DOI: https://doi.org/10.1007/s00784-025-06387-1
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40411649
تاريخ النشر: 2025-05-24
المؤلف: Ayfer Atav Ateş وآخرون
الموضوع الرئيسي: طب الأسنان الداخلي وعلاجات قنوات الجذر
نظرة عامة
في عام 1975، قدم مكومب وسميث مفهوم طبقة البقع في طب الأسنان، معرفين إياها بأنها طبقة من الحطام تتشكل أثناء معالجة قنوات الجذر، وتتكون من مواد عضوية وغير عضوية مثل جزيئات العاج، بقايا أنسجة اللب، والعناصر الميكروبية. يمكن أن تعيق هذه الطبقة فعالية العلاجات السنية من خلال عرقلة اختراق السوائل والمادة المانعة في أنابيب العاج. تصنف طبقة البقع إلى طبقة بقع سطحية، وهي طلاء رقيق على جدران العاج، وطبقة أعمق قد تؤثر على نتائج العلاج.
تسلط الدراسة الحالية الضوء على فعالية السوائل المنشطة في إزالة طبقات البقع من أنظمة قنوات الجذر، داعية لاستخدامها بدلاً من طرق الري التقليدية أثناء التعقيم. من بين التقنيات التي تم تقييمها، كانت مجموعة الاهتزازات فوق الصوتية والري بالضغط السلبي (مجموعة iVac) هي الأفضل. بينما تناولت الدراسة القيود مثل تحيز الاختيار وتعتيم المراقب من خلال منهجيات صارمة، اعترفت بالقيود الجوهرية لتقنية المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) واقترحت أن التصوير المقطعي المحوسب الدقيق (micro-CT) قد يكون بديلاً أفضل، على الرغم من قيوده الخاصة. تؤكد النتائج على الحاجة إلى مزيد من الدراسات السريرية لتوضيح العلاقة بين إزالة طبقة البقع ونجاح علاجات قنوات الجذر، مشددة على أنه بينما قد يكون بيئة القناة الأنظف مفيدة، فإن الآثار السريرية المباشرة من الدراسات خارج الجسم لا تزال غير مؤكدة.
مقدمة
تناقش مقدمة هذه الورقة البحثية الدور الحاسم للتعقيم الكيميائي الميكانيكي في طب الأسنان، مع التركيز على إزالة كل من المواد العضوية وغير العضوية من نظام قناة الجذر. تشمل المواد العضوية الأنسجة الحيوية والميتة، والبكتيريا، والحطام الناتج عن تحلل أنسجة اللب، بينما تتكون المواد غير العضوية بشكل أساسي من حطام العاج الناتج عن معالجة القناة. يعتبر الري الفعال ضرورياً للإزالة الشاملة لهذه المواد، حيث يتم التعرف على هيبوكلوريت الصوديوم (NaOCl) وحمض الإيثيلين ثنائي الأمين رباعي الأسيتيك (EDTA) كمعايير ذهبية للري. يُستخدم NaOCl بتركيزات تتراوح بين 0.5 إلى 6%، ويُقدّر لخصائصه المضادة للميكروبات وقدرته على إذابة الأنسجة العضوية، بينما يُستخدم 17% EDTA لإزالة طبقة البقع غير العضوية وتعزيز نفاذية العاج.
تسلط الورقة الضوء أيضًا على تقنيات تنشيط الري المختلفة المصممة لتحسين فعالية تنظيف قنوات الجذر، بما في ذلك الري فوق الصوتي السلبي (PUI) والري المنشط بالليزر (LAI). يستخدم PUI الاهتزازات فوق الصوتية لتعزيز اختراق السائل، بينما يستخدم LAI طاقة الليزر لإنشاء تأثيرات تجويف تساعد في إزالة الحطام. تم تقديم ابتكارات حديثة مثل نظام الليزر Edge-PRO™، وPulpSucker، وأجهزة iVac كتحسينات تهدف إلى تحسين التعقيم الكيميائي. على الرغم من تطوير هذه التقنيات، تشير الورقة إلى نقص الدراسات الشاملة التي تقارن فعاليتها، مما دفع الدراسة الحالية لتقييم هذه الطرق بشكل منهجي باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) لتقييم قدرتها على إزالة طبقات البقع. تفترض الفرضية الصفرية عدم وجود فرق كبير في الفعالية بين أنظمة تنشيط الري المختلفة.
الطرق
في هذه الدراسة المخبرية، اتبعت المنهجية إرشادات العناصر المفضلة للتقارير للدراسات المخبرية في طب الأسنان (PRILE) 2021. حصلت الدراسة على موافقة أخلاقية من كلية العلوم الطبية في الجامعة الألبانية (موافقة اللجنة الأخلاقية رقم 171 بروت د. 13.05.2024) وتمت وفقًا لإعلان هلسنكي. تم الحصول على موافقة مستنيرة من جميع المشاركين، مما يضمن سرية هويتهم وعدم الكشف عنها طوال فترة الدراسة.
تم تحديد حجم العينة باستخدام G*Power v3.1، بناءً على دراسات سابقة ذات أهداف ومنهجيات مشابهة. تم تحديد خطأ من النوع ألفا بمقدار 0.05، وقوة بيتا بمقدار 0.90، وحجم تأثير بمقدار 0.80، مما يشير إلى أن 10 عينات لكل مجموعة كانت ضرورية لاكتشاف الفروق المهمة. لأخذ التباين المحتمل في الاعتبار، تم تضمين 5 عينات إضافية لكل مجموعة، خاصة لمجموعات الليزر PulpSucker وEdgePRO، بسبب نقص الأدبيات الموجودة حول فعاليتها في إزالة طبقة البقع. تم استخدام 90 سنًا بشرية ناضجة تم استخراجها حديثًا، مع تخصيص 15 سنًا لكل من المجموعات التجريبية الست: المجموعة 1 (التحكم)، المجموعة 2 (الري التقليدي)، المجموعة 3 (LAI)، المجموعة 4 (PUI)، المجموعة 5 (PulpSucker)، والمجموعة 6 (iVac).
النتائج
تلخص نتائج الدراسة حول فعالية إزالة طبقة البقع عبر تقنيات الري المختلفة في أجزاء قنوات الجذر المختلفة في الجدول 3. كشفت التحليلات الإحصائية أن نظام iVac تفوق على التقنيات الأخرى في جميع الأجزاء، وخاصة في الجزء القمي، حيث أظهر فرقًا ذا دلالة إحصائية (p < 0.05) مقارنة بالطرق الأخرى. في الجزء الأوسط، أظهرت iVac وLAI وPUI مستويات أداء مشابهة دون فروق ذات دلالة (p > 0.05)، بينما في الجزء التاجي، لم تُلاحظ فروق ذات دلالة بين iVac وLAI وPUI وPulpSucker (p > 0.05). أظهر الري التقليدي أقل فعالية عبر جميع الأجزاء، مع ملاحظة فروق ذات دلالة (p < 0.05) باستثناء المقارنة مع PulpSucker في الجزء القمي. استخدمت الدراسة اختبار كروسكال-واليس لمقارنة المجموعات واختبار فريدمان لتقييم الفروق بين أجزاء الأسنان داخل كل مجموعة، مع تحديد مستوى الدلالة عند α = 0.05. من الجدير بالذكر أن فعالية التنظيف الفائقة لنظام iVac تُعزى إلى دمج تقنيات الاهتزاز المتعددة، مما يعزز ديناميات السوائل والتعقيم الكيميائي. تتماشى النتائج جزئيًا مع الأبحاث السابقة، مما يشير إلى أن الاختلافات المنهجية، وخاصة في أبعاد تحضير القناة، قد تفسر التباينات في النتائج. بشكل عام، تم تحديد الجزء القمي كأقل منطقة تم تنظيفها بفعالية، مع ملاحظة فروق ذات دلالة في فعالية إزالة طبقة البقع عبر التقنيات المختلفة المستخدمة في الري.
المناقشة
في هذه الدراسة، تم تقييم فعالية تقنيات الري المختلفة لإزالة طبقات البقع من أنظمة قنوات الجذر، مع التأكيد على أهمية إزالة الحطام والتعقيم الكيميائي في نجاح علاج الأسنان. تم اختيار 90 ضرسًا بشريًا تم استخراجها حديثًا بناءً على معايير صارمة، وبعد تشكيلها، تم إخضاعها لبروتوكولات ري نهائية مختلفة، بما في ذلك الطرق التقليدية والتقنيات الجديدة مثل التنشيط بالليزر والري بالضغط السلبي. أظهرت النتائج أن جميع الأنظمة المنشطة تفوقت بشكل كبير على الري التقليدي في إزالة طبقة البقع، حيث أظهر نظام iVac أعلى فعالية في التنظيف، خاصة في الجزء القمي من القنوات.
تشير النتائج إلى أنه بينما تعزز الأنظمة فوق الصوتية والضغط السلبي عملية التنظيف بشكل فعال، لعب استخدام EDTA دورًا حاسمًا في إزالة طبقة البقع السطحية. من الجدير بالذكر أن التنشيط بالليزر باستخدام الماء المقطر أظهر فعالية مماثلة للطرق الأخرى، مما قد يقلل من الأحداث السلبية المرتبطة بالسوائل الكيميائية. تسلط الدراسة الضوء على الحاجة إلى مزيد من التحقيقات السريرية لتوضيح العلاقة بين إزالة طبقة البقع ونجاح علاج الأسنان على المدى الطويل، وكذلك لتحسين بروتوكولات الري لتحقيق نتائج أفضل في تشريح قنوات الجذر المعقدة. بشكل عام، يُوصى بتنشيط السوائل بدلاً من الطرق التقليدية لتعزيز عملية التعقيم في علاجات الأسنان.
DOI: https://doi.org/10.1007/s00784-025-06387-1
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40411649
Publication Date: 2025-05-24
Author(s): Ayfer Atav Ateş et al.
Primary Topic: Endodontics and Root Canal Treatments
Overview
In 1975, McComb and Smith introduced the concept of the smear layer in endodontics, defining it as a debris layer formed during root canal instrumentation, comprising organic and inorganic materials such as dentin particles, pulp tissue remnants, and microbial elements. This layer can hinder the effectiveness of endodontic treatments by obstructing the penetration of irrigants and sealers into dentinal tubules. The smear layer is categorized into a surface smear layer, which is a thin coating on dentinal walls, and a deeper layer that may affect treatment outcomes.
The current study highlights the efficacy of activated irrigants in removing smear layers from root canal systems, advocating for their use over conventional irrigation methods during disinfection. Among the techniques assessed, the combination of ultrasonic agitation and negative pressure irrigation (iVac group) yielded the best results. While the study addressed limitations such as selection bias and observer blinding through rigorous methodologies, it acknowledged the inherent constraints of scanning electron microscopy (SEM) and suggested that micro-computed tomography (micro-CT) could be a better alternative, despite its own limitations. The findings underscore the need for further clinical studies to elucidate the relationship between smear layer removal and the success of root canal treatments, emphasizing that while a cleaner canal environment may be beneficial, direct clinical implications from ex vivo studies remain uncertain.
Introduction
The introduction of this research paper discusses the critical role of chemo-mechanical disinfection in endodontics, focusing on the removal of both organic and inorganic materials from the root canal system. Organic materials include vital and necrotic tissues, bacteria, and debris from pulp tissue breakdown, while inorganic materials primarily consist of dentin debris generated during canal instrumentation. Effective irrigation is essential for the thorough removal of these materials, with sodium hypochlorite (NaOCl) and ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) recognized as the gold standard irrigants. NaOCl, used in concentrations of 0.5 to 6%, is valued for its antimicrobial properties and ability to dissolve organic tissue, while 17% EDTA is employed to remove the inorganic smear layer and enhance dentin permeability.
The paper also highlights various irrigation activation techniques designed to improve the cleaning efficacy of root canals, including passive ultrasonic irrigation (PUI) and laser-activated irrigation (LAI). PUI utilizes ultrasonic vibrations to enhance irrigant penetration, while LAI employs laser energy to create cavitation effects that aid in debris removal. Recent innovations such as the Edge-PRO™ laser system, PulpSucker, and iVac devices are introduced as advancements aimed at optimizing chemical disinfection. Despite the development of these techniques, the paper notes a lack of comprehensive studies comparing their effectiveness, prompting the current study to systematically evaluate these methods using scanning electron microscopy (SEM) to assess their ability to remove smear layers. The null hypothesis posits no significant difference in effectiveness among the various irrigation activation systems.
Methods
In this laboratory study, the methodology adhered to the Preferred Reporting Items for Laboratory Studies in Endodontology (PRILE) 2021 guidelines. The research received ethical approval from the Faculty of Medical Sciences at Albanian University (Ethical committee approval Nr.171 Prot Dt.13.05.2024) and was conducted in compliance with the Declaration of Helsinki. Informed consent was obtained from all participants, ensuring their confidentiality and anonymity throughout the study.
The sample size was determined using G*Power v3.1, based on prior studies with similar aims and methodologies. An alpha-type error of 0.05, a beta power of 0.90, and an effect size of 0.80 were set, indicating that 10 samples per group were necessary to detect significant differences. To account for potential variability, an additional 5 samples per group were included, particularly for the PulpSucker and EdgePRO laser groups, due to limited existing literature on their efficacy in smear layer removal. A total of 90 freshly extracted mature human teeth were utilized, with 15 teeth assigned to each of the six experimental groups: Group 1 (control), Group 2 (conventional irrigation), Group 3 (LAI), Group 4 (PUI), Group 5 (PulpSucker), and Group 6 (iVac).
Results
The results of the study on smear layer removal effectiveness across different irrigation techniques in various thirds of root canals are summarized in Table 3. The statistical analysis revealed that the iVac system outperformed other techniques in all thirds, particularly in the apical third, where it showed a statistically significant difference (p < 0.05) compared to the other methods. In the middle third, iVac, LAI, and PUI exhibited similar performance levels without significant differences (p > 0.05), while in the coronal third, no significant differences were observed among iVac, LAI, PUI, and PulpSucker (p > 0.05). Conventional irrigation demonstrated the least effectiveness across all thirds, with significant differences noted (p < 0.05) except when compared to PulpSucker in the apical third. The study utilized the Kruskal-Wallis test for group comparisons and the Friedman test to assess differences among tooth thirds within each group, with a significance level set at α = 0.05. Notably, the iVac system's superior cleaning efficacy is attributed to its integration of multiple agitation techniques, enhancing fluid dynamics and chemical disinfection. The findings align partially with previous research, suggesting that methodological differences, particularly in canal preparation dimensions, may account for discrepancies in results. Overall, the apical third was identified as the least effectively cleansed area, with significant differences in smear layer removal efficacy observed across the various irrigation techniques employed.
Discussion
In this study, the effectiveness of various irrigation techniques for removing smear layers from root canal systems was evaluated, emphasizing the importance of debridement and chemical disinfection in endodontic success. A total of 90 freshly extracted human premolars were selected based on stringent criteria, and after shaping, they were subjected to different final irrigation protocols, including conventional methods and novel technologies such as laser activation and negative pressure irrigation. The results indicated that all activated systems significantly outperformed traditional irrigation in smear layer removal, with the iVac system demonstrating the highest cleaning efficacy, particularly in the apical third of the canals.
The findings suggest that while ultrasonic and negative pressure systems effectively enhance the cleaning process, the use of EDTA played a crucial role in surface smear layer removal. Notably, laser activation using distilled water showed comparable efficacy to other methods, potentially reducing adverse events associated with chemical irrigants. The study highlights the need for further clinical investigations to clarify the relationship between smear layer removal and long-term endodontic success, as well as to optimize irrigation protocols for improved outcomes in complex root canal anatomies. Overall, the activation of irrigants is recommended over conventional methods to enhance the disinfection process in endodontic treatments.