Einleitung: Die mikrobielle Kontamination und adhäsives Verbundversagen von bzw. in Dentin stellen die Therapie von Karies und Folgeerkrankungen des Endodonts vor Herausforderungen. Kaltes Plasma (CAP) und Ultraschall stellen in diesem Kontext vielversprechende Ansätze zur supportiven antimikrobiellen Therapie und im Fall von CAPs zur Verbesserung der adhäsiven Verbundfestigkeit dar. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war I) die Untersuchung der antibakteriellen Wirksamkeit von CAP in Wurzelkaries und II) dessen Einfluss auf die Verbundfestigkeit in Dentin. III) Ferner wurde evaluiert, inwiefern eine supportive Sonikation (PUI) eine Beeinflussung der Erfolgsrate endodontischer Therapien zeigt. Methoden: I) In 50 humanen Dentinproben wurden artifiziell Wurzelkaries und Biofilme erzeugt, diese entweder mit einem Plasmajet (CAPI), Delectric-Barrier-Discharge-Plasma (CAPII), Chlorhexidin (CHX), Silberdiaminfluorid (SDF) oder einer Negativkontrolltherapie behandelt und anschließend die Zahl der koloniebildenden Einheiten (CFU) bestimmt. II) Zudem erfolgte an je 24 nicht-demineralisierten und demineralisierten humanen Dentinproben eine Anwendung von CAPI, CAPII oder eine Negativkontrollbehandlung und nach Applikation eines Adhäsivs sowie Composites die Ermittlung der Abzugsfestigkeit (TBS). III) Zuletzt wurden Daten und Röntgenaufnahmen von 199 Zähnen nach endodontischer Therapie mit einem von zwei standardisierten Spülprotokollen (I=NaOCl vs. II=NaOCl+EDTA+PUI (jeweils +CHX bei allen Revisionen)) retrospektiv analysiert. Ergebnisse: I) Die Applikation aller Agentien auf Wurzelkaries führte zu signifikant kleineren CFU-Zahlen verglichen mit der Negativkontrolle (p0,01; Mann-Whitney U-Test) bei logarithmischen Reduktionsfaktoren von 1,18 (CAPI), 0,61 (CAPII), 0,81 (CHX) und 1,95 (SDF), wobei der Unterschied zwischen CAPII und SDF signifikant war (p=0,004). II) Im Vergleich zur jeweiligen Kontrollgruppe fanden sich zudem signifikant höhere TBS-Werte nach Anwendung von CAPII in nicht-demineralisiertem (Medianwerte: 16,95 vs. 4,2MPa; p=0,001; Mann-Whitney U-Test) und für CAPI und CAPII in demineralisiertem Dentin (11,68 und 4,6 vs. 0MPa; p=0,003 und 0,038). III) Die Häufigkeit eines endodontischen Therapieerfolgs (Abwesenheit von Symptomen und Remission gemäß periapikalem Index) zeigte keine signifikante Assoziation mit der Verwendung eines spezifischen Spülprotokolls (I=72,6 vs. II=82,2%; p=0,203; Chi2-Test). Schlussfolgerungen: I) CAPs, CHX und SDF erscheinen aufgrund ihrer antibakteriellen Wirksamkeit geeignet zur konservativen Wurzelkariestherapie. II) Ferner bieten CAPs ein Potenzial zur Verbesserung der adhäsiven Verbundfestigkeit, wobei das Ausmaß des Effekts eine Abhängigkeit von der Plasmaquelle und dem Demineralisationsgrad des Dentins zeigte. III) Die supportive Anwendung von PUI führte innerhalb der vorliegenden Studie bei suffizientem mechanischem Debridement unter Anwendung von NaOCl (und CHX) zu keiner weiteren Erhöhung der endodontischen Erfolgsrate.
Microbial contamination and adhesive bond failure in dentin remain challenges to the treatment of caries and endodontic diseases. Cold atmospheric plasma (CAP) and ultrasonication are promising approaches to support antimicrobial therapy, and in the case of CAPs to enhance the adhesive bond strength. Hence, the aim of the present study was to I) investigate the bactericidal efficacy of CAP in root caries, II) and its influence on the tensile bond strength (TBS) in dentin. III) Furthermore, the intent was to analyze if supportive sonication (PUI) would increase the success rate of endodontic therapy. Methods: I) Fifty artificial root caries lesions were exposed to either CAP from a plasma-jet (CAPI) or a dielectric-barrier-dischargedevice (CAPII), chlorhexidine (CHX), silver diamine fluoride (SDF) or a negative control treatment. Subsequently, the colony forming units (CFU) were counted. II) Furthermore, CAPI, CAPII or a negative control treatment were applied to 24 non-demineralized and 24 demineralized dentin specimens followed by administering an adhesive system / dental composite, and TBS-testing. III) In addition, data and radiographs of 199 teeth after endodontic treatment applying one of two standardized irrigation protocols (I=NaOCl vs. II=NaOCl+EDTA+PUI (+CHX in all revision cases)) were retrospectively analyzed. Results: I) The application of all agents resulted in significantly lower CFU-counts compared to the control (p£0.01; Mann-Whitney U-test). Logarithmic reduction factors were 1.18 (CAPI), 0.61 (CAPII), 0.81 (CHX) and 1.95 (SDF), whereby the difference between CAPII and SDF was significant (p=0.004) II). In comparison to the respective control significantly higher TBS-values were found after exposing non-demineralized dentin to CAPII (median: 16.95 vs. 4.2MPa; p=0.001; Mann-Whitney U-test), and following CAPI and CAPII irradiation to demineralized dentin (11.68 and 4.6 vs. 0MPa; p=0.003 und 0.038). III) No significant association between the frequency of endodontic therapy success (absence of symptoms and remission according to the periapical index) and the use of one of the irrigation protocols was found (I=72.6 vs. II=82.2%; p=0.203; chi2-Test). Conclusions: I) Due to their antibacterial effects all tested agents appear to be appropriate for the conservative treatment of root caries. II) In addition, CAPs potentially increase the adhesive bond strength in dentin, whereby the effect depended on the plasma source and the degree of dentinal demineralization. III) The supportive use of PUI did not increase the endodontic therapy success rate, at least within the present study where sufficient mechanical debridement as well as NaOCl (and CHX) were applied in both groups.
