Einfluss verschiedener Ätzgele auf die Erosion der Oberflächenschicht kariöser Läsionen in vitro

Abstract

Die Penetration niedrig visköser Kunststoffe in approximale Schmelzläsionen könnte ein vielversprechender Therapieansatz sein, um das Voranschreiten kariöser Läsion zu verhindern. Allerdings wird das Eindringen der Materialien durch die stark mineralisierte Oberflächenschicht der natürlichen Läsionen behindert. Deshalb könnte eine zumindest partielle Entfernung der Oberflächenschicht vorteilhaft sein, um tiefere Penetrationen zu ermöglichen. Zur Wirkung verschiedener Säuren auf die Oberflächenschicht der Karies liegen keine Studien in der zugänglichen Literatur vor. Deshalb war es das Ziel dieser Studie, den Effekt von drei verschiedenen saueren Gelen bei unterschiedlichen Applikationszeiten auf die Erosion der Oberflächenschicht zu untersuchen. Extrahierte humane Molaren und Prämolaren mit approximalen initialen Läsionen wurden in der Mitte der Läsion geteilt. Nach visueller Prüfung wurden 96 Läsionen mit einer Ausdehnung der Karies bis in die äußere Schmelzhälfte ausgewählt. Mit Nagellack wurden die Schnittfläche sowie eine Hälfte jeder Läsion (Kontrolle) abgedeckt. Anschließend wurden die Läsionen entweder mit Phosphorsäure- (37 %) oder Salzsäuregel (5 % oder 15 %) für entweder 30, 60, 90 oder 120 Sekunden (n = 8 / Gruppe) geätzt. Die Proben wurden mit Hilfe der konfokalen Laser-Raster-Mikroskopie und der transversalen Mikroradiografie (TMR) untersucht. Die prozentuale Reduktion der Oberflächenschicht war signifikant größer bei den Läsionen, die für 90 bzw. 120 Sekunden mit 15%iger Salzsäure geätzt wurden im Vergleich zu einer Ätzung mit Phosphorsäure (p < 0.05; ANOVA, Bonferroni). Die mediane (25. Perzentil; 75. Perzentil) prozentuale Reduktion der Oberflächenschichtdicken nach einer Ätzung mit Phosphorsäure für 120 Sekunden betrug 44 % (22; 62) Nach einer Ätzung für 120 Sekunden mit 15%iger Salzsäure konnten im Median Reduktionen von bis zu 96 % (58; 100) erreicht werden. Es konnten keine signifikanten Unterschiede hinsichtlich der Erosionstiefe der Läsions- zu den gesunden Bereichen festgestellt werden (p ≥ 0.05; t-Test). Der Mineralverlust (TMR) der obersten 50 µm war nach Behandlung mit 15%iger Salzsäure für 90 Sekunden und 120 Sekunden im Vergleich zur Ätzung mit 5%iger Salzsäure für 30 und 90 Sekunden sowie mit Phosphorsäure signifikant erhöht (p < 0,05; ANOVA Bonferroni). Hieraus kann geschlussfolgert werden, dass eine Ätzung mit 15%iger Salzsäure für mindestens 90 Sekunden geeignet erscheint, um die pseudointakte Oberflächenschicht von natürlichen Läsionen größtenteils aufzulösen, wodurch die Penetration eines niedrig viskösen Kunststoffes erleichtert werden könnte.

The penetration of proximal enamel lesions with low viscous resins could be a viable approach to arrest lesion progression. However, penetration of materials might be hampered by the relatively highly mineralized surface layers of natural lesions. Studies focusing on the erosive effects of acid gels are not available so far. Therefore, the aim of this study was to compare the effects of three different etching gels in removing the surface layer for various etching times. Extracted human molars and premolars showing proximal white spot lesions were cut across the demineralized areas. Ninety-six lesions expected from visual examination to be confined to the outer enamel (C1) were selected. The cut surface and half of each lesion were varnished, thus serving as control. Subsequently, the lesions were etched with either phosphoric (37 %) or hydrochloric (5 %or 15 %) acid gel for 30, 60, 90 and 120 s (n = 8/group). Specimens were examined using confocal microscopy and transversal microradiography (TMR). Surface layer reduction was significantly increased in lesions etched with 15% HCl gel for 90 and 120 s compared to those etched with H3PO4 gel (p<0.05; ANOVA, Bonferroni). Median (25. Percentile; 75. percentile) percentage reduction of the surface layer thickness after etching with phosphoric acid for 120 seconds was 44 % (22; 62). After etching for 120 seconds with 15 % hydrochloric acid, median reductions of 96 % (58; 100) were achieved. No significant differences regarding the depths of erosion in the lesions compared to sound enamel could be observed (p≥0.05; t-test). Mineral loss (TMR) of outermost 50 µm of the lesions was significantly increased after treatment with 15 % hydrochloric acid for 90 seconds and 120 seconds compared to etching with 5% hydrochloric acid for 30 and 90 seconds as well as with phosphoric acid (p <0.05, ANOVA, Bonferroni). An almost complete reduction in the surface layer of natural enamel caries can be achieved by etching with 15% hydrochloric acid gel for 90-120 s. This regime might be beneficial to enable penetration of low viscous resins into natural lesions.