Deze laboratoriumstudie is goedgekeurd door de institutionele ethische commissie van de Kocaeli Health and Technology University (goedkeuringsnummer 31/22) en is uitgevoerd in overeenstemming met de ethische principes zoals uiteengezet in de Verklaring van Helsinki en de PRILE 2021-richtlijnen28 (Aanvullend bestand 1 en Aanvullend bestand 2). Geïnformeerde toestemming voor het gebruik van geëxtraheerde tanden is verkregen van de donoren. Het specimenmodel, de voorbereiding van de groeven en de scoring volgden een beschreven protocol8. Alle materialen, instrumenten en software die in dit protocol zijn gebruikt, staan vermeld in de Tabel met Materialen.
Berekening van de steekproefomvang
De steekproefomvang was gebaseerd op een eerder onderzoek dat hetzelfde kunstmatige groevenmodel en scoresysteem gebruikte26. In die studie gaf een a priori poweranalyse (effectgrootte = 0,6, α = 0,05, power = 0,95) aan dat n = 12 per groep nodig was, wat door de auteurs is verhoogd naar 15 om mogelijke uitval te compenseren. Om de precisie te verhogen, is in het huidige onderzoek n = 20 per groep gebruikt, wat neerkomt op in totaal 400 groeven. Deze berekening betrof het hoofdeffect van de verwijderingstechniek; er is geen aparte a priori berekening uitgevoerd voor de interactie tussen techniek × sealer. Een post hoc sensitiviteitsanalyse op basis van de chi-kwadraatverdeling van de Scheirer-Ray-Hare-statistiek (statsmodels 0.14.6) toonde aan dat de 200 geanalyseerde groeven in elk gebied een power van 80% (α = 0,05) gaven om een interactie met een effectgrootte van w = 0,24 (4 vrijheidsgraden) en een hoofdeffect van de sealer van w = 0,20 (1 vrijheidsgraad) te detecteren, waardoor effecten die kleiner zijn dan deze, onder de gemiddelde effectgrootte van Cohen van w = 0,3, mogelijk niet zijn gedetecteerd.
Criteria voor monsterselectie
Er werden tweehonderd geëxtraheerde menselijke centrale bovenkaakincisieven gebruikt. Na extractie werden de tanden gedesinfecteerd in 2% NaOCl, gespoeld met gedestilleerd water en bewaard in een thymoloplossing tot aan het gebruik. Tanden met een recht enkel wortelkanaal en een intacte apex werden geïncludeerd, waarbij een enkel kanaal radiografisch werd bevestigd. Tanden met krommingen, calcificatie, eerdere behandelingen, resorptie of een initiële apicale grootte van #30 of groter werden uitgesloten. De kronen werden ingekort tot een standaardlengte, met een werklengte van 18 mm. De randomisatie werd in twee fasen uitgevoerd met een webgebaseerde random sequence generator (random.org): de 200 tanden werden eerst toegewezen aan de twee sealers (n = 100 per groep), waarna de tanden van elke sealer werden toegewezen aan de vijf verwijderingstechnieken (n = 20 per groep), zodat de toewijzing gestratificeerd was per sealer. De random sequenties werden gegenereerd en toegepast door een onderzoeker die niet betrokken was bij de scoring, en de monsters werden gelabeld met gecodeerde identificatiekenmerken om de waarnemers blind te houden voor zowel de sealer als de verwijderingstechniek.
WAARSCHUWING: Geëxtraheerde menselijke tanden vormen een potentieel biologisch gevaar. Behandel alle monsters met de juiste persoonlijke beschermingsmiddelen, inclusief handschoenen, een mondkapje en een beschermingsbril.
Monsterpreparatie
Nadat de doorgankelijkheid was bevestigd met een ISO maat 10 K-vijl, werden de kanalen tot maat 40/0.04 op de werklengte verbreed met een roterend endodontisch instrumentatiesysteem onder irrigatie met 3% natriumhypochloriet (NaOCl), gevolgd door een spoeling van 5 mL 3% NaOCl en 5 mL 17% ethylendiaminetetraazijnzuur (EDTA). Alle NaOCl-oplossingen werden bereid uit een 5,25% stamoplossing door verdunning met gedestilleerd water: 3% NaOCl door 5,25% NaOCl en gedestilleerd water te mengen in een volumeverhouding van 4:3 (bijvoorbeeld 100 mL 5,25% NaOCl en 75 mL gedestilleerd water), en 5% NaOCl in een volumeverhouding van 20:1 (bijvoorbeeld 100 mL 5,25% NaOCl en 5 mL gedestilleerd water).
WAARSCHUWING: Natriumhypochloriet is corrosief voor de huid, de ogen en de slijmvliezen. Bereid en hanteer alle oplossingen met handschoenen en een beschermbril, en voorkom extrusie voorbij het apicale foramen.
De wortels werden ingebed in afdrukmateriaal in centrifugebuizen en longitudinaal gespleten met een diamantschijf, zonder de kanaalruimte te penetreren. Elke wortel waarbij de kanaalruimte tijdens het splijten was gepenetreerd, werd uitgesloten en vervangen door een tand die op dezelfde wijze was geprepareerd; in de huidige serie voldeed geen enkele wortel aan dit criterium. Twee kunstmatige groeven, 4 mm lang, 0,2 mm breed en 0,5 mm diep, werden in de kanaalwand gesneden met een profylaxe-scalingtip gemonteerd op een piëzo-elektrische ultrasone endodontische unit bij 40% vermogen, onder een dental operatiemicroscoop bij ×20 vergroting. De groeven werden geprepareerd op de tegenoverliggende kanaalwanden, op 2 tot 6 mm en 10 tot 14 mm van de apex (Afbeelding 1). Na de preparatie van de groeven werd de smearlaag verwijderd met 2 mL 17% EDTA.
De groeven van 100 tanden werden gevuld met CeraSeal, en die van de resterende 100 tanden met BioRoot Flow onder gebruik van gutta-percha punten. Volledige vulling van de groeven werd bevestigd onder de tandheelkundige operatiemicroscoop bij een vergroting van ×20. De worthelften werden opnieuw samengevoegd in de Eppendorf-buisjes, de toegangsholte werd afgesloten met een tijdelijk vulmateriaal, het apicale foramen en de worteloppervlakken werden bedekt met was, en de specimens werden gedurende 30 dagen bewaard bij 37 °C en 100% luchtvochtigheid. De uitharding van de sealer werd vervolgens geverifieerd onder de tandheelkundige operatiemicroscoop bij een vergroting van ×20.
Verwijderingsprocedures
Specimens voor elke sealer werden toegewezen aan vijf verwijderingstechnieken (n = 20 per groep), waarbij SNI diende als niet-geactiveerde controle. De groepen SNI, PUI, R-SWEEPS en Er,Cr:YSGG volgden hetzelfde irrigatieschema van zes toedienings- en activatiecycli, drie met 5% NaOCl gevolgd door drie met 17% EDTA. In elke cyclus werd met een irrigatiepomp gedurende 150 s 5 mL irrigatievloeistof toegediend met een snelheid van 2 mL/min, waarna de vloeistof in het kanaal gedurende 20 s werd geactiveerd met de te testen techniek. De drie NaOCl-cycli werden voltooid vóór de drie EDTA-cycli, zodat elk specimen 15 mL 5% NaOCl en 15 mL 17% EDTA ontving (30 mL in totaal) en zes activaties van 20 s onderging (drie per irrigatievloeistof, 120 s in totaal). De behandelingstijd in de drie geactiveerde groepen was daarom ongeveer 17 min (6 × 150 s toediening plus 6 × 20 s activatie).
In de SNI-groep werden de irrigatiemiddelen toegediend via een 30-G naald die 2 mm voor de werklengte was geplaatst, zonder activatie; deze groep ontving dezelfde volumes, stroomsnelheid en volgorde van irrigatiemiddelen als de geactiveerde groepen, maar er werd geen wachttijd tussen de toedieningen ingelast in plaats van de activatieperioden, waardoor de totale blootstellingstijd ongeveer 15 min bedroeg (6 × 150 s).
In de PUI-groep werd het irrigatiemiddel geactiveerd met een IrriSafe tip maat 20, gemonteerd op de piëzo-elektrische ultrasone endodontische unit bij 40% vermogen, waarbij de tip 2 mm kort van de werklengte werd geplaatst, gedurende drie cycli van 20 s per irrigatiemiddel.
In de R-SWEEPS-groep werd het spoelmiddel geactiveerd met een 2940 nm Er:YAG-laser in R-SWEEPS-modus met behulp van een radiale tip (400 µm diameter, 14 mm lengte) die bij de kanaalopening werd gehouden zonder het kanaal te betreden, gedurende drie cycli van 20 s per spoelmiddel, waarbij de lucht- en waterspray waren uitgeschakeld. In deze modus wordt elke puls van 15 mJ afgeleverd als onderdeel van een gesynchroniseerd paar bij een puls-paar-herhalingssnelheid van 15 Hz (30 mJ per paar), wat resulteert in een gemiddeld vermogen van 0,45 W, 9 J per activatie van 20 s en 54 J per specimen; de pulsenergie komt overeen met een energiedichtheid van 11,9 J/cm2 aan het uiteinde van de 400 µm tip.
In de Er,Cr:YSGG-groep werd het irrigatievloeistof geactiveerd met een 2780 nm Er,Cr:YSGG-laser in H-modus (25 mJ per puls, 50 Hz, 1,25 W; 25 J per 20 s activatie en 150 J per specimen) met gebruik van een RFT2 radiale vuurtip die 2 mm voor de werklengte werd gehouden, gedurende drie cycli van 20 s per irrigatievloeistof, waarbij de lucht- en waterspray waren uitgeschakeld. In beide लेaser-groepen werd het kanaal gevuld met de door de pomp toegediende irrigatievloeistof voordat de laser werd geactiveerd, en de parameters waren de door de fabrikant vooraf ingestelde instellingen voor endodontische activatie van irrigatievloeistof, toegepast zonder wijzigingen. Tabel 1 geeft de volledige bestralingsparameters, inclusief de energie per puls, de energiedichtheid en de totale toegediende energie.
In de GentleWave G4-groep bleef het opnieuw samengestelde specimen in de centrifugebuis. Over het coronale uiteinde van de wortel werd een platform gebouwd met de SoundSeal-hars van de fabrikant om een luchtdichte afsluiting te creëren tussen het endodontische irrigatie-instrument en de kanaalopening. Vervolgens werd de geautomatiseerde procedurecyclus van het GentleWave G4-systeem met ProControl-software uitgevoerd met de procedurevloeistoffen van de fabrikant in de volgende volgorde: 3% NaOCl gedurende 5 min, gedistilleerd water gedurende 30 s, 8% EDTA gedurende 2 min en een laatste spoeling met gedistilleerd water gedurende 30 s (in totaal ongeveer 8 min). Het procedure-instrument werd gedurende de gehele cyclus door het platform op zijn plaats gehouden. De concentraties van het irrigatiemiddel, de stroomsnelheden, de ontgassing en de cyclustijden zijn vooraf ingesteld door de fabrikant en kunnen niet door de operator worden gewijzigd; deze groep verschilde daarom van de andere vier groepen wat betreft de concentratie, het volume en de behandelingstijd van het irrigatiemiddel (zie sectie Discussie).
Beoordeling van resterende sealer
De worthelften werden gescheiden en onder een tandheelkundige operatiemicroscoop bij een vergroting van ×20 onderzocht. Residu van het sealingsmateriaal in elke groef werd gescoord op een schaal van vier punten29: 0, geen sealingsmateriaal in de groef; 1, sealingsmateriaal in minder dan de helft; 2, sealingsmateriaal in meer dan de helft; en 3, de groef volledig gevuld. Twee gekalibreerde waarnemers, die niet op de hoogte waren van het gebruikte sealingsmateriaal en de verwijderingstechniek, scoorden de groeven onafhankelijk; de interbeoordelaarsbetrouwbaarheid was κ = 0,92 (Cohen's kappa). Verschillen in beoordeling werden door consensus opgelost.
Statistische analyse
De gegevens werden geanalyseerd met Python 3.9.6 met de bibliotheken SciPy 1.13.1, statsmodels 0.14.6 en scikit-posthocs 0.14.0. De apicale en coronale groeven werden afzonderlijk geanalyseerd. De scores voor resterende sealer over de 10 groepen werden vergeleken met de Kruskal-Wallis-toets, gevolgd door de Dunn-toets met Bonferroni-correctie. Epsilon-kwadraat werd berekend als de effectgrootte. De effecten van de sealer en de verwijderingstechniek, samen met hun interactie, werden onderzocht met de Scheirer-Ray-Hare-toets. Binnen elke verwijderingstechniek werden de twee sealers vergeleken met de Mann-Whitney U-toets met Bonferroni-correctie, en werd Cliff's delta met gebootstrapte 95% betrouwbaarheidsintervallen gerapporteerd als de effectgrootte. Het significantieniveau werd vastgesteld op 5%.