استُخدم نموذج رأس وهمي لتقدير تغطية الصبغة المتبقية بعد المعالجة باستخدام تدفق الهواء بالإريثريتول، أو تلميع الهواء ببيكربونات الصوديوم، أو استخدام فرشاة النيكل والتيتانيوم في تكوينين من عيوب ما حول الزرعة. أدت جميع البروتوكولات إلى بقاء صبغة متبقية، حيث ترك الإريثريتول تغطية متبقية أكبر على مستوى الزرعة مقارنة بالبروتوكولين الآخرين في كل من عيوب الفئة 1A والفئة 1B.
مقالة بحثية
التنضير الميكانيكي لأسطح غرسات الأسنان: تغطية الصبغة المتبقية ومورفولوجيا السطح النوعية في نموذج In Vitro باستخدام رأس وهمي
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
يحد شكل الغرسة والقيود المتعلقة بالوصول إلى العيوب من عملية التنضير الميكانيكي لأسطح الغرسات. قيمت هذه الدراسة تغطية الصبغة المتبقية بعد العلاج لثلاثة بروتوكولات تنضير ميكانيكي في نموذج رأس وهمي معياري، وذلك لاختبار الفرضية الصفرية التي تفترض عدم وجود اختلاف في التغطية بين البروتوكولات ضمن كل تكوين للعيوب. تم طلاء ستين غرسة من التيتانيوم بصبغة دائمة وإخضاعها لتدفق الهواء باستخدام الإريثريتول، أو تلميع الهواء ببيكربونات الصوديوم، أو استخدام فرشاة النيكل-تيتانيوم (Ni-Ti) في عيوب محيطية محاكية من الفئة 1A والفئة 1B (العدد = 10 لكل مجموعة). تم قياس كمية تغطية الصبغة المتبقية من ثلاثة مساقط تصويرية لكل سطح باستخدام برنامج ImageJ، وعُبر عنها كنسبة مئوية من مساحة مسقط الغرسة القابلة للتقييم والمغطاة بالصبغة المتبقية، مع اعتبار الغرسة كوحدة تجريبية. تم توحيد التغطية قبل العلاج إجرائياً ولكن لم يتم قياسها كمياً؛ لذا تمثل النتائج التغطية المتبقية بعد العلاج بدلاً من التلوث الذي تمت إزالته. استُخدم المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) ومطيافية الأشعة السينية المشتتة للطاقة (EDS) للتوصيف الوصفي للسطح. بقيت الصبغة المتبقية على جميع الغرسات. وفي عيوب الفئة 1A، اختلفت التغطية على مستوى الغرسة بين البروتوكولات (p < 0.001)، حيث أظهر الإريثريتول تغطية أكبر من بيكربونات الصوديوم (قيمة p المعدلة < 0.001) ومن Ni-Ti (قيمة p المعدلة = 0.014). كما اختلفت التغطية ضمن عيوب الفئة 1B (p < 0.001)، حيث تجاوز الإريثريتول مرة أخرى بيكربونات الصوديوم (قيمة p المعدلة = 0.018) وNi-Ti (قيمة p المعدلة < 0.001). ولم يظهر اختلاف بين بيكربونات الصوديوم وNi-Ti في أي من التكوينين (قيمة p المعدلة = 0.143 و 0.383). وفي السطح القاصي لعيوب الفئة 1B، أظهر Ni-Ti تغطية أقل من كليهما (قيمة p المعدلة = 0.003 و 0.005). كما اختلف توزيع مواقع السطح ضمن كل بروتوكول في عيوب الفئة 1B (p ≤ 0.006). وأظهرت ملاحظات SEM-EDS الاستكشافية للعينات الفردية اختلافات في مظهر السطح. وفي حدود هذا النموذج in vitro، اختلفت تغطية الصبغة المتبقية باختلاف البروتوكول، ولم يؤدِ أي بروتوكول إلى الحصول على سطح خالٍ من الصبغة.
المقدمة
تعد أمراض حول الزرعات حالات شائعة جداً ترتبط بمعدلات مراضة كبيرة، مما يمثل تحدياً سريرياً رئيسياً في طب زراعة الأسنان المعاصر1. ووفقاً لورشة العمل العالمية لعام 2017 بشأن تصنيف أمراض وحالات دواعم الأسنان وحول الزرعات، تُعرف التهابات حول الزرعات (peri-implantitis) بأنها حالة مرضية مرتبطة باللويحة السنية تؤثر على الأنسجة المحيطة بزرعات الأسنان، وتتميز بالتهاب المخاطية حول الزرعة والفقدان التدريجي للعظم الداعم2,3. وتشير الأدلة الوبائية إلى أن مريضاً واحداً من كل خمسة مرضى تقريباً (19%–22%) قد يصاب بالتهاب حول الزرعات4,5.
بما أن التراكم البكتيري هو العامل المسبب الرئيسي، فإن الإدارة الفعالة لالتهاب ما حول الزرعة تعتمد على الإزالة الشاملة للغشاء الحيوي المختل من سطح الزرعة لوقف العملية الالتهابية6. ومع ذلك، لا يزال هذا الأمر يشكل تحدياً بسبب التضاريس الكلية والدقيقة المعقدة لأسطح الزرعات. وبناءً على ذلك، تُعتبر النهج الجراحية التي توفر وصولاً مباشراً إلى سطح الزرعة الاستراتيجية الأكثر قابلية للتنبؤ لتحقيق تطهير ميكانيكي فعال في عيوب العظام المتقدمة حول الزرعة7,8. كما تتأثر نتائج العلاج بشكل أكبر بمورفولوجيا العيب وقدرة طرق التطهير على الوصول بشكل كافٍ إلى سطح الزرعة المتضرر9,10.
تم اقتراح مجموعة واسعة من استراتيجيات التطهير الميكانيكي ، بما في ذلك المكاشط (curettes)، والأدوات فوق الصوتية، وأنظمة الكشط بالهواء، وفرش التيتانيوم الدوارة11,12. ورغم الأبحاث المكثفة، لم يتم التوصل إلى إجماع بشأن الطريقة الأكثر فعالية لعلاج التهاب ما حول الزرعات13. يجب ألا تقتصر طريقة التطهير الميكانيكي المثالية على إزالة الغشاء الحيوي والرواسب بفعالية فحسب، بل يجب أن تتجنب أيضاً إحداث تغييرات ضارة جسيمة في سطح الزرعة14,15. قد تؤدي النهج الميكانيكية التقليدية ، مثل المكاشط والأجهزة فوق الصوتية، إلى إتلاف السطح16 وغالباً ما تفشل في استعادة الخصائص السطحية لأسطح الزرعات الخشنة17.
تُستخدم أنظمة الكشط الهوائي لإزالة الغشاء الحيوي الرقيق من أسطح الأسنان والزرعات السنية. وعلى الرغم من أن مصطلح "تلميع الهواء" (air-polishing) قد طُبق تقليديًا على إزالة الغشاء الحيوي باستخدام مساحيق تشمل الإريثريتول والجلايسين وبيكربونات الصوديوم وكربونات الكالسيوم، فقد اقترح إجماع من الخبراء مؤخرًا استخدام مصطلح "التدفق الهوائي" (air-flowing) كمصطلح أكثر دقة عند استخدام جهاز محدد مع مسحوق إريثريتول تم تطويره خصيصًا بحجم 14-µm18. وبناءً على ذلك، يُشار إلى التدخل القائم على الإريثريتول في هذه الدراسة باسم "التدفق الهوائي بالإريثريتول"، بينما يُشار إلى التدخل القائم على بيكربونات الصوديوم باسم "تلميع الهواء ببيكربونات الصوديوم".
من بين النهج الميكانيكية الناشئة، حظيت أنظمة الكشط بالهواء والفرش الدوارة باهتمام متزايد. وتشير المراجعات المنهجية للدراسات التي أجريت in vitro إلى أن أنظمة الكشط بالهواء يمكن أن تحقق تطهيراً كبيراً لسطح الغرسة، على الرغم من أن التلوث المتبقي يختلف وفقاً لخصائص المسحوق، وخصائص سطح الغرسة، ومعايير الجهاز، وإمكانية الوصول إلى السطح19,20. وفي نماذج المحاكاة الجراحية، أظهرت أنظمة الكشط بالهواء والفرش التيتانيوم الدوارة أداء تنظيف واعداً مقارنة بالطرق التقليدية مثل المكاشط والأجهزة فوق الصوتية21,22,23,24,25,26. وقد قيمت العديد من هذه الدراسات فرش التيتانيوم الدوارة بدلاً من فرش النيكل-تيتانيوم (Ni-Ti)؛ لذا، لا ينبغي تفسير نتائجها كدليل مباشر على استخدام أدوات فرش Ni-Ti. ولا تزال الأدلة التي تقيم فرش Ni-Ti على وجه التحديد محدودة، وتقتصر حالياً على دراسات in vitro تقيم فعالية إزالة الغشاء الحيوي الرقيق والتغيرات في خصائص سطح التيتانيوم27,28.
على الرغم من هذه التطورات، لا تزال المقارنات المباشرة بين استخدام تدفق الهواء بالإريثريتول، وصقل الهواء ببيكربونات الصوديوم، وأدوات فرشاة Ni–Ti ضمن نموذج تجريبي موحد واحد محدودة، لا سيما في ظل الظروف التي تتضمن وصولاً جراحياً مقيداً وتكوينات مختلفة لعيوب ما حول الزرعة. ومن المهم الإشارة إلى أن جزءاً كبيراً من الأدلة المتاحة مستمد من نماذج مختبرية مبسطة لا تعيد إنتاج قيود الوصول السريري أو مورفولوجيا العيوب بشكل كافٍ29. لذا، تبرز الحاجة إلى نماذج تجريبية تدمج هذه التحديات السريرية في تصميم الدراسة. ولمعالجة هذه الفجوة، استخدمت الدراسة الحالية نماذج لالتهاب ما حول الزرعة مطبوعة ثلاثية الأبعاد (3D) تمثل تكوينين متميزين للعيوب، مدمجة في رأس وهمي للأسنان لإعادة إنتاج قيود وصول محددة مسبقاً. هدفت الدراسة إلى مقارنة تغطية الصبغة المتبقية بعد العلاج عقب صقل الهواء ببيكربونات الصوديوم، وتدفق الهواء بالإريثريتول، واستخدام فرشاة Ni-Ti ضمن كل تكوين من تكوينات العيوب. بالإضافة إلى ذلك، تم توصيف مورفولوجيا سطح الزرعة والتركيب العنصري للعينة نوعياً باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح ومطيافية الأشعة السينية المشتتة للطاقة كنتائج استكشافية. وكانت الفرضية الصفرية هي أن تغطية الصبغة المتبقية على مستوى الزرعة لن تختلف بين بروتوكولات التنضير الثلاثة، والتي تم اختبارها بشكل منفصل ضمن كل تكوين من تكوينات العيوب.
البروتوكول
التقرير الخاص بهذا الرأس الوهمي في المختبر تمت مراجعة الدراسة وهيكلتها بالرجوع إلى قائمة مراجعة إعداد التقارير في المختبر دراسات (CRIS) لأبحاث طب الأسنان التجريبية30تم الحصول على الموافقة الأخلاقية من لجنة أخلاقيات البحوث السريرية بكلية الطب في جامعة أكدينيز (2025/03/06؛ قرار رقم: TBAEK-282). وقد تم تكييف البروتوكول التجريبي بناءً على منهجيات تم إرساؤها مسبقاً.26 وجرى تنقيحها بشكل أكبر بناءً على الدراسات الأدبية اللاحقة29,31، مع إدخال تعديلات لإعادة إنتاج قيود الوصول الموحدة. تم تقييم كل طريقة من طرق التطهير الميكانيكي الثلاث (تدفق هواء الإريثريتول، وصقل الهواء ببيكربونات الصوديوم، وفرشاة Ni-Ti) بشكل منفصل في كلا تكويني عيوب التهاب ما حول الزرعات (الفئة 1A والفئة 1B)، مما نتج عنه ست مجموعات تجريبية في المجمل. ويظهر سير العمل العام وهيكل المجموعات التجريبية في الشكل 1 و الشكل 2، على التوالي. تتوفر الأسماء التجارية، والشركات المصنعة، وأرقام الكتالوج لجميع المواد والأجهزة في جدول المواد.
الشكل 1: الإعداد التجريبي. (أ) دمج نموذج الراتنج المطبوع ثلاثي الأبعاد في الرأس الوهمي و (ب) إنشاء إعداد تجريبي موحد يحاكي الظروف السريرية. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
الشكل 2: مخطط تدفقي توضيحي لتصميم الدراسة وتوزيع المجموعات التجريبية. SB، بيكربونات الصوديوم. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
أُجري حساب مسبق لحجم العينة باستخدام برنامج G*Power 3.1 (اختبار ANOVA: تأثيرات ثابتة، شامل، أحادي الاتجاه). وبناءً على بيانات من دراسة in vitro مماثلة31، تم افتراض حجم تأثير f = 0.50. ومع قيمة α = 0.05، وقوة اختبار 80%، وست مجموعات تجريبية، كان الحد الأدنى لحجم العينة الإجمالي المحسوب 58 غرسة. وللسماح بتوزيع متساوٍ عبر المجموعات الست، تم زيادة حجم العينة إلى 60 غرسة، مما أدى إلى وجود 10 غرسات لكل مجموعة وبقوة اختبار تقديرية تبلغ حوالي 0.83 وفقاً للنموذج المحدد مسبقاً. وبالنسبة للتحليلات الأساسية، تمت مقارنة بروتوكولات التنظيف الثلاثة بشكل منفصل ضمن كل تكوين للفجوة، بواقع 10 غرسات لكل بروتوكول. وأشار تحليل الحساسية القائم على نموذج التأثيرات الثابتة الشامل المقابل المكون من ثلاث مجموعات إلى أن حجم عينة إجمالي يبلغ 30 غرسة يوفر قوة اختبار 80% للكشف عن حجم تأثير يبلغ تقريباً f = 0.60 أو أكثر عند α = 0.05. ولم يُستخدم تحليل التفاعل الاستكشافي بين البروتوكول وتكوين الفجوة في التحديد الأصلي لحجم العينة.
In vitro تحضير نموذج ثلاثي الأبعاد لعيوب ما حول الزرعة
تم تعديل نموذج تعليمي وهمي للفك السفلي عن طريق إزالة الضرس الأول السفلي واستبدال الموقع بمادة السيليكون اللينة لإنشاء حافة سنخية مسطحة. تمت رقمنة النموذج باستخدام ماسح ضوئي مختبري، واستيراد بيانات STL الناتجة إلى برنامج التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD) الخاص بطب الأسنان لتصميم العيب افتراضياً. صُممت تكوينات عيوب ما حول الزرعة رقمياً لمحاكاة نوعي العيوب الأكثر شيوعاً على مستوى الزرعة، وهما الفئة 1A والفئة 1B، بناءً على البيانات التي أوردها Monje et al.32. مثلت الفئة 1A عيب انفتاح دهليزي (buccal dehiscence defect)، بينما مثلت الفئة 1B عيباً داخل العظم مشتركاً يتراوح بين جدارين إلى ثلاثة جدران. وبالنسبة لعيوب الفئة 1A، امتد العيب الدهليزي لمسافة 5 mm وبلغ عرضه 4.2 mm، وهو ما يتوافق مع قطر الزرعة المستخدمة في الدراسة. أما عيوب الفئة 1B فقد تضمنت بالإضافة إلى ذلك مكونات إنسية وقاصية، يمتد كل منها بعمق 5 mm. تم تصنيع ملفات STL النهائية باستخدام نظام طباعة ثلاثي الأبعاد (3D) وراتنج النمذجة. وبعد الطباعة، غُسلت النماذج في إيثانول بتركيز 96% لمدة 5–10 min ثم خضعت للمعالجة اللاحقة لمدة 5 min وفقاً لبروتوكول المعالجة الموصى به. ولغرض التثبيت، تم تركيب كل نموذج على وحدات رؤوس وهمية باستخدام نظام تثبيت مخصص. وُضعت صامولة معدنية متوافقة مع النظام الوهمي في مركز قاعدة كل نموذج. تم تخشين سطح الربط قليلاً لتحسين الثبات الميكانيكي، وبعد ذلك تم تثبيت المكون المعدني باستخدام لاصق عام وتعزيزه إضافياً براتنج كومبوزيت سائل (flowable composite resin) لتقليل الحركات الدقيقة أثناء العمل بالآلات.
عينات الغرسات والتلوث المحاكى
تَم استخدام ما مجموعه 62 غرسة سنية من التيتانيوم من الدرجة 4 بمستوى العظم (PrimeTaper EV) بقطر 4.2 mm وطول 11 mm. كانت الغرسات تتميز بخطوة لولب كبرى تبلغ 0.75 mm وخطوة لولب صغرى تبلغ 0.25 mm. وكانت هذه الغرسات لولبية الشكل ذات سطح محدد تم إنتاجه عن طريق السفع الرملي، متبوعًا بالمعالجة في محلول حمض الهيدروفلوريك المخفف. كانت جميع الغرسات الـ 62 عبارة عن وحدات معقمة مصنعة صناعيًا بمواصفات متطابقة من دفعة إنتاج واحدة (رقم الدفعة 527590). استُخدمت غرستان كعينات ضابطة: إحداهما ضابطة إيجابية، خضعت لنفس إجراء التلوث المحاكى الذي تعرضت له العينات التجريبية ولكن دون إجراء تنضير، والأخرى ضابطة مرجعية معقمة، لم تتعرض للتلوث ولا للتعامل بالأدوات. أما الغرسات الـ 60 المتبقية فقد وُزعت على المجموعات التجريبية الست (n = 10 لكل مجموعة) بتسلسل ثابت بدلاً من تسلسل تخصيص عشوائي تم إنشاؤه رسميًا، ولم يتم إخفاء التخصيص.
كان تسلسل التخصيص الثابت كما يلي: تم تخصيص أول 10 غرسات لمجموعة الإريثريتول من الفئة 1A، تليها 10 غرسات خصصت لمجموعة الإريثريتول من الفئة 1B، و10 لمجموعة بيكربونات الصوديوم من الفئة 1A، و10 لمجموعة بيكربونات الصوديوم من الفئة 1B، و10 لمجموعة فرشاة Ni-Ti من الفئة 1A، وأخيراً 10 لمجموعة فرشاة Ni-Ti من الفئة 1B. وبالمثل، تم تحديد ترتيب تنفيذ البروتوكول مسبقاً بدلاً من التوزيع العشوائي، حيث تم استخدام الإريثريتول أولاً، يليه بيكربونات الصوديوم، ثم أدوات فرشاة Ni-Ti.
أُجري التلوث المحاكي بالتتابع في مجموعات خاصة بكل بروتوكول مكونة من 20 غرسة، والتي شملت المجموعتين Class 1A وClass 1B المخصصتين لبروتوكول تنضير واحد. قبل يوم واحد من كل جلسة تنضير، غُمست المجموعة المقابلة المكونة من 20 غرسة في صبغة حمراء دائمة لمدة 15 s، ثم جُففت بالهواء وهي مقلوبة لمدة 24 h في درجة حرارة الغرفة. وبعد فترة التجفيف التي استمرت 24 h، نُفذ بروتوكول التنضير ذو الصلة. اكتمل هذا التسلسل أولاً لمجموعات الإريثريتول، تلتها مجموعات بيكربونات الصوديوم، وأخيراً مجموعات فرشاة Ni-Ti. وبناءً على ذلك، خضعت كل مجموعة خاصة ببروتوكول معين لنفس تسلسل الغمس في الصبغة، والتجفيف لمدة 24 h، والتنضير اللاحق في أيام علاج متتالية. أما غرسة التحكم الإيجابي فقد لوثت بشكل منفصل بعد اكتمال جميع جلسات التنضير، باستخدام نفس إجراء الغمس في الصبغة لمدة 15 s والتجفيف لمدة 24 h. ولم تخضع هذه الغرسة لأي عملية تنضير، حيث كانت بمثابة مرجع لمظهر السطح الملوث بالكامل وغير المعالج. وطوال عملية تحضير العينات، تم التعامل مع الغرسات حصرياً باستخدام مفكات الغرسات أو أعمدة الطبعات لتقليل التلوث غير المقصود للسطح. وقام مشغل واحد (B.B.A.) بوضع جميع الغرسات التجريبية في النماذج المطبوعة ثلاثية الأبعاد. جُهزت فتحات العظم باستخدام محرك جراحي بسرعة 800 rpm وبمحاذاة موازية للأسنان المجاورة. وُضعت كل غرسة بحيث يكون 6 mm من جسم الغرسة مغموراً داخل النموذج و5 mm من الجزء التاجي مكشوفاً، وبذلك تم إعادة إنتاج المدى المحدد مسبقاً لفقدان العظم المحيط بالغرسة المحاكي. ونظراً لأن بروتوكول التنضير وتكوين العيب كانا واضحين أثناء استخدام الأدوات، لم يكن تعمية المشغل ممكناً. وقد مثل النموذج حالة استخدام أدوات بنفاذ مفتوح تهدف إلى تقريب النفاذ المتاح بعد الكشف الجراحي33. لم يتم محاكاة الأنسجة الرخوة، والنزيف، واللعاب، وبيئة الجرح الجراحي، كما لم يتم إجراء أي رفع فعلي للشريحة الجراحية.
بروتوكولات التنضير الميكانيكي
جميع عمليات التنضير أجرى الباحث نفسه (B.B.A.) الإجراءات في ظل ظروف قياسية باستخدام رأس وهمي. ثلاثة من إجراءات التنضير الميكانيكي تم تقييم الطرق التالية: التدفق الهوائي للإريثريتول (E)، والصقل الهوائي ببيكربونات الصوديوم (SB)، وأدوات فرشاة النيكل تيتانيوم (Ni-Ti). وقد جرى تقييم كل بروتوكول في كل من تكوينات العيوب من الفئة 1A والفئة 1B. حُدد إجمالي وقت استخدام الأدوات مسبقاً بدقيقتين لعيوب الفئة 1A وثلاث دقائق لعيوب الفئة 1B، وذلك وفقاً للبروتوكول التجريبي الموصوف سابقاً.31استوعبت مدة العلاج الأطول لعيوب الفئة 1B المكونات الإضافية للعيب في الجهتين الإنسية والوحشية. وفي عيوب الفئة 1A، خُصصت فترة العلاج الكاملة البالغة دقيقتين للسطح الدهليزي المكشوف. أما في عيوب الفئة 1B، فقد قُسمت فترة العلاج البالغة 3 دقائق بالتساوي بين الأسطح الثلاثة المكشوفة، بحيث خُصصت 60 ثانية لكل من الجوانب الدهليزية والإنسية والوحشية، مع ضبط الوقت باستخدام ساعة إيقاف. طُبق توزيع الوقت هذا بشكل متماثل عبر جميع بروتوكولات التنضير الثلاثة. ونظرًا لأن إجمالي مدة العلاج حُدد مسبقًا وفقًا لتكوين العيب بدلاً من توحيد مدة التعرض عبر الأسطح الفردية، فقد اختلف التعرض الخاص بالسطح بين عيوب الفئة 1A وعيوب الفئة 1B. وبناءً على ذلك، لم تُقارن النتائج على مستوى الزرعة بشكل مباشر بين تكويني العيب، بل أُجريت مقارنات البروتوكول بشكل منفصل لكل تكوين.
بالنسبة لبروتوكول تدفق الهواء باستخدام الإريثريتول، تم إيصال مسحوق إريثريتول بحجم 14-µm باستخدام قطعة يد تحت مخاطية عند ضغط تشغيل ثابت قدره 6 bar. ووفقاً لتوصيات الشركة المصنعة للتطبيق تحت المخاطية، تم الحفاظ على إعداد الطاقة ضمن النطاق الموصى به وهو 5–10، وضُبط إعداد المياه على المستوى الأقصى (10). تم تحريك الفوهة باستمرار على طول سطح الغرسة المكشوف باستخدام حركات رأسية ولم يتم تثبيتها في مكان واحد أثناء العمل. تم استخدام طرف تحت مخاطي جديد لكل غرسة (الشكل 3A).
الشكل 3: تطبيق بروتوكولات التنضير الميكانيكي الثلاثة. (A) تدفق هواء الإريثريتول باستخدام قطعة يدوية تحت مخاطية، موضح في عيب من الفئة 1A؛ (B) تلميع الهواء ببيكربونات الصوديوم باستخدام قطعة يدوية فوق مخاطية، موضح في عيب من الفئة 1B؛ و(C) استخدام فرشاة Ni–Ti، موضح في عيب من الفئة 1B. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
بالنسبة لبروتوكول تلميع الهواء باستخدام بيكربونات الصوديوم، تم توصيل مسحوق بيكربونات الصوديوم بحجم 40-µm تقريباً باستخدام قبضة يدوية فوق مخاطية عند ضغط تشغيل ثابت قدره 4 bar. ووفقاً لتوصيات الشركة المصنعة للاستخدام، تم الحفاظ على إعداد الطاقة ضمن نطاق 2–6، وإعداد المياه عند المستوى الأقصى (10)، ومسافة العمل عند 2–5 mm، وبزاوية تتراوح بين 15°–80° بالنسبة لسطح الغرسة. وأثناء التطبيق، تم ضبط الزاوية باستمرار ضمن هذا النطاق مع إجراء حركات مسحية نصف دائرية، ولم يتم تثبيت القبضة اليدوية في وضع ساكن (الشكل 3B).
بالنسبة لبروتوكول فرشاة النيكل والتيتانيوم، تم تشغيل نظام فرشاة دوارة من النيكل والتيتانيوم بسرعة 900 rpm باستخدام قبضة جراحية بزاوية معاكسة (contra-angle handpiece)، وذلك ضمن نطاق التشغيل الموصى به من قبل الشركة المصنعة والذي يتراوح بين 600–1,200 rpm. تم الحفاظ على ري مستمر بمحلول ملحي معقم طوال عملية تجهيز الأدوات وفقاً لتعليمات الشركة المصنعة. أُجريت عملية التجهيز باستخدام تقنية "اللمس والرجوع" (touch-and-back) الموصى بها من قبل الشركة المصنعة، والتي تتكون من حركات تلامس وسحب لطيفة للحفاظ على تلامس محكوم للفرشاة مع سطح الغرسة. تم تحديد اختيار الفرشاة مسبقاً قبل البدء بالتجهيز بناءً على الخصائص الموصوفة لكل تصميم فرشاة من قبل الشركة المصنعة والمنتج، وبناءً على هندسة الوصول لسطح العيب المعني، وطُبق نفس التعيين المحدد مسبقاً على جميع الغرسات ضمن كل تكوين للعيب، ولم يتم إجراء أي اختيار أثناء عملية التجهيز.
تم تخصيص فرش Pocket Short، المخصصة للوصول إلى المناطق الخلفية/الأضراس، للسطح الدهليزي. كما تم تخصيص فرش Omega، المصممة لتسهيل الوصول إلى المناطق العميقة والمحدودة مكانياً، للأسطح الإنسية والقاصية لتحسين عملية التنظيف ضمن التشريح الضيق للعيوب التقاربية. واستُخدمت فرش Nano، التي تتميز بطرف مخروطي ضيق مخصص للوصول المستهدف، على جميع الأسطح التي خضعت للتنظيف في المنطقة ذات الخيوط الدقيقة العنقية والمنخفضات الموجودة بين الخيوط. وفي العيوب من الفئة 1A، تم استخدام كل من فرش Pocket Short وNano لمدة 1 min، مما أدى إلى وقت تنظيف إجمالي معياري قدره 2 min. أما في العيوب من الفئة 1B، فقد خُصصت 1 min لكل من الأسطح الدهليزية والإنسية والقاصية؛ حيث تم تنظيف السطح الدهليزي لمدة 30 s باستخدام فرش Pocket Short، تليها 30 s باستخدام فرش Nano. وتم تنظيف كل سطح تقاربي لمدة 30 s باستخدام فرش Omega، تليها 30 s باستخدام فرش Nano، مما أدى إلى وقت تنظيف إجمالي معياري قدره 3 min للعيوب من الفئة 1B. وتم استبدال كل مجموعة فرش بعد كل خمس غرسات (الشكل 3C).
التوثيق الفوتوغرافي وتحليل الصور
مباشرة بعد التنضير، أُزيلت الغرسات من النماذج، وجُففت بلطف بالهواء لمدة 10 s، ووُضعت في حاملات تصوير أكريليكية مخصصة وموحدة22,25,26,34. تم التقاط الصور باستخدام كاميرا رقمية مزودة بعدسة ماكرو وفق معايير ثابتة: ISO 160، وفتحة عدسة f/16، وسرعة غالق 1/250 s، ومسافة 15 cm بين الكاميرا والغرسة. أُخذت الصور من منظور أمامي (0°)، بشكل عمودي على المحور الطولي للغرسة، ومن زوايا إكليلية وقمية تقريبية تبلغ 30°، بما يتفق مع بروتوكولات in vitro السابقة23,24,26,31. بالنسبة لعيوب الفئة 1A، تم التقاط ثلاث صور موحدة لكل غرسة عند الزوايا المحددة مسبقاً (الشكل 4). أما بالنسبة لعيوب الفئة 1B، فقد تم الحصول على تسع صور لكل غرسة، موزعة على ثلاثة أسطح (الدهليزي، والإنسي، والبعيد) عند كل زاوية من الزوايا الثلاث (الشكل 5). وإجمالاً، شمل التحليل 360 صورة عالية الدقة.
الشكل 4: صور عيانية ممثلة لأسطح الغرسات بعد عملية التنضير في مجموعة عيب الفئة 1A. (A) الإريثريتول، و(B) بيكربونات الصوديوم، و(C) Ni–Ti. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
الشكل 5: صور عيانية ممثلة لأسطح الغرسات الفموية بعد عملية التنضير في مجموعة العيب من الفئة 1B. (A) الإريثريتول، (B) بيكربونات الصوديوم، و(C) Ni–Ti. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
تم تصوير كل سطح من ثلاث زوايا مختلفة باستخدام حامل مخصص. وقد دُمجت هذه الزوايا التصويرية الثلاث كمكونات تكميلية لإجراء القياس بدلاً من اعتبارها ملاحظات تجريبية مستقلة. ونظراً لأن الجوانب الموجهة تاجيّاً وقميّاً لهندسة الخيوط الدقيقة والكبيرة لا تظهر بالكامل في مسقط أمامي واحد، فقد استُخدمت المناظر الأمامية والتاجية والقمية لتوفير تمثيلات تكميلية لكل سطح تم تقييمه. وبناءً على ذلك، عُوملت القياسات الثلاثة المحددة لكل مسقط والمأخوذة من السطح نفسه كقياسات مكررة لذلك السطح، ولم تخضع لمقارنات استدلالية مستقلة.
أُجري تحليل الصور باستخدام برنامج ImageJ. وبالنسبة لكل صورة بعد التنضير، تم تحديد منطقة تحليل خاصة بالصورة تشمل كامل جزء الغرسة المقابل لـ 5 mm تاجية ظلت مكشوفة أثناء استخدام الأدوات. وتم استبعاد الـ 6 mm الذروية من الغرسة البالغ طولها 11 mm، وهي الجزء المغمور داخل نموذج العيب. وضمن هذه المنطقة القابلة للتقييم، تم قياس إجمالي مساحة مسقط الغرسة والمساحة المغطاة بالصبغة الحمراء المتبقية بوحدة البيكسل. وحُسبت تغطية الصبغة المتبقية بعد العلاج لكل مسقط عن طريق قسمة مساحة المسقط المغطاة بالصبغة المتبقية على إجمالي مساحة مسقط الغرسة القابلة للتقييم في الصورة نفسها، ثم ضرب الناتج في 100. ونظرًا لأن مساحة المسقط المطلقة تختلف باختلاف زاوية التصوير والاختلافات الطفيفة في تأطير العينة، لم يتم مقارنة مساحات البيكسل المطلقة بين الصور أو المجموعات التجريبية؛ بل استندت جميع المقارنات الكمية إلى النسبة المئوية لتغطية الصبغة المتبقية داخل الصورة الواحدة. لم يتم تطبيق أي تحسين رقمي على الصور الخام. كما لم يتم قياس تغطية الصبغة قبل العلاج كمياً للغرسات الفردية، ولم يتم الحصول على مجموعة بيانات تصويرية منفصلة لما قبل العلاج. بدلاً من ذلك، تم توحيد التلوث الأساسي إجرائياً باستخدام بروتوكول متطابق للغمر في الصبغة والتجفيف لجميع العينات. وبناءً على ذلك، لم يتم إجراء مقارنة استدلالية داخل الغرسة الواحدة بين ما قبل وما بعد العلاج، وحُددت النتيجة الكمية حصرياً على أنها تغطية الصبغة المتبقية بعد العلاج، ولم تُفسر على أنها كمية أو نسبة التلوث التي تمت إزالتها من المستوى الأساسي.
قبل تحليل الصور، قام الباحث الأول (B.B.A.) باستبدال معرفات العينات الأصلية (1.1–6.10)، التي كانت تشفر تخصيص المجموعات التجريبية، برموز عددية غير متسلسلة مكونة من أربعة أرقام. وتم تزويد الباحث الثاني (K.U.) بملفات الصور المعاد ترميزها فقط، ولم يتم الكشف عن المراسلات بين الرموز العددية ومجموعات العلاج والعيوب الأصلية أثناء تحليل الصور. وبناءً على ذلك، قام الباحث الثاني، الذي لم يشارك في تنفيذ طرق التنضير، بإجراء جميع قياسات الصور مع تعمية هويّة العينات وتخصيص المجموعات. تم تحليل كل صورة ثلاث مرات، وسُجلت القيمة المتوسطة؛ ولم يتم الاحتفاظ بقيم التكرارات الفردية. وبالنسبة لكل سطح تم تقييمه، حُسبت تغطية الصبغة المتبقية أولاً بشكل منفصل للمساقط الأمامية والإكليلية والقمية. ثم تم حساب متوسط النسب المئوية للمساقط الثلاثة بوزن متساوٍ لإنتاج قيمة واحدة على مستوى السطح لكل غرسة. بالنسبة لعيوب Class 1A، كانت القيمة على مستوى الغرسة تقابل القيمة على مستوى السطح الدهليزي. أما بالنسبة لعيوب Class 1B، فقد حُسبت القيمة على مستوى الغرسة كمتوسط القيم على مستوى الأسطح الدهليزية والإنسية والوحشية. وقد عُرفت الغرسة، بدلاً من الصورة الفردية أو المسقط التصويري، كوحيدة تجريبية للتحليلات الاستنتاجية.
كانت النتيجة الأولية هي نسبة تغطية الصبغة المتبقية على مستوى الغرسة بعد العلاج (%). وقيمت المقارنة الأولية الفروق بين بروتوكولات التنضير الثلاثة بشكل منفصل ضمن كل تكوين للعيب. كما تم تقييم تغطية الصبغة المتبقية الخاصة بالسطح على الأسطح الدهليزية والإنسية والقاصية لعيوب الفئة 1B كنتيجة ثانوية. ولم تتم مقارنة قيم مستوى الغرسة للفئة 1A والفئة 1B إحصائياً لأنها اشتقت من مجموعات مختلفة من الأسطح التي تم تقييمها، ولأن مدة العلاج اختلفت بين تكويني العيبين.
التوصيف الاستكشافي للسطح بواسطة SEM و EDS
أُجري توصيف السطح على ثماني غرسات: واحدة من كل مجموعة من المجموعات التجريبية الست، بالإضافة إلى ضابطين — ضابط مرجعي معقم وغرسة مغطاة بالكامل بالصبغة وغير مُجهزة. وفي كل مجموعة تجريبية، تم اختيار العينة عن طريق القرعة: حيث تم ترقيم الغرسات العشر، وسحب قصاصات مرقمة مقابلة لها من حاوية معتمة، وفحص العينة المطابقة للرقم المسحوب. وقد تم إجراء الاختيار بعد الانتهاء من جميع عمليات التجهيز والتحليل التصويري. وفُحصت العينات الضابطة في نفس المناطق المحددة مسبقاً وتحت معاملات تصوير مطابقة للعينات التجريبية. وبما أنه لا يمكن افتراض أن عينة واحدة لكل مجموعة تعكس المجموعة ككل، فإن هذا الجزء من الدراسة هو نوعي واستكشافي، وتم الإبلاغ عن النتائج كملاحظات على عينات فردية بدلاً من كونها تأثيرات على مستوى البروتوكول. خُزنت العينات في حاويات معقمة وثُبتت على قواعد باستخدام شريط كربوني موصل. ولتوحيد اتجاه التصوير، تم وضع علامات مسبقة على الغرسات في المنطقة العنقيّة. وفُحص مورفولوجيا السطح في الجوانب الدهليزية والإنسية والقاصية بتكبيرات متعددة، شملت ×100 و ×250 و ×500 و ×1000 و ×5000. كما أُجري تصوير إضافي بتكبير ×10,000 عندما تطلب الأمر تقييماً تفصيلياً. وأُجري المجهر الإلكتروني الماسح بانبعاث المجال بجهد من 10 kV إلى 30 kV ومسافة عمل قدرها 12 mm. ولتوحيد تصوير SEM، تم فحص مناطق محددة مسبقاً بشكل متسق عبر جميع العينات. وبالعد ذروياً من الحافة العنقية للغرسة، تم اختيار الخيط الدقيق الثاني ضمن المنطقة العنقية ذات الخيوط الدقيقة والخيط الكبير الثاني ضمن جسم الغرسة31. ركز التحليل على مجال معياري بمساحة 1 mm2 ضمن كل من هاتين المنطقتين. وأُجري مطياف الأشعة السينية المشتتة للطاقة لتحديد التركيب العنصري للترسبات الملحوظة على أسطح الغرسات. وضمن كل مجال SEM محدد مسبقاً، تم اختيار مواقع اكتساب EDS بناءً على وجود ترسبات سطحية يمكن تحديدها بصرياً. وعندما لم تكن هناك ترسبات منفصلة واضحة، تم اكتساب الطيف من سطح التيتانيوم المكشوف ضمن نفس المجال المحدد مسبقاً. وبناءً على ذلك، كان اختيار الموقع ضمن المجال المعياري مستهدفاً وليس منهجياً، وتصف النسب العنصرية الناتجة تركيب الترسبات الفردية؛ وهي لا تمثل متوسط تركيب السطح للعينة، أو مدى الترسيب، أو نسبة السطح المتأثر. ولم يتم إجراء أي مقارنة كمية للمحتوى العنصري بين المجموعات. واعتُبرت نتائج SEM و EDS ملاحظات نوعية استكشافية ولم تخضع للتحليل الإحصائي الاستدلالي.
التحليل الإحصائي
أُجريت التحليلات الإحصائية باستخدام برنامج IBM SPSS Statistics 25. وقد تم تعريف الغرسة على أنها الوحدة التجريبية لجميع التحليلات الاستنتاجية. كما تم تقييم افتراضات التوزيع باستخدام اختبار Shapiro-Wilk. ونظراً لصغر أحجام المجموعات (n = 10) ووجود أدلة على عدم التوزيع الطبيعي في بعض خلايا أسطح البروتوكولات، استُخدمت الإجراءات غير المعلمية باستمرار في التحليلات التأكيدية. وعُرضت البيانات على شكل المتوسط ± الانحراف المعياري، وكذلك الوسيط مع المدى الربيعي لأغراض وصفية. قورنت بروتوكولات التنضير الثلاثة بشكل منفصل ضمن كل تكوين للعيب باستخدام اختبار Kruskal-Wallis، يليه مقارنات Dunn الزوجية مع تعديل Bonferroni في الحالات التي كانت فيها نتيجة الاختبار الشامل ذات دلالة إحصائية. أما بالنسبة لعيوب Class 1B، فقد أُجريت مقارنات بين البروتوكولات بشكل إضافي ومنفصل للأسطح الدهليزية (buccal)، والإنسية (mesial)، والقاصية (distal). وبما أن هذه الأسطح قد تم تقييمها بشكل متكرر على نفس الغرسات، فقد تم تقييم الاختلافات بين مواقع الأسطح ضمن كل بروتوكول باستخدام اختبار Friedman، يليه مقارنات Wilcoxon signed-rank الزوجية مع تعديل Bonferroni. وكتحليل استكشافي، تم تقييم تأثيرات بروتوكول التنضير، وتكوين العيب، والتفاعل بينهما باستخدام تحليل التباين ثنائي الاتجاه (two-way ANOVA) المقتصر على السطح الدهليزي، وهو السطح الوحيد الذي تم تقييمه باستخدام بنية قياس متطابقة في كلا تكويني العيب. كما تم تقييم افتراضات النموذج باستخدام تشخيصات البواقي واختبار Levene لتجانس التباين، وقد اعتبر هذا التحليل استكشافياً. أما القياسات الخاصة بالإسقاطات من الزوايا التصويرية الأمامية والإكليلية والذرورية، فقد تم الاحتفاظ بها للإبلاغ الوصفي في Supplementary Table 1 ولكنها لم تخضع للمقارنة الاستنتاجية لأنها كانت تمثل إسقاطات تكميلية لنفس سطح الغرسة بدلاً من أن تكون نتائج تجريبية مستقلة. وأُبلغ عن أحجام التأثير كـ η2H = (H − k + 1)/(n − k) لتحليلات Kruskal-Wallis، وKendall's W لتحليلات Friedman، و r = |z|/√N لمقارنات Wilcoxon signed-rank الزوجية، حيث تمثل N عدد الملاحظات المزدوجة، و partial η2 لتحليل التباين ثنائي الاتجاه الاستكشافي. كما أُبلغ عن Cohen's d كفرق متوسط معياري وصفي للمقارنات الزوجية بين المجموعات المستقلة. وقد تم تحديد الدلالة الإحصائية عند p < 0.05. وكانت اختبارات الفرضيات الزوجية ثنائية الجانب ومعدلة للمقارنات المتعددة كما هو محدد أعلاه.
النتائج
تغطية الصبغة المتبقية بعد المعالجة ومقارنات البروتوكولات على مستوى الغرسة
أُجريت مقارنات تأكيدية بين بروتوكولات التنضير بشكل منفصل ضمن كل تكوين للعيب، مع اعتبار الغرسة هي الوحدة التجريبية. تظهر القيم الوصفية لجميع البروتوكولات وتكوينات العيوب ومواقع السطح في الجدول 1. كانت تغطية الصبغة المتبقية قابلة للقياس في كل غرسة عبر المجموعات التجريبية الست جميعها؛ ولم تكن هناك أي عينة خالية تماماً من الصبغة المتبقية بعد التنضير.
ضمن عيوب الفئة 1A، اختلفت تغطية الصبغة المتبقية على مستوى الزرعة بشكل ملحوظ بين بروتوكولات التنضير الثلاثة (Kruskal-Wallis H = 23.28, p < 0.001, η2H = 0.79; الجدول 2). وكانت تغطية الصبغة المتبقية في أعلى مستوياتها بعد بروتوكول الإريثريتول (36.80% ± 2.45%; الوسيط 37.11%, IQR 35.10–38.77) وفي أدنى مستوياتها بعد بروتوكول بيكربونات الصوديوم (19.63% ± 4.44%; الوسيط 20.04%, IQR 15.46–23.12)، بينما أظهر بروتوكول فرشاة Ni-Ti قيمًا متوسطة (26.31% ± 3.04%; الوسيط 26.30%, IQR 23.91–28.21). وأظهرت مقارنات Dunn الزوجية أن تغطية الصبغة المتبقية بعد بروتوكول الإريثريتول كانت أعلى منها بعد كل من بروتوكول بيكربونات الصوديوم (adjusted p < 0.001, d = 4.79) أو بروتوكول فرشاة Ni-Ti (adjusted p = 0.014, d = 3.80). أما الفرق بين بروتوكولي بيكربونات الصوديوم وفرشاة Ni-Ti فلم يكن ذا دلالة إحصائية (adjusted p = 0.143).
ضمن عيوب الفئة 1B، اختلفت أيضًا القيمة الإجمالية على مستوى الغرسة، والتي حُسبت كمتوسط القيم على مستوى الأسطح الدهليزية والإنسية والوحشية، بين البروتوكولات المختلفة (H = 18.71، p < 0.001, η2H = 0.62؛ جدول 3كانت تغطية الصبغة المتبقية 39.91% ± 3.38% (الوسيط 39.39%، المدى الربيعي 38.11-42.71) لبروتوكول الإريثريتول، 33.69% ± 3.52% (الوسيط 33.85%، والمدى الربيعي 32.53-36.26%) لبروتوكول بيكربونات الصوديوم، و30.75% ± 1.97% (الوسيط 30.25%، المدى الربيعي 29.64–31.10) لبروتوكول فرشاة Ni-Ti. وكانت تغطية الصبغة المتبقية أعلى عند استخدام الإريثريتول مقارنة ببيكربونات الصوديوم (المعدلة p = 0.018، d = 1.80) وفرشاة Ni-Ti (مُعدَّل p < 0.001، d = 3.31)، بينما لم يختلف بيكربونات الصوديوم والفرشاة المصنوعة من النيكل والتيتانيوم (Ni-Ti) بشكل ملحوظ (المعدلة p = 0.383).
لم يتم إجراء مقارنة إحصائية للقيم على مستوى الغرسة بين تكوينات العيوب من الفئة 1A والفئة 1B لأنها استُمدت من مجموعات مختلفة من الأسطح التي تم تقييمها، كما اختلفت مدة العلاج بين التكوينين.
مقارنات البروتوكولات الخاصة بالأسطح ضمن عيوب الفئة 1B
أُجريت المقارنات بين البروتوكولات بشكل منفصل للأسطح الدهليزية، والإنسية، والوحشية ضمن عيوب الفئة 1B (الجدول 3).
على السطح الدهليزي، اختلف تغطية الصبغة المتبقية بشكل ملحوظ بين البروتوكولات الثلاثة (H = 18.36, p < 0.001, η2H = 0.61). وبلغ متوسط تغطية الصبغة المتبقية 35.48% ± 6.51% للإريثريتول، و21.35 ± 5.70% لبيكربونات الصوديوم، و21.74% ± 2.23% لفرشاة Ni-Ti. كانت تغطية الصبغة المتبقية بعد بروتوكول الإريثريتول أعلى منها بعد بروتوكول بيكربونات الصوديوم (adjusted p < 0.001 , d = 2.31) أو بروتوكول فرشاة Ni-Ti (adjusted p = 0.001, d = 2.83)، بينما لم تختلف بروتوكولات بيكربونات الصوديوم وفرشاة Ni-Ti بشكل ملحوظ (adjusted p = 1.000).
وعلى السطح الإنسي، اختلفت تغطية الصبغة المتبقية بشكل ملحوظ أيضاً بين البروتوكولات (H = 8.28, p = 0.016, η2H = 0.23). وكان متوسط تغطية الصبغة المتبقية 43.25% ± 2.86% للإريثريتول، و40.10% ± 6.28% لبيكربونات الصوديوم، و38.69% ± 2.47% لفرشاة Ni-Ti. وبعد التعديل للمقارنات المتعددة، كانت تغطية الصبغة المتبقية أعلى بعد بروتوكول الإريثريتول مقارنة ببروتوكول فرشاة Ni-Ti (adjusted p = 0.014, d = 1.71). ولم تكن الفروق بين الإريثريتول وبيكربونات الصوديوم (p = 0.170) وبين بيكربونات الصوديوم وفرشاة Ni-Ti (p = 1.000) ذات دلالة إحصائية.
في السطح القاصي، اختلفت تغطية الصبغة المتبقية بشكل ملحوظ بين البروتوكولات (H = 14.02, p = 0.001, η2H = 0.45). وكان متوسط تغطية الصبغة المتبقية 41.00% ± 4.39% للإريثريتول، و39.61% ± 2.97% لبيكربونات الصوديوم، و31.84% ± 4.58% لفرشاة Ni-Ti. وكانت تغطية الصبغة المتبقية بعد بروتوكول فرشاة Ni-Ti أقل مما كانت عليه بعد بروتوكول الإريثريتول (adjusted p = 0.003 , d = 2.04) أو بروتوكول بيكربونات الصوديوم (adjusted p = 0.005, d = 2.01)، بينما لم تختلف بروتوكولات الإريثريتول وبيكربونات الصوديوم بشكل ملحوظ (adjusted p = 1.000).
توزيع تغطية الصبغة المتبقية عبر مواقع السطح ضمن عيوب الفئة 1B
بما أنه تم تقييم الأسطح الدهليزية والإنسية والوحشية في نفس الغرسات، فقد تم تقييم الاختلافات بين مواقع السطح بشكل منفصل لكل بروتوكول باستخدام اختبار فريدمان (الجدول 4). اختلفت تغطية الصبغة المتبقية بشكل ملحوظ عبر مواقع السطح في جميع البروتوكولات الثلاثة: الإريثريتول (χ2 = 10.40, p = 0.006, Kendall's W = 0.52)، وبيكربونات الصوديوم (χ2 = 15.20, p < 0.001, W = 0.76)، وفرشاة Ni-Ti (χ2 = 16.20, p < 0.001, W = 0.81).
عقب اتباع بروتوكول الإريثريتول (erythritol)، كانت تغطية الصبغة المتبقية على السطح الدهليزي (buccal) أقل منها على السطح الإنسي (mesial) (فرق الوسيط -8.10 نقطة مئوية، p = 0.018 المعدلة، r = 0.87)، بينما لم تكن المقارنات بين السطحين الدهليزي-القاصي والإنسي-القاصي ذات دلالة إحصائية (p = 0.193 و p = 0.697 المعدلة، على التوالي). وعقب اتباع بروتوكول بيكربونات الصوديوم، كانت تغطية الصبغة المتبقية على السطح الدهليزي أقل منها على كل من السطحين الإنسي (فرق الوسيط -17.78 نقطة مئوية، p = 0.006 المعدلة، r = 0.98) والقاصي (distal) (-18.47 نقطة مئوية، p = 0.006 المعدلة، r = 0.98)، مع عدم وجود فرق معنوي بين السطحين الإنسي والقاصي (p = 1.000 المعدلة). أما عقب اتباع بروتوكول فرشاة Ni-Ti، فقد كانت تغطية الصبغة المتبقية على السطح الدهليزي أقل منها على كل من السطحين الإنسي (-17.24 نقطة مئوية، p = 0.006 المعدلة، r = 0.98) والقاصي (-11.19 نقطة مئوية، p = 0.012 المعدلة، r = 0.91)، وكانت أقل على السطح القاصي منها على السطح الإنسي (+6.56 نقطة مئوية، p = 0.018 المعدلة، r = 0.87).
تحليل استكشافي للتفاعل بين بروتوكول التنظيف وتكوين العيب
أُجري تحليل تباين ثنائي الاتجاه استكشافي على تغطية الصبغة المتبقية على السطح الدهليزي، وهي النتيجة الوحيدة التي قيست باستخدام بناء متماثل في كلا تكويني العيب. لُحظ وجود تأثير رئيسي معنوي لبروتوكول التنظيف (F(2,54) = 70.48, p < 0.001, partial η2 = 0.723). ولم يكن التأثير الرئيسي لتكوين العيب (F(1,54) = 1.51, p = 0.224, partial η2 = 0.027) ولا التفاعل بين البروتوكول وتكوين العيب (F(2,54) = 2.59, p = 0.084, partial η2 = 0.088) معنوياً من الناحية الإحصائية. كان هذا التحليل استكشافياً لأن تحديد حجم العينة الأصلي لم يستند إلى الكشف عن حد التفاعل، وبالتالي، لا يمكن للدراسة استبعاد وجود تأثير تفاعلي صغير.
ملاحظات استكشافية نوعية بواسطة المجهر الإلكتروني الماسح وطيف أشعة إكس المشتتة للطاقة (SEM-EDS)
تم عرض نتائج SEM وEDS كملاحظات وصفية استكشافية من عينات فردية، شملت غرسة واحدة من كل مجموعة تجريبية (n = 1 من 10) وغرسين ضابطين، ولم تخضع هذه النتائج لتحليل إحصائي استدلالي. في العينة المعالجة بالإريثريتول، أظهرت مناطق الخيوط الدقيقة والخيوط الكبيرة التي تم فحصها مورفولوجيا محفوظة إلى حد كبير ومظهرًا سطحيًا متجانسًا نسبيًا مقارنة بغرسة المرجع المعقمة. أما العينة المعالجة ببيكربونات الصوديوم، فقد أظهرت عدم انتظامات حبيبية موضعية ورواسب ذات مظهر بلوري ضمن هندسة الخيوط. وأظهرت العينة المعالجة بفرشاة Ni-Ti تغيرات سطحية تشبه السحج، بما في ذلك الخدوش، وسمات تشبه الشقوق الدقيقة، وتسطح قمم الخيوط، وكانت هذه الملاحظات أكثر وضوحًا عند التكبير العالي (×5,000؛ الشكل 6، والشكل 7، والشكل 8). كانت هذه الملاحظات وصفية ولم يتم تفسيرها كآثار ناتجة عن البروتوكول على مستوى المجموعة.
الشكل 6: صور SEM لأسطح الخيوط الدقيقة (microthread) والخيوط الكبيرة (macrothread) في عيب من الفئة 1A. (A) أسطح الخيوط الدقيقة و(B) أسطح الخيوط الكبيرة عند تكبيرات ×100 و×250 و×500 و×1000 و×5000، مع مقارنة أسطح الغرسات المرجعية غير المعالجة والأسطح التي خضعت للتنضيد الآلي. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
الشكل 7: صور SEM لأسطح الخيوط الدقيقة (microthread) والخيوط الكبيرة (macrothread) في الجانب الدهليزي في مجموعة العيب من الفئة 1B. (A) أسطح الخيوط الدقيقة و (B) أسطح الخيوط الكبيرة بتكبيرات ×100، و ×250، و ×500، و ×1000، و ×5000، مع مقارنة أسطح الغرسات المرجعية غير المعالجة وأسطح الغرسات التي خضعت للتجهيز. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
الشكل 8: صور SEM لعينات من مجموعة عيب الفئة 1A بتكبير ×10,000. تُظهر الصور تراكيب بلورية إبرية مميزة لجسيمات بيكربونات الصوديوم (NaHCO₃) على أسطح (A) الخيوط الدقيقة و(B) الخيوط الكبيرة. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
تم تفسير نتائج EDS بشكل وصفي على مستوى المواقع التي تم أخذ العينات منها بدلاً من اعتبارها تقديرات كمية للتكوين العنصري للسطح بأكمله. وفي الغرسة المرجعية المعقمة، تم اكتشاف التيتانيوم فقط في الطيف الذي تم تحليله. وأظهرت العينة الضابطة غير المعالجة والمطلية بالصبغة إشارات بارزة للكربون والأكسجين (الشكل التكميلي 1). أما في العينة المعالجة بالإريثريتول، فلم يتم تحديد أي ترسبات منفصلة ضمن المجالات المفحوصة، وكان السطح المكشوف الذي تم تحليله يتكون بشكل أساسي من التيتانيوم. وفي العينة المعالجة ببيكربونات الصوديوم، تم اكتشاف إشارات للصوديوم والأكسجين في ترسبات ذات مظهر بلوري، وهو ما يتوافق مع بقايا تحتوي على الصوديوم ناتجة عن بروتوكول بيكربونات الصوديوم. وفي العينة المعالجة بفرشاة Ni-Ti، أظهرت الأطياف المكتسبة من الترسبات المرئية أن الكربون والأكسجين هما العنصران الرئيسيان المكتشفان (الشكل التكميلي 2). وقد تم تفسير الأطياف التي تحتوي على الكربون بحذر لأن إشارات الكربون قد تتأثر بالتلوث السطحي وتجهيز العينات.
في نموذج الرأس الوهمي in vitro هذا، اختلف تغطية الصبغة المتبقية بعد المعالجة بشكل ملحوظ بين بروتوكولات التنضير الثلاثة في كلا تكويني العيوب، وتم رفض الفرضية الصفرية التي تفترض عدم وجود فرق بين البروتوكولات بالنسبة للنتيجة الأولية. وعلى مستوى الزرعة، أظهر بروتوكول تدفق الهواء باستخدام الإريثريتول تغطية أعلى للصبغة المتبقية مقارنة ببروتوكولات صقل الهواء ببيكربونات الصوديوم وفرشاة Ni-Ti في عيوب الفئة 1A والفئة 1B على حد سواء، بينما لم يختلف بروتوكولا صقل الهواء ببيكربونات الصوديوم وفرشاة Ni-Ti بشكل ملحوظ ضمن أي من التكوينين. وفي عيوب الفئة 1B، أظهر بروتوكول فرشاة Ni-Ti تغطية أقل للصبغة المتبقية على السطح القاصي مقارنة ببروتوكولي الإريثريتول وبيكربونات الصوديوم، واختلف توزيع الصبغة المتبقية بشكل ملحوظ بين مواقع السطح داخل كل بروتوكول. وظلت الصبغة المتبقية موجودة على جميع الزرعات بعد كل بروتوكول تنضير. كان تحليل العلاقة بين البروتوكول وتكوين العيب استكشافيًا، بينما فُسرت نتائج SEM-EDS وصفياً؛ حيث أظهرت العينات المفحوصة اختلافات في مظهر السطح والتركيب العنصري الذي تم أخذ عينات منه.
توفر البيانات:
البيانات التي تدعم نتائج هذه الدراسة، بما في ذلك مجموعات البيانات الكمية الخام وملفات SEM و EDS الأصلية، متاحة كمواد تكميلية (الملف التكميلي 1).
| البروتوكول | العيب | السطح | n | المتوسط ± الانحراف المعياري | الوسيط [المدى الربيعي] | المدى |
| إريثريتول | الفئة 1A | وجني (مستوى الزرعة) | 10 | 36.80 ± 2.45 | 37.11 [35.10–38.77] | 32.59–39.99 |
| إريثريتول | الفئة 1B | وجني | 10 | 35.48 ± 6.51 | 35.12 [32.69–35.87] | 26.14–50.76 |
| إريثريتول | الفئة 1B | إنسي | 10 | 43.25 ± 2.86 | 44.12 [43.22–44.45] | 36.37–46.56 |
| إريثريتول | الفئة 1B | وحشي | 10 | 41.00 ± 4.39 | 39.60 [37.81–42.59] | 37.22–50.50 |
| إريثريتول | الفئة 1B | مستوى الزرعة | 10 | 39.91 ± 3.38 | 39.39 [38.11–42.71] | 34.84–45.14 |
| بيكربونات الصوديوم | الفئة 1A | وجني (مستوى الزرعة) | 10 | 19.63 ± 4.44 | 20.04 [15.46–23.12] | 13.77–25.93 |
| بيكربونات الصوديوم | الفئة 1B | وجني | 10 | 21.35 ± 5.70 | 19.76 [16.73–24.65] | 14.72–30.75 |
| بيكربونات الصوديوم | الفئة 1B | إنسي | 10 | 40.10 ± 6.28 | 41.28 [34.11–43.56] | 32.03–51.57 |
| بيكربونات الصوديوم | الفئة 1B | وحشي | 10 | 39.61 ± 2.97 | 39.61 [38.12–40.84] | 34.03–44.31 |
| بيكربونات الصوديوم | الفئة 1B | مستوى الزرعة | 10 | 33.69 ± 3.52 | 33.85 [32.53–36.26] | 27.28–38.15 |
| فرشاة Ni–Ti | الفئة 1A | وجني (مستوى الزرعة) | 10 | 26.31 ± 3.04 | 26.30 [23.91–28.21] | 22.13–31.28 |
| فرشاة Ni–Ti | الفئة 1B | وجني | 10 | 21.74 ± 2.23 | 21.36 [20.16–22.62] | 18.98–26.03 |
| فرشاة Ni–Ti | الفئة 1B | إنسي | 10 | 38.69 ± 2.47 | 38.82 [38.02–40.25] | 34.13–42.24 |
| فرشاة Ni–Ti | الفئة 1B | وحشي | 10 | 31.84 ± 4.58 | 31.39 [28.85–33.60] | 24.71–40.79 |
| فرشاة Ni–Ti | الفئة 1B | مستوى الزرعة | 10 | 30.75 ± 1.97 | 30.25 [29.64–31.10] | 28.44–34.58 |
الجدول 1: تغطية الصبغة المتبقية بعد المعالجة، حسب البروتوكول، وتكوين العيب، وموقع السطح. يتم التعبير عن تغطية الصبغة المتبقية كنسبة مئوية للبكسلات المغطاة بالصبغة المتبقية بالنسبة إلى إجمالي مساحة الغرسة المسقطة القابلة للتقييم ضمن الصورة نفسها. تمثل كل قيمة سطحية متوسط المساقط الأمامية والإكليلية والقمية؛ بينما تمثل القيم على مستوى الغرسة متوسط الأسطح التي تم تقييمها. هذه إحصائيات وصفية فقط؛ وتم إدراج المقارنات بين البروتوكولات في الجدول 2 والجدول 3. في عيوب الفئة 1A، كان السطح الدهليزي هو الوحيد المتاح للتشكيل والتقييم؛ وبناءً عليه، فإن القيمة على مستوى الغرسة مطابقة للقيمة الدهليزية. أما في عيوب الفئة 1B، فإن القيمة على مستوى الغرسة هي متوسط قيم السطوح الدهليزية والإنسية والوحشية لنفس الغرسة. لم يتم قياس تغطية الصبغة قبل المعالجة كمياً لكل غرسة على حدة. وقد تم توحيد التلوث الأساسي إجرائياً باستخدام بروتوكول غمر وتجفيف متطابق للصبغة لجميع العينات. لذا، يتم تفسير القيم حصرياً على أنها تغطية الصبغة المتبقية بعد المعالجة وليس ككمية أو نسبة التلوث الذي تمت إزالته. بلغت مدة المعالجة 2 min لعيوب الفئة 1A و3 min لعيوب الفئة 1B. وتستمد القيم على مستوى الغرسة للفئة 1A والفئة 1B من مجموعات مختلفة من الأسطح المقيمة ولم تتم مقارنتها إحصائياً.
| بروتوكول | المتوسط الحسابي ± الانحراف المعياري | الوسيط [المدى الربيعي] | هـ | p | η²هـ |
| إريثريتول | 36.80 ± 2.45 | 37.11 [35.10–38.77] | 23.28 | < 0.001 | 0.79 |
| بيكربونات الصوديوم | 19.63 ± 4.44 | 20.04 [15.46–23.12] | |||
| فرشاة Ni–Ti | 26.31 ± 3.04 | 26.30 [23.91–28.21] | |||
| مقارنات زوجية (اختبار دن، بتصحيح بونفيروني) | |||||
| مقارنة | ز | p | معامل كوهين d | ||
| الإريثريتول مقابل بيكربونات الصوديوم | 4.80 | < 0.001 | 4.79 | ||
| إريثريتول مقابل فرشاة النيكل-تيتانيوم (Ni–Ti) | 2.82 | 0.014 | 3.80 | ||
| بيكربونات الصوديوم مقابل فرشاة النيكل-تيتانيوم (Ni–Ti) | 1.98 | 0.143 | −1.76 | ||
الجدول 2: مقارنة بين بروتوكولات التنضير ضمن عيوب الفئة 1A. تغطية الصبغة المتبقية (%) بعد العلاج على مستوى الغرسة؛ في هذا التكوين، تقابل القيمة على مستوى الغرسة السطح الدهليزي. تمثل الغرسة الوحدة التجريبية؛ وكل قيمة هي متوسط ثلاث زوايا. n = 10 لكل مجموعة. تم استخدام اختبار Kruskal-Wallis متبوعاً بمقارنات زوجية باستخدام اختبار Dunn، في الحالات التي كانت فيها نتيجة الاختبار الشامل دالة إحصائياً، مع تطبيق تصحيح Bonferroni. η2H = (H − k + 1)/(n − k). كانت مدة العلاج 2 min لجميع البروتوكولات الثلاثة في هذا التكوين. تشير قيمة Cohen's d الموجبة إلى تغطية أعلى للصبغة المتبقية للبروتوكول المذكور أولاً.
| المستوى / الإحصائية | إريثريتول | بيكربونات الصوديوم | فرشاة Ni–Ti | هـ | p | η²هـ |
| المستوى الإجمالي للغرسة (أولي) | ||||||
| المتوسط الحسابي ± الانحراف المعياري | 39.91 ± 3.38 | 33.69 ± 3.52 | 30.75 ± 1.97 | 18.71 | < 0.001 | 0.62 |
| الوسيط [المدى الربيعي] | 39.39 [38.11–42.71] | 33.85 [32.53–36.26] | 30.25 [29.64–31.10] | |||
| السطح الدهليزي | ||||||
| المتوسط الحسابي ± الانحراف المعياري | 35.48 ± 6.51 | 21.35 ± 5.70 | 21.74 ± 2.23 | 18.36 | < 0.001 | 0.61 |
| الوسيط [المدى الربيعي] | 35.12 [32.69–35.87] | 19.76 [16.73–24.65] | 21.36 [20.16–22.62] | |||
| السطح الإنسي | ||||||
| المتوسط الحسابي ± الانحراف المعياري | 43.25 ± 2.86 | 40.10 ± 6.28 | 38.69 ± 2.47 | 8.28 | 0.016 | 0.23 |
| الوسيط [المدى الربيعي] | 44.12 [43.22–44.45] | 41.28 [34.11–43.56] | 38.82 [38.02–40.25] | |||
| السطح القاصي | ||||||
| المتوسط الحسابي ± الانحراف المعياري | 41.00 ± 4.39 | 39.61 ± 2.97 | 31.84 ± 4.58 | 14.02 | 0.001 | 0.45 |
| الوسيط [المدى الربيعي] | 39.60 [37.81–42.59] | 39.61 [38.12–40.84] | 31.39 [28.85–33.60] | |||
| المقارنات الزوجية (اختبار دان، بتعديل بونفيروني) | ||||||
| المستوى | مقارنة | ز | p | معامل كوهين d (Cohen's d) | ||
| المستوى الإجمالي للغرسة | الإريثريتول مقابل بيكربونات الصوديوم | 2.74 | 0.018 | 1.80 | ||
| المستوى العام للغرسة | الإريثريتول مقابل فرشاة النيكل-تيتانيوم (Ni–Ti) | 4.27 | < 0.001 | 3.31 | ||
| المستوى العام للغرسة | بيكربونات الصوديوم مقابل فرشاة النيكل-تيتانيوم (Ni–Ti) | 1.52 | 0.383 | 1.03 | ||
| خدّي | الإريثريتول مقابل بيكربونات الصوديوم | 3.89 | < 0.001 | 2.31 | ||
| خدّي | إريثريتول مقابل فرشاة النيكل-تيتانيوم (Ni–Ti) | 3.51 | 0.001 | 2.83 | ||
| خدّي | بيكربونات الصوديوم مقابل فرشاة النيكل-تيتانيوم (Ni–Ti) | 0.38 | 1.000 | −0.09 | ||
| إنسي | الإريثريتول مقابل بيكربونات الصوديوم | 1.91 | 0.170 | 0.65 | ||
| إنسي | الإريثريتول مقابل فرشاة النيكل-تيتانيوم (Ni–Ti) | 2.82 | 0.014 | 1.71 | ||
| إنسي | بيكربونات الصوديوم مقابل فرشاة النيكل-تيتانيوم (Ni–Ti) | 0.91 | 1.000 | 0.30 | ||
| قاصٍ | إريثريتول مقابل بيكربونات الصوديوم | 0.18 | 1.000 | 0.37 | ||
| قاصٍ | الإريثريتول مقابل فرشاة النيكل والتيتانيوم (Ni–Ti) | 3.33 | 0.003 | 2.04 | ||
| القاصي | بيكربونات الصوديوم مقابل فرشاة النيكل-تيتانيوم (Ni–Ti) | 3.15 | 0.005 | 2.01 | ||
الجدول 3: مقارنة بروتوكولات التنضير ضمن عيوب الفئة Class 1B، على مستوى الغرسة، وبحسب موقع السطح. تغطية الصبغة المتبقية بعد العلاج (%). تعد المقارنة على مستوى الغرسة هي التحليل الأساسي لهذا التكوين؛ بينما تعد المقارنات الخاصة بالأسطح ثانوية. تم تقييم الأسطح على نفس الغرسات وحُللت بشكل منفصل. n = 10 لكل مجموعة. اختبار Kruskal-Wallis متبوعاً بمقارنات Dunn الزوجية، في الحالات التي كانت فيها نتيجة الاختبار الشامل دالة إحصائياً، مع تعديل Bonferroni. كانت مدة العلاج 3 min لجميع البروتوكولات الثلاثة في هذا التكوين. لا ينبغي تفسير الفروق الزوجية غير الدالة إحصائياً كدليل على التكافؤ. تشير قيمة Cohen's d الموجبة إلى تغطية أعلى للصبغة المتبقية للبروتوكول المذكور أولاً.
| البروتوكول / الإحصاء | دهليزي | إنسي | قاصٍ | χ² | p | معامل كيندال W |
| إريثريتول | ||||||
| المتوسط الحسابي ± الانحراف المعياري | 35.48 ± 6.51 | 43.25 ± 2.86 | 41.00 ± 4.39 | 10.40 | 0.006 | 0.52 |
| الوسيط [المدى الربيعي] | 35.12 [32.69–35.87] | 44.12 [43.22–44.45] | 39.60 [37.81–42.59] | |||
| بيكربونات الصوديوم | ||||||
| المتوسط الحسابي ± الانحراف المعياري | 21.35 ± 5.70 | 40.10 ± 6.28 | 39.61 ± 2.97 | 15.20 | < 0.001 | 0.76 |
| الوسيط [المدى الربيعي] | 19.76 [16.73–24.65] | 41.28 [34.11–43.56] | 39.61 [38.12–40.84] | |||
| فرشاة النيكل-تيتانيوم (Ni–Ti) | ||||||
| المتوسط الحسابي ± الانحراف المعياري | 21.74 ± 2.23 | 38.69 ± 2.47 | 31.84 ± 4.58 | 16.20 | < 0.001 | 0.81 |
| الوسيط [المدى الربيعي] | 21.36 [20.16–22.62] | 38.82 [38.02–40.25] | 31.39 [28.85–33.60] | |||
| مقارنات زوجية (اختبار ويلكوكسون للرتب الموقعة، مع تصحيح بونفيروني) | ||||||
| البروتوكول | مقارنة | فرق الوسيط | p | يرجى تقديم النص الذي ترغب في ترجمته. | ||
| إريثريتول | الجهة الدهليزية مقابل الجهة الإنسية | −8.10 | 0.018 | 0.87 | ||
| إريثريتول | الخدّي مقابل القاصي | −5.36 | 0.193 | 0.58 | ||
| إريثريتول | الإنسي مقابل القاصي | +3.82 | 0.697 | 0.38 | ||
| بيكربونات الصوديوم | الوجه الخدي مقابل الوجه الإنسي | −17.78 | 0.006 | 0.98 | ||
| بيكربونات الصوديوم | الدهليزي مقابل القاصي | −18.47 | 0.006 | 0.98 | ||
| بيكربونات الصوديوم | الإنسي مقابل القاصي | −1.72 | 1.000 | 0.00 | ||
| فرشاة Ni–Ti | الدهليزي مقابل الإنسي | −17.24 | 0.006 | 0.98 | ||
| فرشاة Ni–Ti | الوجه الخدي مقابل الوجه القاصي | −11.19 | 0.012 | 0.91 | ||
| فرشاة Ni–Ti | الإنسي مقابل القاصي | +6.56 | 0.018 | 0.87 | ||
الجدول 4: توزيع تغطية الصبغة المتبقية بعد العلاج عبر مواقع السطح ضمن عيوب Class 1B. تم تقييم الأسطح الدهليزية (Buccal)، والإنسية (mesial)، والوحشية (distal) على نفس الغرسات، وتُعامل كقياسات متكررة داخل الغرسة الواحدة. كل قيمة تمثل متوسط الإسقاطات الأمامية، والإكليلية، والذرورية؛ n = 10 غرسات لكل بروتوكول. تم استخدام اختبار Friedman متبوعاً بمقارنات زوجية باستخدام اختبار Wilcoxon signed-rank مع تصحيح Bonferroni. يمثل Kendall's W حجم التأثير للاختبار الشامل؛ r = |z|/√n للمقارنات الزوجية. تشير فروق الوسيط السالبة إلى انخفاض تغطية الصبغة المتبقية في السطح المذكور أولاً. كانت مدة العلاج 3 min لجميع البروتوكولات الثلاثة. أُجريت الدراسة ضمن عيوب Class 1B فقط، حيث لم تكن الأسطح القريبة متاحة في تكوين Class 1A.
الشكل الإضافي 1: تحليل EDS لسطح غرسة مرجعية معقمة وسطح غرسة ملوثة بصبغة وغير معالجة. (أ) سطح غرسة مرجعية معقمة و(ب) سطح غرسة ملوثة بصبغة وغير معالجة. يرجى النقر هنا لتحميل هذا الملف.
الشكل التكميلي 2: تحليل EDS لأسطح الغرسات بعد التنضير. (أ) الإريثريتول، (ب) بيكربونات الصوديوم، و(ج) Ni–Ti. يرجى النقر هنا لتحميل هذا الملف.
الجدول التكميلي 1: تغطية الصبغة المتبقية الخاصة بكل مسقط وفقاً لزاوية التصوير (وصفية). تغطية الصبغة المتبقية (%) لكل مسقط من المساقط التصويرية الثلاثة، والمذكورة من أجل الشفافية. لم تخضع هذه القيم لمقارنات استنتاجية: حيث تعد المناظر الأمامية والإكليلية والقمية مساقط تكميلية لنفس سطح الغرسة وليست نتائج تجريبية مستقلة، والقيم على مستوى السطح المستخدمة في جميع التحليلات هي المتوسط المرجح لها بالتساوي. العدد n = 10 غرسات لكل بروتوكول وتكوين. القيم هي متوسطات على مستوى الغرسة للمسقط المشار إليه. لم يتم ذكر أي قيم p-values. القياسات الخاصة بكل مسقط هي وصفية فقط. يرجى النقر هنا لتحميل هذا الملف.
الملف التكميلي 1: Raw data.zip. يرجى النقر هنا لتحميل هذا الملف.
المناقشة
قارنت هذه الدراسة التي أجريت in vitro بين تدفق الهواء باستخدام الإريثريتول، وتلميع الهواء ببيكربونات الصوديوم، والأدوات المعتمدة على فرشاة Ni-Ti ضمن إطار عمل قياسي لرأس وهمي يشتمل على شكلين من عيوب ما حول الزرعة. وكانت الميزة الهامة في هذا النموذج هي دمج قيود الوصول المتعلقة بهندسة العيوب والأسنان المجاورة. وقد قيمت الدراسات السابقة التي أجريت in vitro21,22,25,26,34 في كثير من الأحيان الأدوات الميكانيكية باستخدام تكوينات عيوب أفقية أو محيطية أو تكوينات أكثر سهولة في الوصول إليها. وبدلاً من ذلك، تمثل تكوينات Class 1A وClass 1B المستخدمة هنا نمطين من العيوب على مستوى الزرعة يلاحظان كثيراً كما ذكر Monje et al.32، واستخدم Khan et al.29 وOzgu et al.31 وبشكل مماثل نماذج عيوب ثلاثية الأبعاد لاستقصاء الأدوات الميكانيكية. وفي الدراسة الحالية، أدى دمج نماذج العيوب هذه في رأس وهمي للأسنان إلى توسيع هذا النهج من خلال إدخال قيود إضافية تتعلق بالأسنان المجاورة ووضعية المشغل. وبناءً على ذلك، يجب تفسير الاختلافات الملحوظة في سياق نموذج الرأس الوهمي هذا وليس كدليل على التطهير البيولوجي أو فعالية العلاج السريري. وكانت النتيجة الكمية الرئيسية هي أن تدفق الهواء باستخدام الإريثريتول أدى إلى تغطية متبقية من الصبغة على مستوى الزرعة بشكل أكبر من كل من تلميع الهواء ببيكربونات الصوديوم وأدوات فرشاة Ni-Ti في كلا تكويني العيوب، بينما لم يختلف تلميع الهواء ببيكربونات الصوديوم وأدوات فرشاة Ni-Ti بشكل ملحوظ على مستوى الزرعة. ويجب تفسير الاختلافات الملحوظة بين تدفق الهواء باستخدام الإريثريتول وتلميع الهواء ببيكربونات الصوديوم على مستوى البروتوكولات الكاملة المختبرة. وقد أظهرت المراجعات المنهجية السابقة تبايناً كبيراً في أداء أنظمة الكشط الهوائي وفقاً لخصائص سطح الزرعة، وخصائص المسحوق، وظروف الوصول، ومعايير الأدوات19,20. وفي التجربة الحالية، لم تختلف بروتوكولات الكشط الهوائي في تركيب المسحوق وحجم الجسيمات فحسب، بل اختلفت أيضاً في تصميم القطعة اليدوية، وضغط التشغيل، ومسافة العمل، والزاوية، ونمط التوصيل. وبالتالي، لا يمكن عزو انخفاض تغطية الصبغة المتبقية الملحوظة مع بيكربونات الصوديوم تحديداً إلى حجم جسيماتها الذي يبلغ حوالي 40-µm مقارنة بمسحوق الإريثريتول الذي يبلغ 14-µm. قد تساهم خصائص المسحوق في التفاعلات الميكانيكية مع السطح، ولكن لا يمكن فصل تأثيرها عن المعايير الأخرى الخاصة بالبروتوكول. وهذا التفسير مدعوم بدراسات مخبرية أنتج فيها الإريثريتول وبيكربونات الصوديوم نتائج مختلفة أو متقاربة اعتماداً على الظروف التجريبية، وبأدلة حديثة تظهر أن تصميم القطعة اليدوية، وإعدادات الطاقة، وضغط الهواء، ومسافة العمل، وسطح الزرعة يمكن أن تؤثر بشكل كبير على أداء بروتوكول الكشط الهوائي35,36. وفي نموذج منفصل للغشاء الحيوي in vitro، أفاد Pujarern et al.37 بعدم وجود فرق ملحوظ بين الإريثريتول وبيكربونات الصوديوم. وقد تعكس الاختلافات بين تلك الدراسة والنتائج الحالية تبايناً في النموذج التجريبي وظروف التشغيل الخاصة بالبروتوكول، ولكن المقارنة المباشرة محدودة لأن النتائج المقاسة والظروف التجريبية لم تكن متكافئة.
على مستوى الغرسة، لم يختلف استخدام أدوات فرشاة Ni-Ti بشكل ملحوظ عن تلميع الهواء ببيكربونات الصوديوم في أي من تكوينات العيوب. ومع ذلك، ضمن عيوب الفئة 1B، أدى استخدام أدوات فرشاة Ni-Ti إلى تغطية متبقية أقل من الصبغة على السطح القاصي مقارنة بكل من تدفق الهواء بالإريثريتول وتلميع الهواء ببيكربونات الصوديوم. ولا ينبغي تعميم هذه النتيجة الخاصة بالسطح كدليل على التفوق العام لأدوات Ni-Ti في تكوينات العيوب المعقدة. وتتسق النتيجة على مستوى الغرسة مع تقرير in vitro حول أداء تنظيف مماثل بين أنظمة الكشط بالهواء والفرش الدوارة على أسطح الغرسات الملوثة بالصبغة24، ومع ذلك، فقد قيمت تلك الدراسة فرش التيتانيوم بدلاً من فرش Ni-Ti، وبالتالي فهي توفر سياقاً غير مباشر فقط للنتائج الحالية. وتؤكد النتائج الخاصة بالسطح ضمن عيوب الفئة 1B بشكل أكبر على أهمية هندسة الوصول. فقد اختلف توزيع الصبغة المتبقية بين الأسطح الدهليزية والإنسية والقاصية لجميع البروتوكولات الثلاثة، على الرغم من أن النمط لم يكن متطابقاً: كانت التغطية الدهليزية أقل من التغطية الإنسية بعد تدفق الهواء بالإريثريتول، وأقل من كل من التغطية الإنسية والقاصية بعد تلميع الهواء ببيكربونات الصوديوم واستخدام أدوات فرشاة Ni–Ti. وتتسق هذه النتائج مع دراسات سابقة لعيوب محاكاة حول الغرسات أظهرت أن مناطق السطح التي يصعب الوصول إليها، وهندسة الغرسة، وتكوين العيب يمكن أن تؤثر على كمية وتوزيع المواد المتبقية على أسطح الغرسات بعد استخدام الأدوات الميكانيكية21,24. ولم تكن المقارنة المباشرة على مستوى الغرسة بين تكويني العيوب ممكنة: فقد اشتقت قيم الفئة 1A من السطح الدهليزي فقط، بينما شملت قيم مستوى الغرسة للفئة 1B الأسطح الدهليزية والإنسية والقاصية، كما اختلف مدة العلاج بين التكوينين. وأظهر التحليل الاستكشافي، المقتصر على السطح الدهليزي، والذي وفر هيكل القياس المتطابق الوحيد عبر كلا التكوينين، تأثيراً ملحوظاً للبروتوكول ولكن دون تأثير ذو دلالة إحصائية لتكوين العيب أو تفاعل بين البروتوكول وتكوين العيب. وبناءً على ذلك، فإن البيانات الحالية لا تدعم الادعاء بأن تكوين العيب يعدل الأداء النسبي للبروتوكولات الثلاثة. لم تكن القوة الإحصائية لتحليل التفاعل الاستكشافي كافية للكشف عن مثل هذا التأثير، ولا يمكن استبعاد وجود تفاعل صغير. وبالمثل، تتطلب نتائج فرشاة Ni-Ti تفسيراً خاصاً بالموقع. فضمن عيوب الفئة 1B، أدى استخدام أدوات فرشاة Ni-Ti إلى تغطية متبقية أقل من الصبغة مقارنة بكل من بروتوكول الكشط بالهواء على السطح القاصي وتغطية أقل من تدفق الهواء بالإريثريتول على السطح الإنسي. ولا ينبغي تعميم هذه الاختلافات الخاصة بالسطح كدليل على ميزة شاملة لفرش Ni-Ti في العيوب المعقدة. وقد تعكس النتيجة القاصية الاشتباك الميكانيكي المباشر الذي توفره تسلسلات فرش Omega و Nano المحددة مسبقاً ضمن التشريح القريب المحدود. ومع ذلك، تم تعيين هندسة الفرشاة لمواقع السطح مسبقاً، حيث استُخدمت فرش Omega و Nano على الأسطح القريبة وفرش Pocket Short و Nano على السطح الدهليزي. وبالتالي، كان نوع الفرشاة مرتبطاً بموقع السطح، ولا يمكن عزو الاختلاف القاصي الملاحظ بشكل مستقل إلى أدوات Ni-Ti، أو هندسة الفرشاة، أو ظروف الوصول.
يوفر مكون SEM-EDS معلومات وصفية إضافية ولكن يجب تفسيره بشكل منفصل عن التحليل الكمي لصبغة المتبقيات. تم إجراء تقييم نوعي بواسطة SEM-EDS على غرسة واحدة لكل مجموعة، واستُهدفت مواقع الحصول على بيانات EDS ضمن حقول محددة مسبقًا وفقًا لوجود ترسبات مرئية. وبناءً على ذلك، فإن الملاحظات توصّف عينات ومواقع معاينة فردية بدلاً من تقدير تكرار أو حجم التغيرات السطحية ضمن كل بروتوكول. وضمن كل عينة، استُخدم بروتوكول تكبير متدرج بدلاً من الاعتماد فقط على حقول تكبير عالية معزولة، مما سمح بفحص مورفولوجيا اللولب العامة والميزات السطحية الموضعية معًا. وقد قلل هذا من الاعتماد على مجال رؤية واحد، ولكنه لم يتجاوز القيد المتمثل في فحص عينة واحدة فقط لكل مجموعة. وفي حدود هذه القيود، أظهرت العينة المعالجة بالإريثريتول مظهرًا سطحيًا مشابهًا نسبيًا للمرجع المعقم في مناطق الخيوط الدقيقة والخيوط الكبيرة المفحوصة (الشكل 6، والشكل 7، والشكل التكميلي 1A، والشكل التكميلي 2A). وأظهرت العينة المعالجة ببيكربونات الصوديوم ترسبات ذات مظهر بلوري موضعي، مع اكتشاف الصوديوم والأكسجين في هذه المواقع (الشكل 8 والشكل التكميلي 2B). وتتوافق هذه النتائج مع وجود بقايا تحتوي على الصوديوم بعد تلميع الهواء ببيكربونات الصوديوم. في المقابل، أظهرت العينة المعالجة بـ Ni-Ti تغيرات سطحية تشبه السحج، بما في ذلك خدوش، وميزات تشبه الشقوق المجهرية، وتفلطح في قمم اللولب (الشكل 6 والشكل 7). وتتسق هذه الملاحظات على مستوى العينة مع الأدلة التجريبية التي تظهر أن فرش النيتينول والتيتانيوم يمكن أن تغير مورفولوجيا وتضاريس أسطح التيتانيوم الخشنة، مع تباين التأثيرات وفقًا لنوع السطح38. وقد فُسرت أطياف EDS التي يهيمن عليها الكربون بحذر لأن إشارات الكربون قد تتأثر بالتلوث السطحي العرضي وتحضير العينة (الشكل التكميلي 2C). ونظرًا لعدم إجراء أي تحليل تضاريسي كمي، مثل قياس التضاريس (profilometry)، فلا يمكن لملاحظات SEM تحديد حجم التغيرات السطحية الملحوظة أو ما إذا كانت قد حدثت باستمرار عبر الغرسات المتبقية. كما تستوجب احتمالية تدهور الفرشاة وانطلاق الجسيمات المعدنية النظر. وقد لُحظ تدهور مرئي في فرش Ni-Ti بعد استخدام الأدوات وتم توثيقه فوتوغرافيًا (الشكل 3C). ومع ذلك، لم يتم فحص الفرش بشكل منهجي قبل الاستخدام وبعده، ولم يتم قياس مدى التآكل، أو تشوه الشعيرات، أو فقدان المادة كميًا. لذلك، وعلى الرغم من أن التدهور الملحوظ يثير احتمالية انطلاق جسيمات Ni-Ti أثناء استخدام الأدوات، إلا أن التجربة الحالية لا يمكنها تحديد ما إذا كانت هذه الجسيمات قد انطلقت أو ترسبت على سطح الغرسة. وبالمثل، فإن غياب إشارة النيكل القابلة للكشف في مواقع EDS التي تم أخذ عينات منها لا يستبعد انطلاق النيكل في أماكن أخرى من سطح الغرسة أو انطلاقه دون حدود الكشف المكاني أو التحليلي لبروتوكول EDS المطبق. وهذا السؤال ذو صلة خاصة بأجهزة Ni-Ti، لأن السبائك التي تحتوي على النيكل تثير مخاوف خاصة بالمادة فيما يتعلق باحتمال انطلاق أيونات أو جسيمات، لا سيما بالنظر إلى القدرة التحسسية المعروفة للنيكل. ولا تسمح البيانات الحالية باستخلاص استنتاجات بشأن انطلاق النيكل، أو التآكل، أو التأثيرات البيولوجية. لذا، يجب أن تجمع الدراسات المستقبلية بين التوصيف المنهجي لفرش Ni-Ti قبل الاستخدام وبعده مع تحليل كمي للجسيمات وتقنيات حساسة للسطح مثل مطيافية photo-electron بالأشعة السينية (XPS) لتقييم التغيرات الممكنة في كيمياء السطح وتركيب أو حالة أكسدة طبقة خمول أكسيد التيتانيوم. وقد استُخدمت XPS لتوصيف كيمياء السطح المرتبطة بالعلاج بعد استخدام الفرش المعدنية، بما في ذلك استخدام فرش التيتانيوم من قبل Lollobrigida et al.39، واستُخدمت مؤخرًا جنبًا إلى جنب مع SEM وEDX وprofilometry لتوصيف التأثيرات الكيميائية السطحية لاستخدام فرش النيتينول38.
تمثلت إحدى السمات المنهجية المهمة في الدراسة الحالية في دمج قيود وصول محددة مسبقاً ضمن إعداد نموذجي لرأس وهمي (phantom-head). تم تصميم تكوينات العيوب من الفئة 1A والفئة 1B رقمياً وطباعتها ثلاثية الأبعاد، مع الاحتفاظ بالأسنان المجاورة، وتوحيد كشف الزرعة عند 5 mm تاجياً، كما تم تنفيذ استخدام الأدوات بواسطة مشغل واحد تحت ظروف محددة مسبقاً خاصة بالبروتوكول. واتباعاً للمنهجية السابقة23,24، استُخدمت كتل أكريليك مخصصة لالتقاط الصور من عرض أمامي ومن زوايا تاجية وقمية بمقدار 30° (الشكل 4 والشكل 5). كما تم تنظيم التقييم التصويري بحيث تعمل الإسقاطات الأمامية والتاجية والقمية كعروض تكميلية لنفس السطح بدلاً من كونها ملاحظات تجريبية مستقلة. واستُخدم المتوسط المرجح بالتساوي لهذه الإسقاطات للحصول على قيمة واحدة على مستوى السطح، واعتُبرت الزرعة هي الوحدة التجريبية. بالإضافة إلى ذلك، تمت إعادة ترميز ملفات الصور باستخدام معرفات رقمية غير متسلسلة قبل التحليل، مما أتاح للفاحص الذي يقوم بقياسات ImageJ البقاء غير مدرك لتوزيع العلاج وهوية الزرعة. وقد قللت هذه الميزات من عدة مصادر للتباين في القياس والتحليل مع الحفاظ على قيود الوصول التي أوجدها تكوين الرأس الوهمي.
يجب مراعاة العديد من القيود الإضافية. أولاً، اتبع تخصيص المجموعات وترتيب البروتوكول تسلسلاً ثابتاً بدلاً من أن يكون عشوائياً، وأُجري التلوث المحاكي في دفعات خاصة بالبروتوكول في أيام علاج متتالية. كانت جميع العينات وحدات معقمة مصنعة صناعياً بمواصفات متطابقة من دفعة إنتاج واحدة، مما يحد من التباين على مستوى العينة؛ ومع ذلك، تداخل البروتوكول مع يوم العلاج والدفعة، على الرغم من الحفاظ على فترة غمر في الصبغة لمدة 15-s وفترة تجفيف لمدة 24-h لكل عينة تجريبية. قد يكون هذا التصميم قد أدخل اختلافات منهجية لا يمكن فصلها إحصائياً عن تأثيرات العلاج. لم يكن التخصيص مخفياً، وكان تعمية المشغل مستحيلاً لأن كل من الأدوات وتكوينات العيوب كانت ظاهرة بصرياً أثناء العلاج؛ وبما أن مشغلاً واحداً قام بجميع الإجراءات، فلا يمكن استبعاد تحيز الأداء. ثانياً، تم تحديد الصبغة المتبقية يدوياً في ImageJ. تم قياس كل صورة في ثلاث نسخ مكررة واستُخدم المتوسط، ولكن لم يتم الاحتفاظ بقياسات النسخ المكررة الفردية؛ وبالتالي، لا يمكن حساب تكرارية الفاحص الواحد ومعامل الارتباط داخل الفئة بأثر رجعي. قلل التشفير الأعمى لملفات الصور من احتمال تحيز التقييم القائم على معرفة العلاج، ولكنه لم يزيل المكون الذاتي للتجزئة اليدوية؛ علاوة على ذلك، ظل تكوين العيب قابلاً للاستنتاج من محتوى الصورة، حيث تتضمن صور Class 1B أسطحاً قريبة غير موجودة في صور Class 1A. كان التقييم قائماً على الصور وثنائي الأبعاد: على الرغم من استخدام ثلاث زوايا لالتقاط الأسطح غير المرئية في مسقط واحد، لا يمكن تحديد الصبغة المتبقية داخل أعمق تجاويف اللولب تصويرياً، وقد تقلل القيم المبلغ عنها من التغطية الحقيقية للصبغة المتبقية على سطح الغرسة ثلاثي الأبعاد. ثالثاً، على الرغم من تحديد وقت استخدام الأدوات وتسلسل الفرشاة مسبقاً لكل تكوين عيب، تم تخصيص هندسيات مختلفة لفرش Ni-Ti عمداً لأسطح مختلفة. لذلك، يجب تفسير تدخل Ni-Ti على أنه أداء لبروتوكول الفرشاة المحدد مسبقاً بالكامل بدلاً من التأثير المنعزل لمادة الفرشاة أو أي تصميم فردي للفرشاة. بالإضافة إلى ذلك، استُخدمت كل مجموعة فرش لخمس غرسات رغم تعليمات الشركة المصنعة بالاستخدام لمرة واحدة. لوحظ تدهور مرئي لفرش Ni-Ti بعد استخدام الأدوات وتم توثيقه تصويرياً؛ ومع ذلك، لم يتم قياس مدى التآكل أو تشوه الشعيرات أو فقدان المادة. وبالتالي، لا يمكن استبعاد تأثير التدهور التدريجي للفرشاة على أداء استخدام الأدوات. رابعاً، اختلف Class 1A وClass 1B في كل من مدة العلاج والأسطح المساهمة في النتيجة على مستوى الغرسة؛ لهذا السبب، تم تجنب المقارنات الإحصائية المباشرة بين التكوينات عمداً. خامساً، دعم حساب حجم العينة المقارنات الأولية المحددة مسبقاً، ولكن الدراسة كانت ذات حساسية محدودة للتأثيرات الأصغر، وخاصة الاختلافات الخاصة بالسطح والتفاعل الاستكشافي بين البروتوكول والعيب. وبناءً على ذلك، لا ينبغي تفسير المقارنات غير ذات الدلالة الإحصائية على أنها دليل على التكافؤ. سادساً، تم تقييم تصميم واحد فقط لغرسة التيتانيوم من الدرجة 4 وسطح خشن واحد محدد. قد تختلف النتائج عن الهندسات الكلية الأخرى للغرسات، أو تصميمات اللولب، أو معالجات السطح، أو المواد. أخيراً، اعتمد SEM-EDS على غرسة واحدة لكل مجموعة تجريبية وأخذ عينات EDS مستهدفة، دون قياس تضاريس كمي، أو XPS، أو تحليل منهجي للجزيئات. لذلك، لا يمكن تعميم هذه الملاحظات كآثار سطحية على مستوى البروتوكول. ومع ذلك، يحدد نموذج الصبغة الدائمة حداً مهماً للتفسير. قامت الدراسة بقياس النسبة المئوية لسطح الغرسة المسقط القابل للتقييم والمغطى بالصبغة الحمراء المتبقية بعد العلاج. توفر الصبغة الدائمة تبايناً بصرياً معيارياً وتسمح بتطبيق إجراء تحليل الصور نفسه عبر العينات، كما هو الحال في عدة نماذج تجريبية سابقة لتنظيف الغرسات14,21,24. ومع ذلك، فإن الصبغة المجففة لا تعيد إنتاج التنظيم الهيكلي، أو المصفوفة خارج الخلية، أو خصائص الالتصاق، أو الحيوية الميكروبية، أو تفاعلات المضيف للغشاء الحيوي حول الغرسة الذي يتطور طبيعياً، ولا ينبغي تعميم النتائج على إزالة الغشاء الحيوي أو على النتائج البيولوجية أو السريرية. علاوة على ذلك، على الرغم من توحيد إجراء تطبيق الصبغة باستخدام نفس إجراء الغمر والتجفيف، لم يتم الحصول على مجموعة بيانات تصويرية منفصلة قبل العلاج، ولم يتم قياس تغطية الصبغة الأولية لكل غرسة. وبالتالي، تعذر حساب درجات التغيير داخل الغرسة الواحدة، وتمثل النتيجة تغطية الصبغة المتبقية بعد العلاج. لذلك، لا يمكن للنتائج الحالية تحديد الكمية المطلقة أو النسبة المئوية للصبغة التي تمت إزالتها من خط الأساس، ولا يمكنها إثبات قتل البكتيريا، أو تفكيك الغشاء الحيوي، أو استعادة التوافق الحيوي للسطح. يجب تفسيرها حصرياً كـتغطية مقارنة للصبغة المتبقية بعد العلاج. كما يظل نموذج الرأس الوهمي مختلفاً بشكل جوهري عن البيئة البيولوجية والإجرائية لعلاج التهاب ما حول الغرسة. لقد أعاد إنتاج قيود وصول ميكانيكية مختارة ولكنه لم يشمل الأنسجة الرخوة، أو سديلة مخاطية سمحاقية فعلية، أو النزيف، أو اللعاب، أو غشاء اللعاب، أو الجير، أو الغشاء الحيوي متعدد الأنواع الذي يتطور طبيعياً، أو الاستجابات الالتهابية للمضيف، أو الشفاء، أو العوامل المتعلقة بالمريض. وبناءً على ذلك، لا يمكن للنتائج الحالية التنبؤ بحل المرض سريرياً، أو إعادة الاندماج العظمي، أو مآل العلاج، أو الفعالية السريرية النسبية للإجراءات الثلاثة. لذلك، ينبغي اعتبار تنضير السطح الميكانيكي مكوناً واحداً من إدارة التهاب ما حول الغرسة بدلاً من كونه استراتيجية قائمة بذاتها؛ تتطلب الإدارة الفعالة أيضاً تحكماً مستداماً في الغشاء الحيوي حول الغرسة والحفاظ على أو إعادة إنشاء حاجز نسيجي رخو مستقر حول الغرسة40,41. وبالتالي، يجب اعتبار النتائج الحالية دليلاً قبل سريري على توزيع الصبغة المتبقية تحت ظروف وصول محددة ولا ينبغي استخدامها كأساس للتوصية بأي بروتوكول للعلاج السريري.
ضمن نموذج الرأس الوهمي in vitro هذا، اختلفت تغطية الصبغة المتبقية بعد المعالجة بين بروتوكولات التنضير الثلاثة في كلا تكويني العيوب. أدى تدفق هواء الإريثريتول إلى ترك تغطية متبقية أكبر على مستوى الغرسة مقارنة بصقل الهواء ببيكربونات الصوديوم واستخدام فرشاة Ni-Ti ضمن عيوب Class 1A وClass 1B، بينما لم يظهر فرق معنوي بين صقل الهواء ببيكربونات الصوديوم واستخدام فرشاة Ni-Ti على مستوى الغرسة في أي من التكوينين. وفي عيوب Class 1B، تباين توزيع الصبغة المتبقية حسب موقع السطح، وأدى بروتوكول فرشاة Ni-Ti إلى تغطية متبقية أقل على السطح القاصي مقارنة بالبروتوكولين الآخرين. وظلت الصبغة المتبقية موجودة بعد كل بروتوكول، وهو ما يتفق مع النتائج التجريبية السابقة20,22,25,26,34. وأشارت ملاحظات SEM-EDS الاستكشافية كذلك إلى وجود اختلافات في مظهر السطح وتكوين الرواسب التي تم فحصها بين العينات الفردية، ولكن هذه الملاحظات تتطلب تأكيداً في دراسات تعتمد على أخذ عينات كافية على مستوى المجموعات وتوصيف كمي للسطح. وينبغي أن تعمل الأبحاث المستقبلية على تقييم هذه البروتوكولات باستخدام نماذج التلوث البيولوجي، وتسلسلات علاجية عشوائية، وتقييم مستقبلي للاتفاق بين الفاحص الواحد وبطريقة متقاطعة بين الفاحصين في تقسيم الصور، واستخدام أدوات Ni-Ti أحادية الاستخدام مع تحليل منهجي للتآكل والجسيمات، وطرق توصيف السطح القادرة على قياس التغيرات الطوبوغرافية والكيميائية كمياً.
الإفصاحات
يصرح المؤلفون بعدم وجود تضارب في المصالح فيما يتعلق بهذه الدراسة. تم تمويل الدراسة جزئياً من قبل المؤلفين ومؤسساتهم. لم يكن للشركات التي زودت مواد الدراسة أي تدخل في تصميم الدراسة أو إجرائها أو تحليلها أو تفسيرها أو كتابة تقاريرها.
شكر وتقدير
يتقدم المؤلفون بالشكر لشركة Dentsply Sirona لتزويدهم بالغرسات المستخدمة في هذه الدراسة. كما يشكر المؤلفون شركة EMS لتوفير المساحيق ورؤوس الفوهات تحت المخاطية المستخدمة في الإجراءات التجريبية.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| نظام الطباعة ثلاثية الأبعاد | DentaFab، إسطنبول، تركيا | https://www.dentafab.com/ | تُستخدم لتصنيع ملفات STL النهائية لنماذج عيوب ما حول الغرسة ثلاثية الأبعاد باستخدام راتنج النمذجة. |
| حامل صور أكريليكي | مُصنَّع حسب الطلب | مصنع حسب الطلب | تُستخدم لتوحيد وضعية الغرسة أثناء عملية الحصول على الصور بعد إزالة التلوث. |
| Air-Flow Classic Comfort (40 µm) | EMS، نيون، سويسرا | Airflow® Comfort أداة تنظيف الأسنان بالهواء والماء (Air-polishing) نظام Airflow® Comfort هو الحل المثالي لإزالة الرواسب والصبغات بشكل فعال ولطيف، مما يضمن أعلى مستويات الراحة للمريض وأقصى درجات الكفاءة للطبيب. المميزات الرئيسية: - تنظيف شامل ولطيف: يزيل طبقة اللويحة السنية (Plaque) والصبغات من جميع أسطح الأسنان، بما في ذلك الجيوب اللثوية والمناطق التي يصعب الوصول إليها. - تقنية متطورة: يجمع النظام بين مسحوق خاص، والماء، والهواء في تيار واحد متجانس، مما يقلل من الحاجة إلى التدخل الميكانيكي القاسي. - راحة المريض: يقلل من الحساسية والألم مقارنة بطرق التنظيف التقليدية، مما يحسن من تجربة المريض أثناء العلاج. - كفاءة الوقت: يقلل من وقت الإجراءات العلاجية بفضل قدرته العالية على التنظيف السريع والشامل. - الحفاظ على الأنسجة: يحمي المينا والأنسجة الرخوة بفضل التركيبة الدقيقة للمسحوق المستخدم. التطبيقات: - إزالة التصبغات الخارجية والداخلية. - التحضير لعمليات تبييض الأسنان. - التنظيف الوقائي الدوري. - علاج التهاب اللثة وإزالة الرواسب من الجيوب اللثوية. المكونات والملحقات: - وحدة التحكم في التدفق. - مقبض Airflow® المريح. - خراطيم التوصيل المتينة. - مساحيق تنظيف مخصصة (Airflow Powders). | مسحوق بيكربونات الصوديوم (40 µm)؛ تُستخدم لإزالة التلوث بالتلميع الهوائي باستخدام بيكربونات الصوديوم. |
| أقصى تدفق للهواء | EMS، نيون، سويسرا | https://www.ems-dental.com/en-us/products/airflow-max | قبضة صقل هوائية، فوق مخاطية؛ تُستخدم مع مسحوق بيكربونات الصوديوم عند ضغط 4 بار، مع الحفاظ على مسافة 2-5 مم و 15°–80° أقصى زاوية ميل، وإعداد تدفق المياه الأقصى، والقدرة الموصى بها من قبل الشركة المصنعة. |
| برامج التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD) | Exocad GmbH، دارمشتات، ألمانيا | لم يتم التحديد | تُستخدم لاستيراد بيانات STL وتصميم تكوينات عيوب التهاب ما حول الزرع رقمياً. |
| Canon EOS 70D | شركة Canon Inc.، اليابان | يرجى تقديم النص المصدر الذي ترغب في ترجمته. | كاميرا رقمية؛ تُستخدم للتوثيق الفوتوغرافي عالي الدقة والمعياري وفق إعدادات كاميرا ثابتة. |
| ماسح مختبري من طراز EDGE | شركة DOF Inc.، سيول، كوريا | يرجى تزويدي بالنص المصدر باللغة الإنجليزية لكي أتمكن من البدء في ترجمته إلى اللغة العربية وفقاً للمعايير العلمية والأكاديمية المحددة. | تُستخدم لرقمنة نموذج الفك السفلي الوهمي المعدل وإنشاء بيانات STL. |
| نموذج محاكاة أسنان تعليمي | Frasaco، تيتنانغ، ألمانيا | https://www.frasaco.de/ | تم تعديله عن طريق إزالة الضرس الأول السفلي واستبدال الموقع بمادة السيليكون اللينة لإنشاء حافة سنخية مسطحة. |
| نظام مطيافية الأشعة السينية المشتتة للطاقة | وحدة تشتت الطاقة بالأشعة السينية (EDS) مدمجة مع المجهر الإلكتروني الماسح (SEM)، من شركة FEI | يرجى تزويدي بالنص المصدر باللغة الإنجليزية الذي ترغب في ترجمته، وسأقوم فوراً بتحويله إلى اللغة العربية وفقاً للمعايير العلمية والأكاديمية الدقيقة المحددة في تعليماتك. | تُستخدم على عينات مختارة لتحديد التركيب العنصري للبقايا السطحية. |
| مسحوق الإريثريتول | Air-Flow PLUS، 14 µm، EMS، سويسرا | يرجى تزويدي بالنص المصدر الذي ترغب في ترجمته. أنا مستعد للبدء في ترجمة المحتوى العلمي والتعليمي الخاص بـ JoVE وفقاً للمعايير المهنية والأكاديمية المحددة. | تُستخدم لإزالة التلوث بـ erythritol عن طريق تدفق الهواء. |
| ImageJ v1.54g | المعاهد الوطنية للصحة، الولايات المتحدة الأمريكية | الإصدار v1.54g | برنامج تحليل الصور؛ يُستخدم لقياس التلوث السطحي المتبقي كمياً. RRID: SCR_003070. |
| مفك الغرسة أو وتد الطبعة | Dentsply Sirona، ألمانيا | مفك الغرسات EV | تُستخدم للتعامل مع الغرسات أثناء إجراءات التلوث والعمليات التجريبية لتجنب التلامس المباشر مع سطح الغرسة. |
| KaVo Dental SURGmatic S201 XL Pro | KaVo Dental Excellence، ألمانيا | Surgmatic S 201 XLL Pro المحرك الجراحي المدمج القوي والموثوق لجميع العمليات الجراحية في الفم والوجه والفكين. المزايا: • قوة دفع عالية وثبات في السرعة لضمان أداء مثالي في مختلف التطبيقات الجراحية. • تصميم مدمج يسهل التعامل معه ويوفر دقة عالية في التحكم. • توافق تام مع مجموعة واسعة من الأدوات الجراحية والقبضات. • سهولة في التعقيم والصيانة لضمان أعلى معايير النظافة والسلامة. • تشغيل هادئ واهتزازات منخفضة لراحة الجراح والمريض على حد سواء. التطبيقات: • جراحة الفم والوجه والفكين. • زراعة الأسنان. • قص العظام وتشكيلها. المواصفات التقنية: • نظام التشغيل: هوائي. • نوع الربط: وصلة سريعة. • التوافق: متوافق مع معايير الصناعة القياسية للقبضات الجراحية. | قبضة جراحية بزاوية معاكسة؛ تُستخدم لتشغيل نظام الفراشي المصنوع من النيكل والتيتانيوم بسرعة 900 دورة في الدقيقة. |
| عدسة ماكرو | EF 100 mm f/2.8L Macro IS USM، شركة Canon Inc.، اليابان | يرجى تقديم النص المصدر المراد ترجمته. أنا مستعد لترجمة المحتوى العلمي والتعليمي الخاص بـ JoVE من اللغة الإنجليزية إلى اللغة العربية بدقة أكاديمية واحترافية، مع الالتزام بكافة المعايير والتعليمات المذكورة. | تُستخدم مع الكاميرا الرقمية من أجل التصوير الفوتوغرافي الماكرو الموحد لأسطح الغرسات. |
| صامولة معدنية | DIN 934-I6I(A2K) SW7-M4; Wüعذرًا، يبدو أن النص المصدر غير مكتمل أو يحتوي على خطأ مطبعي ("rth"). يرجى تزويدي بالنص الكامل المراد ترجمته لضمان الدقة العلمية واللغوية. | يرجى تزويدي بالنص المراد ترجمته. أنا مستعد للبدء في تحويل المحتوى العلمي والتعليمي الخاص بـ JoVE من اللغة الإنجليزية إلى اللغة العربية، مع الالتزام التام بجميع المعايير الأكاديمية والتقنية التي حددتها. | تُستخدم كجزء من نظام التثبيت المخصص لتركيب النماذج المطبوعة ثلاثية الأبعاد على وحدات الرأس الوهمية. |
| راتنج النمذجة | ألياس، إسطنبول، تركيا | يرجى تقديم النص المراد ترجمته. وبصفتي مترجماً متخصصاً في محتوى JoVE العلمي والتعليمي، سأقوم بنقل النص من الإنجليزية إلى العربية بدقة أكاديمية تامة، مع الالتزام بجميع المعايير العلمية والاصطلاحية التي ذكرتموها، وضمان صياغة البروتوكولات والأساليب بأسلوب طبيعي وسلس يتناسب مع القراء من الباحثين والأطباء والأكاديميين. | تُستخدم لتصنيع نماذج عيوب التهاب ما حول الزرع المطبوعة ثلاثية الأبعاد. |
| طقم فرش NiTi | شركة Hans Korea Co. Ltd.، كوريا الجنوبية | رمز GMDN: 57955 | شملت أنواع الفراشي Omega وPocket short وPocket وNano؛ وتم تشغيلها بسرعة 900 دورة في الدقيقة تحت ري مستمر بالمحلول الملحي. |
| بيريوفلو (Perioflow) | EMS، نيون، سويسرا | جهاز Perioflow Max علاج لثة فعال، لطيف، وسريع تقنية Guided Biofilm Therapy (GBT) للعيادات المتخصصة في أمراض اللثة يقدم جهاز Perioflow Max حلاً متطوراً لعلاج الجيوب اللثوية من خلال تقنية GBT، حيث يجمع بين الفعالية العالية والراحة الفائقة للمريض. المميزات الرئيسية: - كفاءة استثنائية في إزالة الرواسب: يزيل بكتيريا biofilm والرواسب الجيرية من الجيوب اللثوية العميقة بدقة عالية. - راحة قصوى للمريض: يقلل من الانزعاج والألم مقارنة بطرق العلاج التقليدية، مما يحسن من تجربة المريض ويزيد من تقبله للعلاج. - نتائج سريرية مثبتة: يعزز من عملية التئام الأنسجة اللثوية ويقلل من التهابات الجيوب اللثوية. - دمج سلس في سير العمل: يتكامل بسهولة مع بروتوكول Guided Biofilm Therapy الشامل لضمان رعاية وقائية وعلاجية متكاملة. التقنية: يعتمد Perioflow Max على تقنية دفع السوائل عالية الضغط التي تسمح بوصول المواد العلاجية إلى عمق الجيوب اللثوية، مما يضمن تنظيفاً شاملاً دون الحاجة إلى تدخلات ميكانيكية قاسية. التطبيقات: - علاج التهاب اللثة (Periodontitis). - تنظيف الجيوب اللثوية العميقة. - الصيانة الوقائية لأنسجة supporting tissues للأسنان. لماذا تختار Perioflow Max؟ لأنه يمثل نقلة نوعية في علاج أمراض اللثة، حيث يوازن بين القوة العلاجية والرفق بالأنسجة، مما يجعله الأداة الأمثل لأطباء اللثة الذين يسعون لتحقيق أفضل النتائج العلاجية بأقل قدر من التوتر للمريض. | قبضة الهواء، تحت المخاطية؛ تستخدم مع 14 µm مسحوق الإريثريتول عند ضغط 6 بار، وبأقصى إعداد للمياه، والقدرة الموصى بها من قبل الشركة المصنعة. |
| غرسة PrimeTaper EV | OsseoSpeed، شركة Dentsply Sirona، ألمانيا | 68011099 | غرسة سنية؛ تيتانيوم نقي تجارياً، الدرجة 4؛ القطر العنقي 4.2 مم؛ الطول 11 مم؛ خطوة اللولب الكلي 0.75 مم؛ خطوة اللولب الدقيق 0.25 مم. رقم تشغيلة التصنيع: 527590 |
| QUANTA FEG 250 | شركة .FEI Technologies Inc، أوريغون، الولايات المتحدة الأمريكية | يرجى تقديم النص المصدر المراد ترجمته. | مجهر إلكتروني ماسح؛ يُستخدم للتوصيف النوعي للسطح بجهد يتراوح بين 10 و30 كيلوفولت وبمسافة عمل تبلغ 12 ملم. |
| صبغة حمراء دائمة | Edding Permanent Lumocolor، نورمبرغ، ألمانيا | https://www.edding.com/ | استُخدمت كبديل محاكٍ للغشاء الحيوي؛ حيث غُمرت الغرسات لمدة 15 ثانية وجُففت بالهواء لمدة 24 ساعة. |
| SPSS Statistics 25 | IBM SPSS Statistics 25, SPSS Inc., USA | الإصدار ٢٥ | برنامج التحليل الإحصائي؛ يُستخدم لإجراء التحليل الإحصائي. RRID: SCR_016479. |
| محرك جراحي | Dentsply Sirona، شارلوت، الولايات المتحدة الأمريكية | https://www.dentsplysirona.com/en-us | تُستخدم لتحضير عمليات قطع العظم بسرعة 800 دورة في الدقيقة، وبشكل موازٍ للأسنان المجاورة. |
| Tokuyama Universal Bond | Tokuyama Universal Bond، شركة Tokuyama Dental، اليابان | يرجى تزويدي بالنص المصدر باللغة الإنجليزية لكي أتمكن من البدء في ترجمته إلى اللغة العربية وفقاً للمعايير والتعليمات المذكورة. | لاصق عام؛ يُستخدم لتثبيت صامولة المسمار المعدنية بقاعدة كل نموذج مطبوع ثلاثي الأبعاد. |
المراجع
- Herrera D, et al. Prevention and treatment of peri-implant diseases—The EFP S3 level clinical practice guideline. J Clin Periodontol. 2023;50(S26):4-76.
- Berglundh T, et al. Peri-implant diseases and conditions: Consensus report of workgroup 4 of the 2017 World Workshop on the Classification of Periodontal and Peri-Implant Diseases and Conditions. J Periodontol. 2018;89:S313-8.
- Schwarz F, Derks J, Monje A, Wang HL. Peri-implantitis. J Clin Periodontol. 2018;45:S246-66.
- Derks J, Tomasi C. Peri-implant health and disease. A systematic review of current epidemiology. J Clin Periodontol. 2015;42(S16):S158-71.
- Diaz P, et al. What is the prevalence of peri-implantitis? A systematic review and meta-analysis. BMC Oral Health. 2022;22(1).
- Lindhe J, Meyle J. Peri-implant diseases: Consensus report of the Sixth European Workshop on Periodontology. J Clin Periodontol. 2008;35(S8):282-5.
- Chan H, et al. Surgical management of peri-implantitis: A systematic review and meta-analysis of treatment outcomes. J Periodontol. 2014;85(8):1027-41.
- Renvert S, Polyzois IN. Clinical approaches to treat peri-implant mucositis and peri-implantitis. Periodontol 2000. 2015;68(1):369-404.
- Ramanauskaite A, Daugela P, Juodzbalys G. Treatment of peri-implantitis: Meta-analysis of findings in a systematic literature review and novel protocol proposal. Quintessence Int. 2016;47(5):379-93.
- Claffey N, Clarke E, Polyzois I, Renvert S. Surgical treatment of peri-implantitis. J Clin Periodontol. 2008;35(S8):316-32.
- Meyle J. Mechanical, chemical and laser treatments of the implant surface in the presence of marginal bone loss around implants. Eur J Oral Implantol. 2012;5(Suppl):S71-81.
- González FJ, et al. Adjuvant effect of titanium brushes in peri-implant surgical treatment: A systematic review. Dent J (Basel). 2021;9(8):84.
- Esposito M, et al. Interventions for replacing missing teeth: Treatment of perimplantitis. Cochrane Database Syst Rev. 2010;6:CD004970.
- Mensi M, et al. Comparison between four different implant surface debridement methods: An in-vitro experimental study. Minerva Stomatol. 2020;69(5):286-94.
- Louropoulou A, Slot DE, van der Weijden F. The effects of mechanical instruments on contaminated titanium dental implant surfaces: A systematic review. Clin Oral Implants Res. 2014;25(10):1149-60.
- Fox SC, Moriarty JD, Kusy RP. The effects of scaling a titanium implant surface with metal and plastic instruments: An in vitro study. J Periodontol. 1990;61(8):485-90.
- Louropoulou A, Slot DE, Van der Weijden F. Influence of mechanical instruments on the biocompatibility of titanium dental implants surfaces: A systematic review. Clin Oral Implants Res. 2015;26(7):841-50.
- Liu CC, et al. Air powder waterjet technology using erythritol or glycine powders in periodontal or peri-implant prophylaxis and therapy: A consensus report of an expert meeting. Clin Exp Dent Res. 2024;10(1):e855.
- Moharrami M, et al. Effects of air abrasive decontamination on titanium surfaces: A systematic review of in vitro studies. Clin Implant Dent Relat Res. 2019;21(2):398-421.
- Francis S, et al. Titanium surface decontamination: A systematic review of in vitro comparative studies. Int J Oral Maxillofac Implants. 2022;37(1):76-84.
- Steiger-Ronay V, et al. Location of unaccessible implant surface areas during debridement in simulated peri-implantitis therapy. BMC Oral Health. 2017;17(1):137.
- Keim D, et al. In vitro efficacy of three different implant surface decontamination methods in three different defect configurations. Clin Oral Implants Res. 2019;30(6):550-8.
- Sanz-Martín I, et al. Significance of implant design on the efficacy of different peri-implantitis decontamination protocols. Clin Oral Investig. 2021;25(6):3589-97.
- Luengo F, et al. In vitro effect of different implant decontamination methods in three intraosseous defect configurations. Clin Oral Implants Res. 2022;33(11):1087-97.
- Korello K, et al. In vitro efficacy of non-surgical and surgical implant surface decontamination methods in three different defect configurations in the presence or absence of a suprastructure. Clin Implant Dent Relat Res. 2023;25(3):549-63.
- Sahrmann P, et al. In vitro cleaning potential of three different implant debridement methods. Clin Oral Implants Res. 2015;26(3):314-9.
- Conserva E, et al. Evaluation of biological response of STRO-1/c-Kit enriched human dental pulp stem cells to titanium surfaces treated with two different cleaning systems. Int J Mol Sci. 2019;20(8):1868.
- Ichioka Y, et al. Mechanical removal of biofilm on titanium discs: An in vitro study. J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 2022;110(5):1044-55.
- Khan SN, Koldsland OC, Tiainen H, Hjortsjö C. Anatomical three-dimensional model with peri-implant defect for in vitro assessment of dental implant decontamination. Clin Exp Dent Res. 2024;10(1):e841.
- Krithikadatta J, Gopikrishna V, Datta M. CRIS Guidelines (Checklist for Reporting In-vitro Studies): A concept note on the need for standardized guidelines for improving quality and transparency in reporting in-vitro studies in experimental dental research. J Conserv Dent. 2014;17(4):301.
- Ozgu I, Ustun K. Effects of mechanical methods used in peri-implantitis treatment on implant surface decontamination and roughness. J Vis Exp. 2025;217:67778.
- Monje A, et al. Morphology and severity of peri-implantitis bone defects. Clin Implant Dent Relat Res. 2019;21(4):635-43.
- Heitz-Mayfield LJA, Mombelli A. The therapy of peri-implantitis: A systematic review. Int J Oral Maxillofac Implants. 2014;29(Suppl):325-45.
- Tuchscheerer V, et al. In vitro surgical and non-surgical air-polishing efficacy for implant surface decontamination in three different defect configurations. Clin Oral Investig. 2021;25(5):2819-28.
- Matsubara VH, et al. Cleaning potential of different air abrasive powders and their impact on implant surface roughness. Clin Implant Dent Relat Res. 2020;22(1):96-104.
- Wei MCT, Tran C, Meredith N, Walsh LJ. Effectiveness of implant surface debridement using particle beams at differing air pressures. Clin Exp Dent Res. 2017;3(4):148-53.
- Pujarern P, et al. Efficacy of biofilm removal on the dental implant surface by sodium bicarbonate and erythritol powder airflow system. Eur J Dent. 2024;18(4):1022-9.
- De Lauretis A, et al. Surface-specific outcomes of mechanical debridement with titanium, chitosan and nitinol brushes on titanium dental implant surfaces. J Dent. 2025;162:106010.
- Lollobrigida M, et al. The prevention of implant surface alterations in the treatment of peri-implantitis: Comparison of three different mechanical and physical treatments. Int J Environ Res Public Health. 2020;17(8):2624.
- Jiao Y, Tay FR, Niu L-N, Chen J-H. Advancing antimicrobial strategies for managing oral biofilm infections. Int J Oral Sci. 2019;11(3):28.
- Tang K, et al. The integration of peri-implant soft tissues around zirconia abutments: Challenges and strategies. Bioact Mater. 2023;25:348-61.