DOI: https://doi.org/10.1038/s41405-025-00332-w
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40325008
تاريخ النشر: 2025-05-05
المؤلف: Enas A. Elshenawy وآخرون
الموضوع الرئيسي: المواد السنية والترميمات
نظرة عامة
هدفت هذه الدراسة إلى مقارنة فعالية طلاء الحاجز من الزجاج الأيوني المتفاعل مسبقًا (PRG) وطلاء الفلوريد الماس الفضي (SDF) في منع آفات البقع البيضاء (WSL) قبل ربط الأقواس التقويمية. تم إجراء تحليل في المختبر باستخدام 105 ضواحك، مقسمة إلى مجموعات للعلاج إما باستخدام SDF أو PRG، مع تلقي العينات الضابطة عدم العلاج. شملت التقييمات المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) للتحليل العنصري، واختبار الصلابة الدقيقة، والمجهر الضوئي المستقطب (PLM) للتقييم النوعي. تم قياس قوة الربط القصي (SBS) أيضًا بعد العلاج.
أشارت النتائج إلى أن كل من علاجات SDF وPRG أدت إلى إعادة تمعدن المينا، كما يتضح من ترسبات الكالسيوم والتغيرات في نسبة Ca/P، حيث أظهرت الجوانب المعالجة صلابة دقيقة أقل بكثير مقارنة بالقيم الأساسية. ومع ذلك، لم يتم العثور على اختلافات كبيرة في متوسط الصلابة أو قيم SBS بين مجموعتي SDF وPRG، على الرغم من أن كلا العلاجين أظهرا SBS أعلى قليلاً من مجموعة التحكم. تستنتج الدراسة أن كل من SDF وPRG تحمي المينا بفعالية وتمنع تطور WSL دون التأثير على التصاق الأقواس، مما يشير إلى إمكانية دمجها في الممارسات التقويمية، مع التأكيد على الحاجة إلى مزيد من الدراسات السريرية للتحقق من هذه النتائج في الجسم الحي.
مقدمة
تتناول مقدمة ورقة البحث التحدي السريري لإزالة المعادن من المينا، وخاصة تكوين آفات البقع البيضاء (WSLs) حول الأشرطة والأقواس التقويمية، والتي يمكن أن تحدث في وقت مبكر يصل إلى شهر واحد من بدء العلاج التقويمي. على الرغم من وجود تدابير وقائية متنوعة، بما في ذلك معاجين الأسنان المحتوية على الفلوريد والمحاليل، لا تزال التزام المرضى تمثل مشكلة كبيرة، حيث تشير الدراسات إلى أن أكثر من نصف المرضى لا يستخدمون هذه الاستراتيجيات الوقائية. تسلط الورقة الضوء على الاهتمام المتزايد بالعلاجات المعادة للتمعدن، التي أظهرت فعالية مقارنة بالطرق الترميمية التقليدية.
من بين العوامل المختلفة التي تم مناقشتها، يُلاحظ أن الفلوريد الماس الفضي (SDF) يتمتع بقدرته على تعزيز صلابة المينا الدقيقة وتقليل فقد المعادن، حيث أظهرت الدراسات السريرية معدل نجاح بنسبة 81% في إيقاف تقدم التسوس. ومع ذلك، فإن استخدامه محدود بسبب العيب الجمالي المتمثل في تغير لون الأسنان. بدلاً من ذلك، يتم تقديم حشوات الزجاج الأيوني المتفاعل مسبقًا من نوع التفاعل السطحي (S-PRG) كخيار حيوي واعد، قادر على إطلاق الفلوريد وتعديل البيئات الحمضية لمنع إزالة المعادن من المينا. تهدف الدراسة إلى مقارنة فعالية SDF وطلاء PRG في منع WSLs حول الأقواس التقويمية، وتقييم تأثيرها على التركيب العنصري السطحي، والصلابة الدقيقة، وقوة الربط القصي (SBS) للأقواس. تفترض البحث فرضيتين صفريتين بشأن عدم وجود تغييرات كبيرة في الصلابة الدقيقة وSBS بعد تطبيق هذه المواد.
طرق البحث
توضح قسم “المواد والطرق” المواد المستخدمة في الدراسة، والتي تم تفصيلها في الجدول 1. بينما لم يتم تقديم المحتويات المحددة للجدول في النص المستخرج، فإنه يُفهم أن المواد حاسمة للإجراءات التجريبية والتحليلات التي أجريت في البحث. إن الاختيار الدقيق ووصف هذه المواد أمر ضروري لضمان إمكانية تكرار النتائج والتحقق من صحة findings الدراسة. عادةً ما تتبع تفاصيل إضافية بشأن المنهجية المستخدمة بالتزامن مع هذه المواد في الأقسام اللاحقة.
النتائج
تشير نتائج الدراسة، كما تم تقييمها من خلال المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) وتحليل الأشعة السينية المشتتة للطاقة (EDX)، إلى تغييرات كبيرة في بنية المينا بعد العلاج باستخدام الفلوريد الماس الفضي (SDF) وطلاء PRG. كشفت صور SEM أن الجوانب غير المعالجة من كلا المجموعتين أظهرت أنماط حفر نموذجية تتميز بانخفاضات غير منتظمة، بينما أظهرت الجوانب المعالجة إعادة تمعدن واسعة للمينا، حيث عرض SDF بلورات كبيرة من الكالسيوم وفتحات صغيرة، وأظهر PRG ميزات مماثلة مع ترسبات الكالسيوم المتجمعة. أظهر تحليل EDX اختلافات كبيرة في نسب الكالسيوم إلى الفوسفور (Ca/P) بين الجوانب الأساسية وغير المعالجة (P = 0.000*)، حيث أظهرت الجوانب المعالجة نسبًا أعلى. ومن الجدير بالذكر أن نسبة Ca/P للجوانب المعالجة بـ SDF لم تختلف بشكل كبير عن القيم الأساسية (T = 1.6، P = 0.121)، بينما أظهرت الجوانب المعالجة بـ PRG نسبة أقل بكثير مقارنة بالقيم الأساسية (T = 3.4، P = 0.003*).
أشار اختبار الصلابة الدقيقة إلى أن قيم الصلابة الأساسية كانت أعلى بكثير من تلك الخاصة بالجوانب المعالجة وغير المعالجة (P = 0.000*). ومع ذلك، لم يتم العثور على اختلافات كبيرة بين الجوانب المعالجة لمجموعتي SDF وPRG (T = 0.32، P = 0.74). أظهر تحليل قوة الربط القصي (SBS) عدم وجود اختلافات كبيرة بين المجموعات (F = 2.51، P = 0.089)، حيث أظهر SDF قيمًا أعلى قليلاً. أكدت نتائج المجهر الضوئي المستقطب (PLM) هذه النتائج، حيث كشفت عن مينا برزمية طبيعية في العينات الأساسية، بينما أظهرت الجوانب غير المعالجة إزالة المعادن. أظهرت الجوانب المعالجة لكل من SDF وPRG مناطق من إعادة التمعدن إلى جانب مناطق صغيرة من إزالة المعادن، مما يدل على استعادة جزئية لسلامة المينا.
المناقشة
في هذه الدراسة، تم التحقيق في فعالية طلاء الفلوريد الماس الفضي (SDF) وطلاء الحاجز القائم على الزجاج الأيوني PRG في منع آفات البقع البيضاء (WSLs) خلال العلاج التقويمي باستخدام تصميم الأسنان المنقسمة. شملت الدراسة 105 ضواحك بشرية مستخرجة من الفك العلوي، والتي خضعت لتوصيف السطح وتقييمات قوة الربط القصي (SBS). أشارت النتائج إلى أن كلا العلاجين حسنا بشكل كبير من نسب الكالسيوم إلى الفوسفور (Ca/P) والصلابة الدقيقة للمينا مقارنةً بالتحكم غير المعالج، مما يشير إلى مقاومة محسنة لإزالة المعادن. ومن الجدير بالذكر أن مجموعة SDF حافظت على نسب Ca/P مشابهة لمستويات القيم الأساسية، مما يدل على إعادة تمعدن فعالة.
كما وجدت الدراسة أن كل من علاجات SDF وPRG أسفرت عن قيم SBS أعلى قليلاً من مجموعة التحكم، حيث أظهر SDF قوة ربط أعلى قليلاً. وهذا يشير إلى أن تطبيق هذه العوامل الواقية لا يؤثر على التصاق الأقواس التقويمية. ومع ذلك، اعترف المؤلفون بالقيود المتعلقة بالطبيعة في المختبر للدراسة، والتي قد لا تعكس تمامًا تعقيدات البيئة الفموية. يوصون بإجراء تجارب سريرية طويلة الأجل لتقييم فعالية هذه المواد في البيئات الحقيقية، خاصة في الفئات السكانية ذات مخاطر التسوس العالية أو سوء النظافة الفموية. بشكل عام، تدعم النتائج دمج طلاءات SDF وPRG في الممارسة التقويمية لتعزيز الحفاظ على المينا خلال العلاج.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41405-025-00332-w
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40325008
Publication Date: 2025-05-05
Author(s): Enas A. Elshenawy et al.
Primary Topic: Dental materials and restorations
Overview
This study aimed to compare the effectiveness of a pre-reacted glass-ionomer (PRG) barrier coat and silver diamine fluoride (SDF) varnish in preventing white spot lesions (WSL) prior to orthodontic bracket bonding. An in vitro analysis was conducted using 105 premolars, divided into groups for treatment with either SDF or PRG, with control specimens receiving no treatment. The evaluation included scanning electron microscopy (SEM) for elemental analysis, microhardness testing, and polarized light microscopy (PLM) for qualitative assessment. Shear bond strength (SBS) was also measured post-treatment.
Results indicated that both SDF and PRG treatments led to enamel remineralization, evidenced by calcium deposits and changes in the Ca/P ratio, with treated sides showing significantly lower microhardness compared to baseline values. However, no significant differences in mean hardness or SBS values were found between the SDF and PRG groups, although both treatments exhibited slightly higher SBS than the control group. The study concludes that both SDF and PRG effectively protect enamel and prevent WSL development without compromising bracket adhesion, suggesting their potential incorporation into orthodontic practices, while emphasizing the need for further clinical studies to validate these findings in vivo.
Introduction
The introduction of the research paper addresses the clinical challenge of enamel demineralization, particularly the formation of white spot lesions (WSLs) around orthodontic bands and brackets, which can occur as early as one month into orthodontic treatment. Despite various preventive measures, including fluoride dentifrices and solutions, patient compliance remains a significant issue, with studies indicating that over half of patients do not utilize these preventive strategies. The paper highlights the increasing interest in remineralizing therapies, which have shown effectiveness comparable to traditional restorative methods.
Among the various agents discussed, Silver Diamine Fluoride (SDF) is noted for its ability to enhance enamel microhardness and reduce mineral loss, with clinical studies demonstrating an 81% success rate in halting caries progression. However, its use is limited by the aesthetic drawback of tooth discoloration. Alternatively, surface reaction-type pre-reacted glass ionomer (S-PRG) fillers are presented as a promising bioactive option, capable of releasing fluoride and modulating acidic environments to prevent enamel demineralization. The study aims to compare the effectiveness of SDF and the PRG barrier coat in preventing WSLs around orthodontic brackets, evaluating their impact on surface elemental composition, microhardness, and shear bond strength (SBS) of the brackets. The research posits two null hypotheses regarding the lack of significant changes in microhardness and SBS following the application of these materials.
Methods
The “Materials and Methods” section outlines the materials utilized in the study, which are detailed in Table 1. While the specific contents of the table are not provided in the extracted text, it is implied that the materials are critical for the experimental procedures and analyses conducted in the research. The careful selection and description of these materials are essential for ensuring reproducibility and validating the findings of the study. Further details regarding the methodology employed in conjunction with these materials would typically follow in subsequent sections.
Results
The results of the study, as assessed through Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDX), indicate significant alterations in enamel structure following treatment with Silver Diamine Fluoride (SDF) and PRG-coat. SEM images revealed that the untreated sides of both groups exhibited typical etching patterns characterized by irregular depressions, while the treated sides showed extensive enamel remineralization, with SDF displaying large calcium crystals and small pores, and PRG demonstrating similar features with coalesced calcium deposits. EDX analysis revealed significant differences in calcium-to-phosphorus (Ca/P) ratios between baseline and untreated sides (P = 0.000*), with treated sides showing higher ratios. Notably, the SDF-treated side’s Ca/P ratio did not significantly differ from baseline (T = 1.6, P = 0.121), whereas the PRG-treated side exhibited a significantly lower ratio compared to baseline (T = 3.4, P = 0.003*).
Microhardness testing indicated that baseline hardness values were significantly higher than those of treated and untreated sides (P = 0.000*). However, no significant differences were found between the treated sides of SDF and PRG-coat groups (T = 0.32, P = 0.74). Shear bond strength (SBS) analysis showed no significant differences among groups (F = 2.51, P = 0.089), with SDF exhibiting slightly higher values. Polarized light microscopy (PLM) results corroborated these findings, revealing normal prismatic enamel in baseline samples, while untreated sides displayed demineralization. Treated sides of both SDF and PRG showed areas of remineralization alongside small demineralized regions, indicating partial recovery of enamel integrity.
Discussion
In this study, the efficacy of silver diamine fluoride (SDF) varnish and a glass-ionomer-based PRG barrier coat in preventing white spot lesions (WSLs) during orthodontic treatment was investigated using a split-tooth design. The research involved 105 extracted human maxillary first premolars, which were subjected to surface characterization and shear bond strength (SBS) assessments. The results indicated that both treatments significantly improved the calcium-to-phosphorus (Ca/P) ratios and microhardness of enamel compared to untreated controls, suggesting enhanced resistance to demineralization. Notably, the SDF group maintained Ca/P ratios similar to baseline levels, indicating effective remineralization.
The study also found that both SDF and PRG treatments resulted in slightly higher SBS values than the control group, with SDF showing marginally superior bond strength. This suggests that the application of these protective agents does not compromise the adhesion of orthodontic brackets. However, the authors acknowledged limitations related to the in vitro nature of the study, which may not fully replicate the complexities of the oral environment. They recommend further long-term clinical trials to evaluate the effectiveness of these materials in real-world settings, particularly in populations with high caries risk or poor oral hygiene. Overall, the findings support the incorporation of SDF and PRG barrier coats in orthodontic practice to enhance enamel preservation during treatment.