Niniejsze badanie laboratoryjne zostało zatwierdzone przez instytucjonalną komisję etyki Uniwersytetu Zdrowia i Technologii w Kocaeli (numer zatwierdzenia 31/22) i przeprowadzono zgodnie z zasadami etycznymi określonymi w Deklaracji Helsińskiej oraz wytycznymi PRILE 202128 (Plik uzupełniający 1 oraz Plik uzupełniający 2). Od darczyńców uzyskano świadomą zgodę na wykorzystanie wyekstrahowanych zębów. Model preparatów, przygotowanie bruzd oraz ocena punktowa przebiegały zgodnie z opisanym protokołem8. Wszystkie materiały, instrumenty i oprogramowanie wykorzystane w tym protokole są wymienione w Tabeli materiałów.
Obliczanie wielkości próby
Wielkość próby oparto na poprzednim badaniu, w którym zastosowano ten sam model sztucznych bruzd i system punktacji26. W tamtym badaniu analiza mocy a priori (wielkość efektu = 0,6, α = 0,05, moc = 0,95) wskazała na n = 12 dla każdej grupy, co autorzy zwiększyli do 15 w celu zrekompensowania możliwych strat. Aby zwiększyć precyzję, w niniejszym badaniu zastosowano n = 20 dla każdej grupy, co dało łącznie 400 bruzd. Obliczenie to odnosiło się do głównego efektu techniki usuwania; nie przeprowadzono oddzielnych obliczeń a priori dla interakcji technika × sealer. Analiza wrażliwości post hoc oparta na rozkładzie chi-kwadrat statystyki Scheirera-Raya-Hare'a (statsmodels 0.14.6) wykazała, że 200 bruzd analizowanych w każdym regionie zapewniło 80% mocy (α = 0,05) do wykrycia interakcji o wielkości efektu w = 0,24 (4 stopnie swobody) oraz głównego efektu sealera o w = 0,20 (1 stopień swobody), zatem efekty mniejsze od tych wartości, poniżej średniej wielkości efektu Cohena w = 0,3, mogły nie zostać wykryte.
Kryteria wyboru próbek
Wykorzystano dwieście wyekstrahowanych ludzkich siekaczy centralnych górnych. Po ekstrakcji zęby zdezynfekowano w 2% NaOCl, opłukano wodą destylowaną i przechowywano w roztworze tymolu do momentu użycia. Do badania włączono zęby z prostym, pojedynczym kanałem korzeniowym i nienaruszonym wierzchołkiem, a obecność pojedynczego kanału potwierdzono radiologicznie. Wykluczono zęby z zakrzywieniem, zwapnieniem, wcześniejszym leczeniem, resorpcją lub początkową szerokością otworu wierzchołkowego #30 lub większą. Korony przycięto do standardowej długości, przyjmując długość roboczą 18 mm. Randomizacja została przeprowadzona w dwóch etapach przy użyciu internetowego generatora sekwencji losowych (random.org): najpierw 200 zębów przydzielono do dwóch rodzajów materiałów uszczelniających (n = 100 dla każdego), a następnie zęby z każdym z tych materiałów przydzielono do pięciu technik usuwania (n = 20 na grupę), tak aby przydział był stratyfikowany według rodzaju materiału uszczelniającego. Sekwencje losowe zostały wygenerowane i zastosowane przez badacza, który nie brał udziału w ocenie wyników, a preparaty oznaczono zakodowanymi identyfikatorami, aby zachować ślepa próbę obserwatorów w odniesieniu do rodzaju materiału uszczelniającego oraz techniki usuwania.
OSTRZEŻENIE: Wyekstrahowane ludzkie zęby stanowią potencjalne zagrożenie biologiczne. Wszystkie próbki należy obsługiwać przy użyciu odpowiedniego sprzętu ochrony osobistej, w tym rękawiczek, masek i okularów ochronnych.
Przygotowanie próbek
Po potwierdzeniu drożności za pomocą pliku K o rozmiarze ISO 10, kanały poszerzono do rozmiaru 40/0.04 na długości roboczej, stosując rotacyjny system instrumentacji endodontycznej przy irygacji 3% podchlorynem sodu (NaOCl), a następnie przepłukano 5 mL 3% NaOCl i 5 mL 17% kwasu etylenodiaminotetraoctowego (EDTA). Wszystkie roztwory NaOCl przygotowano z roztworu zapasowego o stężeniu 5,25% poprzez rozcieńczenie wodą destylowaną: 3% NaOCl poprzez zmieszanie 5,25% NaOCl i wody destylowanej w stosunku objętości 4:3 (na przykład 100 mL 5,25% NaOCl i 75 mL wody destylowanej), a 5% NaOCl w stosunku objętości 20:1 (na przykład 100 mL 5,25% NaOCl i 5 mL wody destylowanej).
OSTRZEŻENIE: Podchloryn sodu działa żrąco na skórę, oczy i błony śluzowe. Wszystkie roztwory należy przygotowywać i przenosić w rękawicach oraz w okularach ochronnych, unikając wypłukiwania poza otwórstwie wierzchołkowe.
Korzenie osadzono w materiale wyciskowym w probówkach do wirowania i przecięto wzdłuż tarczy diamentowej, nie naruszając przestrzeni kanału. Każdy korzeń, w którym podczas przecinania doszło do naruszenia przestrzeni kanału, miał zostać wykluczony i zastąpiony zębem przygotowanym w ten sam sposób; w niniejszej serii żaden korzeń nie spełnił tego kryterium. Dwa sztuczne bruzdy o długości 4 mm, szerokości 0,2 mm i głębokości 0,5 mm wycięto w ścianie kanału za pomocą końcówki do skalingu profilaktycznego zamontowanej na piezoelektrycznym endodontycznym urządzeniu ultradźwiękowym przy mocy 40%, pod mikroskopem operacyjnym z powiększeniem ×20. Bruzdy przygotowano na przeciwległych ścianach kanału, w odległości od 2 do 6 mm oraz od 10 do 14 mm od wierzchołka (Rysunek 1). Po przygotowaniu bruzd warstwę smear layer usunięto za pomocą 2 mL 17% EDTA.
Kanały 100 zębów wypełniono preparatem CeraSeal, a kanały pozostałych 100 zębów preparatem BioRoot Flow przy użyciu punktów gutaperkada. Całkowite wypełnienie kanałów potwierdzono pod mikroskopem operacyjnym przy powiększeniu ×20. Połówki korzeni ponownie połączono w probówkach Eppendorf, otwór dostępowy uszczelniono tymczasowym materiałem wypełniającym, otwór anatomiczny oraz powierzchnie korzeni pokryto woskiem, a próbki przechowywano w temperaturze 37 °C i 100% wilgotności przez 30 dni. Następnie pod mikroskopem operacyjnym przy powiększeniu ×20 zweryfikowano utwardzenie sealera.
Procedury usuwania
Próbki dla każdego rodzaju wypełniacza przypisano do pięciu technik usuwania (n = 20 na grupę), przy czym SNI służyło jako kontrola nieaktywowana. Grupy SNI, PUI, R-SWEEPS i Er,Cr:YSGG podlegały jednemu schematowi irygacji obejmującemu sześć cykli podawania i aktywacji: trzy z 5% NaOCl, a następnie trzy z 17% EDTA. W każdym cyklu za pomocą pompy irygacyjnej podawano 5 mL płynu irygującego przez 150 s przy szybkości 2 mL/min, a następnie wypełniający kanał płyn aktywowano przez 20 s przy użyciu badanej techniki. Trzy cykle NaOCl wykonano przed trzema cyklami EDTA, tak aby każda próbka otrzymała 15 mL 5% NaOCl i 15 mL 17% EDTA (łącznie 30 mL) oraz sześć 20-sekundowych aktywacji (trzy dla każdego płynu, łącznie 120 s). Czas zabiegu w trzech grupach aktywowanych wynosił zatem około 17 min (6 × 150 s podawania plus 6 × 20 s aktywacji).
W grupie SNI płukanki podawano za pomocą igły 30-G umieszczonej 2 mm powyżej długości roboczej bez aktywacji; grupa ta otrzymała takie same objętości, natężenie przepływu i sekwencję płukania jak grupy z aktywacją, jednak zamiast okresów aktywacji nie wprowadzono odstępów czasu między podaniami, tak że całkowity czas ekspozycji wynosił około 15 min (6 × 150 s).
W grupie PUI płukankę aktywowano za pomocą końcówki IrriSafe rozmiaru 20 zamontowanej na piezoelektrycznym endodontycznym urządzeniu ultradźwiękowym przy mocy 40%, z końcówką umieszczoną 2 mm powyżej długości roboczej, przez trzy cykle po 20 s na każdą płukankę.
W grupie R-SWEEPS płuczkę aktywowano laserem Er:YAG o długości fali 2940 nm w trybie R-SWEEPS, używając końcówki radialnej (średnica 400 µm, długość 14 mm) trzymanej przy ujściu kanału bez wprowadzania jej do wnętrza, przez trzy cykle po 20 s na każdy płuczący, przy wyłączonych strumieniach powietrza i wody. W tym trybie każdy impuls o energii 15 mJ jest dostarczany jako jeden z synchronizowanej pary przy częstotliwości powtarzania par impulsów 15 Hz (30 mJ na parę), co daje średnią moc 0,45 W, 9 J na 20 s aktywacji i 54 J na próbkę; energia impulsu odpowiada gęstości energii 11,9 J/cm2 na czołowej powierzchni końcówki o średnicy 400 µm.
W grupie Er,Cr:YSGG płukankę aktywowano za pomocą lasera Er,Cr:YSGG o długości fali 2780 nm w trybie H (25 mJ na impuls, 50 Hz, 1,25 W; 25 J na 20 s aktywacji i 150 J na próbkę), używając radialnej końcówki RFT2 trzymanej 2 mm powyżej długości roboczej, przez trzy 20 s cykle na każdą płukankę, przy wyłączonym natrysku powietrza i wody. W obu grupach laserowych kanał został wypełniony płukanką podawaną przez pompę przed aktywacją lasera, a parametry stanowiły ustawienia fabryczne producenta dla aktywacji płukanek endodontycznych, zastosowane bez modyfikacji. Tabela 1 przedstawia pełne parametry naświetlania, w tym energię na impuls, gęstość energii oraz całkowitą dostarczoną energię.
W grupie GentleWave G4 ponownie złożony preparat pozostawiono w probówce do wirowarki, a nad koronalnym końcem korzenia zbudowano platformę z żywicy SoundSeal producenta, aby stworzyć szczelne zamknięcie między instrumentem do irygacji endodontycznej a otworem kanału; następnie uruchomiono zautomatyzowany cykl procedury systemu GentleWave G4 z oprogramowaniem ProControl, stosując płyny do procedur producenta w następującej sekwencji: 3% NaOCl przez 5 min, wodę destylowaną przez 30 s, 8% EDTA przez 2 min oraz końcowe płukanie wodą destylowaną przez 30 s (łącznie około 8 min). Instrument do procedury był utrzymywany na miejscu przez platformę przez cały cykl. Stężenia irygantów, przepływy, odgazowanie i czasy cykli są z góry określone przez producenta i nie mogą być modyfikowane przez operatora, w związku z czym grupa ta różniła się od pozostałych czterech grup stężeniem irygantu, objętością i czasem zabiegu (patrz sekcja Dyskusja).
Ocena pozostałości wypełniacza kanałowego
Połówki korzeni oddzielono i zbadano pod mikroskopem operacyjnym stomatologicznym przy powiększeniu ×20. Pozostałości sealera w każdej bruzdzie oceniono w czterostopniowej skali29: 0 – brak sealera w bruździe; 1 – sealer w mniej niż połowie; 2 – sealer w więcej niż połowie; 3 – bruzda całkowicie wypełniona. Dwóch skalibrowanych obserwatorów, nieznających rodzaju sealera ani techniki usuwania, niezależnie oceniło bruzdy; zgodność międzyobserwatorska wyniosła κ = 0,92 (kappa Cohena). Rozbieżności rozstrzygano na drodze konsensusu.
Analiza statystyczna
Dane analizowano przy użyciu języka Python 3.9.6 z bibliotekami SciPy 1.13.1, statsmodels 0.14.6 oraz scikit-posthocs 0.14.0. Rowki apikalne i koronalne analizowano oddzielnie. Wyniki ilości pozostałości wypełniacza w 10 grupach porównano za pomocą testu Kruskala-Wallisa, a następnie testu Dunna z poprawką Bonferroniego. Jako wielkość efektu obliczono epsilon-kwadrat. Wpływ wypełniacza i techniki usuwania, wraz z ich interakcją, badano za pomocą testu Scheirera-Ray-Hare'a. W obrębie każdej techniki usuwania dwa wypełniacze porównano za pomocą testu U Manna-Whitneya z poprawką Bonferroniego, a jako wielkość efektu podano deltę Cliffa z bootstrapowymi 95% przedziałami ufności. Poziom istotności ustalono na 5%.