Ph.D. ÉRTEKEZÉS TÉZISEI
AZ ADHEZÍV TÖMÉSTECHNIKA ALKALMAZÁSÁNAK HATÁSA A FOGBÉL VÉRKERINGÉSÉRE
Dr. Iványi Iván
Programvezető: Dr. Fazekas Árpád egyetemi tanár, orv.tud. doktora Témavezető: Dr. Nyárasdy Ida egyetemi docens, orv.tud. kandidátusa
Budapest, 2002
2
BEVEZETÉS Mindennapi fogorvosi tevékenységünk alapvető részévé vált az adhezív töméstechnika: a tömőanyagok ragasztása a fog keményszöveteihez. A létrejövő adhézió biztosítja a tömőanyagok elhorgonyzását, tökéletesebb széli záródását, s így csökkentheti a szekunder káriesz és a résképződésből adódó pulpális irritáció kialakulását. Az adhezív töméstechnika alkalmazása során a fogbél védelmét nem alábélelés alkalmazásával (hiszen az csökkentené az adhezív felszín nagyságát), hanem a homogén, jó széli záródás biztosításával igyekszünk elérni. Azonban máig nem egységes a kutatók állásfoglalása abban, hogy a mély kavitásokba helyezett adhezív anyagok toxikus tulajdonságai okozhatnak-e pulpális károsodást; szükséges–e a nagyon mély, a pulpát 0,5-1 mm-re megközelítő kavitásban az alábélelés. Az irodalomban fellelhető vizsgálatok gyakran egymásnak ellentmondó eredményeket mutatnak. A kérdés tisztázása metodológiai okok miatt meglehetősen nehéz. A fogbél válaszreakcióinak vizsgálatát a rigid dentinfallal körbezárt helyzete nehezíti. Tovább bonyolítja a vizsgálódást, hogy az adhezív eljárás legtöbbször összetett, több klinikai munkafázisból felépülő rendszer. Az adhéziós és fizikai tulajdonságok javítása céljából ezek az anyagok még napjainkban is folyamatos változtatásokon mennek keresztül. Ezenkívül a bondanyagok fizikai tulajdonságai áttételesen befolyásolhatják a nemzetközileg alkalmazott biokompatibilitás-vizsgálat eredményeit. Például gyenge
3
adhézió esetén a tömés és a fog között létrejövő rés és a következményes ozmotikus, bakteriális, hőmérsékletváltozásos irritációk hozzájárulhatnak a teszt során megfigyelhető pulpális irritációhoz. A nemzetközi szakirodalomban több szabványosított teszt ajánlott a tömőanyagok toxicitásának meghatározásához, melyekkel kapcsolatosan számos probléma merült fel. Az élő szövetek külső stimulusokra adott korai válasza a hemodinamika megváltozása, és általában csak ezt követi egyéb specifikus folyamatok kialakulása. A fogbél válaszreakcióiról fontos információkat ad a pulpaszövet keringésváltozásainak megfigyelése. Előbbiek alapján célszerűnek látszik tehát az adhezív rendszer összetevőinek a pulpális keringésre kifejtett közvetlen akut hatásának vizsgálata. A pulpális hatás létrejöttében az egyes adhezív alkotórészek szerepének kimutatása és a válaszreakciók során lejátszódó élettani folyamat megfigyelése hozzájárulhat az adhezív rendszerek biokompatibilitásának pontosabb megismeréséhez.
4
CÉLKITŰZÉSEK Vizsgálatainkat azért végeztük, hogy az esztétikus fogorvoslásban alkalmazott adhezív rendszerek egyes összetevőinek a pulpális keringésre kifejtett hatásait megismerjük. Ezért célul tűztük ki: 1, Eltérő összetételű kondicionálók különböző idejű alkalmazásakor a pulpális reakciók megismerését.
ANYAG ÉS MÓDSZER A vizsgálatokat Sprague Dawley hím patkányok (341 + 4 g, SE; n=184) alsó metszőfogán végeztük. Az altatott állatoknál tracheába és az a. femoralisba kanült vezettünk, a vérnyomást a kísérlet alatt regisztráltuk. Az állatok állandó maghőmérsékletét hőszabályzó segítségével biztosítottuk. Vitálmikroszkópos vizsgálatok:
2, Egy bondrendszer hatásának vizsgálatát és összehasonlítását kondicionált és nem kondicionált dentinfelszínen. 3, Két különböző összetételű bondanyag hatásának összehasonlítását. 4, Azon kémiai összetevők identifikálását, melyek a bondanyagok által kiváltott reakcióért felelősek. 5, A megfigyelt válaszreakciók élettani folyamatának megismerését, a szenzoros idegek részvételének vizsgálatát. 6, Két vizsgálóeljárást alkalmazva pontosabb kép kialakítását a pulpális változásokról, és a két eljárás eredményességének összehasonlítását.
5
A mandibulafeleket összekötő ligamentumot átvágva a két alsó állkapocsfelet szétválasztottuk. A baloldalon a lágyrészeket a csont felszínéről leválasztva az állkapocsfelet poliészter-szalaggal ellátott körkörös matricafeszítő segítségével rögzítettük. A bal alsó metszőfog vitálmikroszkópos előkészítését preparációs mikroszkóp alatt végeztük. A metszőfog mesialis és distalis oldalát, továbbá a fognyakat borító alveoláris csont egy részét a sagittalis síkkal párhuzamosan addig preparáltuk ameddig a vitálmikroszkópos berendezés mikroszkópja alatt a sértetlenül maradt dentinrétegen keresztül megfigyelhetővé nem vált a pulpális erekben a keringés. A preparált fogat a megfigyelés alatt 37°C-os konyhasó-oldat folyamatos csepegtetésével tartottuk nedvesen és állandó hőmérsékleten. A „steady state“ állapot kialakulása után (60 perc) kiválasztottunk egy olyan arteriolát, amely alkalmas volt belső átmérőjének mérésére. A kiindulási állapot mérése után a kiválasztott terület objektív felöli dentin felszínére vagy fiziológiás
6
sóoldatot (kontroll csoport), vagy a vizsgált anyagot (vizsgálati csoport) helyeztük fel. Az érlumen belső átmérőjének változásait a tesztanyag felhelyezését követően az 5., 15., 30., 60. percekben mértük. A kiindulási adatokhoz viszonyított érátmérőváltozások százalékos értékeit számítottuk ki az egyes csoportokon belül. Statisztikai tesztek segítségével vizsgáltuk a csoportok azonos mérési időpontjaihoz tartozó értékek közötti eltéréseket (ANOVA, p<0,05). Ezzel a módszerrel vizsgáltuk a kondicionálás, negyedik generációs bondrendszer kondicionálás utáni és kondicionálás nélküli hatását. Megfigyeltük továbbá aceton és nem aceton tartalmú bondanyag, illetve egyes bondanyag-összetevők (HEMA, TEGDMA) hatását. Ezenkívül méréseket végeztünk a (HEMA által kiváltott) pulpális válaszreakció hatásmechanizmusának felderítésére is (SP receptor antagonista alkalmazásával).
pulpális falán sértetlenül maradt dentinrétegen keresztül a pulpaszövet megfigyelhetővé nem vált. A kavitásnak megfelelő pulpális terület véráramlás-mérését a „steady state” állapot kialakulása (60 perces várakozás) után a tesztanyag (fiziológiás sóoldat = kontroll) felhelyezését megelőzően (0. perc), és azt követő 1., 5., 15., 30., 60. percben végeztük. A vizsgálat alatt a fogat 37 Co-os fiziológiás sóoldat folyamatos csepegtetésével tartottuk nedvesen és állandó hőmérsékleten. A megfigyelt véráramlás-értékek változását a kiindulási (0. perces) értékek százalékában fejeztük ki. Ezzel a módszerrel vizsgáltuk a negyedik generációs bondrendszer és üvegionomer alapú bondanyag pulpális hatását.
Lézer Doppler áramlásmérős vizsgálatok: A két vizsgáló eljárás összevetése céljából a vitálmikroszkópos modellnek megfelelően állítottuk össze a kísérleti protokollt. Speciális rögzítő eljárással biztosítottuk az alsó metszőfog és a lézerfej közötti elmozdulások kiküszöbölését, a lézerfej pontos pozicionálását és biztos rögzítését. A vizsgálandó anyagok felhelyezéséhez a fog buccalis felszínén operációs mikroszkóp alatt standardizált méretű V. osztályú tesztüreget alakítottunk ki. Az üreget addig mélyítettük, ameddig a kavitás
7
8
összetevők (a forgalomban lévő anyagoknak megfelelő koncentrációban) nem okoznak drasztikus azonnali pulpa reakciót. Ugyanakkor az egy esetben létrejött stasis (TEGDMA [47%]) a monomer esetleges veszélyességére utal.
EREDMÉNYEK, KÖVETKEZTETÉSEK Vitálmikroszkópos vizsgálatok eredményei: •
•
•
•
A lege artis (15-20 másodperces) kondicionálás még a nagyon vékony pulpális dentin esetén sem okozott jelentős keringésváltozást. A pulpát fedő vékony dentinréteg elegendőnek tűnik a 15-20 másodperces savhatás kivédésére. Az előírt kondicionálási idő négyszeresére növelésével, mint igen erős ingerre a pulpális arteriolák vasoconstrictióval reagáltak, ill. az esetek 40%-ában stasis alakult ki, amit rövidesen az erek teljes kiürülése, és a pulpális keringés irreversibilis összeomlása követett. A vizsgált bondanyagok vasodilatatiós hatással rendelkeznek a pulpális ereken, de egyetlen esetben sem okoztak akut irreverzibilis keringés-összeomlást. A dentin kondicionálását követően felhelyezett bondanyag gyorsabban kialakuló válaszreakciót vált ki, mint a kondicionálás mellőzése esetén. Az aceton alapú bondanyag nem okozott modellünkön jelentősebb véráramlás-változást, mint az acetont nem tartalmazó bondanyag. A vizsgált bondanyag-összetevők az adhezív rendszereknek megfelelő koncentrációban (HEMA [35%], TEGDMA [47%]) szignifikáns pulpális érátmérő-növekedést okoztak 20 másodperces applikációt követően. Az eredmények szerint az
9
•
A TEGDMA [94%] magasabb koncentrációja toxikus változásokat eredményezett; vasoconstrictiót, stasist, majd a pulpális erek teljes kiürülését okozta.
•
Az SP receptor antagonista (SPA) adagolása a fogakat nedvesen tartó folyadékba megfelelő körülmények mellett gátolta a HEMA [35%] által kiváltandó vasodilatatio kialakulását.
•
A nyugalmi állapot alatti SP-gátló adagolása vasoconstrictio kialakulását eredményezte, ami bazális SP termelésre utal.
Lézer doppler áramlásmérős vizsgálatok eredményei: •
Scotchbond Multipurpose mély kavitásban alkalmazva véráramlás-növekedést okozott a pulpális szövetben.
•
a GC Fuji Bond LC dentinragasztó nem okozott kimutatható jelentős véráramlás-változást mély kavitásban alkalmazva.
10
Ezért mély üregekben (például pulpasapkázás esetén) alacsony toxicitású monomerekből álló bondanyagok minimális idejű alkalmazása lenne kívánatos.
AZ ÉRTEKEZÉS ÚJ EREDMÉNYEI •
Elsőként mutattuk ki a bondrendszerek immediát értágító és véráramlás-fokozó hatását. Bizonyítottuk, hogy pulpaközeli bondanyagapplikációnak nincs azonnali drasztikus pulpaszövet-romboló hatása. A megfigyelt vasodilatatio és véráramlás-fokozódás valószínűsíthetően fiziológiás védekezőreakció része, és nem jelent irreverzibilis károsodást.
•
Kísérleteinkben kimutattuk, hogy az előírás szerint alkalmazott dentin kondicionálás nem okoz jelentős akut pulpális keringésváltozást, azonban a kondicionálási idő megnyújtása már végzetes pulpális hatásokkal jár.
•
Bizonyítottuk, hogy nincs jelentős különbség az aceton és nem aceton alapú bondanyagok között, a pulpális keringésváltozás tekintetében.
•
Elsőként mutattuk ki a bondanyagok egyes kémiai alkotórészeinek (HEMA, TEGDMA) pulpális érátmérő-növelő hatását. Ez a reakció már a 20 másodperces rövid applikációs idő alatt is jelentkezik. Magasabb monomer koncentrációk már ilyen rövid applikációs idő alatt is végzetes hatással lehetnek a pulpa szövetére. A monomerek magas koncentrációja a mindennapi fogorvoslásban alkalmazott (még nem polimerizált) bondanyagokban jelentős veszélyt jelent a pulpa számára mély kavitások esetén.
11
•
Elsőként bizonyítottuk a szenzoros idegek szerepét a bondanyagokra adott válaszreakcióban. Másrészről kimutattuk, hogy az SP és az SP receptorok nyugalmi állapotban is részt vesznek a fogbél keringés-szabályozásában.
•
Sikeres fogfelszíni adagolással bizonyítottuk, hogy a vitálmikroszkópos módszer egyedülálló lehetőséget nyújt bioaktív anyagok (például SPgátló) lokális, szisztémás hatás nélküli alkalmazására.
Eredményeinket összegezve megállapítjuk, hogy a klinikai alkalmazásnak megfelelően applikált adhezív rendszerek nem okoznak azonnali durva, irreverzibilis változásokat a fogbél keringésében; de esetleges nem megfelelő használatuk jelentős pulpális károsodást eredményezhet. Az értekezésben alkalmazott eljárások a fogászati anyagok azonnali, akut pulpális hatásának ellenőrző vizsgálatát teszik lehetővé, kiegészítve a nemzetközileg alkalmazott krónikus hisztológiai rutin vizsgálatok megfigyeléseit. További kontrollált krónikus vizsgálatok szükségesek a hosszú távú pulpális hatások tisztázására.
12
AZ ÉRTEKEZÉS TÉMAKÖRÉHEZ KAPCSOLÓDÓ PUBLIKÁCIÓS TEVÉKENYSÉG KÖZELMÉNYEK: I. Iványi, Á. E. Balogh, L. Rosivall, I. Nyárasdy: In vivo examination of the Scotchbond Multipurpose Dental Adhesive System in rat (vitalmicroscopic study). Operative Dentistry, 25(5), 418-423, 2000 IF(2000): 1,411 I. Iványi, B. Kispélyi, Á. Fazekas, L. Rosivall, I. Nyárasdy: The effect of acid etching on vascular diameter of pulp-vessels in rat incisor (vitalmicroscopic study). Operative Dentistry, 26(3), 248-252, 2001 IF(2000): 1,411 I. Iványi, M. Székely, L. Rosivall, Á. Fazekas, I. Nyárasdy: A kompozit tömések során alkalmazott GC Fuji Bond LC hatásának vizsgálata patkányfogak pulpális keringésére. Erdélyi Múzeum-egyesület Orvostudományi Értesítő, 73, 313-317, 2001 I. Iványi, ÁE Balogh, Á. Fazekas, L. Rosivall, I. Nyárasdy: Comparative analysis of pulpal circulatory reaction to an acetone containing and an acetone free bondmaterial as measured by vitalmicroscopy. Operative Dentistry, elfogadva 2002 IF(2000): 1,411
13
Iványi Iván, Balogh Ágnes E., Rosivall László, Nyárasdy Ida (1999): Aceton és nem aceton tartalmú bondanyagok hatásának összehasonlítása patkányfogak pulpális erein. Fogorvosi Szemle 92.151-156, 1999 Iványi Iván, Kispélyi Barbara, Lázár Anikó, Balogh Ágnes, Rosivall László, Nyárasdy Ida (2000): Kondicionálás hatása patkány-fogak keringésére. Fogorvosi Szemle 93.77-82, 2000 Az értekezésben nem tárgyalt, kapcsolódó közlemények
de
a
témához
B. Kispélyi, L. Fejérdy, I. Iványi, L. Rosivall, I. Nyárasdy: Dentin sealers effect on the diameter of pulpal microvessels – A comparative vitalmicroscopic study. Operative Dentistry 2002 IF(2000): 1,411 közlésre elfogadva Grigár Á., Iványi I, Balogh Á.E., Rosivall L, Nyárasdy I.: Kálciumhydroxid tartalmú pulpasapkázó anyag akut hatása patkányfogak pulpáris keringésére. Fogorvosi Szemle 94. 107-109, 2001 ELŐKÉSZÜLETBEN LÉVŐ KÖZLEMÉNYEK I. Iványi, ÁE. Balogh, Á. Fazekas, L. Rosivall, I. Nyárasdy: Effect of a bondmaterial on pulpal microcirculation as measured by vitalmicroscopy and laser Doppler flowmetry: a comparative study.
14
I. Iványi, B. Kispélyi, L. Rosivall, Á. Fazekas, I. Nyárasdy: Effect of Bondmaterial Constituents on Pulpal Microcirculation Measured by Vitalmicroscopy I. Iványi, B. Kispélyi, L. Rosivall, Á. Fazekas, I. Nyárasdy: SP is involved in regulation of pulpal microcirculation under basal conditions and during local administration of HEMA IDÉZHETŐ ELŐADÁSKIVONATOK: I. Iványi, M. Székely, L. Rosivall, I. Nyárasdy, Á. Fazekas (2001): Pulpal circulatory effect of glass ionomer bonding agent in rat. Journal of Dental Reseach 80(4) 1305 Iványi I, Kispélyi B, Rosivall L, Nyárasdy I (1999): The effect of acid etching on rat pulp-vessel. EuroCondenser 2(1) Iványi I., Nyárasdy I., Balogh Á.E., Rosivall L. (1998):Vitalmicroscopic Examination of the Rat Dental Pulp Exposed to Bond Materials. Journal of Dental Reseach 77B. 467 Iványi I., Nyárasdy I., Balogh Á.E., Rosivall L. (1998): Circulatory Responses to a Adhesive System on the Rat Dental Pulp (Vitalmicroscopic Study). EuroCondenser 1(1)
15
I. Iványi, Á.E.Balogh, I. Nyárasdy, L. Rosivall (1996): Effect of a dental bonding material on the vascular diameter in the dental pulp. Medical Science Monitor Volume 2/Supplement 3 41 ISSN 1234-1010 Iványi, I. Nyárasdy, Á.E.Balogh, L. Rosivall(1996): In vivo examination of bondmaterials used in dentistry (vitalmicroscopic study). Physiology vol.6/ Nr. 2(10) 55 ISSN 1223-2076 Az értekezésben nem tárgyalt, de kapcsolódó idézhető előadáskivonatok
a
témához
Á. Grigár, ÁE. Balogh, I. Iványi, L. Rosivall, I. Nyárasdy (2001): Effect of calcium-hydroxide pulp-capping material on rat’s dental pulp microcirculation. Journal of Dental Reseach 2001 80(4) 1304 Á. Grigár, I. Iványi, Á.E.Balogh, L. Rosivall, I. Nyárasdy (2001): Acute effect of calcium hydroxide-cement in rat’s dental pulpal microcirculation. Journal of Dental Reseach 2001 80(4) 1255 Á.E.Balogh, Á. Grigár, I. Iványi, L. Rosivall, I. Nyárasdy (2001): In vivo examination of a self-etching adhesive in rats. Journal of Dental Reseach 80(4) 1227 Á.E.Balogh, Á. Grigár, I. Iványi, L. Rosivall, I. Nyárasdy (2001): Effect of non-etch adhesive on the pulp circulation on rats. Journal of Dental Reseach 80(4) 1305
16
