تمت الموافقة على هذه الدراسة المختبرية من قبل لجنة الأخلاقيات المؤسسية في جامعة كوجالي للعلوم الصحية والتكنولوجيا (رقم الموافقة 31/22)، وأُجريت وفقاً للمبادئ الأخلاقية الموضحة في إعلان هلسنكي وإرشادات PRILE 202128 (الملف التكميلي 1 والملف التكميلي 2). وتم الحصول على موافقة مستنيرة من المتبرعين لاستخدام الأسنان المخلوعة. كما اتبع نموذج العينة، وتجهيز الأخاديد، والتقييم بروتوكولاً موصوفاً8. جميع المواد والأدوات والبرامج المستخدمة في هذا البروتوكول مدرجة في جدول المواد.
حساب حجم العينة
اعتمد حجم العينة على دراسة سابقة استخدمت نفس نموذج الأخدود الاصطناعي ونظام التقييم26. وفي تلك الدراسة، أشار تحليل القوة المسبق (حجم التأثير = 0.6، α = 0.05، القوة = 0.95) إلى أن العدد المطلوب هو n = 12 لكل مجموعة، وقد رفعه المؤلفون إلى 15 للتعويض عن الخسائر المحتملة. ولزيادة الدقة، استخدمت الدراسة الحالية n = 20 لكل مجموعة، مما أعطى إجمالي 400 أخدود. تناول هذا الحساب التأثير الرئيسي لتقنية الإزالة؛ ولم يتم إجراء حساب مسبق منفصل للتفاعل بين التقنية × المادة السادة (sealer). وأظهر تحليل الحساسية البعدي المستند إلى توزيع مربع كاي لإحصائية Scheirer-Ray-Hare (برنامج statsmodels 0.14.6) أن الـ 200 أخدود التي تم تحليلها في كل منطقة أعطت قوة بنسبة 80% (α = 0.05) للكشف عن تفاعل بحجم تأثير w = 0.24 (4 درجات حرية) وتأثير رئيسي للمادة السادة بحجم w = 0.20 (درجة حرية واحدة)، وبالتالي فإن التأثيرات الأصغر من هذه القيم، والتي تقل عن حجم التأثير المتوسط لـ Cohen البالغ w = 0.3، قد لا تكون قد رُصدت.
معايير اختيار العينات
استُخدمت مائتان من القواطع المركزية العلوية البشرية المخلوعة. بعد الخلع، تم تطهير الأسنان باستخدام 2% NaOCl، ثم شطفها بالماء المقطر، وحفظها في محلول الثيمول حتى وقت الاستخدام. شملت الدراسة الأسنان ذات القناة الجذرية الواحدة المستقيمة والقمة السليمة، وتم التأكد من وجود قناة واحدة عن طريق التصوير الشعاعي. استُبعدت الأسنان التي تعاني من الانحناء، أو التكلس، أو التي خضعت لعلاج سابق، أو التي بها امتصاص، أو التي كان حجم القمة الابتدائي فيها #30 أو أكبر. تم قص التيجان إلى طول قياسي، مع تحديد طول عمل قدره 18 mm. أُجري التوزيع العشوائي على مرحلتين باستخدام مولد تسلسلات عشوائية عبر الويب (random.org): حيث وُزعت الأسنان الـ 200 أولاً على نوعي مادة السداد (n = 100 لكل منهما)، ثم وُزعت أسنان كل مادة سداد على تقنيات الإزالة الخمس (n = 20/لكل مجموعة)، وبذلك كان التوزيع طبقياً حسب مادة السداد. قام باحث لم يشارك في عملية التقييم بتوليد التسلسلات العشوائية وتطبيقها، ووُضعت على العينات معرفات رمزية لإبقاء المقيّمين على جهل بنوع مادة السداد وتقنية الإزالة المستخدمة.
تنبيه: تمثل الأسنان البشرية المستخرجة خطراً بيولوجياً محتملاً. يجب التعامل مع جميع العينات باستخدام معدات الوقاية الشخصية المناسبة، بما في ذلك القفازات والكمامة ونظارات الواقية.
تحضير العينة
بعد التأكد من نفاذية القنوات باستخدام مبرد K-file مقاس 10 وفقًا لمعيار ISO، تم توسيع القنوات حتى مقاس 40/0.04 عند طول العمل باستخدام نظام تحضير لبّي دوراني مع الري بمحلول هيبوكلوريت الصوديوم (NaOCl) بتركيز 3%، يليه شطف بـ 5 mL من NaOCl بتركيز 3% و5 mL من حمض إيثيلين ثنائي أمين رباعي الخليك (EDTA) بتركيز 17%. تم تحضير جميع محاليل NaOCl من محلول مركز بتركيز 5.25% عن طريق التخفيف بالماء المقطر: تم تحضير NaOCl بتركيز 3% عن طريق خلط NaOCl بتركيز 5.25% مع الماء المقطر بنسبة حجمية قدرها 4:3 (على سبيل المثال، 100 mL من NaOCl بتركيز 5.25% و75 mL من الماء المقطر)، وتحضير NaOCl بتركيز 5% بنسبة حجمية قدرها 20:1 (على سبيل المثال، 100 mL من NaOCl بتركيز 5.25% و5 mL من الماء المقطر).
تنبيه: مادة هيبوكلوريت الصوديوم كاوية للجلد والعينين والأغشية المخاطية. قم بتحضير جميع المحاليل والتعامل معها باستخدام القفازات ونظارات واقية، وتجنب دفع المادة خارج الثقبة الذروية.
تم تثبيت الجذور في مادة طبعة داخل أنابيب طرد مركزي وقُسمت طولياً باستخدام قرص ماسي، دون اختراق حيز القناة. وكان من المقرر استبعاد أي جذر يتم اختراق حيز القناة فيه أثناء التقسيم واستبداله بسن مُجهز بنفس الطريقة؛ ولم يستوفِ أي جذر هذا المعيار في السلسلة الحالية. تم حفر أخدودين اصطناعيين، بطول 4 mm وعرض 0.2 mm وعمق 0.5 mm، في جدار القناة باستخدام رأس تنظيف وقائي مُثبت على وحدة علاج جذور بالموجات فوق الصوتية كهرضغطية (piezoelectric) بقدرة 40%، تحت مجهر جراحي للأسنان بتكبير ×20. أُعدت الأخاديد على جدران القناة المتقابلة، على مسافة من 2 إلى 6 mm ومن 10 إلى 14 mm من الذروة (الشكل 1). وبعد إعداد الأخاديد، تمت إزالة طبقة اللطاخة باستخدام 2 mL من EDTA بتركيز 17%.
تم حشو الأخاديد في 100 سن باستخدام CeraSeal، بينما حُشيت أخاديد الـ 100 سن المتبقية باستخدام BioRoot Flow مع استعمال أقماع الجوتا بيركا (gutta-percha points). تم التأكد من الحشو الكامل للأخاديد باستخدام المجهر الجراحي للأسنان عند تكبير ×20. أُعيد تجميع نصفي الجذر داخل أنابيب Eppendorf، وأُغلقت فجوة الوصول بمادة حشو مؤقتة، وغُطيت الثقبة الذروية وأسطح الجذور بالشمع، ثم حُفظت العينات عند درجة حرارة 37 °C ورطوبة 100% لمدة 30 يوماً. بعد ذلك، تم التحقق من تصلب المادة السادة تحت المجهر الجراحي للأسنان عند تكبير ×20.
إجراءات الإزالة
تم توزيع العينات الخاصة بكل مادة سادّة على خمس تقنيات إزالة (العدد = 20 لكل مجموعة)، حيث استُخدمت مجموعة SNI كعينة ضابطة غير منشطة. واشتركت مجموعات SNI و PUI و R-SWEEPS و Er,Cr:YSGG في نظام ري واحد يتكون من ست دورات توصيل وتنشيط؛ ثلاث دورات باستخدام 5% NaOCl تليها ثلاث دورات باستخدام 17% EDTA. وفي كل دورة، تم توصيل 5 mL من سائل الري على مدار 150 s بمعدل 2 mL/min باستخدام مضخة ري، ثم تم تنشيط سائل الري الذي يملأ القناة لمدة 20 s بالتقنية قيد الاختبار. وقد اكتملت دورات NaOCl الثلاث قبل دورات EDTA الثلاث، بحيث تلقت كل عينة 15 mL من 5% NaOCl و 15 mL من 17% EDTA (بإجمالي 30 mL) وست عمليات تنشيط مدة كل منها 20 s (ثلاث عمليات لكل سائل ري، بإجمالي 120 s). وبناءً على ذلك، كان وقت المعالجة في المجموعات الثلاث المنشطة حوالي 17 min (6 × 150 s من التوصيل بالإضافة إلى 6 × 20 s من التنشيط).
في مجموعة SNI، تم إيصال محاليل الإرواء عبر إبرة قياس 30-G وُضعت على بُعد 2 mm من طول العمل دون تنشيط؛ وتلقت هذه المجموعة نفس الأحجام ومعدل التدفق وتسلسل الإرواء كما في المجموعات المنشطة، ولكن لم يتم وضع فاصل زمني للانتظار بين عمليات الإيصال بدلاً من فترات التنشيط، بحيث كان إجمالي وقت التعرض حوالي 15 min (6 × 150 s).
في مجموعة PUI، تم تنشيط سائل الإرواء باستخدام طرف IrriSafe مقاس 20 مثبت على وحدة علاج العصب بالموجات فوق الصوتية البيزو-كهربائية بقدرة 40%، مع وضع الطرف على مسافة 2 mm من طول العمل، وذلك لمدة ثلاث دورات، مدة كل منها 20 s لكل سائل إرواء.
في مجموعة R-SWEEPS، تم تنشيط مادة الإرواء باستخدام ليزر Er:YAG بطول موجي 2940 nm في نمط R-SWEEPS، وذلك باستخدام رأس شعاعي (بقطر 400 µm وطول 14 mm) يُثبت عند فتحة القناة دون الدخول إليها، وذلك لثلاث دورات مدة كل منها 20 s لكل مادة إرواء، مع إيقاف تشغيل رشاش الهواء والماء. وفي هذا النمط، يتم إرسال كل نبضة بطاقة 15 mJ كإحدى نبضتين متزامنتين بمعدل تكرار لأزواج النبضات يبلغ 15 Hz (بواقع 30 mJ لكل زوج)، مما يعطي متوسط قدرة يبلغ 0.45 W، وطاقة قدرها 9 J لكل تنشيط مدته 20 s، و54 J لكل عينة؛ وتتوافق طاقة النبضة مع كثافة طاقة تبلغ 11.9 J/cm2 عند الوجه الطرفي للرأس الذي قطره 400 µm.
في مجموعة Er,Cr:YSGG، تم تنشيط سائل الإرواء باستخدام ليزر Er,Cr:YSGG بطول موجي 2780 nm في الوضع H (بقدرة 25 mJ لكل نبضة، وتردد 50 Hz، وقدرة 1.25 W؛ وبطاقة 25 J لكل 20 s من التنشيط و150 J لكل عينة) باستخدام طرف إطلاق شعاعي RFT2 تم تثبيته على مسافة 2 mm من طول العمل، وذلك لثلاث دورات مدة كل منها 20 s لكل سائل إرواء مع إيقاف تشغيل رذاذ الهواء والماء. وفي كلتا مجموعتي الليزر، مُلئت القناة بسائل الإرواء الذي تم ضخه بواسطة المضخة قبل تنشيط الليزر، وكانت المعلمات المستخدمة هي الإعدادات المسبقة للشركة المصنعة لتنشيط سائل الإرواء في علاج الجذور، والتي طُبقت دون تعديل. يوضح الجدول 1 معلمات التشعيع الكاملة، بما في ذلك الطاقة لكل نبضة، وكثافة الطاقة، وإجمالي الطاقة المقدمة.
في مجموعة GentleWave G4، تم الاحتفاظ بالعينة المعاد تجميعها في أنبوب جهاز الطرد المركزي، وبُنيت منصة فوق الطرف التاجي للجذر باستخدام راتنج SoundSeal من الشركة المصنعة لإنشاء سد محكم للهواء بين أداة الري لللب السني وفتحة القناة، ثم تم تشغيل دورة الإجراء الآلية لنظام GentleWave G4 باستخدام برنامج ProControl مع سوائل الإجراء الخاصة بالشركة المصنعة بالتسلسل التالي: 3% NaOCl لمدة 5 min، وماء مقطر لمدة 30 s، و8% EDTA لمدة 2 min، وشطف نهائي بالماء المقطر لمدة 30 s (حوالي 8 min في المجمل). وقد ثبتت المنصة أداة الإجراء في مكانها طوال الدورة. إن تركيزات مواد الري، ومعدلات التدفق، وعمليات إزالة الغازات، وأوقات الدورات محددة مسبقاً من قبل الشركة المصنعة ولا يمكن تعديلها من قبل المشغل، وبذلك اختلفت هذه المجموعة عن المجموعات الأربع الأخرى من حيث تركيز مادة الري، وحجمها، ووقت المعالجة (انظر قسم Discussion).
تقييم المادة السادة المتبقية
فُصلت أنصاف الجذور وفُحصت باستخدام المجهر الجراحي لطب الأسنان بتكبير ×20. تم تقييم السداد المتبقي في كل أخدود وفق مقياس مكون من أربع نقاط29: 0، لا يوجد سداد في الأخدود؛ 1، السداد في أقل من النصف؛ 2، السداد في أكثر من النصف؛ و3، الأخدود ممتلئ بالكامل. قام مراقبان معايران، دون معرفة نوع السداد أو تقنية الإزالة المستخدمة، بتقييم الأخاديد بشكل مستقل؛ وكان الاتفاق بين المراقبين κ = 0.92 (معامل كابا لكوهين). وقد حُسمت نقاط الاختلاف عن طريق التوافق.
التحليل الإحصائي
تم تحليل البيانات باستخدام Python 3.9.6 مع مكتبات SciPy 1.13.1 و statsmodels 0.14.6 و scikit-posthocs 0.14.0. وحُللت الأخاديد القمية والإكليلية بشكل منفصل. قورنت درجات المادة السادة المتبقية عبر المجموعات العشر باستخدام اختبار Kruskal-Wallis، يليه اختبار Dunn مع تصحيح Bonferroni. وحُسبت قيمة Epsilon-squared كمقياس لحجم التأثير. كما فُحصت تأثيرات المادة السادة وتقنية الإزالة، جنباً إلى جنب مع التفاعل بينهما، باستخدام اختبار Scheirer-Ray-Hare. وضمن كل تقنية إزالة، قورنت المادتان السادتان باستخدام اختبار Mann-Whitney U مع تصحيح Bonferroni، وسُجلت قيمة Cliff's delta مع فترات ثقة 95% بطريقة bootstrap كمقياس لحجم التأثير. وقد حُدد مستوى الدلالة عند 5%.