ليزر Er: YAG المنشط بـ 17% EDTA مع طرف إطلاق جانبي يحافظ على سلامة العاج في قناة الجذر: دراسة باستخدام الميكرو-CT
Er: YAG laser-activated 17% EDTA with side-firing tip preserves root canal dentin integrity: a micro-CT study

المجلة: Lasers in Medical Science، المجلد: 41، العدد: 1
DOI: https://doi.org/10.1007/s10103-026-04800-z
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41582259
تاريخ النشر: 2026-01-26
المؤلف: Sharonit Sahar-Helft وآخرون
الموضوع الرئيسي: طب الأسنان الداخلي وعلاجات قنوات الجذر

نظرة عامة

الهدف الرئيسي من هذه الدراسة كان تقييم سلامة الري المنشط بالليزر Er: YAG (LAI) في العلاج اللبي، وخاصة تأثيراته على سمك العاج، وحجم القناة، وتكوين الشقوق الدقيقة. على الرغم من التقدم في تقنيات الري التقليدية، لا يزال تعقيم أنظمة القنوات الجذرية المعقدة يمثل تحديًا. استخدمت الدراسة طرفًا حلزونيًا جانبيًا مع 17% EDTA كعامل ري، مع تطبيق معلمات ليزر محددة (1.5 واط، 150 مللي جول، 10 هرتز لمدة 60 ثانية) على عشرين سنًا بشريًا ذو جذر واحد. تم إجراء تقييمات قبل وبعد العلاج باستخدام التصوير المقطعي المحوسب الدقيق (micro-CT) لتقييم أي تغييرات هيكلية.

أشارت النتائج إلى عدم وجود اختلافات ذات دلالة إحصائية في سمك جدار العاج أو حجم تجويف القناة عبر الثلث العنقي، والوسطي، والقممي من الجذر، مع عدم تجاوز التغييرات 0.05 مم، باستثناء اختلاف طفيف لوحظ في الجانب الحنكي في الثلث الوسيط. بالإضافة إلى ذلك، لم يتم ملاحظة أي تكوين للشقوق الدقيقة في أي من العينات بعد العلاج. تشير هذه النتائج إلى أن بروتوكول Er: YAG LAI آمن للحفاظ على بنية الأسنان، مما يدل على إمكانيته كوسيلة فعالة لتعقيم القناة الجذرية. ومع ذلك، هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات الحية ومقارنات مع طرق التنشيط الأخرى للتحقق من هذه النتائج.

مقدمة

تسلط مقدمة هذه الورقة البحثية الضوء على تعقيدات العلاج اللبي، مع التركيز بشكل أساسي على القضاء على الأغشية الحيوية المسببة للأمراض داخل نظام القناة الجذرية المعقد. على الرغم من التقدم في أدوات وآليات الري، غالبًا ما تفشل الطرق التقليدية في تنظيف المناطق التشريحية التي يصعب الوصول إليها بشكل كافٍ، مما يستلزم تطوير طرق تعقيم إضافية. تعتبر تقنية ليزر ياقوت الألمنيوم المعتمد على الإربيوم (Er: YAG) ابتكارًا كبيرًا في هذا المجال، حيث أظهرت قدرات تعقيم متفوقة مقارنة بأساليب الري التقليدية والموجات فوق الصوتية. تسمح الخصائص المثلى لامتصاص الليزر بتعطيل الأغشية الحيوية وطبقات البقايا بشكل فعال مع تقليل الضرر الحراري للعاج.

تتناول المقدمة أيضًا تطور أنظمة توصيل الليزر، مشيرة إلى قيود الأطراف المسطحة في البداية التي كانت تشكل مخاطر على خروج السائل المعقم وإصابة الأنسجة المحيطة بالقمة. لقد خفف تطوير الأطراف الحلزونية الجانبية من هذه المخاوف من خلال إصدار الطاقة بشكل جانبي وتحسين التنشيط الهيدروديناميكي. علاوة على ذلك، فإن الجمع بين تنشيط الليزر Er: YAG وعوامل الخلب مثل 17% EDTA يعزز إزالة طبقة البقايا وتعطيل الأغشية الحيوية. ومع ذلك، تظل الآثار السلبية المحتملة على سلامة العاج، مثل الشقوق الدقيقة وضعف الهيكل بسبب إعدادات الطاقة العالية، مصدر قلق. تهدف الدراسة إلى التحقيق في هذه القضايا الهيكلية باستخدام التصوير المقطعي المحوسب الدقيق (micro-CT) لتقييم سمك العاج، وحجم القناة، وتكوين الشقوق الدقيقة، وبالتالي تقييم القابلية السريرية لبروتوكول الري المنشط بالليزر Er: YAG.

طرق

يستعرض قسم “المواد والطرق” تصميم التجربة والإجراءات المستخدمة في الدراسة. يوضح المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية، ومعدات، وعينات بيولوجية، مما يضمن إمكانية تكرار التجارب. تشمل المنهجية التقنيات المطبقة لجمع البيانات وتحليلها، مثل الاختبارات الإحصائية أو النماذج الحسابية، والتي تعتبر ضرورية للتحقق من النتائج.

بالإضافة إلى ذلك، قد يصف القسم إعداد التجربة، بما في ذلك ظروف التحكم وأي متغيرات تم التلاعب بها خلال الدراسة. يسمح هذا النهج الشامل بفهم واضح لكيفية إجراء البحث، مما يسهل مراجعة الأقران وتكرار الدراسة في المستقبل من قبل باحثين آخرين في هذا المجال.

نتائج

استخدمت الدراسة تصوير micro-CT لتقييم التغيرات الشكلية في سمك العاج وقطر تجويف القناة الناتجة عن الري المنشط بالليزر Er:YAG باستخدام طرف Endo حلزوني جانبي بالاشتراك مع 17% EDTA. تم إجراء قياسات كمية على مقاطع محورية عند ثلاثة مستويات جذرية متميزة: العنقي، والوسطي، والقممي.

في كل من هذه المستويات، تم قياس سمك العاج بشكل منهجي عند الجدران البوكية، والحنكية، والوسيطة، والبعيدة. بالإضافة إلى ذلك، تم تقييم قطر تجويف القناة على طول المحاور البوكية-الحنكية (B-P) والوسيط-البعيد (M-D)، مما يوفر تحليلًا شاملاً لتأثيرات العلاج على شكل القناة الجذرية. تسهم هذه النتائج في فهم تأثير تقنيات الري المعززة بالليزر على الإجراءات اللبيّة.

مناقشة

تحققت الدراسة في السلامة الهيكلية للري المنشط بالليزر Er: YAG (LAI) باستخدام طرف حلزوني جانبي بالاشتراك مع 17% EDTA، مع التركيز على سمك العاج، وحجم القناة، وتكوين الشقوق الدقيقة من خلال تحليل التصوير المقطعي المحوسب الدقيق (µCT). تم إعداد عشرين سنًا بشريًا ذو جذر واحد وخضعت لبروتوكول موحد، مما يضمن الحد الأدنى من التباين التشريحي. أشارت النتائج إلى عدم وجود انخفاض ذو دلالة إحصائية في سمك جدار العاج أو قطر تجويف القناة عبر جميع المستويات الجذرية التي تم تقييمها، مع بقاء التغييرات المتوسطة أقل من 0.05 مم، باستثناء زيادة طفيفة في الجدار الحنكي للثلث الوسيط (0.052 مم). بالإضافة إلى ذلك، لم يتم ملاحظة أي تكوين للشقوق الدقيقة، مما يشير إلى أن بروتوكول LAI المختبر يحافظ بشكل فعال على سلامة العاج الهيكلية.

تسلط هذه النتائج الضوء على الفوائد السريرية المحتملة لاستخدام Er: YAG LAI مع طرف حلزوني جانبي، خاصة في تقليل خطر الأضرار الناتجة عن العلاج المرتبطة بأساليب الري التقليدية. تؤكد الدراسة على أهمية الحفاظ على بنية العاج لمنع المضاعفات مثل الكسور الرأسية للجذر، التي يمكن أن تنشأ من الشقوق الدقيقة. بينما تدعم النتائج التكامل الآمن لهذا البروتوكول في الممارسة السريرية، يوصي المؤلفون بمزيد من الدراسات الحية لتقييم الآثار طويلة الأمد، والتغيرات في معلمات الليزر، وفعالية هذه الطريقة مقارنة بتقنيات تنشيط الري الأخرى. بشكل عام، تسهم الأبحاث في تقديم رؤى قيمة حول ملف سلامة الري المنشط بالليزر في طب الأسنان.

Journal: Lasers in Medical Science, Volume: 41, Issue: 1
DOI: https://doi.org/10.1007/s10103-026-04800-z
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41582259
Publication Date: 2026-01-26
Author(s): Sharonit Sahar-Helft et al.
Primary Topic: Endodontics and Root Canal Treatments

Overview

The primary aim of this study was to assess the safety of Er: YAG laser-activated irrigation (LAI) in endodontic therapy, particularly its effects on dentin thickness, canal volume, and microcrack formation. Despite advancements in conventional irrigation techniques, disinfection of complex root canal systems remains challenging. The study utilized a side-firing spiral tip with 17% EDTA as the irrigant, applying specific laser parameters (1.5 W, 150 mJ, 10 Hz for 60 seconds) on twenty single-rooted human teeth. Pre- and post-treatment assessments were conducted using micro-computed tomography (micro-CT) to evaluate any structural changes.

Results indicated no statistically significant differences in dentin wall thickness or canal lumen volume across the cervical, middle, and apical thirds of the root, with changes not exceeding 0.05 mm, except for a minor variation noted on the palatal aspect in the middle third. Additionally, no microcrack formation was observed in any specimens post-treatment. These findings suggest that the Er: YAG LAI protocol is safe for preserving tooth structure, indicating its potential as an effective adjunct for root canal disinfection. However, further in vivo studies and comparisons with other activation methods are warranted to validate these results.

Introduction

The introduction of this research paper highlights the complexities of endodontic therapy, primarily focused on eliminating pathogenic biofilms within the intricate root canal system. Despite advancements in instrumentation and irrigation techniques, conventional methods often fail to adequately clean inaccessible anatomical regions, necessitating the development of adjunctive disinfection methods. A significant innovation in this field is the use of erbium-doped yttrium aluminum garnet (Er: YAG) laser technology, which has demonstrated superior disinfection capabilities compared to traditional and ultrasonic irrigation methods. The laser’s optimal absorption characteristics allow it to effectively disrupt biofilms and smear layers while minimizing thermal damage to dentin.

The introduction also addresses the evolution of laser delivery systems, noting the limitations of early flat-ended tips that posed risks of irrigant extrusion and periapical tissue injury. The development of side-firing spiral tips has mitigated these concerns by emitting energy laterally and optimizing hydrodynamic activation. Furthermore, the combination of Er: YAG laser activation with chelating agents like 17% EDTA enhances smear layer removal and biofilm disruption. However, potential adverse effects on dentin integrity, such as microcracks and structural weakening due to high energy settings, remain a concern. The study aims to investigate these structural safety issues using micro-computed tomography (micro-CT) to assess dentin thickness, canal volume, and microcrack formation, thereby evaluating the clinical applicability of the Er: YAG laser-activated irrigation protocol.

Methods

The “Materials and Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the specific materials used, including any reagents, equipment, and biological samples, ensuring reproducibility of the experiments. The methodology encompasses the techniques applied for data collection and analysis, such as statistical tests or computational models, which are crucial for validating the findings.

Additionally, the section may describe the experimental setup, including control conditions and any variables manipulated during the study. This comprehensive approach allows for a clear understanding of how the research was conducted, facilitating peer review and future replication of the study by other researchers in the field.

Results

The study employed Micro-CT imaging to evaluate morphological alterations in dentin thickness and canal lumen diameter resulting from Er:YAG laser-activated irrigation using a side-firing Endo tip in conjunction with 17% EDTA. Quantitative measurements were conducted on axial sections at three distinct root levels: cervical, middle, and apical.

At each of these levels, dentin thickness was systematically measured at the buccal, palatal, mesial, and distal walls. Additionally, the canal lumen diameter was assessed along the buccal-palatal (B-P) and mesial-distal (M-D) axes, providing a comprehensive analysis of the effects of the treatment on root canal morphology. These findings contribute to understanding the impact of laser-assisted irrigation techniques on endodontic procedures.

Discussion

The study investigated the structural safety of Er: YAG laser-activated irrigation (LAI) using a side-firing spiral tip in conjunction with 17% EDTA, focusing on dentin thickness, canal volume, and microcrack formation through micro-computed tomography (µCT) analysis. Twenty single-rooted human teeth were prepared and subjected to a standardized protocol, ensuring minimal anatomical variability. The results indicated no statistically significant reduction in dentin wall thickness or canal lumen diameter across all evaluated root levels, with mean changes remaining below 0.05 mm, except for a slight increase in the palatal wall of the middle third (0.052 mm). Additionally, no microcrack formation was observed, suggesting that the tested LAI protocol effectively preserves the structural integrity of dentin.

These findings highlight the potential clinical advantages of using Er: YAG LAI with a side-firing tip, particularly in minimizing the risk of iatrogenic damage associated with traditional irrigation methods. The study underscores the importance of maintaining dentin structure to prevent complications such as vertical root fractures, which can arise from microcracks. While the results support the safe integration of this protocol into clinical practice, the authors recommend further in vivo studies to assess long-term effects, variations in laser parameters, and the efficacy of this method compared to other irrigation activation techniques. Overall, the research contributes valuable insights into the safety profile of laser-activated irrigation in endodontics.