ELECTRON MICROSCOPE EVALUATION OF ENAMEL SLAYS AFTER AIR ROTOR STRIPPING

W dokumencie Annales Academiae Medicae Stetinensis = Roczniki Pomorskiej Akademii Medycznej w Szczecinie. 2007, 53, Supl. 3 (Stron 91-96)

1 Samodzielna Pracownia Wad Rozwojowych Twarzy Katedry Ortopedii Szczękowej i Ortodoncji Akademii Medycznej we Wrocławiu ul. Krakowska 26, 50-425 Wrocław

Kierownik: dr n. med. Janina Szeląg

2 Katedra i Klinika Stomatologii Zachowawczej i Periodontologii Akademii Medycznej w Poznaniu ul. Bukowska 70, 60-812 Poznań

Kierownik: prof. dr hab. n. med. Janina Stopa

Summary

Introduction: Air rotor stripping (ARS) – procedure which is applied in orthodontic therapy during crowding treatment – enables for controlled removal of enamel layer from proximal surfaces. condition of deeper enamel layers is crucial for hypothetic cariogenic implications.

Objectives: evaluation of deeper layers of enamel on proxi-mal surface of teeth which had undergone ARS procedure.

Material and methods: The research material consisted of 15 human premolars. Stripping was conducted using Sheridan’s advocated tools; burr No 699Lc i 848FD Raintree essix Ltd. Scanning electron microscope – BS 300 Tesla for enamel evaluation was used. Microscope magnification of 100 and 1000 times was applied.

Results: We had conducted occurrence of demineraliza-tion of deeper enamel layer with different intensity. The depth of demineralization varied between 350 and 500 μm.

Conclusions: Stripping reduces enamel layer – and therefore transmits demineralization area towards surface (contact fluoridation is recommended).

K e y w o r d s: stripping – scanning electron microscopy – human teeth.

Streszczenie

Wstęp: Zabieg strippingu turbinowego (air rotor stripping – ARS), często stosowany podczas leczenia

ortodontycz-nego, polega na kontrolowanym usuwaniu określonej war-stwy szkliwa zębów z powierzchni stycznych. Stan warstw podpowierzchniowych szkliwa może mieć znaczenie dla ewentualnych komplikacji kariogennych po tym zabiegu.

celem pracy była ocena stanu podpowierzchniowych warstw szkliwa na powierzchniach stycznych zębów pod-danych zabiegowi ARS.

Materiał i metody: Materiał badawczy stanowiło 15 ludz-kich zębów przedtrzonowych. Stripping wykonano wybranymi wiertłami z zestawu Sheridana: wiertła 699Lc i 848FD Ra-intree essix. Badania obrazowania topografii szkliwa prze-prowadzono przy użyciu elektronowego mikroskopu skanin-gowego BS300 firmy Tesla. Obrazy topografii powierzchni dokumentowano przy powiększeniach ok. 100 i 1000 razy.

Wyniki: Stwierdzono występowanie uszkodzeń warstw podpowierzchniowych szkliwa o różnej intensywności. Głę-bokość podpowierzchniowej demineralizacji po zabiegu wahała się 350–500 µm.

Wnioski: Stripping, redukując warstwę podpowierzch-niową, przesuwa obszar demineralizacji ku powierzchni (zalecana jest fluoryzacja kontaktowa po zabiegu).

H a s ł a: stripping – skaningowy mikroskop elektronowy – zęby ludzkie.

Wstęp

Zabieg strippingu, stosowany podczas leczenia or-todontycznego, polega na kontrolowanym usuwaniu

90 MARcIN MIKULeWIcZ, TeReSA MATTHeWS-BRZOZOWSKA w łuku zębowym Frasaco AG-3 GOK, zalanie form nie-bieskim gipsem 3 klasy ścieralności Kromotypo type3, uwolnienie modelu doświadczalnego z formy. Ustawione w modelu zęby zostały poddane zabiegowi strippingu.

Redukcję szkliwa wykonano na mezjalnej i dystalnej powierzchni każdego zęba. Stripping wykonano wybra-nymi wiertłami (metodyka wg Sheridana): początkowa redukcja szkliwa wiertłem 699Lc przy ok. 450 000 obr./

min Raintree essix, INc, końcowe polerowanie z uży-ciem wiertła 848FD przy ok. 450 000 obr./min Raintree essix, INc [1], finalne polerowanie przy użyciu dysków polerujących Sof-Lex Fine (3M eSPe) – czas polerowania 45 s. Stosowano chłodzenie wodne podczas usuwania warstwy szkliwa i polerowania. Po wykonanym zabiegu zęby wycinano z łuku przy użycia tarczy diamentowej na wysokości szyjki zęba. Następnie delikatnie oczysz-czano powierzchnię korony zęba szczotką do zębów pod bieżącą wodą i płukano w wodzie destylowanej. Wszystkie zęby cięto na 2 części piłą wolnoobrotową z tarczą diamen-tową (grubość tarczy 0,1 mm) firmy Büchler, chłodzoną wodą destylowaną. Powierzchnia cięcia przechodziła przez powierzchnie styczne bliższą i dalszą w długiej osi zęba przez powierzchnie poddane zabiegowi. Po rozdzieleniu korony zębów na 2 części, zgłady szkliwa i zębiny wyko-nano dyskami Sof-Lex Fine i przesłano do badania SeM.

Badania obrazowania topografii szkliwa (powierzchni i warstw głębszych) przeprowadzono przy użyciu elek-tronowego mikroskopu skaningowego BS300 firmy Tesla.

Procedura przygotowawcza próbek do badania w SeM wyglądała następująco: dwukrotne płukanie w wodzie destylowanej, oczyszczenie w płuczce ultradźwiękowej (5 min), suszenie preparatu, naklejenie na stolik, napylenie spektralnie czystym srebrem (100%) w napylarce próżnio-wej Hochvacuum Dresden B.30.1, zmostkowanie preparatu z powierzchnią stolika. Obrazy topografii powierzchni utworzone przez elektrony wtórne (SeI) dokumentowano przy powiększeniach 100 i 1000 razy.

Wyniki

Otrzymano 60 (analizowano 30 stycznych powierzch-ni) zgładów powierzchni interproksymalnych po zabiegu strippingu. Wyniki oceny zgładów powierzchni interprok-symalnych zębów przedtrzonowych przedstawiono na 7 reprezentatywnych rycinach.

Stwierdzono występowanie demineralizacji warstw podpowierzchniowych szkliwa o różnej intensywności na wszystkich powierzchniach analizowanych próbek.

Podpowierzchniową demineralizację stwierdzono w szkliwie w zębach po zabiegu strippingu na głębokości 350–500 µm. Uszkodzenie szkliwa przebiegało wg I, II i III typu Silverstona [16]. Zaobserwowano występowanie w części preparatów „szczelin” od powierzchni w głąb szkliwa lub w okolicy strefy połączenia szkliwno-zębi-nowego.

określonej warstwy szkliwa z powierzchni stycznych zębów siecznych, przedtrzonowych i kłów. W piśmien-nictwie wyróżnia się stripping ręczny – wykonywany przy użyciu pasków ściernych oraz stripping turbinowy (air rotor stripping – ARS) wykonywany przy użyciu obrotowych narzędzi tnących i polerujących [1]. Zalecane jest usunięcie ok. 0,20–0,30 mm z powierzchni stycznej siekaczy, 0,30–0,40 mm kłów i 0,25–0,40 mm zębów przedtrzonowych [2, 3]. W pracach naukowych często pojawia się pytanie o możliwe, hipotetyczne kariogenne komplikacje po wykonaniu zabiegu strippingu. Niektórzy autorzy zalecają wzmożoną higienę jamy ustnej po wyko-naniu zabiegu strippingu, inni stosowanie laków fluorko-wych [4, 5]. W piśmiennictwie narzędziami stosowanymi do oceny powierzchni szkliwa po zabiegu strippingu są m.

in. profilometry kontaktowe i bezkontaktowe, a także skaningowe mikroskopy elektronowe (SeM) [6, 7, 8].

Analiza powierzchni próbek za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego daje takie cechy, jak wysoką rozdzielczość i dużą głębię ostrości. Skaningowe mikro-skopy elektronowe umożliwiają dokładną analizę po-wierzchni zewnętrznych, badań struktury, szlifów, a także analizy chemicznej próbek ciał stałych. Analiza obrazów otrzymanych w wyniku zastosowania SEM do oceny po-wierzchni tkanek zęba powinna uwzględniać złożoność budowy zęba oraz różnorodność otrzymanych informacji diagnostycznych [9, 10]. Mikroskopy elektronowe znaj-dowały zastosowanie m.in. w badaniach dotyczących obrazu próchnicy w zębach mlecznych, obrazu szkliwa w próchnicy początkowej oraz morfologii twardych tka-nek zęba w pobliżu ubytku próchnicowego bądź oceny stosunków anatomicznych w obrębie szyjek zębowych w zębach z abrazją, oceny warstwy powierzchniowej w stadium próchnicy początkowej i zaawansowanej, a także zastosowanych do jej rekonstrukcji materiałów wypełniających [11, 12, 13, 14, 15].

celem pracy była ocena jakościowa stanu podpowierzch-niowych warstw szkliwa na powierzchniach stycznych zę-bów poddanych zabiegowi ARS.

Materiał i metody

Materiał badawczy stanowiło 15 ludzkich zębów przedtrzonowych, usuniętych ze wskazań ortodontycz-nych, bez klinicznie stwierdzanych zmian próchnicowych i wypełnień, pochodzących od osób odmiany białej obojga płci w wieku 12–16 lat. Zęby po ekstrakcji oczyszczano szczotką do zębów pod bieżącą wodą, płukano je wodą destylowaną, umieszczano w pojemniku z zdejonizowa-ną wodą destylowazdejonizowa-ną. Każdy pojemnik był oznaczony metryczką zawierającą dane o płci pacjenta, wieku, nu-merze zęba. Tak opisane i zabezpieczone zęby w ciągu 72 godz. poddawano dalszym procedurom. Przygotowanie 15 zębów do zabiegu strippingu wyglądało następująco:

umocowanie zębów w formach imitujących ustawienie

OceNA eLeKTRONOWO-MIKROSKOPOWA ZGŁADÓW SZKLIWA PO ZABIeGU STRIPPINGU TURBINOWeGO 91

Ryc. 1. Zgład ściany bocznej powierzchni proksymalnej. Demineralizacja podpowierzchniowa z widocznym miejscem demineralizacji oraz szczeliną

biegnącą od powierzchni preparatu do połączenia szkliwno-zębinowego Fig. 1. Dental slay of proximal surface. enlargement of demineralization

area-crack deriving from surface to enamel-dentin junction

Ryc. 2. Zgład ściany bocznej powierzchni proksymalnej.

Powiększenie miejsca demineralizacji (z ryc. 1)

Fig. 2. Dental slay of proximal surface. enlargement of demineralization area from fig. 1

Ryc. 3. Zgład ściany bocznej powierzchni proksymalnej.

Widoczne miejsce demineralizacji Fig. 3. Dental slay of proximal surface.

Demineralization area visible

Ryc. 4. Zgład ściany bocznej powierzchni proksymalnej.

Widoczne miejsce demineralizacji Fig. 4. Dental slay of proximal surface.

Demineralization area visible

Ryc. 5. Zgład ściany bocznej powierzchni proksymalnej. Powiększenie obszaru podpowierzchniowej (z ryc. 4.) mikrodemineralizacji – typ I i II Fig. 5. Dental slay of proximal surface. enlargement of demineralization

area – type I and II, from fig. 4

Ryc. 6. Zgład ściany bocznej powierzchni proksymalnej.

Powiększenie obszaru podpowierzchniowej demineralizacji Fig. 6. Dental slay of proximal surface. enlargement

of demineralization area

92 MARcIN MIKULeWIcZ, TeReSA MATTHeWS-BRZOZOWSKA

Dyskusja

Ocenę topografii i morfologii stycznych powierzchni szkliwa zębów przedtrzonowych po zabiegu ARS dokonano przy użyciu SeM. Zastosowanie SeM ukazało występowa-nie obszarów podpowierzchniowej demineralizacji na zgła-dach ścian bocznych na różnych głębokościach. Ze wzglę-du na brak doniesień w piśmiennictwie oceniających stan warstw głębszych szkliwa po zabiegu strippingu dyskusję można odnieść tylko do badań powierzchni szkliwa. W wielu pracach autorzy oceniali stan powierzchni szkliwa po za-biegu strippingu za pomocą SeM, stwierdzając obecność bruzd i rys powstałych w wyniku zabiegu, nawet do roku od przeprowadzenia zabiegu [17, 18]. Podobne obrazy, a za-tem i wnioski wyciągnęli także Arcuri i wsp., podkreślając, że powierzchnia szkliwa po preparacji instrumentami ob-rotowymi może zostać bardziej wygładzona po zastoso-waniu odpowiednich narzędzi polerujących. Największa gładkość powierzchni w ich doświadczeniu była osiągnięta przy zastosowaniu finierów diamentowych, polerowania za pomocą szczotek i mieszanki fluoru z pumeksem oraz gumek polerujących [19]. Pawlicki i wsp. stwierdzili w ba-daniu SeM, że wiertła diamentowe turbinowe powodują mniejsze uszkodzenia szkliwa w stosunku do wierteł nisko-obrotowych [20]. We wszystkich wyżej cytowanych pracach oceniono tylko powierzchnię szkliwa, a zatem trudno było odnieść się do stanu głębszych jego warstw. W pracy własnej w analizowanych zgładach powierzchni szkliwa stwierdzono występowanie ognisk demineralizacji przebiegającej wg I, II, III typu (typ I – demineralizacja rdzeni pryzmatów, typ II – demineralizacji ulegają pryzmaty na obwodzie, typ III – całkowita utrata struktury pryzmatycznej) [16].

Najczęściej obserwowano I i II typ, bardzo rzadko typ III.

Powiązanie wzrostu chropowatości na powierzchni z wystę-powaniem demineralizacji podpowierzchniowej jest trudne ze względu na niemożność prowadzenia jednoczasowych

Ryc. 7. Zgład ściany bocznej powierzchni proksymalnej.

Powiększenie obszaru podpowierzchniowej demineralizacji Fig. 7. Dental slay of proximal surface. enlargement

of demineralization area

obserwacji. Istnieją jednakże doniesienia potwierdzające taką zależność [7]. Arends i Christofferson na podstawie modelu termodynamicznego powstawania próchnicy szkliwa wywnioskowali, że warstwa powierzchniowa pokrywająca podpowierzchniowy ubytek może być wyjaśniona poprzez zmiany gradientu rozpuszczalności produktu szkliwa, poro-watości szkliwa i stałej szybkości reakcji rozpuszczalności.

Te 3 gradienty nie występują w przypadkach, kiedy two-rzy się warstwa powierzchniowa – w ubytkach powstałych w miejscach uszkodzonego apatytu i w przypadkach, kiedy szkliwo jest wypolerowane [21]. Nieco odmiennie można wyjaśnić sytuację starcia szkliwa następującego bardzo powoli, ale systematycznie z powodu aktu żucia lub czyn-nościowych kontaktów szkliwa ze szkliwem zębów lub uzu-pełnień protetycznych w łuku przeciwstawnym, w takich sytuacjach może nie dochodzić do demineralizacji warstw podpowierzchniowych [22].

W piśmiennictwie, w którym badacze wybrali jako opcję leczenia ortodontycznego stripping, podkreśla się koniecz-ność stosowania fluoryzacji [5, 23, 24]. Jest to istotny i ważny problem podnoszony w pracach, w których zajmowano się zagadnieniem zagrożenia powstania próchnicy w wyniku nie tylko redukcji szkliwa [25, 26, 27]. Konieczność zastoso-wania fluoryzacji kontaktowej jest również sugestią autorów pracy, ponieważ zaobserwowano występowanie obszarów demineralizacji podpowierzchniowej na powierzchniach stycznych zębów przedtrzonowych, co jest jednoznaczne z wczesną próchnicą.

Wnioski

Należy pokreślić, że stripping redukując warstwę podpowierzchniową, przesuwa obszar demineralizacji ku powierzchni. Stwierdzono występowanie podpowierzchnio-wej demineralizacji szkliwa na powierzchniach stycznych w badaniu SEM. Terapia ARS wymaga zatem zastosowania fluoryzacji kontaktowej i monitorowania strippowanych powierzchni szkliwa przez dłuższy czas.

Piśmiennictwo

Sheridan J.J.

1. : Air-rotor stripping. J. clin. Orthod. 1985, 19, 43–59.

Tuverson D.L.

2. : Anterior interocclusal relations. Am J. Orthod. 1980, 78, 361–370.

Sheridan J.J.

3. : Air-rotor stripping update. J. clin. Orthod. 1987, 21, 781–788.

Sheridan J.J., Ledoux P.M.

4. : Air-rotor stripping and proximal sealants.

An SeM evaluation. J. clin. Orthod. 1989, 23, 790–794.

De-Harfin J.F.

5. : Interproximal stripping for the treatment of adult crowd-ing. J. clin. Orthod. 2000, 34, 424–433.

Mikulewicz M., Szymkowski J., Matthews-Brzozowska T.

6. : Pomiary

ste-reometryczne stycznych powierzchni szkliwa zębów – doniesienie wstępne. Materiały Kongresowe, 2004, 535–537.

Matthews-Brzozowska T., Cellary A.

7. : Zastosowanie pomiarów

bez-stykowych i bez-stykowych do analizy powierzchni szkliwa – doniesienie wstępne. czas. Stomatol. 2002, 55, 3, 147–152.

OceNA eLeKTRONOWO-MIKROSKOPOWA ZGŁADÓW SZKLIWA PO ZABIeGU STRIPPINGU TURBINOWeGO 93

Matthews-Brzozowska T., Cellary A., Chajda J.

8. : Quantitative and

qualitative studies on changes in enamel surface roughness using contactless and contact measurments. Ann. Acad. Med. Siles. 2000, 31, 174–179.

Magas S., Górski Z., Waligóra W., Fritzkowski G.

9. : Zastosowanie

spektroskopii elektronów Augera do badania składu chemicznego powierzchniowej warstwy szkliwa zębów. czas. Stomatol. 1990, 43, 408–411.

Zasada D., Zaborowski P., Żmuda S.

10. : Możliwości zastosowania

anali-tycznej skaningowej mikroskopii elektronowej (SeM) do oceny twar-dych tkanek zęba. Stom. Współcz. 1998, 5, 160–165.

Brauman-Furmanek S.

11. : Stosunki anatomiczne w obrębie szyjek zę-bowych w zębach z abrazją – badanie w SeM. czas. Stomatol. 2000, 53, 276–283.

Haikel Y., Frank R.M., Voegel J.C.

12. : Scanning electron microscopy

of the human enamel layer of incipient carious lesions. Caries Res.

1983, 17, 1–13.

Knychalska-Karwan Z., Pawlicki R.

13. : Próchnica zębów mlecznych w

ob-razie morfologicznym w SEM i mikroanalitycznym w mikrosondzie RTG. czas. Stomatol. 1999, 52, 8–13.

Pawlicki R., Knychalska-Karwan Z., Karwan T.

14. : Twarde tkanki zębów

u ludzi w młodym, średnim i podeszłym wieku. Badania w elektrono-wym mikroskopie skaningoelektrono-wym i mikroanalizatorze rentgenowskim.

czas. Stomatol. 1994, 47, 672–680.

Pawlicki R., Knychalska-Karwan Z., Nowogrodzka-Zagórska M., 15. Dragan A.: Powierzchnie żujące zębów poddane i niepoddane

szli-fowaniu przed lakowaniem. Badania porównawcze w skaningowym mikroskopie elektronowym. Mag. Stom. 2000, 10, 52–54.

Silverstone L.M., Saxton C.A., Dogon I.L., Fejerskov O.

16. : Variation in

the pattern of acid etching of human dental enamel examined by scan-ning electron microscopy. caries Res. 1975, 9, 373–387.

Radlanski R.J., Jager A., Zimmer B.

17. : Morphology of interdentaly stripped

enamel one year after stripping. J. clin. Orthod. 1989, 23, 748–750.

Radlanski R.J., Jager A., Zimmer B., Schwestka R., Bertzbach F.

18. :

ergeb-nisse rasterelektronenmikroskopischer Untersuchungen zum interden-talen Strippen in vitro. Fortschr. Kieferorthop. 1989, 50, 276–284.

Arcuri M.R., Schneider R.L., Strug R.A., Clancy J.M.

19. : Scanning electron

microscope analysis of tooth enamel treated with rotary instruments and abrasives. J. Prosthet. Dent. 1993, 69, 483–490.

Pawlicki R., Knychalska-Karwan Z., Nowogrodzka-Zagórska M., Dra-20. gan A.: Ocena w SeM wpływu wierteł diamentowych na powierzchnię

szkliwa w zależności od szybkości obrotów wiertarki lub turbiny. czas.

Stomatol. 1999, 52, 653–658.

Arends J., Christofferson J.

21. : The nature of early caries lesions in enamel.

J. Dent. Res. 1986, 65, 2–11.

Koczorowski R., Włoch S.

22. : Zależność zużycia szkliwa i zębiny oraz

niektórych materiałów protetycznych od mikrotwardości tych mate-riałów. Stom. Współcz. 1998, 5, 89–93.

Ogaard B., Arends J., Schuthof J., Rolla G., Ekstrand J., Oliveby A.

23. :

Action of fluoride on nitiation of early enamel caries in vivo, a micro-radiografical nvestigation. caries Res. 1986, 20, 270–277.

Rogers G.A., Wagner M.J.

24. : Protection of stripped enamel surfaces with topical fluoride applications. Am. J. Orthod. 1969, 55, 551–559.

Kaczmarek U., Kosior P.

25. : Uwalnianie jonów fluorkowych z

wybra-nych materiałów do wypełnień. X Sympozjum Fluorowe Pom. Akad.

Med. Szczecin 2002, 63–68.

Silverstone L.M., Wefel J.S., Zimmerman J.S., Clarkson B.H., Feather-26. stone M.J.: Reminalization of natural and artificial lesions in human

dental enamel in vitro. caries Res. 1981, 15, 138–157.

White D.J., Nancollas G.H.

27. : Physical and chemical considerations of the role of firmly and loosely bound fluoride in caries prevention. J. Dent.

Res. 1990, 69, 587–594.

A N N A L E S A C A D E M I A E M E D I C A E S T E T I N E N S I S

R O C Z N I K I P O M O R S K I E J A K A D E M I I M E D Y C Z N E J W S Z C Z E C I N I E 2007, 53, SUPPL. 3, 94–97

LESZEK MYŚLIWIEC, IZABELA WIŚNIEWSKA, KATARZYNA SPORNIAK-TUTAK

ZASTOSOWANIE OZONOTERAPII JAKO JEDNA Z METOD ZAPOBIEGANIA

W dokumencie Annales Academiae Medicae Stetinensis = Roczniki Pomorskiej Akademii Medycznej w Szczecinie. 2007, 53, Supl. 3 (Stron 91-96)