Entwicklung eines Anwendungsprotokolls eines radioopaken Markierungsmaterials an selektiv exkavierten Kariesläsionen

Abstract

Eine selektive Exkavation tiefer kariöser Läsionen ist nachweislich geeignet, Pulpaexpositionen und pulpale Komplikationen zu reduzieren. Nichtsdestotrotz ist die Akzeptanz der selektiven Exkavation unter Praktikern begrenzt, möglicherweise auch aufgrund diagnostischer Unsicherheiten in Zusammenhang mit der versiegelten, radiologisch aber sichtbaren Residualkariesläsion. Zur Reduktion dieser Sichtbarkeit wurden röntgenopake Markierungsverfahren der kariösen Restläsion mit röntgenopaken Markierungsmaterialien empfohlen. Diese schränken jedoch die Mikrozughaftung von Dentinadhäsiven an den röntgenopak markierten Läsionen ein. Ziel dieser Studie war es, ein Anwendungsprotokoll zu entwickeln, welches eine sichere röntgenopake Maskierung der Läsion gewährleistet und die ohnehin verminderte Mikrozughaftung zwischen Adhäsiven und kariösem Dentin nicht weiter verschlechtert. Kariöse Läsionen wurden in humanen Dentinscheiben künstlich induziert und ihr Mineralverlust mit Hilfe der transversalen wellenunabhängigen Mikroradiographie (TWIM) bestimmt. Verschiedene röntgenopake Markierungslösungen (30%/50%/70%iges SnCl2 gelöst in destilliertem Wasser (AQ) oder einer 30%/60%/90%igen Ethanollösung (E30/60/90)) wurden auf die Läsionen aufgetragen und die Proben erneut via TWIM evaluiert (n=6/Gruppe). Die Lösungen mit den geringsten SnCl2-Konzentrationen bei optimalem Markierungseffekt wurden ausgewählt, um den Einfluss der Markierungslösungen auf die Mikrozughaftung eines Universaladhäsives (Scotchbond Universal, 3M) an gesundem und kariösem Dentin festzustellen (n=10/Gruppe). Um die Mikrozughaftung zu verbessern, wurden zwei Protokolle zur Entfernung von überschüssigem Markierungsmaterial getestet: Fünf Sekunden rotierende Bürstenapplikation oder 15 Sekunden Phosphorsäureätzung. Die markierten und gereinigten Oberflächen wurden via Raster-/Rückstreuungselektronenmikroskopie (REM/BSE) und energiedispersiver Röntgenspektroskopie (EDS) jeweils nach Markierung und Reinigung der Oberfläche analysiert. Das erfolgversprechendste Applikationsprotokoll wurde erneut mikroradiografisch reevaluiert. Die Röntgenopazität wurde durch die Markierungslösungen signifikant erhöht, die konsistentesten Ergebnisse zeigten sich bei Markierung mit 30% SnCl2 AQ und 30% SnCl2 E30. Die Mikrozugfestigkeit wurde durch die Markierung an kariösem, nicht aber an gesundem Dentin signifikant verringert (p<0,01). Mikroskopisch wurde ein dichter Teppich aus SnCl2-Präzipitaten festgestellt. Die Entfernung der Präzipitate auf kariösem Dentin durch die Bürstenapplikation zeigte optisch einen Reinigungseffekt, die Phosphorsäureätzung kompensierte auch die Verringerung der Haftfestigkeit (Median; Interquartilbereich: markiertes und gereinigtes Dentin 21,3 MPa; 10,8 MPa; nicht markiertes und nicht gereinigtes Dentin: 17,4 MPa; 20,6 MPa); eine Reinigung mit Bürstchen konnte dies nicht bewirken (13,2 MPa; 13,9 MPa). Die Phosphorsäureätzung reduzierte die durch die Applikation des Markierungsmaterials gesteigerte Röntgenopazität der Läsionen nicht signifikant (p=0,055). Durch die Kombination einer röntgenopaken Markierung und einem anschließenden Reinigungsschritt mit Phosphorsäureätzung konnte eine Maskierung der Residualkaries ohne Verringerung der Mikrozughaftung des eingesetzten Universaladhäsives erreicht werden. Vor dem klinischen Einsatz sollten weitere Fragen, u.a. zu Auswirkungen auf die pulpale Gesundheit, getestet werden.

Selective excavation of deep carious lesions has been shown to reduce pulpal exposures and pulpal complications. Nevertheless the acceptance of selective excavation among practitioners is limited, possibly also due to diagnostic uncertainties related to the sealed but radiographically visible residual caries lesion. Radiopaque tagging procedures of the residual carious lesion with radiopaque tagging materials have been recommended to reduce this visibility, but these limit the microtensile bondstrength of dentin adhesives to the radiopaque tagged lesions. The aim of this study was to develop an application protocol that ensures reliable radiopaque masking of the lesion and does not further deteriorate the already reduced microtensile bondstrength between adhesives and carious dentin. Carious lesions were artificially induced in human dentin slices and their mineral loss was determined using transversal wavelength-independent microradiography (TWIM). Different radiopaque tagging solutions (30%/50%/70% SnCl2 dissolved in distilled water (AQ) or a 30%/60%/90% ethanol solution (E30/60/90)) were applied to the lesions, and the samples were evaluated again via TWIM (n=6/group). The solutions with the lowest SnCl2 concentrations with optimal tagging effect were selected to determine the influence of the tagging solutions on the microtensile bond strength of a universal adhesive (Scotchbond Universal, 3M) to sound and carious dentin (n=10/group). To improve microtensile bondstrength, two protocols for removing excess tagging material were tested: Five second rotating brush application or 15-second phosphoric acid etching. The tagged and cleaned surfaces were analyzed via scanning/backscattered electron microscopy (SEM/BSE) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) after tagging and cleaning the surface, respectively. The most promising application protocol was reevaluated by microradiography. Radiopacity was significantly increased by the tagging solutions with the most consistent results shown for tagging with 30% SnCl2 AQ and 30% SnCl2 E30. Microtensile bondstrength was significantly decreased by tagging on carious but not on sound dentin (p<0.01). Microscopically, a dense carpet of SnCl2 precipitations was observed. Removal of precipitations on carious dentin by brush application showed a cleaning effect optically. Phosphoric acid etching also compensated for the reduction in bond strength (median; interquartile range: tagged and cleaned dentin 21.3 MPa; 10.8 MPa; untagged and uncleaned dentin: 17.4 MPa; 20.6 MPa); brush application failed to do so (13.2 MPa; 13.9 MPa). Phosphoric acid etching did not significantly reduce the increased radiopacity of the lesions caused by application of the tagging material (p=0.055). The combination of radiopaque tagging and a subsequent cleaning step with phosphoric acid etching achieved masking of residual caries without reducing microtensile bondstrength of the universal adhesive used. Further questions including effects on pulpal health should be tested before clinical use.