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Aus der Zahnklinik 1 - Zahnerhaltung und Parodontologie
der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Direktor: Prof. Dr. A. Petschelt
Apikale Dichtigkeit zweier Wurzelkanalsealer - AH Plus
und GuttaFlow – unter Verwendung vier verschiedener
Obturationstechniken
Inaugural-Dissertation
zur Erlangung der Doktorwürde
an der Medizinischen Fakultät
der Friedrich-Alexander-Universität
Erlangen-Nürnberg
vorgelegt von
Marlene Seitz
aus Neumarkt
-2010-
-
II
Gedruckt mit Erlaubnis der Medizinischen Fakultät der
Friedrich-Alexander-Universität
Erlangen-Nürnberg
Dekan: Prof. Dr. med. Dr. h.c. J. Schüttler Referent: Prof. Dr.
med. dent. R. Frankenberger Korreferent: Prof. Dr. med. dent. A.
Petschelt Tag der mündlichen Prüfung: 19.01.2011
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III
Ich widme diese Dissertation meinen Eltern, Cornelia und Lothar
Seitz
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IV
Inhaltsverzeichnis
1. ZUSAMMENFASSUNG __________________________________________
01
1.ENGLISH SUMMARY ____________________________________________
03
2. EINLEITUNG
___________________________________________________ 05
3. LITERATURÜBERSICHT ________________________________________
07
3.1 Ziele der Wurzelkanalaufbereitung ________________________
07
3.2 Instrumentelle Aufbereitung _____________________________
08
3.3 Wurzelkanalspülung ____________________________________
12
3.4 Wurzelkanalfüllung ____________________________________
15
3.5 Möglichkeiten zur Analyse der Dichtigkeit von
Wurzelkanalfüllungen __________________________________ 24
4. PROBLEMSTELLUNG ___________________________________________
26
5. MATERIAL UND METHODEN ___________________________________
27
5.1 Vorbereitung der Zähne ________________________________
27
5.2 Wurzelkanalfüllung ____________________________________
29
5.3 Der Farbstoffpenetrationstest _____________________________
35
5.4 Anfertigung der Serienschnitte und Analyse der linearen
Penetrationstiefe _______________________________________ 37
5.5 Statistische Auswertung _________________________________
38
6. ERGEBNISSE
___________________________________________________ 40
6.1 Lineare Penetrationstiefe in der Übersicht
___________________ 40
6.2 Darstellung einzelner lichtmirkoskopischer Bilder
____________ 44
7. DISKUSSION
___________________________________________________ 54
7.1 Prinzipien der Standardisierung ___________________________
54
7.2 Maschinelle Wurzelkanalaufbereitung______________________
55
7.3 Wurzelkanalspülung und Trocknung _______________________
56
7.4 Wurzelkanalfüllung ____________________________________
57
7.5 Dichtigkeitsuntersuchungen ______________________________
60
7.6 Diskussion der Ergebnisse _______________________________
63
8. LITERATURVERZEICHNIS ______________________________________
70
9. ANHANG
_______________________________________________________ 86
9.1 Abkürzungen _________________________________________ 86
9.2 Materialien ___________________________________________
87
9.3 Statistik ______________________________________________
92
10. DANKSAGUNG ________________________________________________
103
11. LEBENSLAUF _________________________________________________
104
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1. Zusammenfassung 1
1. Zusammenfassung
1.1 Hintergrund und Ziele
Das Ziel der klassischen Wurzelkanalfülltechniken war die
Reduktion des
Sealeranteils zugunsten eines möglichst hohen
Guttapercha-Anteils. Der Grund dafür
war, den Effekt der Löslichkeit der eingesetzten
Wurzelkanalsealer zu reduzieren.
Neue Sealermaterialien zeigen eine stark verbesserte
Volumenstabilität sowie eine
deutlich geringere Löslichkeit, weshalb mit ihnen auch andere
Obturationstechniken
bei gleicher Dichtigkeit möglich erscheinen. Ziel dieser Studie
war es, den Einfluss
der Obturationstechnik auf die apikale Dichtigkeit von
Wurzelkanalfüllungen zu un-
tersuchen. Dazu wurden das auf Epoxidharz basierende AH Plus und
das silikonba-
sierte GuttaFlow in Kombination mit der Zentralstifttechnik, der
lateralen Kondensa-
tion, der Non-compaction-Technik und der Thermafil-Technik
eingesetzt.
1.2 Methoden
84 runde Wurzelkanäle ein- oder mehrwurzliger humaner Zähne
wurden randomi-
siert auf 2 Gruppen aufgeteilt, wobei jede Gruppe 4 Untergruppen
zu je 10 Zähnen
enthielt. Hinzu kamen noch je 2 Zähne für die positive und
negative Kontrollgruppe.
Die Gruppeneinteilung erfolgte nach folgendem Prinzip: Gruppe
1a: AH Plus Jet/
SCT, Gruppe 1b: AH Plus Jet/LCT, Gruppe 1c: AH Plus Jet/NCT,
Gruppe 1d: AH
Plus Jet/Thermafil, Gruppe 2a: GuttaFlow/SCT, Gruppe 2b:
GuttaFlow/LCT, Gruppe
2c: GuttaFlow/NCT, Gruppe 2d: GuttaFlow/Thermafil.
Nach der Reinigung der Zähne erfolgte deren Aufbereitung mittels
FlexMaster- und
ProFile-Instrumenten unter regelmäßiger Spülung bis Größe 45
taper .04 und eine
abschließende Spülsequenz bestehend aus je 3 ml 40-prozentiger
Zitronensäure, 5-
prozentigem Natriumhypochlorit und 70-prozentigem Ethanol. Nach
der Trocknung
der Kanäle wurden die Sealer mittels einer EZ-Fill bidirectional
spiral in die Kanäle
eingebracht, in den Thermafil-Gruppen mittels Papierspitzen.
Anschließend folgte
die Füllung der Kanäle je nach verwendeter Technik mit einem
Guttapercha-
Masterpoint, einem Masterpoint und mehreren Nebenstiften oder
mit dem Thermafil-
Stift. Nach der Versiegelung der Zähne mit zwei Schichten
Nagellack erfolgte eine
Zentrifugierung in 5-prozentigem Methylenblau für 3 min bei 30G.
Die Zähne wur-
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1. Zusammenfassung 2
den in Epoxidharz eingebettet und Serien-Querschnitte im Abstand
von 1mm ange-
fertigt. Mittels eines Lichtmikroskops wurde die
Farbstoffpenetration untersucht.
1.3 Ergebnisse
Insgesamt zeigte diese In-vitro-Studie, dass GuttaFlow in
Verbindung mit der Non-
compaction-Technik sowie der Thermafil-Technik die geringste
Farbstoffpenetration
hat. Diese Studie ergab, dass die Dichtigkeit einer
Wurzelkanalfüllung sowohl vom
Sealer als auch von der Obturationstechnik als auch von der
Kombination aus Sealer
und Fülltechnik abhängt. Die höchste Dichtigkeit von allen vier
untersuchten Obtura-
tionstechniken unabhängig vom Sealer wies die Thermafil-Technik
auf.
1.4 Praktische Schlussfolgerung
Mit dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass sowohl der
verwendete Sealer als auch
die Technik einen Einfluss auf die apikale Dichtigkeit einer
Wurzelkanalfüllung hat.
Somit ist nicht nur die Wahl des Sealermaterials von
entscheidender Bedeutung, son-
dern auch die Fülltechnik sollte individuell eingesetzt werden.
Die an deutschen Uni-
versitäten gelehrte laterale Kondensation zeigte in dieser
Studie keine geeigneten
Ergebnisse, während die Thermafil-Technik sich als am dichtesten
erwies. Diese
Technik kann auch in Kombination mit GuttaFlow für die
Obturation empfohlen
werden.
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1. Summary 3
1. English Summary
1.1 Background and Aims
The aim of the common root canal filling techniques was to
increase the gutta-
percha-to-sealer ratio in order to reduce the effect of
solubility of used root canal
sealers. New sealers show a highly improved dimensional
stability and a significantly
reduced solubility. Thus, modern root canal sealers can be used
with other obturation
techniques without compromising the sealing efficiency. The aim
of this study was
to assess the influence the obturation technique has on the
apical seal of root canal
obturation. Therefore the epoxy resin-based AH Plus and the
silicone-based Gutta-
Flow were used in combination with the single-cone technique,
the lateral compac-
tion, the non-compaction technique and the Thermafil
technique.
1.2 Methods
Eighty-four circular root canals from single-rooted or
multirooted human teeth were
randomised divided into two groups, while each group consisted
of four subgroups to
ten teeth each. Additionally, two teeth served as positive and
negative control groups
each. The teeth were divided according to following system:
group 1a: AH Plus
Jet/SCT, group 1b: AH Plus Jet/LCT, group 1c: AH Plus Jet/NCT,
group 1d: AH
Plus Jet/Thermafil, group 2a: GuttaFlow/SCT, group 2b:
GuttaFlow/LCT, group 2c:
GuttaFlow/NCT, group 2d: GuttaFlow/Thermafil.
After cleaning the teeth were instrumented with FlexMaster- and
ProFile instruments
under copious irrigation up to an apical size 45 taper 04. and a
final irrigation with 40
% citric acid, 5 % sodium hypochlorite and 70 % ethanol. After
drying, the sealers
were placed with an EZ-Fill bi-directional spiral into the root
canals, in the Thermafil
groups paper points were used. Then, the teeth were filled
according to the used
technique either with one masterpoint, one masterpoint and
accessory points or a
Thermafil obturator. After coating the teeth with two layers of
nail gloss specimen
were placed in centrifugation tubes filled with 5 % methylenblue
dye and centrifuged
for 3 min at 30G. Specimens were molded in epoxy-resin and
serially cross-
sectioned in steps of 1mm. Dye penetration was assessed under a
stereo-microscope.
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1. Summary 4
1.3 Results
Generally, the present in-vitro study revealed less dye
penetration for GuttaFlow in
combination with the Non-compaction technique or the Thermafil
technique. This
study demonstrates that the sealing efficiency of a root canal
filling depends on the
sealer, the obturation technique and the combination of both.
Highest sealing effi-
ciency with both sealers was observed for the Thermafil
technique.
1.4 Practical conclusion
It was demonstrated that both sealer and obturation technique
affected the apical seal
of root canal fillings. Accordingly, not only the sealer but
also the choice of the obtu-
ration technique has to be chosen individual. Lateral compaction
which is taught in
German universities showed in this study no suitable results,
while the Thermafil
technique showed the highest sealing efficiency. This technique
can also be recom-
mended in combination with GuttaFlow to fill root canals.
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2. Einleitung 5
2. Einleitung
Die Endodontologie beschäftigt sich mit der Ätiologie, der
Pathologie, der Diagnose
und der Therapie der erkrankten Zahnpulpa, umliegender
Dentinanteile und des peri-
radikulären Gewebes und nimmt in der konservierenden
Zahnheilkunde einen zu-
nehmend wichtiger werdenden Platz ein. Sie stellt eine
bedeutende Alternative zur
Extraktion dar, welche trotz immer besser werdenden
prothetischen Versorgungs-
möglichkeiten von den Patienten mehr und mehr abgelehnt wird.
Wurden 1970 in
deutschen Zahnarztpraxen 3,165 Mio. Wurzelkanalbehandlungen
durchgeführt,
waren es 2007 schon 7,440 Mio. Während die Zahl endodontischer
Behandlungen
stieg, sank die Zahl der Extraktionen von 1991 bis 2007 um 2,982
Mio. auf 13,248
Mio. [80]. In einer Studie belegte Eriksen, dass
durchschnittlich 2,2 Zähne pro er-
wachsene Person endodontisch behandelt sind [30].
Ziel der Wurzelkanalbehandlung ist die Entfernung avitalen oder
nekrotischen Ge-
webes sowie die Beseitigung vorhandener Mikroorganismen. Ein
möglichst dichtes,
biokompatibles Material soll das Wurzelkanalsystem hermetisch
versiegeln, um eine
Reinfektion zu vermeiden [32]. Da es bis heute noch kein
Wurzelkanalfüllmaterial
gibt, dass alleine eine ausreichende Dichtigkeit erzeugt, dabei
jedoch biokompatibel,
bakteriostatisch, dimensionsstabil, porenfrei, an der
Zahnhartsubstanz haftend, radio-
opak und leicht applizierbar ist, wird eine Kombination aus
Guttapercha-Stiften und
Sealermaterial verwendet [43]. Während dem Sealer die Aufgabe
zukommt, Un-
ebenheiten im Verlauf der Kanalwand auszugleichen, akzessorische
und laterale Ka-
näle zu verschließen und einen Verbund zwischen
Guttapercha-Stift und Kanalwand
herzustellen [90], dient der Guttapercha-Stift als Kernmaterial
der Wurzelkanalfül-
lung, der den Sealer kondensiert [62].
Obwohl in den letzten Jahren eine Reihe von Erleichterungen
während der
endodontischen Behandlung auf den Markt gebracht werden konnten,
stellt die Ent-
wicklung eines dichten Wurzelkanalfüllmaterials die Forscher
immer noch vor ein
großes Problem. Während die Guttapercha-Stifte in den letzten
Jahren keine bedeu-
tenden Veränderungen durchliefen, wurden jedoch stetig neue
Sealermaterialien
entwickelt. So kommt es einerseits zur Weiterentwicklung schon
bekannter Basisma-
terialien, wie es beim Sealer AH Plus der Fall ist, welcher auf
einer chemisch überar-
-
2. Einleitung 6
beiteten Epoxidharz-Basis basiert, und andererseits zur
Neuentwicklung wie zum
Beispiel das Polydimethylsiloxan-basierte Material GuttaFlow.
Neben den verwende-
ten Materialien haben auch die Obturationstechniken, mit welchen
die Guttapercha-
Stifte und die Sealer in den Kanal eingebracht werden, einen
Fortschritt erfahren. Zu
den Kalttechniken wie zum Beispiel der Zentralstifttechnik, der
lateralen Kondensa-
tion oder der Non-compaction-Technik kamen Warmfülltechniken wie
zum Beispiel
die Thermafilmethode hinzu [62].
Von großem Interesse ist die Frage, wie sich die neuen Sealer in
Verbindung mit den
unterschiedlichen Obturationstechniken verhalten und welche
Kombination das
Wurzelkanalsystem am dichtesten verschließt.
Im Rahmen diese Arbeit sollte die apikale Dichtigkeit der Sealer
AH Plus und Gutta-
Flow in Verbindung mit vier verschiedenen Obturationstechniken
im Rahmen einer
In-vitro Studie untersucht werden.
-
3. Literaturübersicht 7
3. Literaturübersicht
3.1 Ziele der Wurzelkanalaufbereitung
Eine Wurzelkanalbehandlung wird mit dem Ziel durchgeführt den
Zahn langfristig
als funktionsfähige Kaueinheit zu erhalten und gesunde
periradikuläre Strukturen
wieder herzustellen oder zu erhalten [32]. Die
Wurzelkanalaufbereitung stellt neben
der Darstellung des Wurzelkanals, der Desinfektion, dem
Festlegen und Einhalten
der Arbeitslänge und der Obturation des Kanals eine der
Hauptaufgaben während
einer Wurzelkanalbehandlung dar [100].
Die Wurzelkanalaufbereitung verfolgt folgende Ziele [32, 24, 86,
116]:
Entfernung des avitalen und nekrotischen Pulpagewebes und des
infizierten
Wurzelkanaldentins
Entfernung von Mikroorganismen
Gewährleistung einer guten Wurzelkanalspülung und damit
verbundener
Desinfektion des Kanals
Schaffung einer Wurzelkanalform, welche gut und einfach zu
füllen ist und
der ursprünglichen Form so weit wie möglich ähnelt
Erhaltung der apikalen Konstriktion
Vermeidung von Schäden oder Kontamination des umliegenden
Gewebes
Die Erfolgsaussichten bei einer korrekt durchgeführten
Wurzelkanalbehandlung sind
in der Literatur sehr unterschiedlich angegeben. So ermittelten
Heling und Tamshed
eine Erfolgsrate von 70 %, wobei einkanalige Zähne bessere
Ergebnisse lieferten als
Zähne mit zwei oder drei Kanälen [60], während Igor et al. in
einer 2009 veröffent-
lichten Metaanalyse zu einer 91,9-prozentigen
Erfolgswahrscheinlichkeit kamen
[71]. Kerekes und Tronstad errechneten 1979 ebenfalls eine
91-prozentige Erfolgs-
wahrscheinlichkeit unabhängig vom Zahntyp. Als die
entscheidenden Faktoren für
den Erfolg wurden in dieser Studie die koronale Dichtigkeit und
die apikale Länge
der Wurzelkanalfüllung ermittelt [78]. Der Erfolg hängt jedoch
auch von der physi-
schen Verfassung des Patienten, dem Zustand des Zahnes, den
Fähigkeiten des
Zahnarztes, der Fülltechnik und der prothetischen Versorgung ab
[60]. Durch die
Toronto-Studien konnte ein Einfluss des apikalen
Ausgangszustandes auf den Erfolg
-
3. Literaturübersicht 8
einer Wurzelkanalbehandlung nachgewiesen werden. So heilten
Zähne ohne apikale
Parodontitis deutlich öfters aus als solche mit einer apikalen
Veränderung [37].
3.2 Instrumentelle Aufbereitung
Die instrumentelle Aufbereitung stellt den zeitintensivsten Teil
der Wurzelkanalbe-
handlung dar und wird auch als mechanische Aufbereitung
bezeichnet. Hierbei un-
terscheidet man zwei grundsätzliche Arten voneinander: die
manuelle und die ma-
schinelle Aufbereitung. Es gibt jedoch auch Kombinationen aus
beiden, sogenannte
Hybridtechniken.
3.2.1 Manuelle Aufbereitung
Bei der manuellen Aufbereitung werden in der Regel
Handinstrumente verwendet,
die heute aus Chrom-Nickel-Edelstahl-, Titan- oder
Nickel-Titanlegierungen herge-
stellt werden. Die Handinstrumente bestehen aus einem Griff,
einem Schaft und ei-
nem Arbeitsteil und werden nach der ISO-Kodierung eingeteilt.
Die wichtigsten
Handinstrumente sind in folgender Tabelle gegeneinander
aufgestellt.
-
3. Literaturübersicht 9
Tab. 1: Unterschiedliche Handinstrumente im Vergleich [114]
Neben den verschiedenen Handinstrumenten können unterschiedliche
Aufberei-
tungstechniken voneinander unterschieden werden. Als klassische
Methode der
Aufbereitung wird das Verfahren beschrieben, bei dem die
Instrumente mit an-
steigender Größe stets die Arbeitslänge erreichen und dadurch
die gewünschte
Reinigung erzielt wird. Bereits 1971 wies Schneider darauf hin,
dass nur 40 % der
geraden Zähne und 0 % der gekrümmten Zähne nach der Aufbereitung
im apika-
len Drittel einen runden Querschnitt aufweisen [115]. Vier Jahre
später ermittelten
Jungmann et al., dass keiner der aufbereiteten Zähne einen
runden Querschnitt im
apikalen Drittel hat [76]. Von dieser klassischen Methode können
zwei weitere
Formen der Aufbereitung unterschieden werden. Die eine arbeitet
sich von apikal
nach koronal voran, d.h. dass mit Instrumenten mit einem kleinen
Durchmesser
bis zur festgelegten Arbeitslänge aufbereitet wird, während mit
den sich anschlie-
ßenden größeren Instrumenten die Aufbereitungslänge zunehmend
nach koronal
verkürzt wird. Diese Methode wird auch als Step-back-Technik
bezeichnet. Clem
erwähnte sie bereits 1969 [18]. Die andere Gruppe nimmt den
umgekehrten Weg,
d.h. von koronal nach apikal. Der Wurzelkanal wird hierzu
initial koronal erwei-
tert und dann mit immer kleiner werdenden Instrumenten bis auf
Arbeitslänge
konisch bearbeitet. Diese 1982 von Georig et al. erstmals
beschriebene Form der
Reamer K-Feile Hedström-Feile
Herstellung aus Rohlingen mit
drei- bzw. vier-
eckigem Querschnitt
durch Verdrillung
aus Rohlingen mit
drei- bzw. vierecki-
gem Querschnitt
durch Verdrillung
aus Rohlingen mit
rundem Querschnitt
durch Fräsung
Schneiden-
Anzahl
8-16 Schneiden 24-36 Schneiden 14-31 Schneiden
Schneidekan-
tenwinkel
10-30 ° 25-40 ° 60-65°
Spanraum groß klein groß
Arbeitsweise drehend-schabend drehend-schabend,
feilend
feilend
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3. Literaturübersicht 10
Aufbereitung wird heute als Crown-down-Technik bezeichnet [45].
Zudem kann
die Aufbereitung noch hinsichtlich der Arbeitsweise der
Instrumente - drehend
oder feilend - unterschieden werden. Es ergeben sich daraus eine
Menge von un-
terschiedlichsten Methoden, wobei eine klare Abgrenzung der
einzelnen Techni-
ken oftmals nicht möglich ist, da sich zudem noch Mischformen
entwickelt haben.
Prinzipiell kann man jedoch sagen, dass die apikal-koronale
Methode für gerade,
runde Kanäle geeignet ist, während die koronal-apikale Methode
vor allem bei
stark gekrümmten Kanälen zum Einsatz kommt [62]. Eine
vollständige Beibehal-
tung der ursprünglichen Kanalform ist jedoch mit keiner der
verwendeten Metho-
den möglich [136].
Seit der Entwicklung von Nickel-Titan-Instrumenten in den frühen
60er Jahren
durch William F. Buehler [6] hat sich die Aufbereitung vor allem
von gekrümm-
ten Kanälen deutlich verbessert. Diese zu 55% aus Nickel und zu
45% aus Titan
bestehende Legierung stellt ein monokristallines Metall dar und
kann Spuren von
anderen Elementen wie beispielsweise Kohlenstoff oder Sauerstoff
enthalten [59].
Sie ist extrem flexibel und besitzt einen pseudoelastischen
Effekt, welcher dazu
führt, dass das Instrument nach einer Verbiegung wieder in
seinen Ausgangszu-
stand zurückkehrt [16, 62]. Des Weiteren besitzt das Material
ein Formgedächtnis,
auch als „shape memory“ bezeichnet, d.h. es kann nach einer
irreversiblen
Fromveränderung, etwa durch scharfes Abknicken über eine Kante,
durch Erwär-
mung in die ursprüngliche Gestalt zurückgebracht werden [6].
Diese Eigenschaf-
ten führen dazu, dass bei der Aufbereitung gekrümmter Kanäle
über ISO-Größe
30 hinaus eine geringere Begradigung als bei der Verwendung von
K-Feilen auf-
tritt [33]. Im Vergleich mit Räumern und K-Feilen weisen
NiTi-Instrumente in
gekrümmten Kanälen eine größere Schneidleistung auf [132].
3.2.2 Maschinelle Aufbereitung
Die maschinellen Aufbereitungssysteme wurden entwickelt, um den
Aufwand bei
einer Wurzelkanalbehandlung zu reduzieren, die Behandlung zu
beschleunigen
und die Kanalausformung zu erleichtern und zu verbessern [72].
Der erste Vertre-
ter dieser Aufbereitungsart, welcher eine große Bekanntheit
erlangte, war das Gi-
romatic-System, welches mit Viertelumdrehungen in vor- und
rückläufiger Rich-
tung arbeitete. Frank kam jedoch 1967 in einer Studie zu dem
Ergebnis, dass der
-
3. Literaturübersicht 11
Giromatic lediglich als Zusatz, nicht jedoch als alleiniges
Instrument bei einer
Wurzelkanalbehandlung zum Einsatz kommen sollte [36]. Die sich
aus diesem
Vorläufer entwickelten Systeme lassen sich nach ihrem
Bewegungsablauf in vier
Gruppen einteilen [24].
Die erste Gruppe besteht aus den maschinell betriebenen Systemen
mit starren
Bewegungsabläufen, welche vom antreibenden Motor genau
vorgegeben werden.
Man kann hierbei zwischen Antriebssystemen mit einer reinen
Hubbewegung,
z.B. Racer, einer reinen reziproken Rotationsbewegung, z.B.
Endo-Gripper, und
Mischformen zwischen beiden, z.B. Endolift, unterscheiden.
Die zweite Gruppe beinhaltet die Systeme mit nicht starren
Bewegungsabläufen.
Hierbei kann man zwischen Geräten mit einer begrenzt variablen
Kombination
aus Hub und/oder Rotationsbewegungen, wie zum Beispiel dem Canal
Finder,
und solchen mit lateralen Schwingungen geringer Frequenzen, z.
B. Excalibur,
differieren. Diese Systeme enthalten zudem meist integrierte
Spülsysteme, jedoch
können auch diese die schlechtere Reinigungswirkung nicht
kompensieren [70].
Die dritte Gruppe umfasst die vollrotierenden
Nickel-Titan-Instrumente, welche
ebenso wie die Handinstrumente einen pseudoelastischen Effekt
aufweisen. Die
Systeme können anhand ihrer Erscheinungszeit in drei
Generationen eingeteilt
werden. Zur ersten Generation gehört zum Beispiel das ProFile
System, welches
durch einen U-förmigen Querschnitt, einer nicht schneidenden
Batt-Spitze und
breiten radial lands charakterisiert ist [67]. Ein Vertreter des
2. Generation ist das
FlexMaster System, das einen konvexen Querschnitt und scharfe
Kanten aufweist
[65]. Die 3. Generation wird durch das Mtwo System eingeleitet,
welches einen S-
förmigen Querschnitt besitzt, und dadurch sowohl scharfe Kanten
als auch einen
größtmöglichen Spanraum aufweist [66]. Allen Generationen
gemeinsam sind
eine weitestgehend passive Arbeitsweise, die variierende
Konizität der Instrumen-
te und die exakte Einhaltung von Drehmomenten und Drehzahlen.
Während die
Systeme der 1. und 2. Generation noch nach der
Crown-down-Technik verwendet
wurden, werden Instrumente der 3. Generation mit einer
Single-Length-Technik
eingesetzt, welche für den Anwender einfacher durchzuführen ist.
Die bei den
ersten beiden Generationen eingeführte runde Spitze des
Instruments (sog. Batt-
-
3. Literaturübersicht 12
Spitze), wurde auch bei Mtwo beibehalten. Jedoch werden auch
Mtwo-
Instrumente mit schneidenden Spitzen für Revisionen angeboten
[66].
Querschnitt Radial
lands
Rake-
Angle
Oberflächenbearbeitung
ProFile U-förmig ja neutral nein
FlexMaster konvex
dreieckig
nein negativ nein
MTwo S-förmig nein positiv nein
Tab. 2: Unterschiedliche maschinelle Aufbereitungssysteme
Vergleich
[112]
Trotz der Tatsache, dass Nickel-Titan aufgrund seiner
mechanischen Eigenschaf-
ten ein geringeres Frakturrisiko aufweist, konnten Studien
zeigen, dass es bei
einem vollrotierenden Einsatz der Instrumente vermehrt zu
Frakturen kommt [72,
131], wobei die FlexMaster-Feilen aufgrund des stabileren Kerns
weniger fraktur-
gefährdet sind [52]. Um das Risiko einer Fraktur dennoch so
klein wie möglich zu
halten und die Aufbereitungssicherheit deutlich zu steigern ist
ein drehmoment-
kontrollierter Motor unerlässlich [131].
Die vierte Gruppe der maschinellen Aufbereitungsmöglichkeiten
enthält die
Schall- und Ultraschallsysteme, welche mit Hilfe von Vibrationen
unterschiedli-
cher Frequenzen Longitudinalwellen erzeugen. Schallgeräte, wie
zum Beispiel
Sonic Air, arbeiten in einem Frequenzbereich von 1.500-6.500 Hz,
während die
Ultraschallgeräte, wie zum Beispiel Piezotec, mit Frequenzen bis
zu 40.000 Hz
schwingen.
3.3 Wurzelkanalspülung
Um eine bestmögliche Reinigung und Desinfektion des Wurzelkanals
zu errei-
chen wird die mechanische Aufbereitung durch eine Chemische
unterstützt [14].
Das vorher mechanisch vergrößerte Kanalsystem wird hierzu mit
Hilfe von unter-
schiedlichen Spüllösungen gereinigt. Hierbei ist es wichtig,
dass der Kanal ausrei-
chend aufbereitet ist, da Ram in seiner Studie herausfand, dass
der Kanaldurch-
-
3. Literaturübersicht 13
messer ein wichtiger Einflussfaktor für die Reinigungsleistung
der Spüllösungen
ist [103]. Durch eine Ultraschallaktivierung der Spüllösung kann
die Reinigungs-
leistung dieser vor allem im apikalen Bereich deutlich
gesteigert werden, wohin-
gegen innerhalb der koronalen 3 mm kein Unterschied festgestellt
werden kann
[55]. Eine andere Studie belegte, dass auch die koronalen 3 mm
besser gereinigt
werden [13].
Die Ziele eine Wurzelkanalspülung sind [32, 133]:
Eliminierung von Mikroorganismen
Ausschwemmung und Auflösung von Debris
Schaffung eines Gleitpfades für die Instrumente
Erhöhung der Schneidleistung des Instruments
Auf dem Markt existieren verschiedene Spüllösungen
unterschiedlichster Kon-
zentrationen. Die meist verwendeten sind Natriumhypochlorit,
Wasserstoffpero-
xid, EDTA, Chlorhexidindigluconat, Zitronensäure, Alkohol und
Kochsalzlösung.
Die Effektivität der einzelnen Lösungen ist abhängig von der
Konzentration, der
Temperatur, der Einwirkzeit und der Applikationsmenge [26]. Laut
Siqueira et al.
ist jedoch die Applikationsmenge wichtiger als die Konzentration
der Spüllösung
[121]. Im Folgenden werden nur die Spüllösungen, welche in
dieser Studie einge-
setzt wurden, näher beschrieben.
Natriumhypochlorit ist das am meisten eingesetzte Spülmittel und
wird in Kon-
zentrationen zwischen 0,5 % und 5,0 % verwendet. Aufgrund seines
hohen Ge-
halts an nicht dissoziierten HOCl-Molekülen weist es eine
oxidierende und chlo-
rierende Wirkung auf [62]. Das in höheren Konzentrationen
zellschädigende, vor
allem auf die Fibroblasten wirkende Natriumhypochlorit hat eine
gute antimikro-
bielle Wirksamkeit [61, 124], und löst vitales und avitales
Gewebe auf [94]. Die
Wirksamkeit ist dabei konzentrationsabhängig. Während
Konzentrationen von
über 1,0 % zu einer Entfernung aller pulpalen Gewebereste
führen, lösen geringe-
re Konzentrationen nur einen Teil auf [8]. Zudem werden
Lipopolysaccharide
entfernt [26], jedoch kann auch bei höherer Konzentration der im
Kanal befindli-
che Smear layer nicht aufgelöst werden [8]. Dabei steigt die
Toxizität im apikalen
-
3. Literaturübersicht 14
vitalen Gewebe mit der Konzentration der Lösung stark an [143].
Ein großer
Nachteil von Natriumhypochlorit ist die Reduktion der Haftkraft
zwischen Harz
und Dentin, bei der Verwendung harzhaltiger Sealermaterialien
[98]. Dies kann
durch eine Abschlussspülung mit 10-prozentiger Ascorbinsäure
jedoch rückgän-
gig gemacht werden [93].
Um den Smear layer zu beseitigen, können Spülungen mit
Chelatbildnern, wie
beispielsweise Zitronensäure, eingesetzt werden. Diese wird im
Konzentrations-
bereich zwischen 30-50 % verwendet und wirkt über ihren sauren
pH-Wert als
Chelatbildner, wodurch die Bildung von Präzipitaten verhindert
wird [145].
Khedmat und Shokouhinejad fanden heraus, dass 10-prozentige
Zitronensäure im
apikalen Drittel weniger Smear layer auflöst als im mittleren
und koronalen Drit-
tel. Des Weiteren konnten sie eine zeitabhängige
Dentindemineralisation feststel-
len [79]. Es wird sieben bis neun Mal mehr Calcium herausgelöst
im Vergleich zu
Natriumhypochlorit [135]. Laut Gutarts kann die
Reinigungsleistung durch eine
60-sekündige Aktivierung im apikalen Drittel gesteigert werden
[55]. Ob eine
Erhöhung der Effektivität auch im koronalen Drittel vorliegt,
kann bis heute nicht
sicher geklärt werden [13].
Ob eine Entfernung des Smear layers tatsächlich notwendig ist,
konnte ebenfalls
bis heute noch nicht eindeutig geklärt werden. Einerseits wird
behauptet, dass
durch den Smear layer die Dentintubuli verblockt werden und ein
Eindringen von
Bakterien und Toxinen verhindert wird [91, 110], andererseits
halten andere Auto-
ren dem entgegen, dass der Smear layer als Reservoir für
Bakterien dienen könne
und eine Barriere zwischen der Kanalwand und dem
Füllungsmaterial darstelle
[15, 120].
Um eine leichtere Trocknung der Kanäle zu erreichen, wird
teilweise als letzte
Spülung Ethanol verwendet. Dieser wird in Konzentrationen
zwischen 70 % und
96 % eingesetzt und fördert zudem die Diffusion des
Wurzelkanalsealers in die
Dentintubuli [62, 101]. Der Einfluss eines trockenen Kanals auf
die Dichtigkeit
der Sealer ist unterschiedlich. So reagieren Sealer auf
Glasionomer-Basis em-
pfindlicher auf Feuchtigkeit als solche auf Zinkoxid-Eugenol-
oder Silikat-Basis
[69, 106].
-
3. Literaturübersicht 15
Die Wirksamkeit der einzelnen Spüllösungen kann durch deren
Kombination ver-
bessert werden [123]. Von entscheidender Bedeutung ist jedoch,
dass die Kanäle
vorher bereits bis zu einer ISO-Größe von 40 aufbereitet wurden,
um eine ausrei-
chende Spülung zu ermöglichen.
3.4 Wurzelkanalfüllung
3.4.1 Allgemeines
Das Ziel der Wurzelkanalfüllung ist ein dauerhaft dichter
Verschluss des Kanal-
systems und somit ein Ausschluss der Passage von Mikroorganismen
und Flüs-
sigkeiten [62]. Die noch vorhandenen Bakterien sollen
eingeschlossen und eine
apikale Flüssigkeitsakkumulation verhindert werden [126]. Neben
dem dichten
apikalen und koronalen Verschluss müssen Seitenkanäle,
akzessorische Kanäle
und offene Dentintubuli unbedingt verschlossen werden, um eine
Reinfektion des
Periapex zu vermeiden [58, 62].
Um diesen Aufgaben gerecht zu werden muss das optimale
Füllmaterial verschie-
denste Anforderungen erfüllen. Diese lassen sich in 3 Gruppen
unterteilen:
Tab. 3: Anforderungen an Wurzelkanalfüllmaterialien [32, 51,
62]
Anforderungen Beispiele
Biologische Anforderungen Biokompatibilität
Bakteriostatische Eigenschaften
nicht resorbierbar
Physikalische Anforderungen Dimensionsstabilität
Porenfreiheit
Undurchlässigkeit für Flüssigkeit
Haftung an der Zahnhartsubstanz
Praktische Anforderungen Ausreichende Verarbeitungszeit
Leichte Applizierbarkeit und Entfernbarkeit
Radioopazität
Keine Farbveränderung der Zahnhartsub-
stanz
-
3. Literaturübersicht 16
Ein optimales Füllungsmaterial, welches all diesen Anforderungen
gerecht wird,
ist bis heute noch nicht verfügbar.
Laut einer Studie von Ingle liegt die Erfolgsrate einer
endodontischen Behandlung
bei 95 %. Etwa 59 % der Misserfolge beruhen auf einer
mangelhaften Obturation,
an zweiter Stelle steht die Perforation der Wurzel [73]. Eine
erst im November
2009 durchgeführte Meta-Analyse kam zu ähnlichen Erfolgswerten
(91,6 %) [71].
Ein zu kurz abgefüllter Wurzelkanal kann zu einem erneuten
Aufflammen der
Entzündungsreaktion führen, während ein überstopfter Kanal eine
Fremdkörper-
reaktion im umliegenden Gewebe hervorrufen kann [78, 81].
Generell können die Obturationsmaterialien in zwei Gruppen
eingeteilt werden:
einerseits in die Gruppe Sealer und zum anderen in die Gruppe
der Stifte.
3.4.2. Sealer
Prinzipiell kann zwischen weichbleibenden und erhärtenden
Wurzelfüllmateria-
lien unterschieden werden. Weichbleibende Sealer sollten nach
heutigem Wis-
sensstand für eine definitive Versorgung nicht mehr eingesetzt
werden, sondern
dienen lediglich als medikamentöse Einlage [25], da sie stark
löslich sind und
somit keinerlei abdichtende Eigenschaften aufweisen [97]. Die
erhärtenden Sealer
hingegen werden zur langfristigen Versorgung eingesetzt. Sie
können anhand
ihrer Basisprodukte in verschiedene Klassen eingeteilt
werden.
-
3. Literaturübersicht 17
Besonderheiten Beispiele
Zinkoxid-Eugenol-
Basis
-teilweise Resorption und
bindegewebige Abkapslung im
periradikulären Gewebe
- zytotoxisch, genotoxisch
Aptal-Harz
Epoxidharz-Basis - im abgebundenen Zustand
biologisch inert
-gutes Abdichtungsvermögen,
gute Volumenbeständigkeit
AH Plus
Methacrylat-Basis -expandiert unter Feuchtig-
keitszutritt
-schrumpft unter Trockenheit
Hydron
Polyketon-Basis -gute Biokompatibilität
-gute Volumenbeständigkeit
Diaket
Polydimethylsiloxan-
Basis
-Fähigkeit unter feuchten und
trockenen Bedingungen abzu-
binden [87]
RoekoSeal
Automix
GuttaFlow
Salicylat-Basis -Freisetzung von zytotoxischen
Bestandteilen während der Ab-
bindung
Apexit
Glasionomerzement-
Basis
-gute Gewebeverträglichkeit
- keine Resorption
Ketac-Endo
Medikamentenzusätze - lokale Immunsuppression Endomethasone
Tab. 4: Wurzelkanalfüllmaterialien im Überblick [25, 62]
-
3. Literaturübersicht 18
Aufgrund der Vielzahl an Sealern werden im Rahmen dieser Studie
nur die Sealer
AH Plus Jet und GuttaFlow genauer beleuchtet.
AH Plus ist ein Zwei-Komponenten-Sealer auf Epoxidharz-Basis,
der einerseits in
Tuben zum manuellen Anmischen und andererseits als AH Plus Jet
in einer mo-
dernen Doppelkammer-Spritze erhältlich ist. Es stellt eine
Weiterentwicklung des
älteren AH 26 dar, welches direkt nach seiner Anmischung eine
geringe Menge
Formaldehyd freisetzte, weswegen das dafür verantwortliche
Hexamethylen-
tetramin ersetzt wurde [62, 25]. Laut Hersteller ist er zur
permanenten Wurzelka-
nalfüllung von Zähnen der zweiten Dentition geeignet [39]. AH
Plus bindet im
Sinne einer Polyadditionsreaktion ab, welche direkt nach dem
Anmischen be-
ginnt. Während dieser Reaktion verbinden sich Diepoxide und
Mono/Diamine zu
Epoxidaminen [119]. Diese Reaktion benötigt mehrere Stunden,
wodurch sich
eine ausreichende Verarbeitungszeit des Materials ergibt [119].
AH Plus weist
eine gute Dimensionsstabilität und Volumenbeständigkeit auf [46]
und expandiert
leicht [96]. Wenn der Smear layer durch eine Spülung entfernt
wurde, kommt es
zur Ausbildung von Retentionszapfen („tags“) in die Dentintubuli
hinein. Eine
lückenlose Adaptation an Guttapercha-Stifte konnte jedoch nicht
festgestellt wer-
den. Zudem konnten Bouillaguet et al. ein regelmäßiges Auftreten
von Porositäten
innerhalb der Sealerschicht feststellen [12, 111]. Es konnte
nachgewiesen werden,
dass AH Plus sehr gut an das Dentin bindet und hohe Haftwerte
aufweist [29].
De-Deus et al. wiesen in einem Dichtigkeitsversuch nach, dass
nach 3 Wochen 20
%, nach 9 Wochen sogar 30 % der getesteten Wurzelkanalfüllungen
Undichtigkei-
ten aufwiesen [22]. McMichen et al. konnten zeigen, dass AH Plus
der Sealer mit
der geringsten Löslichkeit und der geringsten Filmdicke ist
[90]. Laut Hersteller
liegt die Filmdicke bei 26 mm, ein Wert der deutlich unter den
vorgeschriebenen
50 mm liegt [119]. AH Plus gilt daher heute als „Goldstandard“
und wird an vie-
len deutschen Universitäten und in zahlreichen Zahnarztpraxen
benutzt [25].
Das andere in der vorliegenden Studie eingesetzte Sealermaterial
ist GuttaFlow,
welches eine Weiterentwicklung des Silikonsealers RoekoSeal
Automix darstellt.
GuttaFlow ist ein Kaltfüllsystem, welches Sealer und Guttapercha
in sich vereint
und ebenfalls auf Polydimethylsiloxan basiert. Es besitzt eine
Verarbeitungszeit
von ca. 4-5 Minuten. Die Polydimethylsiloxanmatrix ist mit
feinsten Guttapercha-
partikeln mit einer Größe von ca. 30 µm angereichert. Laut
Hersteller handelt es
-
3. Literaturübersicht 19
sich um das erste fließfähige, nicht erhitzte
Guttaperchamaterial, welches zudem
keinerlei Schrumpfung, sondern im Gegenteil eine leichte
Expansion um 0,2 %
zeigt [40]. Als Kaltobturationsmaterial kann es zu keiner
thermischen Schädigung
des periapikalen Gewebes kommen. GuttaFlow weist in vielen
Studien die beste
apikale Dichtigkeit auf [12]. Nach einer 90-tägigen Lagerung bei
100-prozentiger
Feuchtigkeit zeigte GuttaFlow die geringsten Undichtigkeiten
[129]. GuttaFlow
ist unlöslich gegenüber Gewebeflüssigkeiten und kann auch im
feuchten Milieu
abbinden [42, 96]. Dies zeigt sich auch in der bereits bei AH
Plus erwähnten Stu-
die von De-Deus et al., in welcher GuttaFlow nach 9 Wochen
lediglich 15 % un-
dichte Wurzelkanalfüllungen aufwies [22]. Es stellt ein Material
dar, welches
Ausbuchtungen und Ungleichmäßigkeiten besser ausgleichen kann
[146] und gute
Klebeeigenschaften zum Dentin der Kanalwand aufweist [42]. Beim
Einbringen
von GuttaFlow mit Hilfe eines Lentulos konnten ElAyouti et al.
feststellen, dass
es zu signifikant weniger Hohlraumvolumen innerhalb des
Sealermatrials kommt,
wobei die Anzahl der Hohlräume steigt. Daraus lässt sich
schließen, dass die we-
nigeren Hohlräume größer sind [28]. GuttaFlow weist im Gegensatz
zu Epiphany
keinerlei antibakteriellen Effekt auf und zeigte keine Effizienz
gegenüber E. coli
[11]. Im Bezug auf die Zytotoxizität erreicht es niedrige Werte,
die im Laufe der
Zeit jedoch ansteigen [11]. GuttaFlow erzielt in Kombination mit
der Einstift-
Technik gleiche Dichtigkeitsergebnisse wie AH Plus und warme
Lateralkondensa-
tion [9]. Des Weiteren zeigt das Material keine signifikante
Verschlechterung der
Dichtigkeit, wenn die Sealerschicht verdickt ist [12].
Sealer sollen Unebenheiten entlang der Kanalwand ausgleichen,
laterale und ak-
zessorische Kanäle verschließen und einen dichten Verbund
zwischen Stift und
Kanalwand herstellen [62, 90]. Eine rein aus einem Sealer
bestehende Wurzelka-
nalfüllung ist nicht in der Lage, eine ausreichende apikale
Dichtigkeit herbeizu-
führen. Es konnte gezeigt werden, dass Wurzelkanäle, welche mit
einer Kombina-
tion aus Guttapercha und Sealer gefüllt waren, eine geringere
apikale Farbstoffpe-
netration aufwiesen [84, 85]. Aber auch eine Wurzelkanalfüllung,
welche ledig-
lich aus Guttapercha-Stiften besteht, ist nicht in der Lage,
eine hermetische Ab-
dichtung des Wurzelkanalsystems zu bewirken, da Guttapercha
keinen Verbund
zur Kanalwand eingeht und es folglich zu keiner Abdichtung kommt
[122].
-
3. Literaturübersicht 20
3.4.3 Wurzelkanalfüllstifte
Die Wurzelfüllstifte bilden den Hauptanteil einer
Wurzelkanalfüllung und dienen
der Kondensation des Sealermaterials [25, 62]. Sie werden in
feste und halbfeste
Stifte unterteilt. Zu den festen Stiften gehören Silber-, Titan-
und Kunststoffstifte.
Silberstifte, welche bei Kontakt mit Gewebeflüssigkeit
korrodieren, sind heute für
die Wurzelkanalobturation obsolet. Titanstifte, welche sehr
biokompatibel sind,
finden heute nur noch in sehr engen Kanälen Anwendung, die nicht
mit Guttaper-
cha-Stiften gefüllt werden können [25, 62]. Guttapercha ist das
mit Abstand am
meisten verbreitete Material für die Herstellung von
Wurzelkanalfüllstiften. Es
wird aus dem Milchsaft tropischer Bäume gewonnen und ist
biokompatibel, inert
und bei Temperaturen über 60 o Celsius plastisch verformbar.
Zudem kann es in
zwei kristallinen Phasen (alpha- und beta-Phase) und in einer
amorphen Phase
auftreten. Die alpha-Phase findet vor allem bei der
Thermafil-Technik Anwen-
dung, während die sonst verwendeten Stifte aus beta-Phasen
Guttapercha beste-
hen, die als Matrix dient. Hinzu kommen Zinkoxid als Füllstoff
und sowie Wach-
se und Harze oder Kunststoffe, um die plastischen Eigenschaften
zu verbessern.
Metallsulfate dienen als Röntgenkontrastmittel [38]. Die
Phasenumwandlungen
finden bei Erwärmung der Guttapercha statt, wobei berücksichtigt
werden muss,
dass eine höhere Erwärmung auch eine höhere Schrumpfung mit sich
bringt. Coo-
ke et al. wiesen nach, dass Guttaperchastifte ein besseres
apikales Abdichtungs-
vermögen als Silberstifte haben [19].
Nach heutiger Ansicht sollte eine Wurzelkanalfüllung
grundsätzlich mit einem
Kernmaterial in Kombination mit einem Sealer angewendet werden.
Laut Lee et
al. zeigen Sealer am umliegenden Dentin unterschiedliche
Haftwerte. AH 26, der
Vorgänger von AH Plus, erreichte in dieser Studie einen Haftwert
von 4 MPa. Die
Haftung der Sealer an den Guttapercha-Stiften war abgesehen von
AH 26 niedri-
ger. AH 26 hingegen wies einen höheren Halt an den Stiften als
am Dentin auf
[83]. Tagger et al. kamen in ihrer Studie auf ähnliche Haftwerte
von AH 26 an das
Dentin [127]. Stoll et al. fanden 2010 heraus, dass AH Plus
schlechtere Haftwerte
hat als adhäsive Materialien [125].
-
3. Literaturübersicht 21
Neben dieser Fülle an Materialien stehen dem Zahnarzt eine Reihe
verschiedener
Sealerapplikationsmethoden und Obturationstechniken zur
Verfügung.
3.4.4 Sealerapplikation
Es gibt verschiedene Methoden ein Wurzelfüllmaterial in den
Kanal einzubringen.
Neben der Möglichkeit mit einer Papierspitze zu arbeiten, können
auch ein mit
Sealer beschickter Masterpoint, ein K-Reamer, ein Lentulo oder
eine EZ-Fill bi-
directional spiral zum Einbringen des Sealers in den Wurzelkanal
verwendet wer-
den. In dieser Studie wurde mit einer EZ-Fill bidirectional
spiral gearbeitet (Es-
sential Dental Systems). Diese gegenläufige Spirale weist im
koronalen und mitt-
leren Drittel eine zum apikalen Drittel gegenläufige
Windungsrichtungen auf [64].
Dies soll ein Fließen des Sealers nach apikal über den Apex
hinaus verhindern. In
einer 1998 von Cohen veröffentlichten Studie wiesen die mit der
EZ-Fill behan-
delten Zähne eine höhere apikale Dichtigkeit auf als Proben die
lateral kondensiert
oder mit der Thermafil-Technik bearbeitet worden sind [20].
Aufgrund der gegen-
läufigen Spirale wird der Sealer zum einen an die
Wurzelkanalwand aufgetragen,
zum anderen verhindert der gegenläufige apikale
Instrumentenanteil weitgehend
eine apikale Extrusion von Wurzelkanalsealer. Dieser Effekt wird
durch die pas-
senden Guttapercha-Stifte weiter verstärkt, wodurch eine große
Haftfläche zwi-
schen Sealer und Kanalwand resultiert [20].
3.4.5 Obturationstechniken
Für die Füllung eines Wurzelkanals können in der Literatur
unterschiedlichste
Methoden nachgelesen werden. Prinzipiell können sie jedoch alle
in zwei Haupt-
gruppen, Kalt- und Warmtechniken, untergliedert werden. Zu den
Kaltfülltechni-
ken zählen die Zentralstifttechnik, die laterale Kondensation
und die Non-
compaction-Technik. Dagegen werden die vertikale Kondensation,
die thermische
Einstiftmethode (Thermafil), die thermomechanische Kondensation
und die
thermoplastische Injektion zu den Warmtechniken gezählt
[62].
Aufgrund der Vielzahl an Füllungstechniken werden im Folgenden
nur die in die-
ser Studie verwendeten Obturationstechniken genauer
beschrieben.
-
3. Literaturübersicht 22
Die Zentralstifttechnik, auch als Single-cone-Technik (SCT) oder
Einstift- oder
Monocone-Technik bezeichnet, stellt die leichteste und zeitlich
am schnellsten
durchzuführende Methode dar. Hierbei wird ein Guttapercha-Stift,
welcher der
Größe des zuletzt zur Aufbereitung verwendeten Instruments
(Maste apical file,
MAF) entspricht, auf Arbeitslänge gekürzt und zusammen mit einem
Sealer in
den Kanal eingebracht. Die Form des aufbereiteten Kanals sollte
dabei dem Gut-
tapercha-Stift soweit wie möglich ähneln, weswegen mit dieser
Technik haupt-
sächlich runde Kanäle abgefüllt werden sollen. Ferner kommt es
dazu, dass der
Sealeranteil innerhalb des Wurzelkanals erhöht ist, wodurch
Porositäten und eine
reduzierte Randständigkeit aufgrund der möglichen Schrumpfung
des Sealerma-
terials entstehen [62, 139]. In kleinen gekrümmten Kanälen
bestand kein Unter-
schied zwischen der Single-Cone-Technik und der
Lateralkondensation [106]. In
einer radiographischen Untersuchung konnte ebenfalls kein
Unterschied im Bezug
auf die Dichtigkeit bei diesen beiden Füllungsmethoden
festgestellt werden [68].
Zur Verbesserung der Einstift-Technik wurde versucht, die
Oberfläche des Gutta-
percha-Stiftes mit Hilfe von zum Beispiel Xylol oder Chloroform
anzulösen, wo-
durch dieser nach dem Einbringen in den Kanal die Form des
Wurzelkanallumens
besser annehmen und folglich die Sealerschicht reduziert werden
sollte. Zwar
führte dies zu einer verbesserten Adaptation des
Guttapercha-Stiftes an die Ka-
nalwand [138], jedoch wurde durch die Lösungseigenschaften der
verwendeten
Flüssigkeiten die apikale Dichtigkeit herabgesetzt [95,
109].
Die zweite Methode im Bereich der Kalttechniken ist die laterale
Kondensation
(LCT). Diese findet vor allem in Kanälen Anwendung, die nach der
Step-back-
Technik aufbereitet wurden, wird aber auch gerne nach
konventioneller Aufberei-
tung verwendet. Neben dem auch bei der Zentralstifttechnik
verwendeten Master-
point kommen hierbei noch akzessorische Stifte zum Einsatz. Der
Hauptstift wird
mit Sealer beschickt und in seine endgültige Position gebracht.
Mit Hilfe eines
Spreaders wird der Guttapercha-Stift gegen die Kanalwand
adaptiert und dabei
plastisch teilweise verformt. Nach Entfernen des Spreaders wird
der frei geworde-
ne Platz mit einem weiteren Guttapercha-Nebenstift aufgefüllt,
welcher die Ar-
beitslänge nicht mehr komplett erreicht. Dies wird mit immer
kleiner werdenden
Spreadern und nachfolgend eingebrachten, der Spreadergröße
entsprechenden
Guttapercha-Nebenstiften so oft wiederholt, bis diese nur noch
ca. 2-3 mm in den
-
3. Literaturübersicht 23
Kanal eingeführt werden können. Die Stifte werden abgetrennt und
der Kanal
versäubert [116]. Brotham fand in seiner Studie heraus, dass mit
dieser Technik
vor allem der apikale Anteil sehr dicht verschlossen wird,
wohingegen die Dich-
tigkeit nach koronal hin deutlich abnimmt [10]. Da durch das
Bearbeiten mit dem
Spreader der Sealeranteil gesenkt wird, sinkt auch der Einfluss
des Sealermate-
rials auf die Wurzelkanalfüllung [5]. Beim Spreadereinsatz wird
jedoch Druck
angewendet, welcher bei unvorsichtigem Arbeiten zu vertikalen
Wurzelfrakturen
führen kann [62]. Laut einer Studie frakturieren 16 % der Zähne
bei einem Kraft-
aufwand unter 10 kg [21]. Der aufgewendete Druck hat jedoch
keinen Einfluss
auf die Dichtigkeit der Füllung [57]. Grossmann und Schröder
konnten in ihren
Studien die Überlegenheit dieser Technik nachweisen [50, 118],
während Wu
keinen signifikanten Unterschied bezüglich der Dichtigkeit
zwischen der Einstift-
Technik und der Lateralkondensation feststellen konnte [31]. Sie
wird heute als
die am meisten bekannte und akzeptierte Technik angesehen
[113].
Die Non-compaction-Technik ist der lateralen Kondensation sehr
ähnlich. Bei
letzterer wird jedoch auf den Einsatz von Spreadern verzichtet
und die akzessori-
schen Guttapercha-Stifte werden ohne vorherigen Platzgewinn
neben den Master-
point eingeführt. Bei dieser Technik kommt es zu einem guten
apikalen Ver-
schluss [63] und der Guttaperchaanteil ist im Vergleich zur
Lateralkondensation
erhöht [31].
Die im Rahmen dieser Studie eingesetzte Warmfülltechnik ist
Thermafil. Sie
wurde 1978 erstmals als neues Wurzelfüllmaterial beschrieben,
welches mit er-
wärmter Guttapercha arbeitet [74]. Bei diesem System befindet
sich alpha-
Guttapercha auf einem Kunststoffträger, welcher in einem
speziellen Ofen erhitzt
wird. Der Kanal wird dünn mit Sealer beschickt und anschließend
der Thermafil-
Stift bis auf die zuvor am Carrier eingestellte Arbeitslänge
eingeführt. Nach dem
Abkühlen der Guttapercha wird der Stift am Kanalende entweder
rotierend oder
mit einem erhitzten Instrument abgetrennt [62]. Laut Hersteller
wird das System
nicht empfohlen, wenn der Zahn keine ausreichende apikale
Konstriktion auf-
weist, eine Aufbereitung auf eine 4-prozentige Konizität nicht
möglich ist oder
der Zahn schlecht zugänglich ist [41]. Bei dieser Fülltechnik
scheint die Füllung
genauso gut an die Kanalwand adaptiert zu sein wie bei der
lateralen Kondensa-
-
3. Literaturübersicht 24
tion [1, 82]. Während ein Teil der Studien zeigte, dass die
Dichtigkeit bei Therma-
fil besser ist als bei der Lateralkondensation, belegen andere
Studien, dass es
keinen nennenswerten Unterschied zwischen den zwei Fülltechniken
gibt [23, 34,
53]. Haikel et al. fanden in einer Studie heraus, dass Thermafil
am ersten Tag die
geringsten Undichtigkeiten, jedoch nach 28 Tagen die
Lateralkondensation die
dichtesten Wurzelkanalfüllungen hat, wobei kein signifikanter
Unterschied zu
Thermafil besteht [56]. Im koronalen und mittleren Drittel
können bei einer
Thermafil-Füllung weniger Lücken nachgewiesen werden, im
apikalen Drittel
sogar keinerlei Lücken. Akzessorische Kanäle werden im apikalen
Anteil sehr gut
mit Guttapercha ausgefüllt, die Dentintubuli können bis zu einer
Tiefe von 150
µm mit Sealer gefüllt werden [54]. Ein Problem stellt jedoch das
erhöhte Risiko
der Überstopfung von Füllmaterial im apikalen Bereich dar
[17].
3.5 Möglichkeiten zur Analyse der Dichtigkeit von
Wurzelkanalfüllungen
Als dicht kann eine Wurzelkanalfüllung bezeichnet werden, wenn
weder Flüssig-
keit, noch Bakterien oder Luft in den Kanal gelangen kann.
Es stehen eine Vielzahl von Möglichkeiten zur Verfügung, um die
Dichtigkeit
einer Füllung zu untersuchen. So kann sie durch einen
Bakterienpenetrationstest,
durch einen Glucosepenetrationstest, durch elektrochemische
Untersuchungen
oder durch einen Farbstoffpenetrationstest ermittelt werden.
Es stehen verschiedene Farbstoffe für eine
Dichtigkeitsuntersuchung zur Verfü-
gung. Neben Fuchsinlösungen, Eosin-rot, schwarzer Tusche (India
ink) kann auch
Methylenblau verwendet werden. Methylenblau besteht aus kleinen
Molekülen,
welche tiefer eindringen können als andere Farbstoffmoleküle.
Des Weiteren kann
die blaue Farbe im Wurzelkanal sehr gut erkannt werden [106]. Je
nach dem, wel-
cher Farbstoff verwendet wird, unterscheiden sich die
Dichtigkeitsergebnisse. Um
die Ergebnisse miteinander vergleichen zu können, muss daher
stets mit demsel-
ben Farbstoff gearbeitet werden [128]. Zudem beeinflusst die
Apexposition die
Ergebnisse, weswegen sie innerhalb einer Studie gleich gewählt
werden muss
[77]. Es ist von entscheidender Rolle, ob es sich um einen
passiven Test, einen
-
3. Literaturübersicht 25
Test unter hohem Druck oder einen Test mit Hilfe von negativem
Druck handelt
[7, 106].
Bei der Analyse des Tests können entweder nicht-invasive oder
invasive Verfah-
ren angewendet werden. Unter die nicht-invasiven Methoden fallen
Entkalkungs-
techniken, bei welchen die Wurzelkanalfüllung direkt sichtbar
wird und volumet-
rische Bestimmungen des aufgenommenen Farbanteils möglich sind
[27, 104]. Zu
den invasiven Methoden gehören Serienschnitte längs und quer zur
Zahnachse.
Der Zahn wird dabei in eine festgelegt Anzahl an Scheiben
geschnitten, welche
von mehreren Untersuchern ausgewertet werden [106]. Eine
dreidimensionale
Auswertung ist bei diesem Verfahren genauso wie bei der
volumetrischen Be-
stimmung nicht möglich.
Es gibt eine Vielzahl von unterschiedlichen
Farbstoffpenetrationstests, welche
sich zum Teil durch die Veränderung von Parametern
unterscheiden. Aus diesem
Grund sind die Ergebnisse oft nicht vergleichbar [142].
Da es bis heute noch nicht eindeutig geklärt ist, ob ein
Zusammenhang zwischen
dem Eindringen von Farbstoff und dem klinischen Erfolg einer
Wurzelkanalbe-
handlung besteht, sollten die Ergebnisse stets mit Zurückhaltung
interpretiert wer-
den [4]. Da diese Methode jedoch sehr einfach durchzuführen ist,
günstig und
wenig riskant ist, wird sie heute sehr gerne angewendet
[47].
-
4. Problemstellung 26
4. Problemstellung
Ziel dieser In-vitro-Studie ist es, den Einfluss vier
verschiedener Obturationstech-
niken auf die apikale Dichtigkeit zu untersuchen. Zudem wurden
zwei unter-
schiedliche Materialien, AH Plus Jet und GuttaFlow verwendet und
die Dichtig-
keitsergebnisse verglichen. Nach der Aufbereitung und
Wurzelkanalfüllung wurde
ein Farbstoffpenetrationstest zur Analyse der apikalen
Dichtigkeit durchgeführt.
-
5. Material und Methode 27
5. Material und Methode
5.1 Vorbereitung der Zähne
Für die Versuche wurden insgesamt 84 gerade Wurzeln mit rundem
Wurzelkanal-
querschnitt verwendet, welche von ein- oder mehrwurzligen
humanen Zähnen
stammten. Vor dem Versuchsbeginn wurden die Zähne für einen
maximalen Zeit-
raum von 2 Wochen in einer 0,5-prozentigen Chloramin-T-Lösung,
während der
Versuche in einer physiologischen Kochsalzlösung gelagert.
Nachdem die Zähne mit Hilfe von Scalern und Küretten
oberflächlich gereinigt wor-
den sind, wurden bei den einwurzligen Zähnen die Kronen
abgetrimmt, bis eine
Restwurzellänge von ungefähr 14 mm erreicht wurde. Bei den
mehrwurzligen Zäh-
nen wurde der koronale Anteil soweit an einem Trimmer abgetragen
bis die Wurzel-
kanaleingänge gut sichtbaren waren und anschließend die
einzelnen Wurzeln mit
Hilfe einer Trennscheibe voneinander separiert. Die Zähne wurden
soweit erforder-
lich, mit Hilfe von zylinderförmigen Präparationsdiamanten
trepaniert und mittels
Rosenbohrern und Gates-Glidden-Bohrern koronal erweitert.
Nachdem die
Gängigkeit der Kanäle mit Hilfe von C-Feilen der ISO-Größen 08
und 10 überprüft
und eventuell noch vorhandenes Pulpagewebe mit
Exstirpationsnadeln entfernt wur-
de, erfolgte die Bestimmung der Arbeitslänge. Danach wurden die
Zähne anfangs mit
der Intro-File von ProFile (Dentsply DeTrey, Konstanz,
Deutschland), dann mit dem
rotierenden Nickel-Titan System FlexMaster (VDW GmbH, München,
Deutschland)
bis Größe 40 taper .04 und zum Schluss mit der ProFile (Dentsply
DeTrey, Kon-
stanz, Deutschland) auf Größe 45 taper .04 aufbereitet, wobei
währenddessen mit 5-
prozentiger Natriumhypochloritlösung und 40-prozentiger
Zitronensäure gespült
wurde. Der zur maschinellen Aufbereitung benötigte Endomotor VDW
Silber (VDW
GmbH, München, Deutschland) wurde auf das Lightspeed-Programm
eingestellt. Zur
Entfernung der bei der Aufbereitung entstandenen Schmierschicht
wurde folgendes
Spülprotokoll eingehalten:
-
5. Material und Methode 28
Tab. 5 : Spülprotokoll
Nachdem die Kanäle durch Papierspitzen Größe 45 taper .04
getrocknet wurden,
wurden sie randomisiert in 8 Gruppen je 10 Zähne und 2 Gruppen
je 2 Zähne aufge-
teilt. Für den Farbstoffpenetrationstest ergab sich daraus
folgende Gruppeneintei-
lung:
Gruppe 1 Material Füll-Technik
1a AH Plus Jet Single-Cone-Technik
1b AH Plus Jet Lateralkondensation
1c AH Plus Jet Non-compaction-Technik
1d AH Plus Jet Thermafil-Technik
Gruppe 2 Material Füll-Technik
2a GuttaFlow Single-Cone-Technik
2b GuttaFlow Lateralkondensation
2c GuttaFlow Non-compaction-Technik
2d GuttaFlow Thermafil-Technik
Tab. 6: Gruppeneinteilung
Bei den beiden Gruppen je 2 Zähne handelt es sich um die
positiven (Gruppe 3) und
negativen (Gruppe 4) Kontrollen.
Menge Art der Spülung Besonderheiten
1 ml Zitronensäure (40 %) 15 s aktivieren mit Hilfe eines
Aktivators
1 ml Zitronensäure (40 % ) 15 s aktivieren mit Hilfe eines
Aktivators
2 ml Natriumhypochlorit (5% )
2 ml Ethanol (70% )
-
5. Material und Methode 29
5.2 Wurzelkanalfüllung
Für die Füllung der Wurzelkanäle wurde AH Plus Jet und GuttaFlow
verwendet.
5.2.1 AH Plus Jet
Bei dem Wurzelkanalfüllmaterial AH Plus Jet (Dentsply DeTrey,
Konstanz,
Deutschland) handelt es sich um ein Paste-Paste-System, welches
eine Epoxidharz-
basis besitzt.
Abb. 1: AH Plus Jet
Laut Hersteller reagieren die Diepoxide und Mono/Diamine zu
Epoxidaminen, wobei
es zu einer Polyadditionsreaktion kommt. Die Verwendung dieser
speziellen Diami-
ne soll der Grund für eine hohe Dimensionsstabilität und
Verwindungsstabilität sein.
Des Weiteren wirbt der Hersteller mit einer sehr hohen
Röntgenopazität, geringer
Löslichkeit und guter Gewebeverträglichkeit [119]. In dieser
Studie wurde mit dem
AH Plus Jet System gearbeitet, bei welchem die beiden Pasten
automatisch in der
Anmischkatusche korrekt zusammengemischt werden. Die
Zusammensetzung des
Materials hat sich jedoch nicht verändert:
-
5. Material und Methode 30
Tab. 7: Zusammensetzung AH Plus Jet
5.2.2 GuttaFlow
GuttaFlow (Coltène-Whaledent Langenau, Deutschland) ist ein
Kaltfüllsystem, das
Sealer und Guttapercha in einem Füllungsmaterial vereint.
Abb. 2: GuttaFlow-Set
Grundsätzlich besteht es aus einer Polydimethylsiloxanmatrix,
welche mit feinsten
Guttaperchapartikeln (ca. 30 µm) angereichert ist. Im Gegensatz
zu anderen Wurzel-
kanalfüllmaterialien wird GuttaFlow in einer Kapsel geliefert,
welche vor dem Ge-
brauch in einem Triturator 30 Sekunden lang aktiviert wird,
damit sich die beiden
Komponenten gut vermischen. Laut Hersteller weist das Material
keinerlei Schrum-
pfung auf, sondern soll sogar leicht expandieren. Zudem wird das
Material als äu-
ßerst dicht, biokompatibel, fließfähig, röntgensichtbar und
anwenderfreundlich be-
Epoxid-Paste Amin-Paste
Diepoxid 1-Aminoadamantan
Calciumwolframat N,N’-Dibenzyl-5-Oxanonandiamin-1,9
Zirkoniumoxid TCD-Diamin
Aerosil Calciumwolframat
Pigmente Zirkoniumoxid
Aerosil
Silikonöl
-
5. Material und Methode 31
schrieben [40]. Eine weitere Besonderheit des Materials ist die
Beimischung von
Nano-Silber, welches die Ausbreitung von Bakterien innerhalb des
Kanals verhin-
dern soll. Prinzipiell enthält das Material folgende
Bestandteile:
Guttaperchapulver
Polydimethylsiloxan
Silikonöl
Paraffinöl
Platinkatalysator
Zirkondioxid
Nano-Silber
Farbstoffe
Die Zähne der jeweiligen Gruppen wurden direkt hintereinander
gefüllt und an-
schließend koronal verschlossen.
5.2.3 Gruppe 1a: AH Plus Jet/ Single-Cone Technik
Ein Guttapercha-Stift der Größe .04/#45 wurde auf Arbeitslänge
markiert. An-
schließend wurde das Füllungsmaterial AH Plus Jet, welches durch
die Anmischkar-
tusche schon angemischt wird, nochmals kurz per Hand durchmengt,
um sicher zu
gehen, dass das Material homogen vermischt ist, und mit Hilfe
einer EZ-Fill-Spirale
(EDS, New Jersey, USA) und dem Lightspeed-Programm des
Endomotors VDW
Silver (VDW) mit 1000 Umdrehungen pro Minute in den Kanal
eingebracht. Danach
wurde der vorbereitete Guttapercha-Stift mit etwas Sealer
beschickt, zentral in dem
Kanal positioniert und mit einem heißen Heidemannspatel am
Kanaleingang abge-
trennt. Zuletzt wurde der Zahn versäubert und koronal mit
Ketac-Cem (3M ESPE,
Seefeld, Deutschland) verschlossen.
5.2.4. Gruppe 1b: AH Plus Jet/ Lateralkondensation
Ein Guttapercha-Stift der Größe .02/#40 wurde auf Arbeitslänge
markiert. Danach
wurde das Füllungsmaterial AH Plus Jet, welches durch die
Anmischkatusche schon
angemsicht wird, nochmals kurz per Hand durchmengt, und mit
Hilfe einer EZ-Fill
-
5. Material und Methode 32
(EDS) und dem Lightspeed Programm des Endomotor VDW Silver (VDW)
in den
Kanal eingebracht. Anschließend wurde der vorbereitete
Guttapercha-Stift mit etwas
Sealer beschickt und in dem Kanal positioniert. Als nächstes
wurde mit Hilfe von
Spreadern (VDW) Platz für weitere Guttapercha-Stifte geschaffen,
wobei pro Zahn
noch 1 Lateralstift „medium“, 2 Lateralstifte „fine“ und 2
Lateralstifte „x-fine“ ver-
wendet wurden. Um den Lateralstift „medium“ in den Kanal
einbringen zu können,
wurde mit Spreader der Größe „medium“, für die Lateralstifte
„fine“ mit Spreadern
der Größe „fine“ und für die Lateralstifte „x-fine“ mit Speadern
der Größe „x-fine“
gearbeitet. Die Lateralstifte wurden im Gegensatz zum
Zentralstift nicht mit AH Plus
Jet versehen und nicht bis auf Arbeitslänge eingebracht. Zuletzt
wurden alle Gutta-
percha-Stifte mit einem heißen Heidemannspatel am Kanaleingang
abgetrennt, die
Zähne versäubert und koronal mit Ketac-Cem (3M ESPE)
verschlossen.
5.2.5. Gruppe 1c: AH Plus Jet/ Non-compaction-Technik
Ein Guttapercha-Stift der Größe .02/#40 wurde auf Arbeitslänge
markiert. An-
schließend wurde das Füllungsmaterial AH Plus Jet, welches durch
die Anmischka-
tusche schon angemsicht wird, nochmals kurz per Hand durchmengt,
und mit Hilfe
einer EZ-Fill (EDS) und dem Lightspeed-Programm des Endosmotors
VDW Silver
(VDW) in den Kanal eingebracht. Danach wurde der vorbereitete
Guttapercha-Stift
mit etwas Sealer beschickt und in dem Kanal positioniert. Im
Gegensatz zur Lateral-
kondensation wurden die Lateralstifte nun ohne den vorherigen
Gebrauch eines
Spreaders gesetzt, was dazu führt, dass weniger Lateralstifte
Platz finden. So konnte
pro Zahn 1 Lateralstift „medium“, 1 Lateralstift „fine“ und 1
Lateralstift „x-fine“
verwendet werden. Die Lateralstifte wurden auch hier nicht mit
AH Plus Jet versehen
und nicht bis auf Arbeitslänge eingebracht. Zuletzt wurden alle
Guttapercha-Stifte
mit einem heißen Heidemannspatel am Kanaleingang abgetrennt, der
Zahn versäu-
bert und koronal mit Ketac-Cem (3M ESPE) verschlossen.
5.2.6 Gruppe 1d: AH Plus Jet/Thermafil-Technik
Ein Thermafil Trägerstift Größe .04/#40 (Dentsply DeTrey) wurde
mit Hilfe eines
Silikonstoppers auf Arbeitslänge markiert. Anschließend wurde
das Füllungsmaterial
AH Plus Jet, welches durch die Anmischkatusche schon angemischt
wird, nochmals
-
5. Material und Methode 33
kurz per Hand durchgemengt und mit Hilfe einer Papierspitze
Größe .04/#40 in den
Kanal eingebracht. Der Thermafil-Carrier wurde für zwei
Erwärmungszyklen im
ThermaPrep Plus Ofen erhitzt, anschließend sofort in dem Kanal
zentral positioniert
und dort 30 Sekunden unter mittlerem Druck gehalten.
Anschließend wird der Stift
mit einem heißen Heidemannspatel abgetrennt, der Zahn versäubert
und koronal mit
Ketac-Cem (3 M ESPE) verschlossen.
5.2.7 Gruppe 2a: GuttaFlow/Single-Cone-Technik
Ein Guttapercha-Stift der Größe .04/#45 wurde auf Arbeitslänge
markiert. Als nächs-
tes wurde die auf die Kapseln zu steckende Spitze 3 mm unterhalb
der Arbeitslänge
mit einem Silikonring versehen. Die GuttaFlow-Kapseln wurden
nach Herstelleran-
gaben aktiviert, in den Dispenser eingesetzt und mit der
markierten Spitze versehen.
Danach wurde der Kanal mit dem Sealer gefüllt, wobei die Spitze
langsam nach ko-
ronal aus dem Zahn gezogen wurde. Anschließend wurde der
gefüllte Kanal 15 Se-
kunden mit der EZ-Fill (EDS) und dem Lightspeed-Programm des
Endomotors
VDW Silver (VDW) nachbearbeitet, um eventuell entstandene Blasen
zu entfernen.
Der vorbereitete Guttapercha-Stift wurde mit etwas Sealer
beschickt, zentral in den
Kanal eingebracht und mit einem heißen Heidemannspatel am
Kanaleingang abge-
trennt. Zuletzt wurde der Zahn versäubert und koronal mit Ketac
Cem (3M ESPE)
verschlossen.
5.2.8 Gruppe 2b: GutteFlow/ Lateralkondensation
Ein Guttapercha-Stift der Größe .02/#40 wurde auf Arbeitslänge
markiert. Als nächs-
tes wurde die GuttaFlow Kapsel wie oben beschrieben vorbereitet.
Der Zahn wurde
mit dem Material gefüllt und mit einer EZ-Fill (EDS) und dem
Ligthspeed Pro-
gramm des Endomotors VDW Silver (VDW) nachbearbeitet.
Anschließend wurde
der Kanal auf die gleiche Weise wie die Zähen der Gruppe 1b mit
Hilfe von einem
Zentralstift und mehreren Lateralstiften gefüllt. Zuletzt wurden
alle Guttapercha-
Stifte mit einem heißen Heidemannspatel am Kanaleingang
abgetrennt, der Zahn
versäubert und koronal mit Ketac Cem (3M ESPE) verschlossen.
-
5. Material und Methode 34
5.2.9 Gruppe 2c: GuttaFlow/ Non-Compaction-Technik
Ein Guttapercha-Stift der Größe .02/#40 wurde auf Arbeitslänge
markiert. Als nächs-
tes wurde die GuttaFlow Kapsel wie oben beschrieben vorbereitet
und aktiviert. Der
Zahn wurde mit dem Material gefüllt und mit einer EZ-Fill (EDS)
und dem
Lightspeed Programm des Endomotors VDW Silver (VDW)
nachbearbeitet. Das
weitere Vorgehen entspricht dem in Gruppe 1c.
5.2.10 Gruppe 2d: Guttaflow/Thermafil-Technik
Ein Thermafil-Carrier Größe .04/#40 (Dentsply DeTrey) wird mit
Hilfe eines Sili-
konstopper auf Arbeitslänge markiert. Als nächstes wurde die
GuttaFlow-Kapsel wie
oben beschrieben vorbereitet und aktiviert. Der Zahn wurde mit
dem Material mit
Hilfe des Dispensers und einer Papierspitze gefüllt und
anschließend der Thermafil-
Stift eingebracht, wie in Punkt 5.2.6 beschrieben.
5.2.11 Gruppe 3: positive Kontrolle
Diese Gruppe enthält die Zähne, welche als positive Kontrolle
dienen sollen. Im Ge-
gensatz zu Gruppe 1 und 2 wurden die Zähne lediglich mit einem
Guttapercha-Stift
Größe .04/#45 ohne Sealer gefüllt und danach koronal mit
Ketac-Cem (3M ESPE)
verschlossen.
5.2.12 Gruppe 4: negative Kontrolle
Die beiden Kanäle wurden genauso wie die Zähne der Gruppe 1a
gefüllt.
Die gefüllten Zähne wurden mindestens 2 Tage feucht gelagert, so
dass die Sealer
fest werden konnten und die Zähne vor Austrocknung geschützt
waren. An-
schließend wurden sie mit zwei Schichten Nagellack überzogen, da
bei dem Farb-
stoffpenetrationstest mit 5-prozentigem Methylenblau die Farbe
nur von apikal nicht
aber durch eventuell vorhandene Seitenkanäle eindringen sollte.
Sobald die 2.
Schicht getrocknet war, wurde an den Zähnen der apikale Bereich
so weit
aufgetrimmt, bis die Guttaperchaspitzen zu sehen waren.
-
5. Material und Methode 35
Abb. 3: Versiegelung der Probezähne mit Nagellack
Apices bis zur Sichtbarkeit der Guttapercha
abgetrennt
5.3 Der Farbstoffpenetrationstest
Der Farbstoffpenetrationstest mit 5-prozentiger
Methylenblau-Lösung wurde in zwei
Zyklen zu je 42 Zähnen durchgeführt. Jeder Zyklus beinhaltete
sowohl einen positi-
ven als auch einen negativen Kontrollzahn. Hierfür wurden 42
Zentrifugengläser mit
je einem Zahn bestückt, wobei der Apex unten im Glas war, und
anschließend mit
dem Farbstoff gefüllt, bis eine Füllhöhe von 3 cm erreicht
wurde. Nachdem die Pro-
ben den jeweiligen 10er-Gruppen entsprechend in einer
Halterungsvorrichtung zu-
sammengestellt, die Kontrollgruppen zufällig hinzu geordnet und
eventuelle Ge-
wichtsunterschiede mit Zentrifugengläsern, die mit Wasser
gefüllt waren, ausgegli-
chen wurden, wurde die Zentrifuge Varifuge K (Heraeus Christ,
Osterode, Deutsch-
land) auf 3 Minuten und eine Umdrehungszahl von 400 U/min
eingestellt.
-
5. Material und Methode 36
Abb. 4: Zentrifuge des werkstoffwissenschaftlichen
Labors
Nach Ablauf dieser Zeit wurden die Zähne entnommen, unter
fließendem Wasser
gereinigt und getrocknet.
Anschließend wurde der Nagellack von allen Zähnen gelöst,
apikale Farbstoffreste
mit Schleifpapier entfernt und Sägeblöcke hergestellt. Hierzu
wurden die 10 Zähne
einer Gruppe mit Flow (Tetric Flow, IvoclarVivadent, Schaan,
Liechtenstein) auf
einer Glasplatte befestigt und diese anschließend in eine
vorbereitete Hohlform ge-
geben. Das Einbettmaterial Epoxidharz (Biresin G27, Sika BV,
Utrecht, Niederlan-
de) wurde nach Herstellerangaben gemischt und in die Hohlform
eingebracht.
Abb. 5: Epoxidharzblock mit eingebetteten Zähnen
-
5. Material und Methode 37
5.4 Anfertigung der Serienschnitte und Analyse der linearen
Penetrationstiefe
Die Epoxidharzblöcke wurden nach ihrer vollständigen Aushärtung
mittels einer
Innenlochsäge (Roditi International, Hamburg, Deutschland) in 10
Scheiben, die in
einem Abstand von 1 mm geschnitten wurden, getrennt. Die
Schnitte waren dabei
horizontal zur Zahnachse angelegt.
Abb. 6: Innenlochsäge während des Schneidprozesses
Die Serienschnitte wurden unter einem Lichtmikroskop bei
40-facher Vergrößerung
von drei unabhängigen Betrachtern untersucht.
Abb. 7: Serienschnitte mit entsprechender Nummerierung
-
5. Material und Methode 38
Zur Auswertung der linearen Penetrationstiefe diente das unten
abgebildete Schema.
Zur Vereinfachung wurde sich auf ein Ja-Nein-Schema begrenzt.
„Ja“ wurde als Plus
(+) dargestellt, was bedeutet, dass in der untersuchten Schicht
Farbstoff eingedrun-
gen war. „Nein“ wurde als Minus (–) vermerkt, was heißt, dass in
der untersuchten
Schicht kein Methylenblau zu erkennen war.
Abb. 8: Auswertungsbogen zur Beurteilung der linearen
Penetrationstiefe
Zusätzlich wurden noch lichtmikroskopische Aufnahmen der
einzelnen Schnittebe-
nen angefertigt.
5.6 Statistische Auswertung
Die statistische Auswertung der Ergebnisse erfolgte mit Hilfe
des Statistikprogram-
mes SPSS Win 17.0 (SPSS Inc., Illinois, USA). Neben der
graphischen Darstellung
der Ergebnisse in einem Säulendiagramm wurde auch ein Boxplot
Diagramm erstellt.
Für eine weitere Analyse der Ergebnisse wurden folgende
statistischen Auswertungs-
tests verwendet:
Kolmogorov-Smirnov-Anpassungstest
Gruppe:
Zahn
Schnitt 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
+ = Farbstoffpenetration Datum des Auswertung:
- = keine Farbstoffpenetration Untersucher:
-
5. Material und Methode 39
Univariante Varianzanalyse
Post-Hoc-Test
Kruskal-Wallis-Test
Mann-Whitney-Test
Der allgemeine Signifikanzwert wurde auf p
-
6. Ergebnisse 40
6. Ergebnisse
Um das apikale Eindringen von Farbstoff in die mit AH Plus und
GuttaFlow gefüll-
ten Zähne zu beurteilen, wurden die Serienschnitte mikroskopisch
von 3 unabhängi-
gen Betrachtern untersucht.
Die Ergebnisse der linearen Penetrationstiefen wurden mit Hilfe
eines Säulendiag-
ramms und eines Boxplot-Diagramms dargestellt. Während das
Säulendiagramm das
am häufigsten verwendete Diagramm ist und die Undichtigkeit
höhenproportional
abgebildet wird, gibt ein Boxplot-Diagramm die Tendenz und die
Streuung der
Messwerte wieder. Der Bereich innerhalb der Box, welcher durch
den Median und
die beiden Quartilen festgelegt wird, umfasst 50 % der Daten.
Die Whiskers geben
das Maximum beziehungsweise das Minimum einer Verteilung an,
sofern diese nicht
mehr als das 1,5-fache des Interquartilabstands vom Median
abweichen. Datenpunk-
te, die außerhalb dieses Ranges liegen, werden als Ausreißer
gewertet und als einzel-
ne Punkte dargestellt.
6.1 Lineare Penetrationstiefe in der Übersicht
Bei der Darstellung der Dichtigkeit mit Hilfe eines
Säulendiagramms werden auf der
x-Achse des Diagramms die Füllmaterialien mit den
unterschiedlichen Obturations-
techniken aufgereiht, während die y-Achse die Mittelwerte der
linearen Penetration
darstellt.
-
6. Ergebnisse 41
Abb. 9: Säulendiagramm zur Darstellung der ermittelten
linearen
Penetrationstiefe bezüglich der unterschiedlichen Gruppen
Es ist deutlich zu sehen, dass die Gruppe 1a, also AH Plus und
Einstift-Technik, die
schlechtesten Werte liefert, während GuttaFlow in Kombination
mit der Non-
compaction-Technik und der Thermafil-Technik die höchsten
Dichtigkeitswerte
zeigte. Des Weiteren ist zu sehen, dass die Thermafil-Technik
unabhängig vom Sea-
ler die geringste Farbstoffpenetration zulässt. Innerhalb der
GuttaFlow Gruppe treten
nur geringere Unterschiede der Penetrationstiefen als innerhalb
der AH Plus Gruppe
auf.
Das Boxplot-Diagramm zeigt die Verteilung der einzelnen
Messwerte, wobei in der
Gruppe AH Plus und Einstift-Technik starke Schwankungen
auftreten. Bei allen an-
deren Gruppen ist der Farbstoff maximal bis zur sechsten
Schnittebene eingedrun-
gen. Die Gruppen AH Plus/Thermafil,
GuttaFlow/Non-compaction-Technik und
GuttaFlow/Thermafil weisen lediglich einen Median auf.
-
6. Ergebnisse 42
Abb. 10: Boxplot Diagramm zur Darstellung der ermittelten
linearen
Penetrationstiefe bezüglich der unterschiedlichen Gruppen
Die statistische Auswertung mittels des
Kolmogorov-Smirnov-Anpassungstests
ergibt folgende Mittelwerte und Standardabweichungen:
Gruppe Gruppenbezeichnung Mittelwert Standardabweichung
1a AH Plus Jet – SCT 5,30 2,86
1b AH Plus Jet – LCT 2,30 1,70
1c AH Plus Jet – NCT 2,80 2,78
1d AH Plus Jet – TF 1,60 1,89
2a GuttaFlow – SCT 1,70 1,15
2b GuttaFlow – LCT 3,10 2,60
2c GuttaFlow – NCT 1,00 0,00
2d GuttaFlow – TF 1,00 0,00
Tab. 8: Mittelwerte und Standardabweichungen der linearen
Penetration
-
6. Ergebnisse 43
Bei der univariaten Varianzanalyse nach ANOVA zeigt sich ein
signifikanter Ein-
fluss des Sealers (p = 0,005), der Obturationstechnik (p= 0,004)
und der Kombinati-
on aus Sealer und Fülltechnik (p= 0,002) auf die Dichtigkeit.
Der Post-Hoc-Test
nach Student-Newman-Keuls zeigt keinen signifikanten Unterschied
zwischen der
Thermafil-Technik, der Non-compaction-Technik und der
Lateralkondensation (p=
0,114). Zwischen der Lateralkondensation und der
Einstift-Technik kann ebenfalls
kein signifikanter Unterschied ermittelt werden (p= 0,107),
jedoch weisen die Ther-
mafil-Technik und die Non-compaction-Technik einen signifikanten
Unterschied zur
Einstift-Technik auf.
Die statistische Auswertung mit Hilfe des nicht parametrischen
Kruskal-Wallis-Tests
legt einen hoch signifikanten Unterschied der Dichtigkeit
zwischen den vier Techni-
ken (p= 0,000) dar.
Der Vergleich der Obturationstechniken mit Hilfe des
Mann-Whitney-Tests liefert
folgende Tabelle:
SCT LCT NCT TF
SCT
-
p= 0,383
p= 0,014*
p= 0,001*
LCT
p= 0,383
-
p= 0,086
p= 0,009*
NCT
p= 0,014*
p= 0,086
-
p= 0,429
TF
p= 0,001*
p= 0,009*
p= 0,429
-
Tab. 9: Vergleich der linearen Penetrationstiefen zwischen den
verschiede-
nen Obturationstechniken (Mann-Whitney-Test; signifikante
Unter-
schiede mit * markiert)
Des Weiteren kann ein signifikanter Unterschied zwischen den
Sealern AH Plus und
GuttaFlow anhand des Mann-Whitney-Tests ermittelt werden (p=
0,008).
-
6. Ergebnisse 44
6.2 Darstellung einzelner lichtmikroskopischer Bilder
6.2.1 Überblick
Abb. 11: AH / NCT Ebene 2 Abb. 12: AH / SCT Ebene 5
Abb. 13: AH / NCT Ebene 2 Abb. 14 : AH / NCT Ebene 9
Die folgenden Abbildungen zeigen eine Reihe von
lichtmikroskopischen Bildern der
einzelnen Schnittebenen. Die Ebenenzählung beginnt apikal, das
heißt, dass die erste
Ebene die apexnahe Region darstellt, während die 10. Ebene am
koronalsten liegt.
Da es sich bei den Aufnahmen um Ausschnittvergrößerungen
handelt, kann das die
Zähne umgebende Epoxidharz nicht erkannt werden. Besonderheiten
der einzelnen
Bilder sind mit Pfeilen markiert, um sie besser
hervorzuheben.
Abbildung 11 ist ein Beispiel für eine deutliche
Farbstoffpenetration (FP), welche im
Auswertungsbogen mit einem „Plus“ eingetragen wurde. Die
Aufnahme 13 hingegen
wurde als „ Minus“ gewertet, da keinerlei blauer Farbstoff
sichtbar ist. Das Bild 12
stellt einen Grenzfall dar, da das Methylenblau nicht deutlich
zu erkennen ist, jedoch
FP
PP
p
FP
SA
-
6. Ergebnisse 45
ein blauer Schleier sichtbar ist. Diese und ähnliche Aufnahmen
wurden dennoch als „
Plus“ gewertet. Auf der letzten Abbildung sind
Schrumpfungsartefakte (SA) zu er-
kennen, welche durch die trockene Lagerung nach der Anfertigung
der Serienschnitte
entstanden sind. Da der Farbstofftest jedoch bis zur Anfertigung
der Aufnahmen
schon durchgeführt worden ist, sind diese Hohlräume nicht mit
blauer Farbe ausge-
füllt. Derartige Aufnahmen wurden als „ Minus“ im
Auswertungsbogen verzeichnet.
-
6. Ergebnisse 46
6.2.2 AH Plus ( AH )
Abb. 15a: AH / SCT Ebene 3 Abb. 16a: AH / TF Ebene 3
Abb. 15b: AH / SCT Ebene 5 Abb. 16b: AH / TF Ebene 5
Abb. 15c: AH / SCT Ebene 7 Abb. 16c: AH / TF Ebene 7
IN GU
U
NZ
IN
HR
Rr SE
NZ
NZ
-
6. Ergebnisse 47
Die Abbildungen 15a-c gehören in die Gruppe der
Einstift-Technik. Die erste
Aufnahme dieser Reihe liegt 3 mm vom Apex entfernt. Bereits dort
erkennt man
eine Inkongruenz (IN) zwischen Guttapercha-Stift und Kanal, da
dieser nach der
Aufbereitung leicht oval ist. Die entstandenen Lücken sind durch
Sealermaterial
aufgefüllt. Auf Höhe der fünften Ebene sind die Abweichungen
noch deutlicher
erkennbar, wodurch sich ein erhöhter Sealeranteil bei dieser
Fülltechnik zeigt.
Desweiteren wird an diesem und dem folgenden Bild deutlich, dass
die Applikati-
on des Guttapercha-Stiftes nicht direkt im Zentrum des Zahnes
erfolgt ist. Auf der
Abbildung 15c können Hohlräume (HR) und Porositäten innerhalb
des Sealerma-
terials festgestellt werden. Bei allen drei Aufnahmen ist der
Farbstoff stets am
Interface zwischen Sealer und Guttapercha-Stift
eingedrungen.
Die Abbildungsreihe 16a-c zeigt Aufnahmen der Thermafil-Technik.
Bei allen
Bildern ist die Sealerschicht sehr dünn. Die
Guttapercha-Ummantelung (GU) hat
sich auf keinem der drei Bilder vollständig vom Carrier gelöst,
jedoch kann auf
der Aufnahme 16a an der mit einem Pfeil gekennzeichneten Stelle
die Ummante-
lung nicht mehr eindeutig festgestellt werden. Auf der Abbildung
16c zeigt sich
ein Eindringen des Sealers AH Plus in die angrenzende Kanalwand
(SE). Allen
Bildern ist auch bei dieser Technik gemeinsam, dass der
Thermfil-Stift nicht zent-
ral im Wurzelkanal liegt (NZ).
-
6. Ergebnisse 48
Abb. 17a: AH / LCT Ebene 3 Abb. 18a: AH / NCT Ebene 3
Abb. 17b: AH / LCT Ebene 5 Abb. 18b: AH / NCT Ebene 5
Abb. 17c: AH / LCT Ebene 7 Abb. 18c: AH / NCT Ebene 7
VF
vS
VF vS
nr kVF
-
6. Ergebnisse 49
Die folgenden drei Abbildungen gehören der lateralen
Kondensation an. Abbil-
dung 17a liegt am weitesten apikal und zeigt neben dem
Hauptstift einen Neben-
stift. Der Hauptstift ist verformt (VF), der Sealeranteil
gering. Auf der folgenden
Aufnahme sind neben dem Hauptstift, welcher ebenfalls nicht mehr
seiner
ursprünglichen Form entspricht (VF), bereits fünf Nebenstifte
erkennbar. Der
Sealeranteil ist auch hier gering. Die Abbildung 17c lässt keine
einzelnen Gutta-
percha-Stift mehr deutlich von einander abgrenzen. Der Kanal ist
auf dieser Auf-
nahme nicht rund (nr), wobei er trotzdem durch die Stifte gut
aufgefüllt wird und
lediglich eine dünne Sealerschicht erkennbar ist.
Diesen Bildern sind die Aufnahmen der Non-compaction-Technik
gegenüberge-
stellt. Die Abbildung 18a stellt die gleiche Ebene wie die
Abbildung 17a dar, wo-
bei bei dieser Technik nur der Hauptstift sichtbar ist, welcher
im Vergleich zur
Lateralkondensationsaufnahme mit mehr Sealermaterial umgeben ist
(vS). Ähnli-
ches kann auf der fünften Schnittebene festgestellt werden. Zwar
sind neben dem
Hauptstift drei Nebenstifte erkennbar, jedoch zeigen die Stifte
eine geringere Ver-
formung als auf der Vergleichsaufnahme 17b. Auf der letzten
Aufnahme dieser
Technik sind vier Nebenstifte deutlich von Sealermaterial
umgeben und sind na-
hezu kreisrund. Sie zeigen folglich fast keine Verformung
(kVF).
-
6. Ergebnisse 50
6.2.3 GuttaFlow (GF)
Abb. 19a: GF / SCT Ebene 4 Abb. 20a: GF /TF Ebene 4
Abb. 19b: GF / SCT Ebene 6 Abb. 20b: GF / TF Ebene 6
Abb. 19c: GF / SCT Ebene 8 Abb. 20c: GF / TF Ebene 8
NZ
NZ
AB
IN
dS
-
6. Ergebnisse 51
Die Zähne der Abbildungen 19a-c sind mit Hilfe der
Einstift-Technik gefüllt wor-
den. Obwohl der Sealer GuttaFlow Guttaperchapartikel enthält,
kann er auf den
Bildern dieser Gruppe gut von den Guttapercha-Stiften
unterschieden werden. Auf
keiner der Aufnahmen können Porositäten innerhalb der
Sealerschicht ermittelt
werden. Auf der Abbildung 19a kann man sehen, dass der
Guttapercha-Stift nicht
zentral in den Kanal eingebracht worden ist (NZ), wodurch sich
eine ungleichmä-
ßige Sealerschichtstärke ergibt. Die Inkongruenz zwischen dem
Guttapercha-Stift
und einem ovalen Kanal kann deutlich auf der Abbildung 19c
beobachtet werden
(IN). Es ergibt sich daraus ebenfalls eine dickere
Sealerschicht, wobei sie im Ver-
gleich zu den Aufnahme 15a und 15b, bei welchen der Sealer AH
Plus verwendet
wurde, geringer ausfällt.
Die Bilder 20a-c gehören zur Gruppe der Thermafil-Technik.
Aufgrund der gerin-
geren Sealerschicht, kann das Material GuttaFlow schwerer von
den Guttapercha-
Stiften unterschieden werden. Abbildung 20a stellt einen nicht
zentral eingebrach-
ten Thermafil-Stift dar (NZ), wobei nicht deutlich zu erkennen
ist, ob der Carrier
ringsum von GuttaFlow umgeben ist. Auf der darauf folgenden
Abbildung kann
eine Ausbuchtung (AB) gesehen werden, die sowohl mit GuttaFlow
als auch mit
erweichter Guttapercha des Thermafil-Stiftes ausgeflossen ist.
Im Vergleich zur
Einstift-Technik kann auf der Aufnahme der 8. Ebene dieser
Technik eine deut-
lich geringere Sealerschichtstärke erkannt werden (dS).
-
6. Ergebnisse 52
Abb. 21a: GF / LCT Ebene 2 Abb. 22a: GF / NCT Ebene 4
Abb. 21b: GF / LCT Ebene 6 Abb. 22b: GF / NCT Ebene 6
Abb. 21c: GF / LCT Ebene 8 Abb. 22c: GF / NCT Ebene 8
AB vS
kVF
VF
VF VF
-
6. Ergebnisse 53
Die Abbildungen 21a-c stellen Proben dar, welche mit Hilfe der
Lateralkondensa-
tion gefüllt worden sind. Auf der zweiten Ebene kann neben dem
Hauptstift ein
Nebenstift erkannt werden. Zudem wird die Ausbuchtung de