untersuchen.
2. Die antimikrobielle Wirksamkeit von SSP ER:YAG LAI mit der antimikrobiellen Wirksamkeit der schallaktivierten Spülung zu vergleichen
3. Die Heilung der periapikalen Läsion nach der Anwendung von SSP ER:YAG LAI während einer einzeitigen Revision des Zahns mit der Heilung der Läsionen nach der Anwendung der schallaktivierten Irrigation zu vergleichen

Materialien und Methoden:

Eine randomisierte klinische Studie wird an der Abteilung für Endodontie und restaurative Zahnmedizin, Zahnmedizinische Fakultät, Universität Zagreb (Gundulićeva 5) durchgeführt. Alle Verfahren bei der Durchführung der Studie wurden von der Ethikkommission der Zahnmedizinischen Fakultät, Universität Zagreb (Genehmigungsnummer: 05-PA-2-5/2025; Datum: 17. Februar 2025) genehmigt und entsprechen der Deklaration von Helsinki.

Teilnehmer Patienten mit Anzeichen und Symptomen einer chronischen apikalen Parodontitis, die eine Revision erfordern, werden in die Studie aufgenommen. Die Diagnose wird anhand der Anamnese, der klinischen Untersuchung und der Röntgenanalyse bestimmt.

Einschlusskriterien: Zähne, die auf Perkussion, Palpation empfindlich sind, Zähne, die einen Sinustrakt und Schwellung aufweisen, eine chronische periapikale Läsion größer als 5 mm Durchmesser basierend auf dem initialen Röntgenbild (das der Patient bei der ersten Untersuchung mitbringt) und vorherige endodontische Behandlung und Wurzelkanalfüllung, die nach klinischen Kriterien unzureichend ist (Unterfüllung, Überfüllung, inhomogene Wurzelkanalfüllung, ungefüllte Wurzelkanäle).

Ausschlusskriterien: immungeschwächte Patienten, schwangere Frauen, Zähne mit einer parodontalen Taschentiefe größer als 3 mm, Zähne mit Anzeichen und Symptomen einer vertikalen Fraktur, Zähne, die nach endodontischer Behandlung nicht restauriert oder prothetisch versorgt werden können, Antibiotikatherapie innerhalb des letzten Monats und Diagnose eines akuten apikalen Abszesses.

Alle in die Studie eingeschlossenen Befragten werden eine Einwilligungserklärung zur Nutzung personenbezogener Daten unterschreiben und schriftliche Informationen über die Studie erhalten. Alle Befragten können sich jederzeit während der Studie von der Studie zurückziehen.

Vor Beginn der endodontischen Behandlung wird jeder Proband zufällig einer von zwei experimentellen Gruppen zugeordnet. Die Randomisierung wird basierend auf dem WheelDecide-Programm (www.wheeldecide.com) durchgeführt. Alle Phasen der endodontischen Behandlung der Zähne werden von einem Doktoranden mit mehr als fünf Jahren Erfahrung in der endodontischen Behandlung von Zähnen durchgeführt. Alle Probanden werden eine einzeitige endodontische Behandlung der Zähne erhalten. Die Probanden werden je nach endgültigem Wurzelkanaldesinfektionsprotokoll zwei experimentellen Gruppen zugeordnet. In beiden Gruppen wird das endgültige Irrigationprotokoll die folgende Standardsequenz an Spülflüssigkeit umfassen: 1) 3% Natriumhypochlorit (NaOCl), 2) Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) und 3) 3% NaOCl.

Gruppe 1. SSP-Modalität der Er:YAG-laseraktivierten Irrigation In Gruppe 1 wird jede Spülflüssigkeit im endgültigen Irrigationprotokoll durch eine radiale Laseraufsatz (Durchmesser: 400 µm) eines Er:YAG-Lasers (Fotona, Ljubljana, Slowenien) aktiviert. Die Lasereinstellungen werden sein: SSP-Modus, Pulsenergie 20 mJ, Frequenz 15 Hz, Pulsdauer 50 µs gemäß den Werkseinstellungen des Er:YAG-Lasers für laseraktivierte Desinfektion und gemäß dem endodontischen Raumdesinfektionsprotokoll (15).

Gruppe 2. schallaktivierte Irrigation (Smart Lite Pro EndoActivator, DentsplySirona) In Gruppe 2 wird jede Spülflüssigkeit im endgültigen Irrigationprotokoll durch die Polymerspitze des schallaktivierten Irrigationgeräts aktiviert. Die Spitze wird 2 mm von der Arbeitslänge des Kanals platziert. Die Aktivierungszeit beträgt 30 s für NaOCL, 60 s für EDTA und 30 s für NaOCl.

Der endodontische Eingriff bei allen Probanden wird gemäß modernen endodontischen Behandlungsrichtlinien durchgeführt. Der endodontische Eingriff wird unter lokaler (Leitungs- oder Infiltrations-)Anästhesie (Articain 4% mit Adrenalin im Verhältnis 1:100.000) und Kofferdam-Isolation durchgeführt. Bei allen Probanden wird der Behandlungsvorgang mit dem ProTaperNext-Rotationssystem (DentsplySirona, Deutschland) mit mechanischen Kanalbehandlungsinstrumenten mit Motoreinstellungen durchgeführt: 300 U/min und 300 Ncm Drehmoment. Die initiale Arbeitslänge wird mit Handinstrumenten bestimmt: K-File #10 oder #15 bis zum apikalen Foramen (Wert 0 am Apex-Locator). Während der mechanischen Kanalaufbereitung werden die Kanäle mit insgesamt 5 ml 3% NaOCl pro Kanal mit 30G SteriTips-Seitenauslassnadeln gespült, die etwa 4 mm von der Arbeitslänge platziert werden.

Nach der chemomechanischen Behandlung der Kanäle wird für jeden Patienten ein endgültiges Desinfektionsprotokoll durchgeführt, abhängig davon, welcher Gruppe er angehört. In jeder Gruppe werden die Kanäle mit einem kalziumsilikatbasierten Füllmaterial (BioRoot RCS, Septodont, Saint-Maur-des-Fossés Cedex, Frankreich) unter Verwendung der Single-Gutta-Percha-Stick-Technik gefüllt. Alle Zähne werden vorübergehend mit Glasionomerzement (Equia Forte, GC, Tokio, Japan) verschlossen. Beim nächsten Besuch wird eine permanente Kompositfüllung gelegt.

Mikrobiologische Probenahme und Analyse

Mikrobiologische Proben werden aus dem Wurzelkanal entnommen:

Probe 1. Nach Trepanation des Zahns Probe 2. Nach chemomechanischer Kanalaufbereitung Probe 3. Nach endgültigem Irrigationprotokoll Während der endodontischen Behandlung werden strenge aseptische Bedingungen für die Probenentnahme angewendet. Der Papierabstrich, mit dem die Probe entnommen wurde, wird in eine Kryokammer mit Tris-EDTA-Puffer (10 mmol/L Tris-HCl, 1 mmol/L EDTA, pH = 7,6) gegeben und sofort bei -20 Grad Celsius eingefroren. Eine Echtzeit-PCR-Analyse wird durchgeführt.

Quantitative Analyse der Heilung periapikaler Läsionen auf DVT-Bildern Vor Beginn der endodontischen Behandlung wird bei allen Patienten ein initiales DVT-Bild des Zielzahns zur initialen Diagnose, Analyse der Anatomie des endodontischen Raums und Beurteilung des Ausmaßes der periapikalen Läsion erstellt, basierend auf welchem eine Entscheidung über das therapeutische Vorgehen getroffen wird: endodontische Behandlung, Revision oder Zahnextraktion. Die Anwendung von DVT erfolgt gemäß den Leitlinien der Europäischen Gesellschaft für Endodontologie. Alle DVT-Bilder werden auf demselben DVT-Gerät mit denselben Bildgebungsparametern erstellt (Endomod, Voxelgröße 0,085 mm, 450,3 mGy/cm², 6,3 mA, 90 kV, 8,7 s). Alle Strahlendosen für die Probanden werden „so niedrig wie vernünftigerweise erreichbar“ (ALARA) sein.

Um die Langzeitprognose des Zahns zu beurteilen und über zukünftige prothetische oder chirurgische Therapie zu entscheiden, wird 12 Monate später eine Kontroll-DVT nach denselben Parametern wie beim ersten Scan erstellt.

Die Heilungsanalyse wird von zwei erfahrenen Endodontologen mit vorheriger Kalibrierung durchgeführt. Jeder Endodontologe wird jeden gescannten Zahn nach folgenden Kriterien in eine bestimmte Kategorie einordnen.

1. Neue periapikale Radioluzenz
2. Vergrößerte periapikale Radioluzenz
3. Unveränderte periapikale Radioluzenz
4. Reduzierte periapikale Radioluzenz, aufgrund derer eine Entscheidung über weitere Verfahren getroffen wird: endodontische Chirurgie, Zahnüberwachung, Zahnextraktion. Jede Uneinigkeit in der Entscheidung wird durch Diskussion bis zur Einigung gelöst.

Die Heilungsanalyse der Läsion wird durch volumetrische Bewertung unter Verwendung der ITK-SNAP-Software durchgeführt. Berechnung und volumetrische Bewertung in mm³ werden mit ITK-SNAP mit zusätzlicher Formgebung, manueller Anpassung und Übertragung durchgeführt. Bei mehrwurzeligen Zähnen wird der Defekt als Summe individueller periapikaler Prozesse dargestellt. Bei der 12-Monats-Kontrolle werden alle Prozesse, die kleiner als das Doppelte der Dicke des Parodontalligaments sind, als 0 mm³ oder vollständige Heilung gezählt.

Postoperative Schmerzbeurteilung nach einzeitiger zahnärztlicher Revision Nach dem Eingriff erhalten die Probanden einen Fragebogen zum Auftreten, zur Dauer und Intensität postoperativer Schmerzen, den sie über einen Zeitraum von sieben Tagen ausfüllen werden.

Statistische Verfahren Der Chi-Quadrat-Test, der exakte Test nach Fisher und der Fisher-Freeman-Halton-Test werden für die statistische Analyse verwendet. Das Signifikanzniveau wird auf 5 % festgelegt. Die Tests für postoperative Schmerzen waren der Perkussionstest und der Palpationstest.