Μελέτη του μηχανισμού πήξης και μεταβολής διαστάσεων αντιπροσωπευτικών τύπων φυραμάτων ενδοδοντίας

Abstract

Filling the root canal is the final step in the fulfillment of an endodontic treatment. Sealers are used to fill voids and minor discrepancies of fit between the gutta-percha cones and the root canal wall. Sealers are placed into the root canal in a semi-fluid condition and set gradually. Setting time of root canal sealers is among the physical properties required by the ISO and ΑNSI/ADA specifications. A number of studies have investigated the setting time of endodontic sealers under a variety of in vitro conditions. In most in vitro studies, determination of the setting time is accomplished by the macroscopic evaluation of the indentability of the sealer surface. Setting time does not always indicate the completion of the reaction. Little data are available for the setting reaction kinetics of endodontic sealers. The dimensional stability of root canal sealers is relevant for the appropriate function of the root filling. Dimensional changes of root canal sealers over time may introduce gaps and channels along the sealer/dentin or sealer/gutta-percha interface, large enough to permit microorganisms to pass along the spaces. The specifications of root canal sealing materials have been set at a linear expansion of less than 0.1% (ISO), or shrinkage of less than 1% (ANSI/ADA, ISO). Only a few studies have investigated the dimensional stability of root canal sealers. In most of these studies, dimensional changes were measured after the setting time. Little data are available for the dimensional changes of root canal sealers during setting. The aim of this investigation was to study the setting reaction and the dimensional changes of four endodontic sealers (Roth 811, Endion, Sealapex and AH-26). The setting time for each material was recorded at 37o C, 100% RH, and at 23+1o C, 30+5% RH, by the evaluation of the surface hardness. The setting reaction was studied by micro-multiple internal reflectance Fourier transform infrared spectroscopy (micro-MIR FTIR). The sealers were subjected to FTIR evaluation immediately after mixing, during setting reaction, at setting time and in time at least 3 times the setting time. The measurement of the dimensional changes was accomplished by a modified technique recently developed for the study of composite resins. 1. The increase of temperature and relative humidity leads to statistically significant increase of setting time. 2. The setting reaction of Endion, Sealapex and AH-26, continues for longer period than the setting time. The absence of eugenol indicates that Roth 811 set when the surface of the sealer is not indentable. 3. Endion showed pronounced shrinkage of 3.36%. The least dimensional change was observed for AH-26 (0.53 %). Roth 811 exhibited a contraction of 1.28%, with a slight tendency of expansion, which, however, was not statistically significant. 5. Conclusions 1. Temperature and relative humidity are critical factors for the acceleration of setting reaction. 2. The alteration of the surface hardness does not necessarily correlate with the changes at a chemical level. 3. No correlation was found between setting time and conversion on setting time. This may be explained by the different reaction mechanism involved in the materials tested. 4. All sealers showed contraction after mixing. 5. Is therefore relevant the clinical importance of dimensional changes during setting time. Maybe the international specifications ought to focus also on dimensional changes during setting time.

Η ερμητική έμφραξη του ριζικού σωλήνα εξασφαλίζεται με τη χρήση των φυραμάτων και κυρίως εμφρακτικού υλικού. Το φύραμα τοποθετείται στο ριζικό σωλήνα σε ρευστή κατάσταση και σταδιακά πήζει. Οι εργασίες που αναφέρονται στη μέτρηση του χρόνου πήξης, αλλά και οι διεθνείς προδιαγραφές (ANSI/ADA No 57, 1984, ISO 6876:2001), εστιάζονται στη μέτρηση του χρόνου πήξης με δοκιμασίες ελέγχου της επιφανειακής σκληρότητας. Η επιφανειακή σκληρότητα δεν ταυτίζεται απαραίτητα με τις αλλαγές που συμβαίνουν σε μοριακό επίπεδο στη διάρκεια της πήξης. Ελάχιστα δεδομένα υπάρχουν στη βιβλιογραφία για τη μελέτη του μηχανισμού πήξης των φυραμάτων ενδοδοντίας. Η σταθερότητα διαστάσεων των φυραμάτων είναι βασικός παράγοντας για την επιτυχή έκβαση της ενδοδοντικής θεραπείας. Οι διεθνείς προδιαγραφές (ANSI/ADA No 57, 1984, ISO 6876:2001) προσδιορίζουν τα αποδεκτά όρια μεταβολής διαστάσεων μετά το πέρας της πήξης. Οι εργασίες που αναφέρονται στη μεταβολή διαστάσεων επικεντρώνονται κυρίως στην μεταβολή διαστάσεων μετά την πήξη, ενώ είναι ελάχιστες οι αναφορές για τη μεταβολή διαστάσεων κατά την πήξη. Σκοπός της εργασίας ήταν η μελέτη του μηχανισμού πήξης και της μεταβολής διαστάσεων στη διάρκεια της πήξης τεσσάρων αντιπροσωπευτικών φυραμάτων έμφραξης ριζικών σωλήνων (Roth 811, Endion, Sealapex και ΑΗ-26) Η μελέτη του μηχανισμού πήξης έγινε: α) με μακροσκοπικό έλεγχο της επιφανειακής σκληρότητας των φυραμάτων σε δύο ομάδες διαφορετικών συνθηκών θερμοκρασίας και σχετικής υγρασίας και β) με φασματοσκοπία FTIR για τον έλεγχο της αντίδρασης πήξης, αμέσως μετά την ανάμειξη, στο διάστημα ως το χρόνο πήξης, στο χρόνο πήξης και σε χρόνο τουλάχιστον τριπλάσιο από το χρόνο πήξης. Η μελέτη της μεταβολής διαστάσεων πραγματοποιήθηκε με τροποποιημένη εκδοχή μεθόδου που χρησιμοποιήθηκε για τη μέτρηση μεταβολής διαστάσεων σύνθετων ρητινών. Από τα αποτελέσματα προέκυψε ότι: 1. Η αύξηση της θερμοκρασίας και της σχετικής υγρασίας οδηγεί σε στατιστικά σημαντική αύξηση του χρόνου πήξης. 2. Η ανάπτυξη σκληρότητας στην επιφάνεια του φυράματος δεν ταυτίζεται απαραίτητα με την ολοκλήρωση της αντίδρασης πήξης σε χημικό επίπεδο. Σε ορισμένα (Endion και ΑΗ-26), η αντίδραση πήξης συνεχιζόταν και μετά τον χρόνο πήξης, αντίθετα στο φύραμα Roth 811, βρέθηκε ότι η αντίδραση πήξης είχε ολοκληρωθεί κατά το χρόνο πήξης, ενώ στο Sealapex διαπιστώθηκε η παρουσία στοιχείων που δεν είχαν αντιδράσει στο χρόνο πήξης χωρίς να υπάρχουν ενδείξεις για συνέχιση της αντίδρασης. Τα φυράματα που μελετήθηκαν παρουσιάζουν συστολή κατά τη διάρκεια της πήξης. Η μεγαλύτερη συστολή διαπιστώθηκε στο Endion 3.36% και μικρότερη στο ΑΗ-26 0.53%. Το Roth 811 εμφάνισε συστολή της τάξης του 1.28%. Στα τελευταία στάδια της πήξης το Roth 811 εμφάνισε μικρή διαστολή, η οποία, όμως, δεν ήταν στατιστικά σημαντική.