مقارنة قوة السحب لطرق مختلفة تعتمد على الأنابيب الدقيقة في إزالة أدوات الأسنان المكسورة: دراسة مخبرية
Comparison of the pull-out force of different microtube-based methods in fractured endodontic instrument removal: An in-vitro study

المجلة: BMC Oral Health، المجلد: 25، العدد: 1
DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-024-05370-8
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39748358
تاريخ النشر: 2025-01-02
المؤلف: Nasim Hashemi وآخرون
الموضوع الرئيسي: طب الأسنان الداخلي وعلاجات قنوات الجذر

نظرة عامة

تدرس هذه الدراسة فعالية طرق مختلفة تعتمد على الأنابيب الدقيقة لإزالة الأدوات المكسورة من قنوات الجذر، وهي مضاعفة شائعة أثناء علاج قنوات الجذر. تم استخدام ثمانين ملفًا من النيكل-تيتانيوم (NiTi) #20 K، وتم تصنيف الطرق إلى خمس مجموعات: غراء السيانوأكريلات، راتنج مركب قابل للتدفق معالج بالضوء، سلك، عمود داخلي، وليزر. تم إجراء اختبار سحب لقياس القوة المطلوبة لاستخراج الشظايا المكسورة، مما كشف أن طرق غراء السيانوأكريلات والعمود الداخلي (المجموعتان 1 و4) حققت قوى سحب أعلى بشكل ملحوظ مقارنةً بالطرق الأخرى (p < 0.001). على العكس، أظهرت طرق الراتنج المعالج بالضوء والليزر (المجموعتان 2 و5) قوى سحب أقل، حيث تسبب طريقة الليزر أيضًا في زيادة ملحوظة في درجة الحرارة بمقدار 11 درجة مئوية على سطح الأنبوب الدقيق و3 درجات مئوية على سطح الجذر. في الختام، جميع التقنيات المعتمدة على الأنابيب الدقيقة التي تم اختبارها قابلة للتطبيق لإزالة الأدوات المكسورة، حيث تعتبر طرق غراء السيانوأكريلات والليزر فعالة بشكل خاص في السيناريوهات التي تتطلب قوى استخراج أعلى. تشير هذه الدراسة المعملية إلى أنه يجب أن يؤخذ في الاعتبار اختيار تقنية الإزالة القوة المطلوبة للسحب والظروف المحددة للحالة.

مقدمة

تتناول مقدمة هذه الورقة البحثية القضية الحرجة لكسر الأدوات أثناء إجراءات قنوات الجذر، والتي يمكن أن تعيق التحضير الكيميائي الميكانيكي الفعال وتؤثر سلبًا على نتائج العلاج، خاصة في الحالات التي تعاني من عدوى قبل العملية. يؤكد المؤلفون أن منع كسور الأدوات أمر ضروري في العلاج اللبّي، على الرغم من المخاطر الكامنة المرتبطة باستخدام الفولاذ المقاوم للصدأ (S.S.) وسبائك النيكل-تيتانيوم (Ni-Ti)، التي تُفضل لمرونتها ومقاومتها للإجهاد الالتوائي. عندما تحدث الكسور، تصبح إزالة الأداة المكسورة ضرورية، وتتأثر تعقيد هذه المهمة بعوامل مختلفة، بما في ذلك موقع ونوع الشظية، بالإضافة إلى خبرة المشغل.

تستعرض الورقة عدة تقنيات لاسترجاع الأدوات المكسورة، مع تسليط الضوء على فعالية النصائح فوق الصوتية، التي أبلغت عن معدلات نجاح تتراوح من 33% إلى 100%. ومع ذلك، يحذر المؤلفون من أن الطرق فوق الصوتية قد تؤثر على بنية الأسنان وتؤدي إلى أخطاء طبية. يحددون تقنيات بديلة تعتمد على الأنابيب الدقيقة، والتي تشمل تعديلات مثل استخدام غراء السيانوأكريلات، سلك، أعمدة داخلية، وطرق مساعدة بالليزر. تم تصميم كل تقنية لتأمين وتسهيل إزالة الشظية المكسورة، مع تطوير مجموعات محددة للاستخدام السريري. تهدف الدراسة إلى مقارنة قوى السحب لهذه الطرق الخمس لاستنتاج النهج الأكثر فعالية لمختلف السيناريوهات السريرية، واختبار الفرضية الصفرية التي تفيد بعدم وجود اختلاف في قوى السحب بين الطرق.

طرق البحث

حصلت الدراسة على موافقة أخلاقية من جامعة طهران للعلوم الطبية واستخدمت تحليل ANOVA أحادي الاتجاه باستخدام برنامج PAASS 11، محددة الحد الأدنى لحجم العينة بـ 14 لكل من المجموعات التجريبية الخمس بناءً على انحراف معياري لقوة السحب يبلغ 9.8 نيوتن وحجم تأثير يبلغ 0.44. تم استخدام ما مجموعه ثمانين ملفًا من NiTi #20 K، والتي تم تعديلها عن طريق قطع 8 مم من أطرافها ووضعها في لوحة من الفلين للسماح بتطبيق طرق استخراج متنوعة.

تم إنشاء خمس مجموعات تجريبية لتقييم تقنيات مختلفة لاسترجاع الأدوات اللبية المكسورة. استخدمت المجموعة 1 أنبوبًا دقيقًا وغراء سيانوأكريلات، حيث تم سحب اللاصق إلى الأنبوب الدقيق وتطبيقه على الأداة. استخدمت المجموعة 2 راتنجًا مركبًا قابلًا للتدفق معالجًا بالضوء، حيث تم إجراء المعالجة الضوئية من خلال ألياف بصرية. تضمنت المجموعة 3 تقنية حبل سلكي باستخدام إبرة قياس 25، بينما استخدمت المجموعة 4 إبرة سحب النخاع مصممة لدفع شظية الأداة من خلال نافذة تم إنشاؤها في الإبرة. أخيرًا، تضمنت المجموعة 5 طريقة استخراج بالليزر، باستخدام ليزر Nd:YAG لتسليط الضوء على الأداة من خلال الأنبوب الدقيق. تم أخذ قياسات درجة الحرارة عند نقطة اللحام باستخدام ثيرموكوبل لتقييم التأثيرات الحرارية لتطبيق الليزر.

النتائج

توضح نتائج الدراسة من خلال الرسوم البيانية، مع تسليط الضوء على أقصى قوة سحب تم تحقيقها من قبل المجموعات المختلفة، كما هو موضح في الشكل 3. تلخص الجدول 1 قياسات قوة السحب، مما يكشف أن المجموعة 1 والمجموعة 5 أظهرت قوى سحب أعلى بشكل ملحوظ مقارنةً بالمجموعات الأخرى (p < 0.001). كانت قوة السحب للمجموعة 3 أكبر بشكل ملحوظ من تلك الخاصة بالمجموعتين 2 و4، لكنها كانت أقل من تلك الخاصة بالمجموعتين 1 و5 (p < 0.001). على الرغم من أن المجموعة 4 أظهرت قوة سحب أعلى من المجموعة 2، إلا أن الفرق لم يكن ذا دلالة إحصائية (p > 0.001). علاوة على ذلك، كانت قوة السحب للمجموعة 2 أقل بشكل ملحوظ مقارنةً بمجموعات السيانوأكريلات والليزر ومجموعة BTEX (p < 0.001). في المجموعة 5، تم تسجيل متوسط زيادة درجة الحرارة عند نقطة اللحام على سطح الأنبوب بمقدار 11 درجة مئوية. بالإضافة إلى ذلك، عندما تم تطبيق هذه التقنية لاستخراج أداة مفصولة من قناة الجذر لأسنان الكلاب البشرية المستخرجة، لوحظ ارتفاع في درجة الحرارة بمقدار 3 درجات مئوية. تشير هذه النتائج إلى فعالية الطرق المستخدمة في تعزيز قوى السحب مع مراقبة التغيرات في درجة الحرارة أثناء الإجراءات.

المناقشة

في هذه المناقشة، يقيم المؤلفون تقنيات مختلفة لإزالة الأدوات المكسورة من قنوات الجذر، مع التأكيد على التوازن بين فوائد الإزالة والمضاعفات المحتملة. يبرزون أن تجاوز أداة مكسورة غالبًا ما يكون نهجًا محافظًا، خاصة في الحالات التشريحية الصعبة، على الرغم من أن فعالية هذه الطريقة في الحفاظ على جودة الإغلاق موضع جدل. تقارن الدراسة خمس طرق لاسترجاع الأدوات، حيث أظهرت طريقة الأنبوب الدقيق وغراء السيانوأكريلات أعلى قوة سحب (حوالي 64 نيوتن)، مما يشير إلى فعاليتها كخيار محافظ وذو تكلفة فعالة. كما يشير المؤلفون إلى أنه على الرغم من أن التقنيات فوق الصوتية تُستخدم عادةً لتسهيل الإزالة، إلا أنها قد تؤدي إلى فقدان مفرط في العاج ومضاعفات، خاصة في القنوات المنحنية.

تشير النتائج إلى أن اختيار طريقة الاسترجاع يجب أن يأخذ في الاعتبار عوامل مثل طول وقطر وموقع الشظية المكسورة، بالإضافة إلى مهارة المشغل وأدوات التكبير المتاحة. كما أظهرت طريقة الليزر Nd:YAG نتائج واعدة بمتوسط قوة سحب تبلغ حوالي 60 نيوتن، على الرغم من أن المخاوف بشأن التأثيرات الحرارية على الأنسجة اللثوية قد أثيرت. يخلص المؤلفون إلى أنه على الرغم من أن جميع التقنيات المعتمدة على الأنابيب الدقيقة التي تم اختبارها يمكن أن تزيل الأدوات المكسورة بشكل فعال، إلا أن طريقة الأنبوب الدقيق وغراء السيانوأكريلات وطريقة الأنبوب الدقيق والليزر قد تكون أكثر ملاءمة للحالات التي تتطلب قوى سحب أعلى. يوصون بإجراء مزيد من الأبحاث لتحسين هذه التقنيات وتقييم قابليتها للتطبيق في البيئات السريرية.

Journal: BMC Oral Health, Volume: 25, Issue: 1
DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-024-05370-8
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39748358
Publication Date: 2025-01-02
Author(s): Nasim Hashemi et al.
Primary Topic: Endodontics and Root Canal Treatments

Overview

The study investigates the effectiveness of various microtube-based methods for removing fractured endodontic instruments from root canals, a common complication during root canal therapy. Eighty Nickel-titanium (NiTi) #20 K-files were utilized, with methods categorized into five groups: cyanoacrylate glue, light-cured flowable composite resin, wire, internal shaft, and laser. A pull-out test was conducted to measure the force required to extract the fractured fragments, revealing that the cyanoacrylate glue and internal shaft methods (Groups 1 and 4) achieved significantly higher pull-out forces compared to the other techniques (p < 0.001). Conversely, the light-cured resin and laser methods (Groups 2 and 5) exhibited lower pull-out forces, with the laser method also causing a notable temperature increase of 11 °C on the microtube surface and 3 °C on the root surface. In conclusion, all tested microtube-based techniques are viable for the removal of fractured instruments, with the cyanoacrylate glue and laser methods being particularly effective in scenarios necessitating higher extraction forces. This in-vitro study suggests that the choice of removal technique should consider the required pull-out force and the specific conditions of the case.

Introduction

The introduction of this research paper addresses the critical issue of instrument fracture during root canal procedures, which can obstruct effective chemomechanical preparation and negatively impact treatment outcomes, particularly in cases with preoperative infections. The authors emphasize that preventing instrument fractures is essential in endodontic therapy, despite the inherent risks associated with using stainless steel (S.S.) and nickel-titanium (Ni-Ti) alloys, which are favored for their flexibility and resistance to torsional stress. When fractures occur, the removal of the broken instrument becomes necessary, and the complexity of this task is influenced by various factors, including the location and type of the fragment, as well as the operator’s experience.

The paper reviews several techniques for retrieving fractured instruments, highlighting the effectiveness of ultrasonic tips, which have reported success rates ranging from 33% to 100%. However, the authors caution that ultrasonic methods may compromise tooth structure and lead to iatrogenic errors. They outline alternative microtube-based techniques, which include modifications such as using cyanoacrylate glue, wire, internal shafts, and laser-assisted methods. Each technique is designed to secure and facilitate the removal of the broken fragment, with specific kits developed for clinical use. The study aims to compare the pull-out forces of these five retrieval methods to determine the most effective approach for different clinical scenarios, testing the null hypothesis that there is no variation in pull-out forces among the methods.

Methods

The study received ethical approval from the Tehran University of Medical Sciences and employed a One-Way ANOVA analysis using PAASS 11 software, determining a minimum sample size of 14 for each of the five experimental groups based on an average pull-out force standard deviation of 9.8 N and an effect size of 0.44. A total of eighty NiTi #20 K-files were utilized, which were modified by cutting 8 mm from their tips and positioned in a corkboard to allow for various extraction methods.

Five experimental groups were established to evaluate different techniques for retrieving fractured endodontic instruments. Group 1 utilized a microtube and cyanoacrylate glue, where the adhesive was drawn into the microtube and applied to the instrument. Group 2 employed a light-cured flowable composite resin, with light curing performed through an optical fiber. Group 3 involved a wire lasso technique using a 25-gauge needle, while Group 4 utilized a spinal tap needle designed to push the instrument fragment through a window created in the needle. Finally, Group 5 incorporated a laser extraction method, using an Nd:YAG laser to irradiate the instrument through the microtube. Temperature measurements at the welding point were taken using a thermocouple to assess the thermal effects of the laser application.

Results

The results of the study are illustrated through graphs, highlighting the maximum pull-out force achieved by various groups, as depicted in Figure 3. Table 1 summarizes the pull-out force measurements, revealing that Group 1 and Group 5 exhibited significantly higher pull-out forces compared to the other groups (p < 0.001). Group 3's pull-out force was significantly greater than that of Groups 2 and 4, yet lower than that of Groups 1 and 5 (p < 0.001). Although Group 4 showed a higher pull-out force than Group 2, the difference was not statistically significant (p > 0.001). Furthermore, Group 2 had a significantly lower pull-out force compared to the cyanoacrylate, laser, and BTEX pen groups (p < 0.001). In Group 5, the average temperature increase at the welding point on the tube surface was recorded at 11 °C. Additionally, when this technique was applied to extract a separated instrument from the root canal of human extracted canine teeth, a temperature rise of 3 °C was observed. These findings indicate the effectiveness of the methods employed in enhancing pull-out forces while also monitoring temperature changes during the procedures.

Discussion

In this discussion, the authors evaluate various techniques for the removal of fractured instruments from root canals, emphasizing the balance between the benefits of removal and potential complications. They highlight that bypassing a fractured instrument is often a conservative approach, particularly in challenging anatomical situations, although the efficacy of this method in maintaining obturation quality is debated. The study compares five methods for instrument retrieval, with the microtube and cyanoacrylate glue method demonstrating the highest pull-out force (approximately 64 N), suggesting its effectiveness as a conservative and cost-effective option. The authors also note that while ultrasonic techniques are commonly used to facilitate removal, they can lead to excessive dentin loss and complications, particularly in curved canals.

The findings indicate that the choice of retrieval method should consider factors such as the length, diameter, and location of the fractured fragment, as well as the operator’s skill and available magnification tools. The Nd:YAG laser method also showed promising results with an average pull-out force of about 60 N, although concerns regarding thermal effects on periodontal tissues were raised. The authors conclude that while all tested microtube-based techniques can effectively remove fractured instruments, the microtube and cyanoacrylate glue and microtube and laser methods may be more suitable for cases requiring higher pull-out forces. They recommend further research to refine these techniques and assess their applicability in clinical settings.