Biokerámia sealerek tulajdonságainak értékelése – A hagyományos gyökértömési protokollok felülvizsgálata

Még napjainkban is rendszeresen használják a guttaperchát és a hagyományos sealereket különböző gyökértömési technikák kivitelezése során, noha ezen anyagok esetében idővel bizonyítottan meg lehet figyelni a degradáció és a feloldódás jeleit. Ez pedig köztudottan negatívan befolyásolja a gyökérkezelések hosszú távú sikerességét. Ennek a közleménynek az a célja, hogy jobban megvizsgálja az endodonciában régóta megfigyelhető kognitív disszonanciát: a guttapercha és a hagyományos sealer által létrehozott biokémiai zárás minősége idővel elégtelenné válik, azonban ennek ellenére a mai napig arany standard­ként tekintünk ezekre a gyökértömések elkészítése során. A biokerámia sealerek olyan fizikai, kémiai és biológiai tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek bizonyítottan jobbak a hagyományos gyökértömő anyagokhoz képest. A biokerámiák bioinert (nem lép kölcsönhatásba élő, biológiailag aktív rendszerekkel), bioaktív (az anyag és a környező szövetek között közvetlen mechanikai és/vagy kémiai kapcsolat jön létre) és biodegradábilis (idővel beépül az élő szövetbe, vagy az élő szövet lebontja) tulajdonságokkal rendelkeznek. Ezek a tulajdonságok lehetővé teszik a minimálinvazív gyökércsatorna-megmunkálást, és ezáltal a lehető legtöbb saját foganyag megőrzését (1. a-d ábrák).

A gyökérkezelés céljai

A gyökérkezelés célja a gyökércsatornában lévő szövettörmelék eltávolítása, a gyökércsatorna-rendszer fertőtlenítése és a reinfekció megakadályozása. Az endodonciai megbetegedéseket a biofilmben megtalálható baktériumok okozzák. A leggyakoribb endodonciai elváltozást a biofilm felszínén lévő baktériumok csíraszámának növekedése okozza. A biofilm hipotézis megértéséhez és elfogadásához szükségünk van a gyökércsatornában lévő mikroflórában található pathogén baktériumoknak az ismeretére. Ennek megismerésével megérthetjük, hogy miért van szükség a gyökércsatorna-rendszer fertőtlenítési módszereinek újraértékelésére.

A gyökértömő anyagoknak az alábbi követelményeknek kell megfelelniük:

Meg kell akadályozniuk a koronális irányból történő szivárgást, miután a gyökércsatornát gyökértömő anyaggal feltöltöttük. és a végleges koronális restaurátumot elhelyeztük.

A gyökércsatorna falában lévő dentincsatornákban visszamaradt bakteriális flórát el kell zárniuk a külvilágtól, hogy meggátoljuk a periapikális térbe való újbóli kijutásukat.

Meg kell gátolniuk, hogy a periapikális térből különböző szövetnedvek jussanak a gyökércsatorna-rendszerben visszamaradt baktériumokhoz.

A guttapercha és a hagyományos sealerek

A guttaperchát John Tradescant fedezte fel 1656-ban, és dr. William Montgomerie alkalmazta először orvosi célból 1831-ben. 1867-ben G. A. Bowman volt az első, aki guttapercha poénokat használt (önmagukban, sealer alkalmazása nélkül) a gyökértömések elkészítésére.  Csupán 1925-ben javasolta U. G. Rickert, hogy a guttapercha poénokat sealerek alkalmazásával együtt használják.

A hagyományos gyökértömő anyagok klinikai eredményessége alátámasztja azt, amit Arisztotelész egyetemes igazságként megfogalmazott: Egyes egyének nem a háttérben lévő elvet, hanem az azonnal látható eredményeket és az alkalmazhatóságot akarják megfigyelni. Az in vitro, az in vivo, valamint a klinikai vizsgálatok eredményei mind alátámasztják, hogy az egy poén technikával, vagy a laterál kondenzációs technikával elkészített gyökértömések nem képesek megfelelni a gyökértömés elkészítése elsődleges céljának, azaz a megfelelő zárás biztosításának. A nyálban lévő hidrolitikus enzimek képesek a koronális zárás megbontására. A baktériumok által termelt anyagok lebontatják és idővel feloldják a guttaperchát. Ezáltal a gyökértömés elveszíti falállóságát, tehát idővel mind a koronális, mind az apikális zárás elégtelenné válik.

Laterál kondenzáció

A laterál kondenzációs technika lehetővé tette, hogy még jobban uralhatóvá váljon a behelyezett gyökértömés hossza. Azonban, ha nem volt megfelelő a gyökércsatorna feltágítása, nem a választott segédpoénnak megfelelő méretű spreadert használunk, vagy nem megfelelő nagyságú nyomást fejtünk ki a spreaderrel, akkor a guttapercha poénok közti réseket sealer fogja kitölteni. Laterál kondenzáció esetén alacsony a gyökértömő anyag/sealer aránya, ami potenciálisan megnöveli az apikális zárás elégtelenségének lehetőségét. Sabeti és mtsai. nem találtak szignifikáns különbséget a gyökértöméssel ellátott és az üresen hagyott gyökércsatornával rendelkező esetek hosszú távú sikerességének vizsgálata során (2. ábra).

Ez a vizsgálat, alátámasztva más kutatások eredményét, azt erősítette meg, hogy a jelenleg széleskörűen alkalmazott gyökértömési technikákkal nem lehetséges megfelelő minőségű gyökértöméseket biztosítani, valamint hangsúlyozta, hogy a hosszú távú sikeresség biztosításához szükség van megfelelő koronális restaurátum elkészítésére. A laterál kondenzációs technika magában hordozza egy végzetes hiba lehetőségét. Ha túl nagy erővel fejtünk ki apikális irányú nyomást, akkor vertikális gyökérfraktúra jöhet létre.

A Schilder-korszak

Dr. Schilder közleményeiben (pl.: Vertical Compaction of Warm Gutta-Percha and Filling Canals in Three Dimensions) újszerű megközelítéssel tett javaslatokat az addig hagyományosan elfogadott gyökértömési technikák módosítására. A guttapercha meleg vertikális kompakciója révén képesek lettünk olyan gyökértömések elkészítésére, amelyek az eddigiekhez képest sokkal nagyobb pontossággal töltötték ki a gyökércsatorna-rendszert. Bizonyíthatóan jobban ki tudtuk tölteni a pulpaűr belső anatómiai tereit.  Viszont annak ellenére, hogy a fent említett módszerrel lehetővé vált a guttapercha reológiai tulajdonságainak javítása, még továbbra sem tudunk a guttapercha és a csatornafali dentin között jobb adhéziót és penetrációt elérni. A kezelés sikeressége érdekében továbbra is szükségünk volt sealerek alkalmazására. Schilder és Goodman a következő hipotézist állította fel: a meleg vertikális kompakció révén nagyobb mennyiségű guttapercha kerül az apikális térbe, ami az elméletük szerint nem fog zsugorodni a lehűlés következtében. Azonban a gyökértömések egyre javuló tulajdonságai ellenére, az önmagában, és a sealerrel együtt alkalmazott guttapercha záróképességét vizsgáló kutatások továbbra is azt mutatták, hogy még ezzel a módszerrel sem vagyunk képesek tökéletes, áthatolhatatlan zárást létrehozni.

Guttapercha-obturátorok

Dr. W. B. Johnson 1978-ban fejlesztette ki a termoplasztikus guttapercha-obturátorok prototípusát. Hagyományosan a guttapercha béta-szerkezetű formáját használják, mivel ez kevésbé ragadós, valamint keményebb és stabilabb. Az obturátorok esetében viszont az alfa-szerkezetű formáját részesítik előnyben, az alacsonyabb viszkozitása miatt. Kisebb nyomás mellett jobban folyik, alacsonyabb a felületi feszültsége, valamint ezzel az anyagtani szerkezettel sokkal homogénebb gyökértöméseket lehet létrehozni.

A guttapercha-obturátorok legújabb generációjához tartozik a Dentsply Sirona által gyártott GuttaCore. Ez az obturátor teljes egészében guttaperchából áll, a vázát jelentő magot térhálósított, keresztkötésekkel rendelkező guttapercha alkotja. Az obturátor felhasználásával készült gyökértömések esetében szignifikánsabban kevesebb üreget és rést figyelhetünk meg, mint a laterál kondenzációs technikával készült gyökértöméseknél.

A gyökérkezelések sikerességét leginkább a sealer mennyisége tudja kompromittálni. A gyökértömések készítése során, az alkalmazott tömőanyag (maganyag) fajtájától függetlenül, a felhasznált sealer mennyiségének minimalizálására kell törekednünk. Manapság új, innovatív eszközök és technikák állnak rendelkezésünkre, amelyek elősegítik a gyökércsatornák lokalizálása, feltágítása és fertőtlenítése hatékonyságának a növelését. Ennek ellenére, a gyökértömések elkészítése során, még mindig a már bizonyítottan elégtelennek bizonyult gyökértömő anyagokra és technikákra támaszkodunk. Hamarosan jelentős változásnak kell bekövetkeznie az endodonciában, ha lépést akarunk tartani a technológiai fejlődéssel. In vitro kísérletekben bizonyították, hogy a baktériumok két óra alatt képesek végighaladni a teljes munkahosszon, ha csak guttapercha található a gyökércsatornában. Sealerek alkalmazása esetén ezt a folyamatot 30 nappal sikerült kitolni. A hagyományos sealerek általában zsugorodnak a kötésük során, és a szövetnedvek hatására feloldódnak (3. ábra). Ezzel szemben a biokerámia sealerek esetében ezek a folyamatok nem figyelhetőek meg.

Biokerámiák és nanotechnológia

A biokerámiák (kalcium-foszfát) közé tartozik az aluminium-oxid, a cirkónum-dioxid, a bioüveg, a hidroxiapatit és a felszívódó kalcium-foszfát. Mind az általános orvoslásban, mind a fogászatban ízületek és különböző szövetek pótlására használják őket, mivel kémiai szerkezetük stabil, térfogatuk állandó, biokompatibilisek és oszteokonduktív tulajdonságokkal bírnak. A biokerámia sealerek trikalcium-szilikátból, bikalcium-szilikátból, kolloid szilícium-dioxidból, kalcium-foszfátból, kalcium-hidroxidból és sűrítőanyagból állnak. A cirkónium-dioxid biztosítja az anyag radio-opacitását, továbbá ezek az anyagok mentesek az alumíniumtól. Bármelyik sealer esetében megfigyelhető, hogy nagyobb mértékben színezi el a megmarad foganyagot, ha a gyökércsatornából koronális irányba kijutó felesleg nem kerül eltávolításra a pulpakamra faláról.

A biokerámiák olyan tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek ideálissá teszik ezeket az endodonciai célú alkalmazásra. A kötésüket nem befolyásolja a nedvességgel vagy a vérrel való érintkezés, ezáltal a gyakorlati alkalmazásuk sokkal könnyebbé, kevésbé technika-szenzitívvé válik. Ezzel szemben a legtöbb sealer érzékeny a nedvességre. Jelentősen romlanak a megfelelő zárás kialakítása érdekében szükséges tulajdonságaik, ha folyadék éri őket a kötési fázis során. Mivel a biokerámiák hidrofil tulajdonságokkal rendelkeznek, ezért a gyökércsatornában vagy a dentincsatornácskákban visszamaradt nedvesség biokémiai szempontból kedvezőnek tűnik. Ha a tökéletes, hermetikus zárás kialakításra való alkalmasságuk szempontjából vizsgáljuk őket, akkor fontos megemlíteni, hogy dimenzióstabilak, és a kötési fázis során némileg nő a térfogatuk. A zárás hosszú távú sikerességét az is elősegíti, hogy a kötésük során hidratálódnak és kalcium-hidroxidot hoznak létre, ami a későbbiekben kalciumra és hidroxidionokra bomlik. Prati és Gandolfi in vitro körülmények között történő vizsgálatuk során megfigyelték, hogy a biokerámiák térfogata a kötési reakció során 0,2-6%-kal növekedhet a kiindulási térfogatukhoz képest. Továbbá azt is megfigyelték, hogy nagyobb mélységben képesek a dentintubulusok mélyére penetrálni az AH Plus-szal készített gyökértömésekhez képest, attól függetlenül, hogy egy poén technikát vagy meleg, vertikális kompakciót alkalmaztak. A vizsgálatot a gyökércsúcstól 2 mm-rel végezték (P>0,05).

A biokerámiák jelenleg nélkülözhetetlen szerepet töltenek be mind a direkt-, mind az indirekt pulpasapkázás, valamint a pulpotomiák során. Az előbb felsorolt beavatkozások szerves részét képezik az endodonciai kezelési lehetőségeknek, mivel ezek mind a pulpa vitalitásának a megőrzésére törekednek, ami feltétlenül szükséges a gyökércsúcs körüli szövetek egészségének megőrzése szempontjából.  A fent olvasható okok miatt a biokerámiák kimondottan alkalmasak lehetnek a hagyományosan alkalmazott anyagok helyettesítésére, a következő beavatkozások során: pulpasapkázás, pulpotómia, perforációk zárása, retrográd tömés készítése, nyitott gyökércsúccsal rendelkező fogak ellátása során gyökértömő anyagként alkalmazva, valamint zárt gyökércsúccsal rendelkező fogak gyökértömése során, sealerként használva.

A kötési reakció során a biokerámiák pH-ja 12 fölé emelkedik, mivel miközben vízzel egyesül, kalcium-hidroxid jön létre, ami tovább bomlik kalciumra és hidroxidionokra. Ez a reakció magyarázatot adhat a biokerámiák antibakteriális tulajdonságára (4. a ábra). A felszabaduló kalcium-hidroxid kapcsolatba kerül a szöveti nedvekben lévő foszfátionokkal, és kémiai reakciót követően hidroxiapatitot hoz létre. Ez a reakció állhat a biokerámiák oszteokonduktív hatásának a hátterében (4. b ábra). A kalcium-foszfát az emberi testben megtalálható keményszövetek (csontok és fogak) szervetlen alkotóelemeinek fő összetevője. Ezzel összhangban, több szakirodalmi cikkben olvashatjuk, hogy egyes biokerámia sealerek elősegítik és felgyorsíthatják a csontállomány regenerációját. Az Endosequence BC Sealer-ből szignifikánsan nagyobb mennyiségű Ca²⁺ ion szabadul fel, mint az AH Plus-ból. Ezt leginkább a hetedik napot követően észlelhetjük. A biokerámia cementekből felszabaduló nagy mennyiségű Ca²⁺ ion megjelenése összefüggésben lehet a kötési fázis során lejátszódó kémiai reakciókkal, köztük a kalcium-szilikátok hidratációjával.

A gyökértömések tudományos hátterének felülvizsgálata

A gyökértömések készítésének általánosan elfogadott protokollja egyre inkább eltolódik a biokerámia sealerek alkalmazásának az irányába, ezért a gyakorló fogorvosoknak egyre nagyobb lehetősége nyílik arra, hogy egyre minimálinvazívabb fertőtlenítő protokollt alkalmazzanak a gyökérkezelések során. Ezáltal több saját foganyagot tudunk megőrizni, és ennek eredményeként vastagabb, erősebb gyökeret kapunk a kezelés végére. Biokerámia sealerek alkalmazása esetén egy speciális, kimondottan erre a célra kialakított guttapercha poént alkalmazunk, amelyet biokerámia részecskékkel impregnáltak, valamint a külső felszíne is biokerámia nanorészecske bevonatot kapott. Ezáltal megakadályozhatjuk a gyökértömő anyag és a sealer között kialakuló rések megjelenését. In vitro és in vivo állatkísérletes modellek elemzése során ezzel a módszerrel hasonló vagy jobb eredményeket lehetett elérni, mint amit a hagyományos protokoll szerint készített gyökértömések esetében megfigyelhettünk.

A biokerámia sealerek
alkalmazásának protokollja

Annak érdekében, hogy a biokerámia nanorészecskékkel bevont guttapercha poén apikális stopba való pontos illeszkedését biztosítsuk, valamint hogy meggyőződjünk arról, hogy az apikális stop megfelelő és szabályos belső átmetszeti képpel rendelkezik (kerek vagy ovális), a poén behelyezése előtt egy 0,2-es konicitású rozsdamentes acél tágítóval megmunkáljuk az apikális stop körüli csatornaszakaszt.

A biokerámia sealerrel való alkalmazásra kifejlesztett guttapercha poént a kialakításának köszönhetően le tudjuk vezetni a teljes munkahosszon, az anyagát biokerámia nanorészecskékkel impregnálták, valamint több, egymástól eltérő konicitásban is elérhető. Kiválasztunk egy, a gyökércsatorna konicitásának megfelelő mesterpoént, majd ellenőrizzük, hogy végig tudjuk-e vezetni a teljes munkahosszon (EndoSequence BC Points; Brasseler, USA), (5. a-b ábra).

Ha anatómiai szempontok szerint optimalizált tágítókat alkalmazunk (XP-3D Shaper és Finisher; Brasseler USA), akkor az ezekkel az eszközökkel kialakított apikális stopnak köszönhetően, a lehető legkevesebb sealer fog kijutni a periapikális térbe. (A poén behelyezésekor nem kell tug back-et éreznünk.)

A hagyományos gyökértömés-készítési technikák során a guttapercha arányának maximalizálására és a sealer mennyiségének a minimalizálására törekszünk. Ezzel szemben, ha biokerámia sealereket alkalmazunk, akkor minimális térfogatú guttapercha mellett maximális sealer behelyezése a célunk.

A kiválasztott guttapercha mesterpoént apikális irányból 0,05 mm-rel megrövidítjük. Ezzel is elősegítjük, hogy elkerülhető legyen a sealer apikális stoppon való átjutása.

A sealer apikális stop területére való jutását egy sealerrel bevont mesterpoén segítségével biztosítjuk. A poént lassan bevezetjük a gyökércsúcsig, majd ezt követően, az óramutató járásával ellentétes irányba forgatva óvatosan eltávolítjuk.

Ezután az EndoSequence BC sealer kartusához csatlakoztatható endodonciai csőrök (Intra  Canal Tip) segítségével további sealert juttatunk a gyökércsatorna középső és koronális harmadába (6. ábra).

Ezt követően egy lentulot vezetünk a gyökércsatornába. A lentulot nem vezetjük végig a teljes munkahosszon, az apikális stop előtt 2-3 mm-rel megállítjuk. A megfelelő mélységbe vezetett eszközt ezután aktiváljuk (lassan az óramutató járásával megegyező irányba forgatjuk), hogy a koronálisan elhelyezkedő sealert az apikális harmadba transzportáljuk (7. ábra).

A mesterpoén behelyezésével még inkább elősegítjük a koronálisan elhelyezkedő biokerámia sealer apikális irányú migrációját. A folyamat során nem keletkezik hő, illetve nem fejtünk ki kifejezett mértékű nyomást. A biokerámia sealer bejut a dentincsatornácskákba, és teljes mértékben beborítja a csatornafali dentint. A foganyag és a sealer között kialakuló kölcsönhatásnak köszönhetően tökéletes és áthatolhatatlan apikális, illetve csatornafali zárás jön létre (8. a-b.  és 9. a-b. ábra).

A laterál kondenzációs, az obturátoros, továbbá a meleg vertikális kompakciós technikákkal ellentétben, ennél a technikánál nagyon lassan és fokozatosan kell a mesterpoént a gyökércsatornán végigvezetni.  Az XP-3D gyökérkezelőtű-rendszer és az EndoSequence BC guttapercha poénok alkalmazásának köszönhetően, jelentős mennyiségű periradiculáris dentint tudtunk megőrizni a gyökércsatornák megmunkálása során. Az így elért eredmény jól megfigyelhető a gyökértömés elkészítését követően készített kontroll röntgenfelvételen (10. ábra).

Előre meghatározott átmérővel rendelkező „fészkeket” alakítunk ki a későbbiekben esetlegesen behelyezendő üvegszálas csapok számára. Az üvegszálas csapok (0,04-es konicitás) átmérője előre meghatározza, hogy milyen mélységbe tudjuk majd a későbbiekben levezetni őket. A későbbiekben esetlegesen behelyezésre kerülő üvegszálas csap fészkét még a gyökértömés behelyezése előtt, a gyökércsatorna mechanikai megmunkálása során alakítjuk ki. Ennek a módszernek köszönhetően elkerülhetjük, hogy a gyökértömés elkészítését követően további csatornafali dentin kerüljön eltávolításra. A nagyőrlő és a kisőrlő fogak ellátása során #50-es csúcsi átmérővel és 0,04-es konicitással rendelkező üvegszálas csapoknál nagyobb csapok felhasználása – jelenleg nem tűnik indikáltnak. A frontfogak ellátása során az alkalmazásra kerülő üvegszálas csap csúcsi átmérőjét a gyökércsatorna feltágításának a mértéke határozza meg.

Összegzés

Egy olyan egyenlettel állunk szemben, ahol minden változó független a másiktól. Az endodonciai ellátás hosszú távú sikerességét a gyökérkezelés minden egyes lépése befolyásolja. Az egyes lépések fontosságtól függetlenül, ha egy bizonyos lépéssel nem tudunk biológiai szempontból hosszú távon sikeres eredményeket elérni, akkor a kezelés sikertelenségét biztosra vehetjük. Ha biominimalisztikus megközelítéssel akarjuk a gyökércsatorna-rendszert feltágítani, akkor egy olyan gyökértömő anyagra van szükségünk, amely közel teljes egészében ki tudja tölteni a gyökércsatorna-rendszer belső tereit, valamint közvetlen kötésbe kerül a csatornafali dentinnel, és átjárhatatlan, végleges hermetikus zárást biztosít a gyökércsatorna-rendszer minden egyes kijáratánál. A biokerámiák endodonciai ellátás során történő felhasználásának következő mérföldkövét az fogja majd jelenteni, ha el tudjuk kerülni a guttapercha bármilyen formában történő alkalmazásának a szükségességét.

(A cikk megírása során felhasznált szakirodalmi hivatkozások listája elérhető a szerkesztőségünkben.)

Dr. Kenneth S. Serota (USA)
Forrás: Dental Press