تأثير درجة حرارة وتركيز هيبوكلوريت الصوديوم على مقاومة كسر العاج الجذري
Effect of sodium hypochlorite temperature and concentration on the fracture resistance of root dentin

المجلة: BMC Oral Health، المجلد: 24، العدد: 1
DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-024-03954-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38350980
تاريخ النشر: 2024-02-13
المؤلف: Reem M. Barakat وآخرون
الموضوع الرئيسي: طب الأسنان الداخلي وعلاجات قنوات الجذر

نظرة عامة

تبحث هذه الدراسة في تأثير هيبوكلوريت الصوديوم (NaOCl) عند درجات حرارة وتركيزات مختلفة على قوة الضغط في العاج الجذري، باستخدام اثنين وسبعين جذراً بشرياً مستخرجاً ذو قناة واحدة مقسمة إلى ست مجموعات. أظهرت مجموعة التحكم، التي كانت تحتوي على قنوات غير مُعدة، أعلى قوة ضغط (p = 0.0112)، بينما لم تكن هناك اختلافات ذات دلالة إحصائية في قوة الضغط بين المجموعات التي تم ريها إما بـ 1% أو 5.25% من NaOCl المسخن أو غير المسخن (قيم p كانت 0.259 و0.548، على التوالي).

تشير النتائج إلى أن استخدام NaOCl، بغض النظر عن تركيزه أو درجة حرارته، لا يؤثر سلباً على قوة الضغط في العاج الجذري أثناء إعداد قناة الجذر. سريرياً، يشير هذا إلى أن NaOCl يمكن استخدامه بأمان كمادة ري دون خطر كبير من التأثير على السلامة الهيكلية للعاج مقارنة بمحلول الملح.

مقدمة

تناقش مقدمة هذه الورقة البحثية الدور الحاسم لهيبوكلوريت الصوديوم (NaOCl) في علاج الأسنان، مع تسليط الضوء على فعاليته كمادة ري كيميائية بسبب خصائصه المضادة للبكتيريا وقدرته على إذابة الأنسجة الميتة. يقوم NaOCl بتعطيل عملية التمثيل الغذائي للبكتيريا ويغير سلامة الغشاء السيتوبلازمي، مما يؤدي إلى موت الخلايا البكتيرية. ومع ذلك، فإن تفاعله مع العاج، وخاصة تدهور بنية الكولاجين وتغيير ميتالوبروتيناز المصفوفة، يثير القلق بشأن الخصائص الميكانيكية للعاج، بما في ذلك الصلابة الدقيقة وقوة الربط. تشير الورقة إلى أنه بينما يتم استخدام تركيزات NaOCl بين 0.5% و6% بشكل شائع، فإن التركيزات الأعلى تزيد من خطر السمية الخلوية، مما يدفع إلى استكشاف طرق لتعزيز الفعالية عند تركيزات أقل.

تهدف الدراسة إلى التحقيق في تأثيرات NaOCl المسخن على مقاومة الكسر للعاج في قنوات الجذر المُعدة، مع معالجة فجوة في الأبحاث السابقة التي غالباً ما استخدمت منهجيات لا تعكس السيناريوهات السريرية. تفترض أن تسخين NaOCl قد يحسن من فعاليته مع الحفاظ على السلامة عند تركيزات أقل. تنص الفرضية الصفرية على أنه لا يوجد فرق في الحمل المطلوب لكسر العاج المعرض لتركيزات مختلفة من NaOCl المسخن مقابل غير المسخن. تسعى هذه البحث إلى تقديم رؤى حول تحسين تقنيات الري في علاج الأسنان لتعزيز نتائج العلاج مع تقليل المخاطر على سلامة العاج.

طرق البحث

في هذه الدراسة خارج الجسم، حصل الباحثون على إعفاء من مجلس المراجعة الداخلية لجامعة الأميرة نورة بنت عبد الرحمن (رقم IRB 22-0444) للتحقيق في الأسنان الدائمة البشرية. تم استخراج ما مجموعه اثنين وسبعين سناً ذات قنوات مستقيمة واحدة بعد الحصول على موافقة مستنيرة، بينما تم استبعاد الأسنان ذات تسوس الجذر، أو العلاجات السابقة في قناة الجذر، أو الأطوال غير الطبيعية للجذر من الدراسة. تم الحفاظ على العينات المستخرجة في محلول ملحي معزز بالفوسفات وتم حضنها عند 37 درجة مئوية حتى إجراء المزيد من التجارب.

لضمان قوة الدراسة، تم إجراء حسابات حجم العينة باستخدام برنامج G*Power 3.1، مع قوة مستهدفة تبلغ 90%، ومعدل خطأ من النوع الأول (α) محدد عند 0.05، وحجم تأثير (f) يبلغ 0.05. تم تصميم هذا الإطار المنهجي لدعم موثوقية وصلاحية النتائج المستمدة من الإجراءات التجريبية التي أجريت على العينات السنية المختارة.

النتائج

في هذه الدراسة، خضعت ما مجموعه 255 قرصاً لاختبارات الضغط لتقييم قوى فشلها. تشير النتائج، الملخصة في الجدول 1، إلى أن مجموعة التحكم غير المُعالجة أظهرت أعلى قوة ضغط، والتي كانت أكبر بشكل ملحوظ إحصائياً من جميع المجموعات المعالجة (p = 0.0112). ومن الملاحظ أن هذا الفرق لم يكن ذا دلالة إحصائية عند مقارنة مجموعة التحكم بالأقراص التي تم ريها بـ 1% NaOCl المسخن (p = 0.259) و1% NaOCl في درجة حرارة الغرفة (p = 0.548).

علاوة على ذلك، كشفت التحليلات عن عدم وجود اختلافات ذات دلالة إحصائية في قوة الضغط بين الأسنان المعالجة التي تم ريها بمختلف المحاليل عند تركيزات ودرجات حرارة مختلفة. وهذا يشير إلى أن محاليل الري وظروفها لم تؤثر بشكل كبير على قوة المجموعات المعالجة بالنسبة لبعضها البعض.

المناقشة

في هذه الدراسة، تم التحقيق في تأثيرات تركيز هيبوكلوريت الصوديوم (NaOCl) ودرجة الحرارة على قوة الضغط للعاج الجذري. شمل التصميم التجريبي ست مجموعات من عينات الجذر، حيث كانت المجموعة (A) تعمل كمجموعة تحكم لم تخضع لإعداد قناة الجذر. تم معالجة المجموعات المتبقية وريها بتركيزات مختلفة من NaOCl (1% و5.25%) عند درجات حرارة مختلفة، بالإضافة إلى محلول ملحي ومحلول ملحي معزز بالفوسفات. أشارت النتائج إلى أن مجموعة التحكم غير المعالجة أظهرت أعلى قوة ضغط، بينما لم تكن الفروق في قوة الضغط بين مجموعات الري بـ 1% و5.25% NaOCl ذات دلالة إحصائية. ومن المثير للاهتمام أن مجموعة المحلول الملحي أظهرت قوة ضغط أقل مقارنة بمجموعة 1% NaOCl، على الرغم من أن هذا الفرق أيضاً لم يكن ذا دلالة إحصائية.

سلطت المناقشة الضوء على الطبيعة المزدوجة لـ NaOCl كعامل ري فعال لقناة الجذر بسبب خصائصه في إذابة الأنسجة ومضاد الميكروبات، مع الإشارة أيضاً إلى سميته المحتملة وتأثيره على الخصائص الميكانيكية للعاج. أظهرت الدراسات السابقة أن التركيزات الأعلى من NaOCl يمكن أن تؤدي إلى تشققات في سطح العاج وتغيير في النفاذية. كانت المنهجية المستخدمة في هذه الدراسة، التي تضمنت تعريض جدران القناة العاجية فقط لـ NaOCl، تهدف إلى تكرار الظروف السريرية بدقة أكبر من الدراسات السابقة التي استخدمت الغمر. على الرغم من النتائج، اعترفت الدراسة بالقيود مثل تباين أحجام أقراص العاج والتأثير المحتمل للعيوب الموجودة مسبقاً على قوة الضغط. بشكل عام، خلصت الدراسة إلى أنه ضمن الظروف المختبرة، لم يؤثر الري بـ NaOCl بشكل كبير على قوة الضغط للعاج الجذري، مما يشير إلى أن التركيزات الأقل قد تكون كافية لعلاج قناة الجذر بشكل فعال دون التأثير على سلامة العاج.

Journal: BMC Oral Health, Volume: 24, Issue: 1
DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-024-03954-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38350980
Publication Date: 2024-02-13
Author(s): Reem M. Barakat et al.
Primary Topic: Endodontics and Root Canal Treatments

Overview

This study investigates the impact of sodium hypochlorite (NaOCl) at varying temperatures and concentrations on the compressive strength of root dentin, utilizing seventy-two extracted human single-canaled roots divided into six groups. The control group, which had unprepared canals, exhibited the highest compressive strength (p = 0.0112), while there were no significant differences in compressive strength among the groups irrigated with either heated or unheated 1% or 5.25% NaOCl (p-values of 0.259 and 0.548, respectively).

The findings indicate that the use of NaOCl, regardless of its concentration or temperature, does not adversely affect the compressive strength of root dentin during root canal preparation. Clinically, this suggests that NaOCl can be safely used as an irrigant without a significant risk of compromising the structural integrity of the dentin compared to saline.

Introduction

The introduction of this research paper discusses the critical role of sodium hypochlorite (NaOCl) in endodontic treatment, highlighting its effectiveness as a chemical irrigant due to its antibacterial properties and ability to dissolve necrotic tissue. NaOCl disrupts bacterial metabolism and alters the integrity of the cytoplasmic membrane, leading to bacterial cell death. However, its interaction with dentin, particularly the degeneration of collagen structure and the alteration of matrix metalloproteinases, raises concerns about the mechanical properties of dentin, including microhardness and bond strength. The paper notes that while NaOCl concentrations between 0.5% and 6% are commonly used, higher concentrations increase the risk of cytotoxicity, prompting the exploration of methods to enhance efficacy at lower concentrations.

The study aims to investigate the effects of heated NaOCl on the fracture resistance of dentin in prepared root canals, addressing a gap in previous research that often used methodologies not reflective of clinical scenarios. It posits that heating NaOCl may improve its effectiveness while maintaining safety at lower concentrations. The null hypothesis states that there is no difference in the load required to fracture dentin exposed to varying concentrations of heated versus unheated NaOCl. This research seeks to provide insights into optimizing endodontic irrigation techniques to enhance treatment outcomes while minimizing risks to dentin integrity.

Methods

In this ex vivo study, the researchers obtained an exemption from the Internal Review Board of Princess Nourah bint Abdulrahman University (IRB no. 22-0444) to investigate human permanent teeth. A total of seventy-two teeth with single, straight canals were extracted following informed consent, while those with root caries, prior endodontic treatments, or abnormal root lengths were excluded from the study. The extracted samples were preserved in a phosphate-buffered saline solution and incubated at 37 °C until further experimentation.

To ensure the robustness of the study, sample size calculations were performed using G*Power 3.1 software, with a target power of 90%, a Type 1 error rate (α) set at 0.05, and an effect size (f) of 0.05. This methodological framework is designed to support the reliability and validity of the findings derived from the experimental procedures conducted on the selected dental samples.

Results

In this study, a total of 255 disks underwent compressive testing to evaluate their failure forces. The results, summarized in Table 1, indicate that the non-instrumented (control) group exhibited the highest compressive strength, which was statistically significantly greater than that of all instrumented groups (p = 0.0112). Notably, this difference was not significant when comparing the control group to disks irrigated with heated 1% NaOCl (p = 0.259) and 1% NaOCl at room temperature (p = 0.548).

Furthermore, the analysis revealed no statistically significant differences in the compressive strength among the instrumented teeth irrigated with various solutions at different concentrations and temperatures. This suggests that the irrigation solutions and their conditions did not significantly affect the strength of the instrumented groups relative to each other.

Discussion

In this study, the effects of sodium hypochlorite (NaOCl) concentration and temperature on the compressive strength of root dentin were investigated. The experimental design involved six groups of root samples, with Group (A) serving as a control that did not undergo root canal preparation. The remaining groups were instrumented and irrigated with varying concentrations of NaOCl (1% and 5.25%) at different temperatures, alongside saline and phosphate-buffered saline. The results indicated that the non-instrumented control group exhibited the highest compressive strength, while the differences in compressive strength between the 1% and 5.25% NaOCl irrigated groups were not statistically significant. Interestingly, the saline group demonstrated lower compressive strength compared to the 1% NaOCl group, although this difference was also not statistically significant.

The discussion highlighted the dual nature of NaOCl as an effective root canal irrigant due to its tissue-dissolving and antimicrobial properties, while also noting its potential cytotoxicity and impact on dentin’s mechanical properties. Previous studies have shown that higher concentrations of NaOCl can lead to dentin surface cracks and altered permeability. The methodology employed in this study, which involved exposing only the canal dentinal walls to NaOCl, aimed to replicate clinical conditions more accurately than previous immersion studies. Despite the findings, the study acknowledged limitations such as variability in dentin disk sizes and the potential influence of pre-existing flaws on compressive strength. Overall, the study concluded that within the tested conditions, irrigation with NaOCl did not significantly affect the compressive strength of root dentin, suggesting that lower concentrations may be sufficient for effective root canal treatment without compromising dentin integrity.