Изучение структуры стенки корневых каналов зубов после фотодинамического воздействия

Эндодонтия — одно из успешных направлений стоматологии. При наличии соответствующих инструментария, оборудования и методов лечения в идеале эндодонтическое вмешательство должно закончиться успешно. Но при анализе результатов лечения в ряде публикаций отмечено, что неблагоприятный исход наблюдается даже в случае «хорошо леченных каналов» [1].

Проблема повышения эффективности эндодонтического лечения весьма актуальна ввиду высокой распространенности осложненных форм кариеса — 93,18% [2].

Успех эндодонтического лечения во многом зависит от качества удаления смазанного слоя, который формируется на стенке корневого канала в ходе его препарирования. Толщина смазанного слоя — от 1 до 6 мкм, а глубина его проникновения в дентинные канальца достигает 50 мкм [3]. Смазанный слой состоит из органических и неорганических компонентов, он содержит микроорганизмы и является для них питательной средой. Проникновение смазанного слоя в дентинные канальца нарушает адгезию силера и гуттаперчи к стенкам корневого канала, что диктует необходимость удаления смазанного слоя.

Эндодонтическое лечение включает в себя инструментальную и медикаментозную обработку корневых каналов. Общепризнанными ирригантами для медикаментозной обработки являются 3—5% растворы гипохлорита натрия, 2% раствор, 17% раствор ЭДТА. Выявлено, что 3—5% раствор гипохлорита натрия и 17% раствор ЭДТА достаточно эффективно удаляют смазанный слой со стенки корневого канала.

Однако для эффективного удаления смазанного слоя необходима длительная и многократная ирригация корневого канала, строгая последовательность в использовании ирригационных растворов (установлено, что взаимодействие гипохлорита натрия с раствором хлоргексидина образует нерастворимый преципитат, блокирующий дентинные канальца). По данным исследований, смазанный слой после ирригации корневого канала растворами гипохлорита натрия и ЭДТА удаляется не полностью. По-этому предпринимаются попытки оптимизации удаления смазанного слоя с помощью новых ирригационных растворов.

В дополнение к общепризнанным химическим и механическим средствам обработки корневых каналов в клиническую практику эндодонтического лечения внедрено внутриканальное использование физических методов. В исследованиях, посвященных эндодонтии, освещается применение акустической обработки, озона, вакуума, фотоактивируемой дезинфекции. В результате исследования, проведенного С.А. Голубевой (2014), доказано, что фотодинамическое воздействие в качестве дополнения к медикаментозной обработке корневых каналов стандартными способами повышает клиническую эффективность эндодонтического лечения, что проявляется в уменьшении субъективных и объективных осложнений в ближайшие сроки после обтурации корневых каналов, а также в уменьшении очагов деструкции костной ткани в перниапикальной по данным рентгенологической картины [4].

Однако остается невыясненным, как меняется морфология стенки корневого канала под действием фотосенсибилизатора в сочетании с источником лазерного излучения и насколько глубоко открываются дентинные канальца.

Цель исследования — повысить качество эндодонтического лечения на основании применения 0,5% геля фотодитазина.

Материал и методы

Объектами исследования явились внутренняя стенка корневого канала и смазанный слой на поверхности дентина корня постоянных зубов.

Было проведено экспериментальное исследование, направленное на изучение ультраструктуры стенки корневого канала после фотодинамического воздействия. Всего исследовано 46 однокорневых интактных зубов, удаленных по ортодонтическим показаниям.

Непосредственно после удаления корни зубов очищали от фрагментов периодонтальной связки и погружали в 0,5% раствор хлорамина на 7 дней, после чего зубы хранили в физиологическом растворе в холодильнике при температуре 4 °C. Во всех зубах создавали эндодонтический доступ, удаляли ткани пульпы, после чего устанавливали рабочую длину с помощью К-файла № 10 по ISO.

Препарирование корневых каналов производили ручными стальными файлами с лубрикантом MD-ChelCream («Meta Biomed Co Ltd»). Применение вращающих файлов чередовали с применением ручных стальных К-файлов № 10 и № 15 по ISO. Лубрикант использовался только на промежуточных этапах обработки корневых каналов.

Для предварительного прохождения и расширения корневого канала на уровне 2/3 его длины использовали формирующие файлами S1 и SX. Для препарирования корневого канала до рабочей длины — формирующие файлами S1 и S2. После калибровки диаметра малого апикального отверстия при необходимости применяли финишные файлы F2 и F3. Проходимость корневого канала после каждого применения Pro Taper обеспечивали с помощью эндодонтического мотора X-Smart (Dentsply/Maillefer), скорость вращения составляла 250 об/мин, момент вращения (торк) для формирующих файлов S1 — 3N см, S2 — 1 N см, Sx — 3N см, финишных файлов F1 — 1,5 N см, F2 и F3 — 2 N см.

Зубы были разделены на контрольную группу (10 зубов) и основную (36 зубов). Корневые каналы зубов контрольной группы подверглись только механической и медикаментозной обработке 3% раствором гипохлорита натрия. В корневых каналах зубов основной группы осуществлялось фотодинамическое воздействие.

Методика фотодинамического воздействия состояла в следующем: в корневых каналах зубов основной группы была проведена аппликация 0,5% геля Фотодитазина, с разным временем экспозиции (1,2 и 3 мин), после удаления геля применялось лазерное воздействие различной длительности (1,5 и 2 мин).

Фотодитазин — препарат природного происхождения, основу которого составляют производные хлорофилла А, представляющего собой N-диметилглюкаминовую соль хлорина е6. Его получают из биомассы микроводоросли Spirulina-platentis-Gom. Geitleri, культивируемой в асептическом биофотореакторе. Препарат прошел усовершенствованную технологию очистки, что практически исключает побочные эффекты.

Гель-пенетратор Фотодитазин представляет собой гель темно-зеленого цвета. Фотодитазин проникает в ткани за счет способности растворяться в белково-липидных комплексах клеточных мембран. В электронном спектре поглощения Фотодитазина наблюдается пять характеристических полос поглощения с максимумами при длинах волн 400±2 нм, 504±2 нм, 534±2 нм, 608±2 нм, 662±2 нм. Максимум при 662 нм имеет большое значение, так как располагается в той части спектра, которому соответствует большая проникающая способность излучения в ткани человека.

Использовались 2 прибора: Лазурит (Англия), с длиной волны 635 нм, выходной мощностью 50—100 мВт и Фотосан (Дания) с длиной волны 635 нм и выходной интенсивностью 2000 мВт/см².

Затем зубы контрольной и основной группы были распилены вертикально и закреплены в блоки.

На сканирующем электронном микроскопе JEOL JSM-6510 (Япония) была изучена ультраструктура дентина корневого канала и получены микрофотографии его стенки при увеличении в 2000 раз в устьевой, центральной и апикальной частях.

Затем оценивали эффективность удаления смазанного слоя на полученных изображениях по шкале: 0 баллов — отсутствие смазанного слоя и на единице площади определяется максимальное число открытых дентинных канальцев с глубиной 2—3 мкм, 1 балл — незначительное количество смазанного слоя, множественное открытие дентинных канальцев, 2 балла — большое количество смазанного слоя, открытые дентинные канальца отсутствуют. Оценка эффективности удаления смазанного слоя была проведена в устьевой, центральной и апикальной частях корневого канала.

Результаты и обсуждение

С целью интерпретации полученных результатов в качестве контроля иллюстрируем стенку корневого канала до медико-инструментальной обработки (рис. 1).

Рис. 1. Стенка корневого канала зуба до медико-инструментальной обработки. Изображение получено с помощью инвертированного поляризационно-оптического микроскопа Carl Zeiss Axio Observer Z1 при увеличении ×100.

В результате электронно-микроскопического исследования выявлено (рис. 2),

Рис. 2. Поверхность дентина корня в апикальной, центральной и устьевой частях канала при увеличении ×2000—2500. Поверхность дентина корня, обработанная стальными ручными и машинными эндодонтическими инструментами, после ирригации 3% раствором гипохлорита натрия, увеличение ×2000: а — устьевая часть канала; б — центральная часть канала; в — апикальная часть канала.

что стенка корневого канала зубов контрольной группы была покрыта большим количеством смазанного слоя на всем его протяжении корневого канала; незначительное количество открытых дентинных канальцев присутствовало только в устьевой части канала, что соответствует по шкале 2, 2 и 2 баллам в устьевой, центральной и апикальной частях канала.

Оценка полученных изображений зубов основной группы при экспозиции 0,5% геля Фотодитазина в течение 1, 2 и 3 мин и времени лазерного излучения 1,5 и 2 мин показала следующие результаты.

При экспозиции 0,5% геля Фотодитазина в течение 1 мин и времени лазерного излучения 1,5 мин (рис. 3)

Рис. 3. Поверхность дентина корня в апикальной, центральной и устьевой частях канала при увеличении ×2000—2500. Поверхность дентина корня, обработанная стальными ручными и машинными эндодонтическими инструментами, после ирригации 3% раствором гипохлорита натрия, аппликации 0,5% геля Фотодитазина в течение 1 мин и лазерного воздействия в течение 1,5 мин, увеличение ×2000: а — устьевая часть канала; б — центральная часть канала; в — апикальная часть канала.

в устьевой части корневого канала отмечались незначительное количество смазанного слоя и множественное открытие дентинных канальцев, что соответствует по шкале 1 баллу; в центральной части корневого канала — незначительное количество смазанного слоя, множественное открытие дентинных канальцев, что соответствует по шкале 1 баллу; в апикальной части — значительное количество смазанного слоя, открытые дентинные канальца отсутствуют, что соответствует по шкале 2 баллам.

При экспозиции 0,5% геля Фотодитазина в течение 1 мин и времени лазерного излучения 2 мин (рис. 4)

Рис. 4. Поверхность дентина корня в апикальной, центральной и устьевой частях канала при увеличении ×2000—2500. Поверхность дентина корня, обработанная стальными ручными и машинными эндодонтическими инструментами, после ирригации 3% раствором гипохлорита натрия, аппликации 0,5% геля Фотодитазина в течение 1 мин и лазерного воздействия в течение 2 мин, увеличение ×2000: а — устьевая часть канала; б — центральная часть канала; в — апикальная часть канала.

в устьевой части корневого канала наблюдалось незначительное количество смазанного слоя и множественное открытие дентинных канальцев, что соответствует по шкале 1 баллу; в центральной части корневого канала — незначительное количество смазанного слоя, множественное открытие дентинных канальцев, что соответствует по шкале 1 баллу; в апикальной части — значительное количество смазанного слоя, открытые дентинные канальцы отсутствуют, что соответствует по шкале 2 баллам.

При экспозиции 0,5% геля Фотодитазина в течение 2 мин и времени лазерного излучения 1,5 мин (рис. 5)

Рис. 5. Поверхность дентина корня в апикальной, центральной и устьевой частях канала при увеличении ×2000—2500. Поверхность дентина корня, обработанная стальными ручными и машинными эндодонтическими инструментами, после ирригации 3% раствором гипохлорита натрия, аппликации 0,5% геля Фотодитазина в течение 2 мин и лазерного воздействия 1,5 мин, увеличение ×2000: а — устьевая часть канала; б — центральная часть канала; в — апикальная часть канала.

в устьевой части канала имеется незначительное количество смазанного слоя, множественное открытие дентинных канальцев, что соответствует по шкале 1 баллу; в центральной части корневого канала на единице площади смазанный слой отсутствует, определяется максимальное открытие дентинных канальцев, что соответствует по шкале 0 баллам; в апикальной части определяется незначительное количество смазанного слоя, что соответствует по шкале 1 баллу.

При экспозиции 0,5% геля Фотодитазина в течение 2 мин и времени лазерного излучения 2 мин (рис. 6)

Рис. 6. Поверхность дентина корня в апикальной, центральной и устьевой частях канала при увеличении ×2000—2500. Поверхность дентина корня, обработанная стальными ручными и машинными эндодонтическими инструментами, после ирригации 3% раствором гипохлорита натрия, аппликации 0,5% геля Фотодитазина в течение 2 мин и лазерного воздействия 2 мин, увеличение ×2000: а — устьевая часть канала; б — центральная часть канала; в — апикальная часть канала.

в устьевой части канала смазанный слой отсутствует, определяется максимальное открытие дентинных канальцев, что соответствует по шкале 0 баллам; в центральной части корневого канала смазанный слой отсутствует, определяется максимальное открытие дентинных канальцев, что соответствует по шкале 0 баллам; в апикальной части корневого канала на единице площади смазанный слой отсутствует, определяется максимальное открытие дентинных канальцев, что соответствует по шкале 0 баллам.

При экспозиции 0,5% геля Фотодитазина в течение 3 мин и времени лазерного излучения 1,5 мин (рис. 7)

Рис. 7. Поверхность дентина корня в апикальной, центральной и устьевой частях канала при увеличении ×2000—2500. Поверхность дентина корня, обработанная стальными ручными и машинными эндодонтическими инструментами, после ирригации 3% раствором гипохлорита натрия, аппликации 0,5% геля Фотодитазина в течение 3 мин и лазерного воздействия 1,5 мин, увеличение ×2000: а — устьевая часть канала; б — центральная часть канала; в — апикальная часть канала.

в устьевой части канала смазанный слой отсутствует, определяется максимальное открытие дентинных канальцев, что соответствует по шкале 0 баллам; в центральной части корневого канала смазанный слой отсутствует, что соответствует по шкале 0 баллам; в апикальной части корневого канала на единице площади смазанный слой отсутствует, определяется максимальное открытие дентинных канальцев, что соответствует по шкале 0 баллам.

При экспозиции 0,5% геля Фотодитазина в течение 3 мин и времени лазерного излучения 2 мин (рис. 8)

Рис. 8. Поверхность дентина корня в апикальной, центральной и устьевой частях канала при увеличении ×2000—2500. Поверхность дентина корня, обработанная стальными ручными и машинными эндодонтическими инструментами, после ирригации 3% раствором гипохлорита натрия, аппликации 0,5% геля Фотодитазина в течение 3 мин и лазерного воздействия 2 мин увеличение ×2000 в устьевой и центральной частях и ×2500 в апикальной части корневого канала: а — устьевая часть канала; б — центральная часть канала; в — апикальная часть канала.

в устьевой части канала смазанный слой отсутствует, определяется максимальное открытие дентинных канальцев, что соответствует по шкале 0 баллам; в центральной части канала смазанный слой отсутствует, что соответствует по шкале 0 баллам; в апикальной части корневого канала на единице площади смазанный слой отсутствует, определяется максимальное открытие дентинных канальцев, что соответствует по шкале 0 баллам.

Для фотоактивации 0,5% геля Фотодитазина были применены разные источники излучения — Лазурит и Фотосан, однако значимых различий результатов не наблюдалось.

Вывод

В результате проведенного экспериментального исследования было выявлено, что фотоактивация 0,5% геля Фотодитазина источником света, лазерным или диодным, с длиной волны 635—660 нм и мощностью 150—200 мВт является эффективной методикой удаления смазанного слоя стенки корневого канала и соответственно способствует максимальному открытию дентинных канальцев на глубину до 2—3 мкм. Наилучший результат (максимальное количество открытых дентинных канальцев, отсутствие смазанного слоя) наблюдался при экспозиции Фотодитазина в течение 3 мин и времени лазерного воздействия в течение 2 мин.

Данный метод может быть предложен в качестве альтернативного дополнения к традиционной медикаментозной обработке корневых каналов.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

*Тел.: +7(916)-685-2338