Israelische Studie

3-D-Analyse der Kanalwand nach endodontischen Spülungen

Wissenschaftler haben erstmals Dentinoberflächen mit der 3-D-Oberflächentexturanalyse untersucht. Die Ergebnisse zeigen, welches Spülprotokoll die Wurzelkanalwand am besten für eine Wurzelfüllung vorbereitet.

NaOCl und EDTA erhöhen in Kombination die Rauigkeit einer Dentinoberfläche. Adobe Stock_Alexandr Mitiuc

Ein Wurzelkanalfüllmaterial soll die innere Kanalwand bestmöglich versiegeln, um Mikroleckages als mögliche Reinfektionsquelle zu verhindern. Entscheidend dafür ist die Oberflächenbeschaffenheit des Dentins. Glatte Oberflächen erleichtern eine chemische Bindung des Wurzelfüllmaterials; Rauigkeiten, in die ein Adhäsiv eindringen kann, erlauben eine mikroretentive Verankerung. Je nach Sealertyp braucht es eine andere Oberflächenbehandlung respektive ein anderes Spülprotokoll.

Bislang haben Forscher erodierte Dentinoberflächen meist rasterelektronenmikroskopisch untersucht. Dabei fehlte allerdings die dritte Dimension, die es erlauben würde, zum Beispiel den Substanzverlust nach verschiedenen Spülprotokollen zu messen.

Eine dreidimensionale Charakterisierung einer Zahnoberfläche mittels berührungsloser Profilometrie ist die quantitative 3-D-Oberflächentexturanalyse (3DST = quantitative 3D surface texture analysis). Das Verfahren erfasst Veränderungen der Oberflächentextur und misst zuverlässig Zahnabrieb im Mikrometerbereich. Sogar größere Vertiefungen oder gekrümmte Oberflächen sind in 3-D darstellbar.

Probenherstellung und Spülprotokolle

Israelische Wissenschaftler verglichen die Oberflächen von Wurzeldentin nach verschiedenen Spülprotokollen mit der neuen Technik, mit der bisher nur Schmelzoberflächen untersucht wurden. Sie schnitten aus 50 frisch extrahierten, karies- und wurzelfüllungsfreien Zähnen je drei ein Millimeter dicke Scheiben aus dem Bereich der Zahnwurzel heraus. Die insgesamt 150 Proben verteilten sie randomisiert auf fünf Gruppen:

  1.  Negativkontrolle - Kochsalzlösung (Natriumchlorid 0,9%)
  2. EDTA (17%)
  3. EDTA (17%), gefolgt von NaOCl (5,25%)
  4. NaOCl (5,25%)
  5. NaOCl (5,25%), gefolgt von 17% EDTA (17%)

Die Scheiben tauchten sie jeweils zehn Minuten in die entsprechenden Lösungen und schüttelten sie in jeder Minute 20 Sekunden lang. Für die 3DST-Analyse wählten die Forscher ein Quadrat von 160 × 160 µm zwischen Wurzelkanal und bukkaler Außenseite auf den Scheiben aus.

Die Reihenfolge der Spülungen zeigte keine Unterschiede

Die Versuchsgruppen wiesen bei den meisten der insgesamt 30 gemessenen Parameter höhere Rauigkeiten auf als die Kontrollgruppe. Insbesondere EDTA allein und EDTA in Kombination mit NaOCl zeigte höhere Rauigkeiten als NaOCl allein. Dabei ließ die Reihenfolge – zuerst EDTA, dann NaOCl oder umgekehrt – keine unterschiedlichen Effekte erkennen.

Oberflächenbildgebung des REM

Unter dem Rasterelektronenmikroskop (REM) wies die Kontrollgruppe eine rissige Schmierschicht auf, die die Dentintubuli vollständig bedeckte. Die NaOCl-Spülung führte zu ähnlichen Ablagerungen auf der Dentinoberfläche ohne offene Dentintubuli wie die Kontrollgruppe.

Die EDTA-Gruppe wies offene Dentintubuli nebst einigen Ablagerungen auf, jedoch ohne Schmierschicht. Bei der EDTA-NaOCl-Gruppe waren deutlich offene Dentintubuli zu erkennen und die Schmierschicht schien bis auf kleinere Ablagerungen komplett entfernt worden zu sein. Die NaOCl-EDTA-Gruppe zeigte ähnliche Ergebnisse ohne Ablagerungen oder Debris. 

Fazit

NaOCl und EDTA erhöhen in Kombination die Rauigkeit einer Dentinoberfläche. Die genaue Reihenfolge der Spülungen ist dabei unerheblich und macht vermutlich keinen Unterschied hinsichtlich einer mechanischen Retention.

Die 3DST-Messtechnik erlaubt die Standardisierung von Messungen und die Vergleichbarkeit zukünftiger Studien auf dem Gebiet der Dentinkonditionierung in der Endodontie.

Elbahary, S., Haj-yahya, S., Khawalid, M. et al.: Effects of different irrigation protocols on dentin surfaces as revealed through quantitative 3D surface texture analysis. Sci Rep 10, 22073 (2020). doi.org/10.1038/s41598-020-79003-9

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