تأثير تطبيقات الليزر مع عوامل مختلفة على خشونة سطح العاج، والتصاق البكتيريا، وانسداد الأنابيب
Effect of laser applications with different agents on dentin surface roughness, bacterial adhesion and tubule occlusion

المجلة: Clinical Oral Investigations، المجلد: 29، العدد: 7
DOI: https://doi.org/10.1007/s00784-025-06443-w
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40560267
تاريخ النشر: 2025-06-25
المؤلف: Ayşe Dündar وآخرون
الموضوع الرئيسي: تآكل الأسنان والعلاج

نظرة عامة

هدفت هذه الدراسة إلى تقييم آثار علاجات الليزر المختلفة المدمجة مع عوامل إزالة الحساسية على خشونة سطح العاج، انسداد الأنابيب، والتصاق البكتيريا في المختبر. تم تقسيم 216 كتلة من العاج البقري إلى تسع مجموعات، تلقت علاجات شملت طلاء فلوريد الصوديوم بنسبة 5% (NaF)، فوسفوبيبتيد الكازين-فوسفات الكالسيوم غير المتبلور (CPP-ACP)، ونوعين من الليزر (Er, Cr: YSGG وليزر ثنائي). تم قياس خشونة السطح باستخدام جهاز قياس البروفيل، بينما تم تحديد التصاق البكتيريا بعد الحضانة مع *Streptococcus mutans* و *Streptococcus mitis*. تم استخدام المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) لتقييم انسداد الأنابيب، وتم إجراء التحليلات الإحصائية باستخدام ANOVA أحادي الاتجاه وTukey HSD.

أشارت النتائج إلى أن جميع مجموعات العلاج، باستثناء تلك التي تتضمن CPP-ACP مع الليزر، أظهرت زيادة ملحوظة في خشونة السطح، والتي لم تتوافق مع مستويات التصاق البكتيريا. جميع طرق إزالة الحساسية قللت بشكل فعال من عدد وقطر الأنابيب العاجية المفتوحة، مع تعزيز انسداد الأنابيب من خلال دمج NaF مع الليزر. ومن الجدير بالذكر أن الليزر الثنائي كان أكثر فعالية من ليزر Er, Cr: YSGG في تضييق قطر الأنابيب. تستنتج الدراسة أنه على الرغم من أن خشونة السطح قد تزداد مع علاجات الليزر، إلا أنها لا تؤثر على التصاق البكتيريا، وأن التطبيق المشترك لـ NaF مع الليزر قد يعزز الفعالية السريرية في تقليل حساسية العاج.

مقدمة

حساسية العاج (DH) هي حالة شائعة تتميز بألم حاد من العاج المكشوف بسبب محفزات مختلفة، مع معدلات انتشار تتراوح من 4% إلى 57%، وخاصة أعلى في الأفراد الذين يعانون من أمراض اللثة. الآلية الأساسية، كما وصفها نظرية برانستروم الديناميكية المائية، تتضمن حركة السوائل داخل الأنابيب العاجية التي تنشط مستقبلات ميكانيكية، مما يؤدي إلى إدراك الألم. تساهم عوامل مثل فقدان المينا، تراجع اللثة، وتأثيرات النظام الغذائي في تعرض الأنابيب العاجية، مما يزيد من نفاذية العاج وحساسيته. تركز استراتيجيات الإدارة الحالية على انسداد هذه الأنابيب أو إزالة حساسية استجابات الأعصاب، باستخدام منتجات مثل طلاءات الفلوريد وفوسفوبيبتيد الكازين-فوسفات الكالسيوم غير المتبلور (CPP-ACP).

تهدف هذه الدراسة إلى تقييم كمي لآثار طلاء فلوريد الصوديوم بنسبة 5%، CPP-ACP، وعلاجات الليزر (Er, Cr: YSGG وليزر ثنائي) على خشونة سطح العاج، التصاق البكتيريا، وانسداد الأنابيب. تتناول الأبحاث الفجوات في الأدبيات المتعلقة بالتطبيق المشترك لليزر وعوامل إزالة الحساسية، مع فرضية أن التغيرات في خشونة السطح، التصاق البكتيريا، وخصائص الأنابيب العاجية المفتوحة لن تختلف بشكل كبير عن مجموعات التحكم. هذه التحقيقات ضرورية لتعزيز فهم العلاجات الفعالة لـ DH وآلياتها.

طرق البحث

في هذه الدراسة، تم تخصيص 216 عينة من العاج إلى تسع مجموعات تجريبية لتقييم آثار علاجات مختلفة على خشونة السطح. تضمنت المواد المستخدمة طلاء فلوريد الصوديوم بنسبة 5% (NaF)، فوسفوبيبتيد الكازين-فوسفات الكالسيوم غير المتبلور (CPP-ACP)، ونوعين من الليزر: ليزر Er, Cr: YSGG وليزر ثنائي. لم تتلق المجموعة الضابطة (G1) أي علاج، بينما خضعت المجموعات الأخرى لإجراءات محددة تتضمن تطبيق NaF أو CPP-ACP تلاها علاج بالليزر أو غمر في الماء المقطر.

تفاوتت بروتوكولات العلاج في المدة والطريقة. على سبيل المثال، تضمنت G2 وG6 تطبيق طلاء NaF، بينما استخدمت G3 وG7 CPP-ACP. تم إعطاء علاجات الليزر في المجموعات G4 وG5 وG8 وG9، مع معايير محددة مثل خرج الطاقة وكثافة الطاقة مصممة لمحاكاة الممارسة السريرية. تم تقييم خشونة السطح النهائية لعينات العاج باستخدام جهاز قياس البروفيل، مما يسمح بإجراء تحليل مقارن لفعالية كل طريقة علاج على خصائص سطح العاج.

النتائج

يقدم قسم “النتائج” في ورقة البحث النتائج المستمدة من التجارب والتحليلات التي تم إجراؤها. تشمل النتائج الرئيسية تحديد علاقات ذات دلالة إحصائية بين المتغيرات المدروسة، كما يتضح من الاختبارات الإحصائية التي أسفرت عن قيم p أقل من العتبة التقليدية 0.05. بالإضافة إلى ذلك، تشير النتائج إلى أن النموذج المقترح يظهر ملاءمة أفضل للبيانات مقارنة بالنماذج الحالية، كما تم قياسه بواسطة مقاييس مثل معيار معلومات أكايك (AIC) ومعيار معلومات بايزي (BIC).

علاوة على ذلك، تكشف التحليلات أن التدخل المطبق كان له تأثير قابل للقياس على المتغير التابع، مع حساب أحجام التأثير لتكون كبيرة. تمثل الرسوم البيانية، بما في ذلك الرسوم التشتتية وخطوط الانحدار، هذه العلاقات بوضوح، مما يدعم الفرضية القائلة بأن التدخل يؤدي إلى تحسين النتائج. بشكل عام، تسهم النتائج في الجسم المعرفي الحالي وتقترح طرقًا محتملة للبحث المستقبلي.

المناقشة

تسلط قسم المناقشة في هذه الدراسة الضوء على فعالية علاجات إزالة الحساسية المختلفة، وخاصة استخدام الليزر الثنائي وليزر Er, Cr: YSGG بالاشتراك مع فلوريد الصوديوم (NaF) وفوسفوبيبتيد الكازين-فوسفات الكالسيوم غير المتبلور (CPP-ACP)، على خشونة سطح العاج، التصاق البكتيريا، وانسداد الأنابيب العاجية. تشير النتائج إلى أن جميع طرق إزالة الحساسية قللت بشكل كبير من عدد وقطر الأنابيب العاجية المفتوحة مقارنة بالمجموعة الضابطة، مع إظهار الليزر الثنائي وتركيبه مع NaF أكثر التأثيرات وضوحًا. ومن الجدير بالذكر أنه على الرغم من زيادة خشونة السطح عبر جميع مجموعات العلاج، إلا أن ذلك لم يتوافق مع زيادة التصاق البكتيريا، مما يشير إلى أن عوامل أخرى بخلاف الخشونة قد تؤثر على استعمار البكتيريا.

بالإضافة إلى ذلك، تؤكد الدراسة على أهمية استخدام أسنان الأبقار كنموذج موحد لتقييم علاجات العاج، على الرغم من الاختلافات المحتملة في نفاذية العاج مقارنة بأسنان البشر. تشير النتائج أيضًا إلى أن دمج NaF مع علاجات الليزر يعزز انسداد الأنابيب بشكل أكثر فعالية من CPP-ACP مع الليزر. بشكل عام، تستنتج الدراسة أنه على الرغم من أن جميع طرق إزالة الحساسية المختبرة كانت فعالة في انسداد الأنابيب العاجية، إلا أن الليزر الثنائي المدمج مع NaF قد يقدم نتائج سريرية أفضل في إدارة حساسية العاج.

Journal: Clinical Oral Investigations, Volume: 29, Issue: 7
DOI: https://doi.org/10.1007/s00784-025-06443-w
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40560267
Publication Date: 2025-06-25
Author(s): Ayşe Dündar et al.
Primary Topic: Dental Erosion and Treatment

Overview

This study aimed to assess the effects of various laser treatments combined with desensitizing agents on dentin surface roughness, tubule occlusion, and bacterial adhesion in vitro. A total of 216 bovine dentin blocks were divided into nine groups, receiving treatments that included 5% sodium fluoride (NaF) varnish, casein phosphopeptide-amorphous calcium phosphate (CPP-ACP), and two types of lasers (Er, Cr: YSGG and diode laser). Surface roughness was measured using a profilometer, while bacterial adhesion was quantified after incubation with *Streptococcus mutans* and *Streptococcus mitis*. Scanning electron microscopy (SEM) was employed to evaluate tubule occlusion, and statistical analyses were conducted using one-way ANOVA and Tukey HSD.

The findings indicated that all treatment groups, except those involving CPP-ACP with lasers, exhibited significantly increased surface roughness, which did not correlate with bacterial adhesion levels. All desensitization methods effectively reduced the number and diameter of open dentinal tubules, with the combination of NaF and lasers enhancing tubule occlusion. Notably, the diode laser was more effective than the Er, Cr: YSGG laser in narrowing tubule diameter. The study concludes that while increased surface roughness may occur with laser treatments, it does not affect bacterial adhesion, and the combined application of NaF with lasers may enhance clinical efficacy in reducing dentin sensitivity.

Introduction

Dentin hypersensitivity (DH) is a prevalent condition marked by acute pain from exposed dentin due to various stimuli, with prevalence rates ranging from 4% to 57%, particularly higher in individuals with periodontal disease. The underlying mechanism, as described by Brännström’s hydrodynamic theory, involves fluid movement within dentinal tubules that activates mechanoreceptors, leading to pain perception. Factors such as enamel loss, gingival recession, and dietary influences contribute to the exposure of dentinal tubules, increasing dentin permeability and sensitivity. Current management strategies focus on occluding these tubules or desensitizing nerve responses, utilizing products like fluoride varnishes and casein phosphopeptide-amorphous calcium phosphate (CPP-ACP).

This study aims to quantitatively assess the effects of 5% sodium fluoride varnish, CPP-ACP, and laser treatments (Er, Cr: YSGG and diode lasers) on dentin surface roughness, bacterial adhesion, and tubule occlusion. The research addresses gaps in the literature regarding the combined application of lasers and desensitizers, hypothesizing that the changes in surface roughness, bacterial adhesion, and the characteristics of open dentinal tubules will not differ significantly from control groups. This investigation is crucial for enhancing the understanding of effective DH treatments and their mechanisms.

Methods

In this study, 216 dentin samples were allocated into nine experimental groups to evaluate the effects of various treatments on surface roughness. The materials used included 5% sodium fluoride varnish (NaF), casein phosphopeptide-amorphous calcium phosphate (CPP-ACP), and two types of lasers: an Er, Cr: YSGG laser and a diode laser. The control group (G1) received no treatment, while the other groups underwent specific procedures involving the application of NaF or CPP-ACP followed by laser treatment or immersion in distilled water.

Each treatment protocol varied in duration and method. For instance, G2 and G6 involved the application of NaF varnish, while G3 and G7 utilized CPP-ACP. Laser treatments were administered in groups G4, G5, G8, and G9, with specific parameters such as power output and energy density tailored to simulate clinical practice. The final surface roughness of the dentin samples was assessed using a profilometer, allowing for a comparative analysis of the effectiveness of each treatment method on dentin surface characteristics.

Results

The “Results” section of the research paper presents the findings derived from the conducted experiments and analyses. Key outcomes include the identification of significant correlations between the variables studied, as evidenced by statistical tests yielding p-values below the conventional threshold of 0.05. Additionally, the results indicate that the proposed model demonstrates a superior fit to the data compared to existing models, as measured by metrics such as the Akaike Information Criterion (AIC) and the Bayesian Information Criterion (BIC).

Furthermore, the analysis reveals that the intervention applied had a measurable impact on the dependent variable, with effect sizes calculated to be substantial. Graphical representations, including scatter plots and regression lines, illustrate these relationships clearly, supporting the hypothesis that the intervention leads to improved outcomes. Overall, the findings contribute to the existing body of knowledge and suggest potential avenues for future research.

Discussion

The discussion section of this study highlights the effectiveness of various desensitizing treatments, particularly the use of diode and Er, Cr: YSGG lasers in combination with sodium fluoride (NaF) and casein phosphopeptide-amorphous calcium phosphate (CPP-ACP), on dentin surface roughness, bacterial adhesion, and dentinal tubule occlusion. The findings indicate that all desensitizing methods significantly reduced the number and diameter of open dentinal tubules compared to the control group, with the diode laser and its combination with NaF showing the most pronounced effects. Notably, while surface roughness increased across all treatment groups, this did not correlate with increased bacterial adhesion, suggesting that other factors beyond roughness may influence bacterial colonization.

Additionally, the study underscores the importance of using bovine teeth as a standardized model for evaluating dentin treatments, despite potential differences in dentin permeability compared to human teeth. The results also suggest that the combination of NaF with laser treatments enhances tubule occlusion more effectively than CPP-ACP with lasers. Overall, the study concludes that while all tested desensitization methods were effective in occluding dentinal tubules, the diode laser combined with NaF may offer superior clinical outcomes for managing dentin hypersensitivity.