Laser-aktivoitujen fotoakustisten virtausmenetelmien tehokkuus hampaiden juurihoidon uusintahoitossa yhdellä käynnillä hampaissa, joissa on huipputulehdus

Johdanto:

Hampaan endodontinen hoito edellyttää mikro-organismien, nekroottisen ja infektoituneen hammaspulpan sekä endodontisen tilan täydellistä mekaanista poistamista ja kemiallista desinfiointia. Endodontisen tilan monimutkaisen morfologian vuoksi, joka sisältää sivukanavia, kannaksia ja huippuhalkeamia, yli kolmannes juurikanavasta jää käsittelemättä mekaanisen hoidon jälkeen, joten kemiallinen desinfiointi on korvaamaton lisäys mekaaniseen hoitoon. Työkalujen toiminta juurikanavassa luo kanavan seinämille jäännöskerroksen, ja hammasluuhylly, joka syntyy instrumentoinnin yhteydessä, kerääntyy kanavan epäsäännöllisyyksiin ja tarjoaa ihanteellisen suojan jäljelle jääville bakteereille. Lisäksi hammasluuseinämien jäännöskerros voi estää kastelunesteen ja täyteaineen tunkeutumisen hammasluutuppeleihin. Siksi runsas kastelu on välttämätöntä hammasluuhyllyn poistamiseksi juurikanavasta, mutta myös sen seinämien jäännöskerroksen poistamiseksi.

Ultraäänellä ja laserilla aktivoitua desinfiointia käytetään yhä enemmän käytetyn kastelunesteen tunkeutumissyvyyden parantamiseksi ja siten pitkäkestoisen periradikulaarisen tulehduksen vähentämiseksi. Kuitenkin systemaattinen katsaus vuodelta 2023 osoittaa, että laserilla aktivoitu desinfiointi on merkitsevästi parempi mikro-organismien määrän vähentämisessä sekä jäännöskerroksen ja hammasluuhyllyn poistamisessa verrattuna ultraäänellä aktivoituun desinfiointiin. Uskotaan, että laserilla aktivoitu desinfiointi parantaa kastelunesteen tehokkuutta endodontisen tilan desinfioinnissa luomalla sekundaarisia kavitaatioita nesteen laajenemisen ja sitä seuraavan imploosion kautta. Er:YAG-laserit käyttävät laserenergiaa akustisten aaltojen luomiseen, jotka liikuttavat kastelunestettä ja siten parantavat sen virtausta juurikanavan sisällä, mikä pätee erityisesti PIPS-tekniikkaan (fotonin indusoima fotoakustinen virtaus). On osoitettu, että laserilla aktivoitu desinfiointi voi in vitro vähentää bakteerien määrää infektoiduissa kanavissa 99,5 %. Er:YAG-laserin moodit, kuten SWEEPS (shock wave enhanced emission photoacoustic streaming) ja SSP (super short pulse), luovat tarkkoja iskuaaltojen konsentraatioita kastelun aikana, jotka mahdollistavat pesuaineen tunkeutumisen syvemmälle sivukanaviin ja mikroskooppisiin tuppeleihin, mikä lisää desinfioinnin tehokkuutta. Yllä mainittujen syiden vuoksi SWEEPS/SSP-moodeilla on merkittäviä etuja endodontisen hoidon aikana, erityisesti hampaissa, joilla on monimutkainen juurikanavamorfologia.

Kuitenkin, vaikka in vitro -tutkimukset osoittavat, että laserilla aktivoitu kastelu (LAI) on muita menetelmiä parempi juurikanavan mikro-organismien poistamisessa, kliinisiä tutkimuksia on edelleen hyvin vähän. Kliiniset tutkimukset osoittavat, että periapikaalisten leesioiden paraneminen vuoden kuluttua yksijuurisissa hampaissa ja puraisuhampaissa on sama kaikilla kastelutekniikoilla. Kuitenkin on myös raportoitu korkeammasta paranemisprosentista SWEEPS-moodia käytettäessä. Korostetaan myös lisätutkimusten tarvetta, jotka tutkisivat LAI:n tehokkuutta monijuurisissa hampaissa ottaen huomioon niiden selkeämmän endodontisen tilan morfologian, jossa pulssilaser-moodit voisivat olla tehokkaampia.

Lisäksi korostetaan yhä enemmän kartio-säde-tietokonetomografian (CBCT) käyttöä tulevissa tutkimuksissa ennustetekijöiden arvioimiseksi, jotka vaikuttavat juurikanavan hoidon tulokseen. Periapikaaliset röntgenkuvat osoittavat suotuisamman paranemistuloksen periapikaalisille leesioille verrattuna CBCT:hen, mikä vaikuttaa merkittävästi hoidon onnistumisen oikeaan arviointiin. ESE-ohjeet suosittelevat kliinistä ja radiografista seurantaa vähintään vuoden ajan endodontisen hoidon jälkeen potilaan säteilyannoksen ollessa mahdollisimman alhainen halutun diagnoositasojen saavuttamiseksi. CBCT:n käyttö eettisellä hyväksynnällä on perusteltua pienten CBCT-skannausten kliinisessä käytössä tutkimustarkoituksiin: uusien protokollien, desinfiointitekniikoiden hoidon arvioimiseksi, mikä tarjoaa objektiivisemman hoidon tuloksen.

Lisäksi LAI:n vaikutuksen arvioinnin lisäksi periapikaalisten leesioiden paranemisessa yksi tärkeistä kysymyksistä on LAI:n vaikutus leikkauksen jälkeiseen kipuun. Nimittäin endodontisten toimenpiteiden aikana suuri ongelma, johon törmätään, on endodontisen hoidon jälkeinen kipu, jonka esiintyvyys 3-58 %:lla on suhteellisen yleinen ilmiö. Vaikka on raportoitu, että LAI johtaa alhaisempiin leikkauksen jälkeisen kivun tasoihin, kliinisten tutkimusten määrä on pieni, ja ne osoittavat ristiriitaisia tuloksia siitä, onko LAI muita tekniikoita parempi. Kuitenkin tutkimukset, jotka eivät löytäneet eroa LAI:n ja ultraäänikastelun välillä, tutkivat vain oireettomia leesioita ensisijaisessa endodontisessa hoidossa. Sen sijaan on raportoitu, että leikkauksen jälkeinen kipu on merkittävästi vähemmän voimakasta, kun LAI:ta käytetään verrattuna muihin tekniikoihin oireellisen irreversiibelin pulpiitin hoidossa. Samoin äskettäinen meta-analyysi osoitti, että pulssi-Er:YAG-moodeilla, erityisesti SWEEPS:llä, on vahvempi analgeettinen vaikutus verrattuna ultraäänikasteluun.

Ottaen huomioon, että endodontisen terapian pitkän aikavälin tavoite on ylläpitää hampaiden purenta- ja esteettistä toimintaa, tämän tutkimuksen tavoitteena oli määrittää laserilla aktivoituneen juurikanavadesinfioinnin tehokkuus yhden käynnin aikana tehtävässä hampaiden, joilla on apikaalinen periodontiitti, hoidon uusinnassa.

Tavoitteet:

Kliinisen satunnaistutkimuksen päätavoite on tutkia Er:YAG-laserilla aktivoituneen kastelun (LAI) Super Short Pulse (SSP) -moodin tehokkuutta juurikanavan mikro-organismien poistamisessa ja hammasta koskevan tulehduksellisen periapikaalisen leesion paranemisessa yhden käynnin uusinnan jälkeen.

Toissijainen tavoite:

1. Tutkia Super Short Pulse (SSP) -moodin, joka on Er:YAG-laserilla laukaistua kastelua, vaikutusta leikkauksen jälkeisen kivun esiintymiseen yhden käynnin uusinnan aikana verrattuna äänellä laukaistuun kasteluun.
2. Verrata SSP ER:YAG LAI:n antimikrobista tehokkuutta äänellä aktivoituun huuhteluun
3. Verrata periapikaalisen leesion paranemista SSP ER:YAG LAI:n soveltamisen jälkeen yhden käynnin hammasuusinnan aikana leesioiden paranemiseen äänellä aktivoitua kastelua käytettäessä

Aineet ja menetelmät:

Satunnaistettu kliininen tutkimus suoritetaan Zagreb yliopiston Hammaslääketieteen koulun Endodontian ja restoratiivisen hammaslääketieteen osastolla (Gundulićeva 5). Kaikki tutkimuksen suorittamiseen liittyvät toimenpiteet hyväksyttiin Zagreb yliopiston Hammaslääketieteen koulun eettisessä toimikunnassa (hyväksymisnumero: 05-PA-2-5/2025; Päivämäärä: 17. helmikuuta 2025) ja ne ovat Helsingin julistuksen mukaisia.

Osallistujat Tutkimukseen otetaan mukaan potilaita, joilla on kroonisen apikaalisen periodontiitin merkit ja oireet ja jotka tarvitsevat uusinnan. Diagnoosi määritetään anamneesin, kliinisen tutkimuksen ja röntgenanalyysin perusteella.

Sisällyttämiskriteerit: hampaat, jotka ovat herkkiä perkussiolle, palpaatiolle, hampailla, joilla on sinus tract ja turvotus, krooninen periapikaalinen leesio, jonka halkaisija on yli 5 mm perustuen alkuperäiseen röntgenkuvaan (jonka potilas tuo ensimmäisellä tutkimuskerralla) ja aiempaan endodontiseen hoitoon ja juurikanavan täyttöön, joka on riittämätön kliinisten kriteerien mukaan (täyttö, ylitäyttö, epähomogeeninen juurikanavan täyttö, täyttämättömät juurikanavat).

Poissulkemiskriteerit: immunokompromisoituneet potilaat, raskaana olevat naiset, hampaiden, joilla on periodontaalisen taskun syvyys yli 3 mm, hampaiden, joilla on pystysuuntaisen murtuman merkit ja oireet, hampaiden, joita ei voida palauttaa tai protetisesti varustaa endodontisen hoidon jälkeen, antibioottiterapian käyttö viimeisen kuukauden aikana ja akuutin apikaalisen abskessin diagnoosi.

Kaikki tutkimukseen sisältyvät vastaajat allekirjoittavat tietoon perustuvan suostumuksen henkilötietojen käyttöä varten ja saavat kirjallisen tiedon tutkimuksesta. Kaikki vastaajat voivat vetäytyä tutkimuksesta milloin tahansa tutkimuksen aikana.

Ennen endodontisen hoidon alkua jokainen koehenkilö satunnaistetaan yhteen kahdesta kokeellisesta ryhmästä. Satunnaistaminen suoritetaan WheelDecide-ohjelman (www.wheeldecide.com) perusteella. Kaikki hampaiden endodontisen hoidon vaiheet suorittaa tohtoriopiskelija, jolla on yli viiden vuoden kokemus hampaiden endodontisesta hoidosta. Kaikki koehenkilöt käyvät läpi yhden käynnin hampaiden endodontisen hoidon. Koehenkilöt jaetaan kahteen kokeelliseen ryhmään lopullisen juurikanavadesinfiointiprotokollan mukaan. Molemmissa ryhmissä lopullinen kasteluprotokolla sisältää seuraavan standardisen kastelunesteen sarjan: 1) 3 % natriumhypokloriitti (NaOCl), 2) etyleenidiamiinitetraetikkahappo (EDTA) ja 3) 3 % NaOCl.

Ryhmä 1. Er:YAG-laserilla aktivoituneen kastelun SSP-moodi Ryhmässä 1 jokaista kasteluprotokollan kastelunestettä aktivoidaan Er:YAG-laserin (Fotona, Ljubljana, Slovenia) radiaalisella laserkiinnikkeellä (halkaisija: 400 µm). Laserin asetukset ovat: SSP-moodi, pulssienergia 20 mJ, taajuus 15 Hz, pulssin kesto 50 µs Er:YAG-laserin tehdasasetusten mukaan laserilla aktivoitua desinfiointia varten ja endodontisen tilan desinfiointiprotokollan (15) mukaan.

Ryhmä 2. äänellä aktivoitu kastelu (Smart Lite Pro EndoActivator, DentsplySirona) Ryhmässä 2 jokaista lopullisen kasteluprotokollan kastelunestettä aktivoidaan äänikastelulaitteen polymeerikärjellä. Kärki asetetaan 2 mm kanavan työpituudesta. Aktivointiaika on 30 s NaOCL:lle, 60 s EDTA:lle ja 30 s NaOCl:lle.

Endodontinen toimenpide kaikissa koehenkilöissä suoritetaan modernien endodontisen hoidon ohjeiden mukaan. Endodontinen toimenpide suoritetaan paikallisen (johto- tai infiltraatio) anestesian (artikaiini 4 % adrenaliinin kanssa suhteessa 1:100 000) ja kumitiivoksen eristämisen alaisena. Kaikissa koehenkilöissä hoitotoimenpide suoritetaan ProTaperNext-pyörivällä järjestelmällä (DentsplySirona, Saksa) mekaanisilla kanavan käsittelyinstrumenteilla moottoriasetuksilla: 300 rpm ja 300 Ncm vääntömomentti. Alkuperäinen työpituus määritetään käsinstrumenteilla: K-tiedosto #10 tai #15 apikaaliseen forameniin (arvo 0 apex locatorissa). Mekaanisen kanavan valmistelun aikana kanavat kastellaan yhteensä 5 ml 3 % NaOCl:lla per kanava 30G SteriTips-sivuventtiiläneuloilla, jotka asetetaan noin 4 mm työpituudesta.

Kanavien kemomekaanisen hoidon jälkeen jokaiselle potilaalle suoritetaan lopullinen desinfiointiprotokolla riippuen siitä, mihin ryhmään he kuuluvat. Jokaisessa ryhmässä kanavat täytetään kalsiumsilikaattipohjaisella täyteaineella (BioRoot RCS, Septodont, Saint-Maur-des-Fossés Cedex, Ranska) käyttäen yksittäisen gutta-percha-sauvan tekniikkaa. Kaikki hampaat suljetaan väliaikaisesti lasi-ionomerisementillä (Equia Forte, GC, Tokio, Japani). Seuraavalla käynnillä asetetaan pysyvä komposiittitäyte.

Mikrobiologinen näytteenotto ja analyysi

Mikrobiologisia näytteitä kerätään juurikanavasta:

Näyte 1. Hampaan trepanaation jälkeen Näyte 2. Kemomekaanisen kanavan valmistelun jälkeen Näyte 3. Lopullisen kasteluprotokollan jälkeen Endodontisen hoidon aikana näytteenoton yhteydessä noudatetaan tiukkoja aseptisiä olosuhteita. Paperitulpalla, jolla näyte kerättiin, asetetaan kriokammioon, joka sisältää Tris-EDTA-puskuria (10 mmol/L Tris-HCl, 1 mmol/L EDTA, pH = 7,6) ja jäädytetään välittömästi -20 celsiusasteeseen. Suoritetaan reaaliaikainen PCR-analyysi.

Periapikaalisen leesion paranemisen kvantitatiivinen analyysi CBCT-kuvissa Ennen endodontisen hoidon alkua kaikille potilaille tehdään alkuperäinen CBCT-kuva kohdehampaasta alkuperäisen diagnoosin, endodontisen tilan anatomian analyysin ja periapikaalisen leesion laajuuden arvioinnin vuoksi, jonka perusteella päätetään terapeuttisesta toimenpiteestä: endodontisesta hoidosta, uusinnasta tai hammaspoistosta. CBCT:n soveltaminen suoritetaan Euroopan endodontian seuran ohjeiden mukaan. Kaikki CBCT-kuvat tehdään samalla CBCT-laitteella samoilla kuvantamisparametreilla (endomod, voxel koko 0,085 mm, 450,3 mGy/cm2, 6,3mA, 90kV, 8,7s). Kaikki koehenkilöiden säteilyannokset ovat "mahdollisimman alhaiset kohtuudella saavutettavissa olevat" (ALARA).

Hampaan pitkän aikavälin ennusteen arvioimiseksi ja tulevan protetisen tai kirurgisen terapian päätöksen tekemiseksi tehdään kontrolli-CBCT 12 kuukauden kuluttua samoilla parametreilla kuin ensimmäisessä skannauksessa.

Paranemisanalyysin suorittavat kaksi kokeneita endodontisteja, jotka on kalibroitu etukäteen. Jokainen endodontisti sijoittaa jokaisen skannatun hampaan tiettyyn luokkaan seuraavien kriteerien mukaan.

1. Uusi periapikaalinen radiolusenssi
2. Lisääntynyt periapikaalinen radiolusenssi
3. Muuttumaton periapikaalinen radiolusenssi
4. Vähentynyt periapikaalinen radiolusenssi, jonka perusteella päätetään jatkotoimenpiteistä: endodontisesta kirurgiasta, hampaiden seurannasta, hammaspoistosta. Kaikki erimielisyydet päätöksessä ratkaistaan keskustelun kautta, kunnes päästään yksimielisyyteen.

Leesion paranemisanalyysi suoritetaan tilavuusarvioinnilla käyttäen ITK-SNAP-ohjelmistoa. Laskenta ja tilavuusarviointi mm3:ssä suoritetaan ITK-SNAP:lla lisämuotoilulla, manuaalisella säätelyllä ja siirrolla. Monijuurisissa hampaissa vika näytetään yksittäisten periapikaalisten prosessien summana. 12 kuukauden tarkastuksessa kaikki prosessit, jotka ovat pienempiä kuin kaksi kertaa periodontaalisen ligamentin paksuus, lasketaan 0 mm3:ksi tai täydelliseksi parantumiseksi.

Leikkauksen jälkeisen kivun arviointi yhden käynnin hammasuusinnan jälkeen Toimenpiteen jälkeen koehenkilöt saavat kyselylomakkeen leikkauksen jälkeisen kivun esiintymisestä, kestosta ja voimakkuudesta, jonka he täyttävät seitsemän päivän ajan.

Tilastolliset menetelmät Tilastolliseen analyysiin käytetään Chi-neliötestiä, Fisherin tarkkaa testiä ja Fisher-Freeman-Halton-testiä. Merkittävyystaso asetetaan 5 %:iin. Testit leikkauksen jälkeiselle kivulle olivat perkussiotesti ja palpataiotesti.