Συγκριτική μελέτη (in vitro) προσδιορισμού ασφαλών παραμέτρων σχετικά με την αύξηση ενδοπολφικής θερμοκρασίας κατά την διαδικασία λεύκανσης με blue diode laser 445 nm

Abstract

ABSTRACT The aim of the first part of this in vitro study was to investigate the safety of using blue diode laser (445 nm) for tooth bleaching focusing on the intrapulpal temperature increase under various power and time settings. Fifty human mandibular incisors (n=10) were used for evaluating temperature rise inside the pulp chamber during laser-assisted tooth bleaching. It is noteworthy that, in addition to measuring the intrapulpal temperature, the temperature of the bleaching gel applied to the tooth surface was also recorded during the treatment to indirectly assess the gel's absorption of laser radiation. The change in temperature was recorded using K thermocouples for the five experimental groups (without laser, 0.5 W, 1 W, 1.5 W, 2 W) at each point of time (0, 10, 20, 30, 40, 50, 60 sec). As the power of the diode laser increases, the temperature inside the pulp chamber also increases and that of the bleaching gel was significantly higher in all the experimental groups (p<0.05). However, the intrapulpal temperature rise was below the threshold for irreversible thermal damage of the pulp (5.5°C). Power of a diode laser (445 nm) ranging between 0.5-2 W and irradiation time between 10-60 sec were considered safe regarding the pulp health when a red-colored bleaching gel was used. Clinical studies should confirm the safety and effectiveness of such tooth bleaching treatments. The outcomes of the present study could serve as a valuable guide for dental clinicians, using diode lasers (445 nm) for in-office tooth bleaching treatment, helping them choose appropriate power settings and irradiation durations while ensuring the safety of the pulp. The aim of the second part of this in vitro study was to evaluate the effectiveness of a laser-assisted in-office tooth bleaching treatment, employing blue diode laser (445 nm) using different power and time settings. Two hundred human mandibular incisors were collected for evaluating tooth color change (ΔΕ00) and whiteness index in dentistry (ΔWID) following laser-assisted tooth bleaching treatment. The specimens were distributed into 25 groups (n=8) according to laser output power (0.5-2 W) and duration of irradiation (10-60sec) that was applied. ΔΕ00 and ΔWID were evaluated using a spectrophotometer at three points of time (24h, 1week and 1 month after treatment). Three-way ANOVA revealed that power, duration of laser irradiation and time of measurement after bleaching treatment significantly affected both ΔΕ00 and ΔWID (p<0.05). Furthermore, laser irradiation in-creased ΔΕ00 and ΔWID at all applied powers compared to the control group (p<0.05), but this increase was dependent on the duration of the irradiation. Laser irradiation significantly increased ΔΕ00 when the duration of the operation was 50-60 sec at 0.5-1 W, while at 1.5-2 W was significantly increased when the duration was 30-60 sec. ΔWID was significant higher in the laser groups compared to the control groups at all powers, except for 0.5 W where it was significant higher when the duration was 50-60 sec. The outcomes of the study can help in selecting the suitable power settings and duration of laser exposure to achieve the optimal whitening results while ensuring the safety of the tooth pulp. Keywords: tooth bleaching, diode laser, power settings, intrapulpal temperature, color change.

ΠΕΡΙΛΗΨΗ Σκοπός αυτής της in vitro μελέτης είναι ο προσδιορισμός ασφαλών ρυθμίσεων κατά τη χρήση συσκευών laser με μήκος κύματος 445 nm στη διαδικασία της λεύκανσης και ο έλεγχος του λευκαντικού αποτελέσματος εφόσον εφαρμοσθούν οι παράμετροι που κρίνονται ασφαλείς. Στο πρώτο μέρος της μελέτης, μετρήθηκε η αύξηση της θερμοκρασίας του πολφού και του λευκαντικού παράγοντα. Πενήντα, εξαχθέντες για περιοδοντολογικούς λόγους, ανθρώπινοι, κάτω τομείς χωρίστηκαν σε πέντε ομάδες (n=10), ακτινοβολήθηκαν με διαφορετικές παραμέτρους ισχύος (χωρίς χρήση, 0.5 W, 1 W, 1.5 W και 2W) και η αύξηση της θερμοκρασίας στον πολφό και στον λευκαντικό παράγοντα καταγράφηκε τόσο κατά την ακτινοβόληση (0 sec, 10 sec, 20 sec, 30 sec, 40 sec, 50 sec, 60 sec), όσο και κατά την αποδρομή (60-120sec). Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι όσο αυξανόταν η ισχύς, αυξανόταν και η θερμοκρασία του πολφού, η οποία όμως σε καμία χρονική στιγμή και με καμία ρύθμιση ισχύος δεν ξεπερνούσε το ασφαλές κατώφλι των 5.5°C. Στον λευκαντικό παράγοντα η αύξηση της θερμοκρασίας ήταν στατιστικά σημαντική (p<0.05). Όλοι οι συνδυασμοί ισχύος και χρόνου κρίθηκαν ασφαλείς για την υγεία του πολφού. Στο δεύτερο μέρος της μελέτης, αξιολογήθηκε η απόδοση του λευκαντικού αποτελέσματος μετά την εφαρμογή των παραμέτρων που κρίθηκαν ασφαλείς στο πρώτο μέρος (ισχύς 0,5-2 W και χρόνος ακτινοβόλησης 10-60 sec). Η εφαρμογή έγινε σε 200 δοκίμια από ανθρώπινους κάτω τομείς. Οι παράμετροι που αξιολογήθηκαν ήταν η διαφορά χρώματος (ΔΕ00) και η μεταβολή στον δείκτη λεύκανσης (ΔWID). Τα δοκίμια χωρίστηκαν σε 25 ομάδες (n=8) και οι μετρήσεις επανελήφθησαν σε τρεις χρονικές στιγμές (24ώρες, 1εβδομάδα και 1μήνας). Η ισχύς, η διάρκεια ακτινοβόλησης και η χρονική στιγμή της μέτρησης, επηρέασαν τις εξεταζόμενες παραμέτρους. Πιο σημαντική αποδείχθηκε η χρονική διάρκεια ακτινοβόλησης. Η ακτινοβόληση με ισχύ 0,5 και 1 W, παρουσίασε σημαντική διαφορά στον δείκτη χρώματος (ΔΕ00) μετά από χρονική διάρκεια 50-60 sec, ενώ όταν εφαρμόστηκε ισχύς 1,5 και 2 W, σημαντική διαφορά παρατηρήθηκε μετά από ακτινοβόληση διάρκειας 30-60 sec. Ο δείκτης λεύκανσης (ΔWID) παρουσίασε σημαντική διαφορά με όλες τις παραμέτρους, εκτός από την εφαρμογή ισχύος 0,5 W, που σημειώθηκε σημαντική διαφορά μόνο μετά από ακτινοβόληση 50-60sec. Λέξεις κλειδιά: λεύκανση, ενδοπολφική θερμοκρασία, διοδικό laser, αλλαγή χρώματος, παράμετροι ισχύος.