Apikale Dichtigkeit von Wurzelkanalsealern auf Calciumphosphat-Basis im Vergleich zu marktüblichen Füllpasten

Transkript

1 ORIGINALARBEIT J. F. Schirrmeister 1, A. M. Kielbassa 2 Apikale Dichtigkeit von Wurzelkanalsealern auf Calciumphosphat-Basis im Vergleich zu marktüblichen Füllpasten Ziel der Untersuchung war der Vergleich der apikalen Dichtigkeit von AH Plus, Sealapex, Ketac-Endo und Hermetic mit drei biokompatiblen experimentellen Calciumphosphat-Sealern (experimenteller Sealer I, II und III). Hierzu wurden im Dentin von 140 Rinderzahnwurzelblöcken je drei standardisierte Kanäle präpariert. Die Rinderzahnwurzeln wurden in sieben Gruppen mit je 20 Zähnen aufgeteilt. Die 60 Wurzelkanäle jeder Gruppe wurden mit je einem der sieben verwendeten Sealer in Kombination mit Guttapercha gefüllt. Ein Kanal jeder Rinderzahnwurzel wurde mit der Einstifttechnik, ein zweiter mit dem Thermafil-System und ein dritter mit der lateralen Kondensationstechnik gefüllt. Nach Farbstoffpenetration wurde das Dentin transparent gemacht. Die maximale lineare Eindringtiefe des Farbstoffes wurde apikal gemessen. Der Vergleich der Sealer brachte je nach Fülltechnik unterschiedliche Ergebnisse. Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass AH Plus, Sealapex, Ketac-Endo, Hermetic und die experimentellen Sealer I und III alle in der Lage sind, den Wurzelkanal apikal ausreichend dicht zu verschliessen. Schlüsselwörter: Wurzelkanalsealer, Wurzelkanalfüllung, Calciumphosphat Apical leakage of calcium phosphate cement root canal fillers compared with usual sealers. The aim of this study was to assess the apical leakage of AH Plus, Sealapex, Ketac- Endo, Hermetic, compared to three biocompatible experimental calcium phosphate sealers (experimental sealer I, II, and III). Three standardized canals were prepared in each one of 140 blocks of bovine root dentine. The roots were divided into seven groups with 20 teeth each. The 60 canals of each group were filled with one of the seven sealers chosen in combination with gutta-percha. One canal of each bovine root was filled with the single-cone technique, while the second one was obturated with the Thermafil system and the third one using the lateral condensation technique. After clearing the teeth, a maximum linear dye penetration was measured apically. The comparison of the sealers showed different results depending on the obturation technique. In summary, it can be concluded that AH Plus, Sealapex, Ketac-Endo, Hermetic, and the experimental sealers I and III are able to sufficiently seal the root canal. Keywords: root canal sealer, root canal obturation, calcium phosphate 1 Einleitung In vitro durchgeführte Dichtigkeitsuntersuchungen gehören neben Biokompatibilitätsprüfungen und klinischen Langzeitstudien zu den Standardprüfverfahren für endodontische Füllmaterialien und -techniken. Der dichte Verschluss des aufbereiteten Wurzelkanals ist ein entscheidender Faktor für den Erfolg einer endodontischen Behandlung [18]. Bei den zahlreichen Wurzelkanalfülltechniken haben sich vor allem die technisch anspruchsvolle und die zeitlich aufwändige laterale Kondensationstechnik, die in der zahnärztlichen Praxis weit verbreitete Einstifttechnik und thermoplastische Fülltechniken, wie das Thermafil-System, durchgesetzt. Diese drei Techniken sollten in dieser Studie in Bezug auf das apikale Abdichtungsvermögen verglichen werden. Heute finden in der endodontischen Therapie hauptsächlich vier große Gruppen von Sealern Anwendung, wobei als Vertreter die Sealer auf Kunstharzbasis (z. B. AH Plus), auf Salicylat-Basis mit Calciumhydroxid (z. B. Sealapex), auf Glasionomerzementbasis (z. B. Ketac-Endo) und die Zinkoxid- Eugenolhaltigen Sealer (z. B. Hermetic) genannt werden können. Überpresste Füllungsmaterialien, Zement oder Gutta- 1 Abteilung für Zahnerhaltungskunde und Parodontologie (Direktor: Prof. Dr. E. Hellwig), Universitätsklinik für ZMK Freiburg i.b. 2 Poliklinik für Zahnerhaltungskunde und Parodontologie (Direktor: Prof. Dr. A.M. Kielbassa), Charité Universitätsmedizin Berlin 1 Introduction Besides biocompatibility tests and clinical long-term studies, in vitro studies on leakage belong to the standard tests of endodontic filling materials and techniques. The tightly sealed root canal is a decisive factor for a successful endodontic treatment [18]. Out of the numerous root canal filling techniques, mainly the technically demanding and time-consuming lateral condensation technique, the widespread single-cone technique, and the thermoplastic filling technique (e.g. the Thermafil system) have gained acceptance. This study aimed at the comparison of these three techniques regarding their apical leakage performance. Today, dentists use mainly four types of sealers for the endodontic therapy. The root canal filling materials are categorized in sealers on the basis of a synthetic resin (e.g. AH Plus), on salicylate basis with calcium hydroxide (e.g. Sealapex), on glass-ionomer basis (e.g. Ketac-Endo), and in zinc oxideeugenol sealers (e.g. Hermetic). Apically extruded filling materials, cements or gutta-percha may cause complications after the root canal treatment due to poor biocompatibility. Leonardo et al. (1998) found a small, inflamed infiltration at the periapex of dog teeth combined with a reduced number of fibroblasts. 270 days earlier, these teeth had been filled with Ketac-Endo apically extruded. When root canals were apically extruded with zinc oxide-eugenol sealers, necroses had developed at the periodontium and at the bone [10]. Sealers on sali- 446 Deutscher Ärzte-Verlag, Köln Deutsche Zahnärztliche Zeitschrift 60 (2005) 8

2 percha können aufgrund mangelhafter Biokompatibilität zu Komplikationen bei der Wurzelkanalbehandlung führen. So fanden Leonardo et al. (1998) an mit Ketac-Endo wurzelgefüllten Hundezähnen nach 270 Tagen am Periapex ein gering ausgeprägtes, entzündliches Infiltrat mit einer Reduktion der Fibroblastenzahl. Bei Überfüllungen von Zinkoxid-Eugenolhaltigen Füllpasten zeigten sich durch das Eugenol bedingte Nekrosen von Desmodont und Knochen [10]. Sealer auf Salicylat-Basis mit Calciumhydroxid wirken bei direktem Nervengewebskontakt neurotoxisch [16]. Dies kann bei Überfüllungen im Unterkiefer-Seitenzahnbereich aufgrund der Nähe zu N. alveolaris inf. zu Komplikationen führen. AH Plus kann weitgehend als biokompatibel eingestuft werden. Aber auch bei AH Plus wiesen Huang et al. (2002) in einer In-vitro- Untersuchung Zyto- und Genotoxizität nach [8]. Eine ausgezeichnete Biokompatibilität wurde hingegen bei einem mit Absicht ins periapikale Gewebe überpressten Calciumphosphatzement nachgewiesen [7]. Zahlreiche Invivo-Studien mit ähnlich guten Ergebnissen folgten [4, 21, 24, 25]. Nachdem die Gewebeverträglichkeit nachgewiesen ist, sollte in der vorliegenden Arbeit nun die apikale Dichtigkeit von experimentellen Calciumphosphatsealern mit AH Plus, Sealapex, Ketac-Endo und Hermetic anhand eines neuen Versuchsdesigns verglichen werden. Bei der vorliegenden Dichtigkeitsuntersuchung kam erstmals Rinderzahndentin mit standardisierten künstlich geschaffenen Wurzelkanälen zum Einsatz. Bereits 1993 wurde von Wu und Wesselink beschrieben, dass die unterschiedliche Länge und Anatomie der verwendeten Wurzeln innerhalb einer Studie die Ergebnisse negativ beeinflussen können [23]. Mit dem gewählten Versuchsdesign wurde dieses Problem umgangen. 2 Material und Methode 2.1 Vorbereiten der Wurzeln und Wurzelkanalaufbereitung Bovine Unterkieferfrontzähne wurden extrahiert, gründlich mit einem Skalpell gesäubert und in 0,5 %igem Thymol (Merck, Darmstadt) gelagert. Mit einer Bandsäge (Exakt, Norderstedt) wurden die Kronen von den Wurzeln getrennt. Die Pulpa der Rinderzähne wurde mit Reamern (Vereinigte Dentalwerke GmbH, München) entfernt. Die Wurzeln wurden in einen Schraubstock mit Prismabacken (Albrecht, Freiburg) gespannt. Mittels eines HSS-Spiralbohrers von 0,7 mm Durchmesser (Albrecht) und einer Säulenbohrmaschine (Gillardon, Hamburg) wurden unter Wasserkühlung mit 2000 U/min von koronal drei 14 mm tiefe Kanäle pro Wurzel präpariert. Um eine konische Kanalform zu erreichen, wurden die Kanäle mit Reamern (ISO #60 und ISO #70; Vereinigte Dentalwerke GmbH) zirkumferentiell aufbereitet, bis sich der Reamer #70 auf Arbeitslänge leicht drehen ließ. Währenddessen wurde der Kanal abwechselnd mit 3 %igem Wasserstoffperoxid (Aug. Hedinger, Stuttgart) und 1 %igem Natriumhypochlorit (Apotheke des Klinikums der Universität Freiburg) mit Endo-Einwegkanülen (Dental-Vertriebsgesellschaft, Göttingen) gespült. Mit Hilfe der Bandsäge wurden die Wurzelspitzen parallel zum ersten Schnitt abgetrennt, so dass 15 mm lange Wurzelblöcke entstanden. Bei jedem Kanal wurde eine kleine Öffnung von apikal geschaffen. Hierzu wurde mit einer Diamantkugel (Komet, Lemgo) so viel von apikal abgetragen, bis eine 0,3 mm (± 0,025 mm) große Öffnung auftrat (s. Abb. 1). Anschließend wurde mit dieser Diamantkugel koronal eine Markierung angebracht, um die drei standardisierten Wurzelkanäle voneinander unterscheiden zu können. cylate basis with calcium hydroxide have a neurotoxic effect in case of direct contact with nerve tissue [16]. Overfilling of lower posterior teeth may result in complications due to the close location to the nervus alveolaris inferior. AH Plus has a relatively high level of biocompatibility. However, Huang et al. (2002) proved cytotoxicity as well as genotoxicity of AH Plus within the scope of an in-vitro study [8]. Calcium phosphate cements offer excellent biocompatibility in teeth which were intentionally overfilled into the periapical tissue [7]. Numerous in-vivo studies with similarly good results followed [4, 21, 24, 25]. As the tissue compatibility has already been evaluated, this study focused on the comparison of apical leakage of experimental calcium phosphate sealers with AH Plus, Sealapex, Ketac-Endo, and Hermetic by means of a study design. This study was the first that used bovine dentin with standardized artificial root canals. Already in 1993, Wu and Wesselink described that roots with different length and anatomy lead to varying results [23]. We avoided this risk with the new study design. 2 Materials and methods 2.1 Preparation of the roots and root canal treatment At first, we extracted bovine lower anteriors, cleaned them thoroughly with a scalpel, and stored them in 0.5% Thymol (Merck, Darmstadt/Germany). We separated the crowns from the roots with a band saw (Exakt, Norderstedt/Germany). Reamers (Vereinigte Dentalwerke GmbH, Munich/Germany) were used to remove the pulps of the bovine teeth. Then, the roots were clamped into a vice (Albrecht, Freiburg/Germany) to coronally prepare three 14 mm deep canals per root. For this we used a HSS spiral bur with a diameter of 0.7 mm (Albrecht) and a water-cooled drill (Gillardon, Hamburg/Germany). In order to achieve a conical shape of the canal, we circumferentially prepared the root canals with reamers (ISO #60 and ISO #70; Vereinigte Dentalwerke GmbH) until we were able to easily turn the reamer #70 at full working length. During the root canal preparation, the canals were alternately rinsed with 3% hydrogen peroxide (Aug. Hedinger, Stuttgart/Germany) and 1% sodium hypochloride (pharmacy at the clinic of the University Freiburg) using single-use endo needles (Dental-Vertriebsgesellschaft, Göttingen/ Germany). Parallel to the first cut, the root tips were cut off by means of the band saw to get root blocks with a length of 15 mm. Each canal was furnished with a small apical foramen, i.e. with a ball-shaped diamond (Komet, Lemgo/Germany) we apically removed only as much tooth substance as necessary to create a foramen of 0.3 mm (± mm) (see fig.1). Then, this diamond was used to coronally mark the three standardized root canals for easy identification. Deutsche Zahnärztliche Zeitschrift 60 (2005) 8 447

3 Abbildung 1 Schematischer Ablauf der Präparation eines künstlichen Wurzelkanales a: 15 mm langes Fragment aus einer Rinderzahnwurzel b: Bohrung von koronal mit einer Länge (l) von 14 mm und einem Durchmesser von 0,7 mm c: konische Aufbereitung mit einem Reamer der ISO-Größe 60 und anschließend 70 d: Herstellen einer kleinen apikalen Öffnung mit einer rotierenden Diamantkugel e: Zustand nach Wurzelfüllung, Farbstoffpenetration (x) und Erzeugung der Transparenz Figure 1 Illustration of the preparation of an artificial root canal a: block of bovine dentine with a length of 15 mm b: drilling of a 14 mm deep canal (l) with a 0.7 mm diameter from the coronal site c: flaring by R-files size ISO #60 and ISO #70 d: preparation of an apical foramen using a diamond bur e: situation after root canal obturation, dye penetration (x) and clearing 2.2 Wurzelkanalfüllung Die Wurzelkanäle wurden mit Papierspitzen (Roeko, Langenau) getrocknet. Die drei Kanäle jeder Wurzel wurden mit drei unterschiedlichen Techniken abgefüllt: Einstifttechnik: Ein entsprechend der Aufbereitungslänge markierter Guttaperchastift (ISO #70; Vereinigte Dentalwerke GmbH) wurde mit Sealer beschickt und mit pumpenden Bewegungen bis auf die markierte Länge in den Kanal eingebracht. Anschließend wurde überschüssige Guttapercha mit einem heißen Kugelstopfer (Orbis Dental GmbH, Offenbach) entfernt. Thermafil-System (Dentsply Maillefer, Ballaigues, Schweiz): Mit Hilfe eines Thermafil-Verifiers wurde der passende Thermafil-Stift ausgesucht. Aufgrund der großen Konizität der Verifier gegenüber den Reamern passten bei den Kanälen nur Stifte der Größe #35. Der Thermafil-Stift der Größe #35 wurde in einem Thermaprep-Plus-Ofen entsprechend der Herstellerangaben erwärmt. Währenddessen wurden die Kanalwände mit Hilfe eines Reamers (Vereinigte Dentalwerke GmbH), der mit pumpenden Bewegungen bis auf Arbeitslänge in den Kanal eingeführt wurde, mit einer dünnen, gleichmäßig verteilten Schicht Sealer beschickt. Anschließend wurde der erwärmte Stift in den Kanal eingebracht. Der Stift und überschüssige Guttapercha wurden mit einer rotierenden, diamantierten Kugel (Komet) vom Kanaleingang abgetrennt. Laterale Kondensation: Nach Überprüfen der apikalen Klemmpassung wurde wie bei der Einstifttechnik ein entsprechend der Aufbereitungslänge markierter Guttaperchastift der ISO #70 mit Sealer beschickt 2.2 Root canal filling We used paper points (Roeko, Langenau/Germany) to dry the root canals. The three canals of each root were filled with three different techniques. Single-cone technique: Sealer was applied onto a gutta-percha point (ISO #70, Vereinigte Dentalwerke GmbH) where the according working length was marked. With pumping movements, the guttapercha point was pushed up into the canal to the marked length. Then, excess gutta-percha was removed by means of a heated ball-tipped instrument (Orbis Dental GmbH, Offenbach/Germany). Thermafil system (Dentsply Maillefer, Ballaigues/Switzerland): A Thermafil verifier helped to find the optimal Thermafil obturator. However, due to the higher taper of the verifiers compared to the reamers, only points of size #35 fitted. The Thermafil point #35 was heated in a Thermaprep Plus oven according to the manufacturer s instructions. While waiting, a thin layer of sealer was evenly applied onto the canal walls by means of a reamer (Vereinigte Dentalwerke GmbH). For this, the reamer was fed into the canal with pumping movements up to the working length. After that, the heated obturator was pushed into the canal. A rotating, ball-shaped diamond (Komet) was used to cut the obturator and excess gutta-percha at the canal orifice. Lateral condensation: First, a gutta-percha point ISO #70 was chosen and tug-back was checked. As in the case of the single-cone technique, we marked the working length, applied sealer and pumped it 448 Deutsche Zahnärztliche Zeitschrift 60 (2005) 8

4 Präparat Pulver Flüssigkeit Di-Calcium-Natrium- Kalium-Bisphosphat, Experimenteller Sealer I, II Calcium-Kaliumphosphat, destilliertes Wasser Monocalciumphosphat-monohydrat α-tricalciumphosphat, Experimenteller Sealer III Magnesiumphosphat, 3,5 molare Lösung aus Di-ammoniumhydrogen-phosphat Magnesiumhydrogenphosphat, Tabelle 1 Zusammensetzungen der experimentellen Sealer Strontiumkarbonat Table 1 Composition of the experimental sealers und mit pumpenden Bewegungen bis auf die markierte Länge in den Kanal eingebracht. Mit einem Fingerspreader der ISO #15 (Vereinigte Dentalwerke GmbH) und Guttaperchastiften der ISO #15 wurde lateral kondensiert. Es erfolgte eine Einbringung von zwei bis fünf akzessorischen Guttaperchaspitzen der ISO #15. Dabei wurde darauf geachtet, dass der erste akzessorische Guttaperchastift ein bis zwei Millimeter vor die Arbeitslänge eingeführt wurde. Überschüssige Guttapercha wurde mit einem heißen Kugelstopfer entfernt. Auf diese Weise wurden je 60 standardisierte Kanäle mit dem experimentellen Sealer I, II und III, AH Plus (Dentsply De Trey, Konstanz), Hermetic (Lege artis, Dettenhausen), Ketac-Endo (ESPE, Seefeld) und Sealapex (Kerr GmbH, Karlsruhe) gefüllt. Der Sealer wurde entsprechend der Herstellerangaben angemischt. Die experimentellen Sealer I und II wurden auf einer Glasplatte zu einer cremigen Konsistenz vermengt, die etwa der Konsistenz von frisch angemischtem AH Plus entsprach. Lediglich das Pulver-Flüssigkeitsverhältnis unterschied den experimentellen Sealer I (1 g Pulver pro ml Flüssigkeit) vom experimentellen Sealer II (0,8 g Pulver pro ml Flüssigkeit). Der experimentelle Sealer III wurde in einem Kapselsystem mit einem Triturator angemischt. Die Zusammensetzungen der drei experimentellen Sealer sind in Tab. 1 beschrieben. Anschließend wurden die Wurzeln sieben Tage in einem Wärmeschrank (Memmert, Schwabach) bei 37 C und 100 % Luftfeuchtigkeit gelagert. 2.3 Farbstoffpenetration und Erzeugung der Transparenz der Zähne Die Wurzeln wurden von der apikalen Seite der passiven Farbstoffpenetration mit schwarzer Tusche (Pelikan, Hannover) über sieben Tage ausgesetzt. Für die Beurteilung der Farbstoffpenetration wurden die Wurzeln zunächst für 72 Stunden in 5 %iger Salpetersäure demineralisiert. Die Salpetersäure wurde täglich gewechselt und dreimal pro Tag umgerührt. Anschließend wurden die Zähne vier Stunden unter fließendem Wasser gewaschen. Die Wurzeln wurden in einer aufsteigenden alkoholischen Reihe (zwölf Stunden 80 %-, eine Stunde 90 %-, eine Stunde 99 %iges Ethanol) dehydriert. Abschließend wurde die gewünschte Transparenz der Wurzeln nach Lagerung in Methylsalicylat (Merck) für zwei bis vier Stunden erreicht. into the canal up to the mark. Then, lateral condensation was accomplished by means of a finger spreader ISO #15 (Vereinigte Dentalwerke GmbH) as well as with gutta-percha points ISO #15. Between two and five gutta-percha points ISO #15 were added. We made sure that the first accessory gutta percha point was inserted one to two millimeters short of the working length. Excess gutta-percha was removed with a heated ball-tipped instrument. With each of the methods described above, 60 standardized canals were filled with the experimental sealers I, II and III, AH Plus (Dentsply De Trey, Konstanz/Germany), Hermetic (Lege artis, Dettenhausen/Germany), Ketac-Endo (ESPE, Seefeld/Germany), and Sealapex (Kerr GmbH, Karlsruhe/Germany). We followed the manufacturer s instructions when mixing the sealers. The experimental sealers I and II were mixed on a glass slab to a creamy consistency similar to the consistency of the freshly mixed AH Plus. The powder liquid ratio was the only difference between the experimental sealer I (1 g powder per 1 ml liquid) and the experimental sealer II (0.8 g powder per 1 ml liquid). A capsule system with a triturator was used to mix the experimental sealer III. Table 1 shows the composition of the three experimental sealers. After filling, the roots were stored in a humidor (Memmert, Schwabach/Germany) at 37 C and 100% humidity. 2.3 Dye penetration and providing transparency of the teeth From the apical side, the roots were exposed to passive dye penetration with black Indian ink (Pelikan, Hannover/Germany) for seven days. Demineralization in 5% nitric acid for 72 hours prepared the roots for assessment. The nitric acid was exchanged daily and stirred three times a day. Then, the teeth were rinsed under running water for four hours. The roots were dehydrated in increasing concentrations of alcohol (80% ethanol for twelve hours, 90% ethanol for 1 hour, 99% ethanol for one hour). Finally, storage of the roots in methyl salicylate (Merck) for two to four hours provided the transparency desired. Deutsche Zahnärztliche Zeitschrift 60 (2005) 8 449

5 Abbildung 2 Bildschirmausgabe der aufgenommenen Füllung mit abgegriffener maximaler Farbstoffpenetration apikal und Anzeige der Penetrationstiefe rechts Figure 2 Screen of maximum linear dye penetration measured apically; penetration depth displayed in the right window 2.4 Erfassung der Farbstoffpenetration Zur Erfassung der Farbstoffpenetration wurden Bilder von der Seite der Wurzelkanalfüllung gemacht, bei der die Tusche am tiefsten penetrierte. Die Bilder wurden mit Hilfe eines Stereomikroskopes (Leica, Wetzlar), das über einen CCD-Sensor (Sony, Köln) mit einem Computer verbunden war, als Bmp-Datei gespeichert und anschließend mit der Bildbearbeitungssoftware PhotoLab 1.8a in das Gif-Format umgeschrieben. Bei allen Wurzeln wurde eine 6,5fache Vergrößerung gewählt. Um die Transparenz zu erhalten, lagen die Wurzeln während der Aufnahmen immer in Methylsalicylat. Mit Hilfe des Programms Square Root 2.0 (Brücklmeier, Nold, Tiedemann GbR, Berlin) wurden apikal die maximalen Eindringtiefen des Farbstoffes linear gemessen (s. Abb. 2). 2.5 Statistik Nach einer Varianzanalyse (ANOVA) wurden signifikante Unterschiede zwischen den Sealern bei der jeweiligen Technik mit dem Tukey s-test berechnet. Das Signifikanzniveau wurde mit 5 % festgelegt. Mit Hilfe des Rang-Summen-Tests nach Wilcoxon wurden die Unterschiede der Penetrationstiefen zwischen den Fülltechniken für den jeweiligen Sealer ermittelt. 3 Ergebnisse 3.1 Vergleich der Sealer Einstifttechnik Die Messungen ergaben für Hermetic (1,91 ± 1,62 mm) und den experimentellen Sealer II (6,62 ± 6,24 mm) signifikant höhere Eindringtiefen (p 0,05; Tukey s-test) als für den experimentellen Sealer III (0,84 ± 1,50 mm). Hermetic und der experimentelle Sealer II unterschieden sich von AH Plus (0,72 ± 1,09 mm), Ketac-Endo (1,21 ± 1,39 mm), Sealapex (0,23 ± 0,31 mm) und dem experimentellen Sealer I (0,83 ± 1,29 mm) nicht signifikant (p > 0,05; Tukey s-test; s. Abb. 3). 2.4 Recording of the dye penetration Dye penetration was recorded by taking pictures of that side of the root canal filling which showed the deepest penetration of the Indian ink. For these pictures, we used a stereomicroscope (Leica, Wetzlar/Germany), which was connected to a computer via a CCD sensor (Sony, Cologne/Germany), and saved them as bmp documents. The pictures were then transferred into the gif format by means of the picture processing software PhotoLab 1.8a. We chose a magnification by the factor 6.5 for all roots. Storage in methyl salicylate during the taking of the pictures ensured consistent transparency of the roots. The software Square Root 2.0 (Brücklmeier, Nold, Tiedemann GbR, Berlin/Germany) helped to linearly measure the maximum penetration depths of the dye in the apical area (see fig.2). 2.5 Statistics After a analysis of variance (ANOVA), significant differences between the different sealers and the according technique were calculated by the Tukey s test. The level of significance was set to 5%. We used the Wilcoxon rank-sum test to determine the differences of the penetration depths among the filling techniques for each sealer. 3 Results 3.1 Comparison of the sealers Single-cone technique The measurements of Hermetic (1.91 ± 1.62 mm) and of the experimental sealer II (6.62 ± 6.24 mm) resulted in a significantly higher penetration depth (p 0.05; Tukey s test) than those of the experimental sealer III (0.84 ± 1.50 mm). Hermetic and the experimental sealer II did not significantly differ (p > 0.05; Tukey s test) from AH Plus (0.72 ± 1.09 mm), Ketac-Endo (1.21 ± 1.39 mm), Sealapex (0.23 ± 0.31 mm), and the experimental sealer I (0.83 ± 1.29 mm) (see fig.3). 450 Deutsche Zahnärztliche Zeitschrift 60 (2005) 8

6 Abbildung 3 Vergleich der Sealer bei der Einstifttechnik. Unterschiedliche Buchstaben kennzeichnen statistisch signifikante Unterschiede. Figure 3 Comparison of the sealers using single-cone technique. Different letters mark statistically significant differences. Thermafil-System Hermetic (0,17 ± 0,35 mm) und die experimentellen Sealer I (0,35 ± 0,88 mm) und III (0,15 ± 0,32 mm) wiesen signifikant geringere apikale Penetrationstiefen (p 0,05; Tukey s-test) als AH Plus (1,36 ± 1,63 mm) und der experimentelle Sealer II (9,86 ± 5,45 mm) auf. Die experimentellen Sealer I und III ließen im Vergleich zu Hermetic, Ketac-Endo (0,12 ± 0,22 mm) und Sealapex (0,26 ± 0,53 mm) keine signifikanten Unterschiede (p > 0,05; Tukey s-test) erkennen (s. Abb. 4). Laterale Kondensation AH Plus (0,20 ± 0,57 mm) und Sealapex (0,15 ± 0,33 mm) zeigten signifikant geringere apikale Penetrationstiefen (p 0,05; Tukey s-test) als Hermetic (0,77 ± 0,99 mm) und der experimentelle Sealer II (5,78 ± 5,13 mm). Die experimentellen Sealer I (1,03 ± 1,44 mm) und III (0,20 ± 0,46 mm) ergaben eine signifikant geringere Leakage als der experimentelle Sealer II (p 0,05; Tukey s-test) und zeigten im Vergleich zu AH Plus, Hermetic, Ketac-Endo (0,56 ± 0,80 mm) und Sealapex keine signifikanten Unterschiede (p > 0,05; Tukey s-test, s. Abb. 5). 3.2 Vergleich der Techniken Bei den mit AH Plus gefüllten Kanälen waren die Eindringtiefen bei der lateralen Kondensation (0,20 ± 0,57 mm) schwach signifikant geringer als bei der Thermafil-Technik Thermafil system Hermetic (0.17 ± 0.35 mm), the experimental sealer I (0.35 ± 0.88 mm) and the experimental sealer III (0.15 ± 0.32 mm) showed significantly lower apical penetration depths (p 0.05; Tukey s test) than AH Plus (1.36 ± 1.63 mm) and the experimental sealer II (9.86 ± 5.45 mm). No significant differences (p > 0.05; Tukey s test) were found between the experimental sealers I and III and Hermetic, Ketac-Endo (0.12 ± 0.22 mm), and Sealapex (0.26 ± 0.53 mm) (see fig.4). Lateral condensation AH Plus (0.20 ± 0.57 mm) and Sealapex (0.15 ± 0.33 mm) showed significantly lower apical penetration depths (p 0.05; Tukey s test) than Hermetic (0.77 ± 0.99 mm) and than the experimental sealer II (5.78 ± 5.13 mm). The experimental sealers I (1.03 ± 1.44 mm) and III (0.20 ± 0.46 mm) resulted in a significantly lower leakage than the experimental sealer II (p 0.05; Tukey s test), but showed no significant differences (p > 0.05; Tukey s test) when compared to AH Plus, Hermetic, Ketac-Endo (0.56 ± 0.80 mm) (see fig.5). 3.2 Comparison of the techniques Canals which were filled with AH Plus and lateral condensation showed only slightly lower penetration depths (0.20 ± 0.57 mm) than with the Thermafil technique (1.36 ± 1.63 Abbildung 4 Vergleich der Sealer beim Thermafil-System. Unterschiedliche Buchstaben kennzeichnen statistisch signifikante Unterschiede. Figure 4 Comparison of the sealers using Thermafil-system. Different letters mark statistically significant differences. Deutsche Zahnärztliche Zeitschrift 60 (2005) 8 451

7 Abbildung 5 Vergleich der Sealer bei der lateralen Kondensation Unterschiedliche Buchstaben kennzeichnen statistisch signifikante Unterschiede. Figure 5 Comparison of the sealers using lateral condensation technique Different letters mark statistically significant differences. (1,36 ± 1,63 mm; p 0,05; Wilcoxon). Zudem waren die Penetrationstiefen der Einstifttechnik (0,72 ± 1,09 mm) größer als die der lateralen Kondensation, allerdings nicht statistisch signifikant (p = 0,0597; Wilcoxon). Nach Obturation mit dem Sealer Hermetic zeigte das Thermafil-System (0,17 ± 0,35 mm) die geringste Leakage. Diese Fülltechnik war hoch signifikant dichter als die Einstifttechnik (1,91 ± 1,62 mm; p 0,001; Wilcoxon) und zeigte schwach signifikant geringere Penetrationstiefen als die laterale Kondensation (0,77 ± 0,99 mm; p 0,05; Wilcoxon). Die laterale Kondensationstechnik war wiederum schwach signifikant dichter als die Einstifttechnik (p 0,05; Wilcoxon). Auch bei den Messungen der mit Ketac-Endo gefüllten Kanäle zeigte das Thermafil-System (0,12 ± 0,22 mm) signifikant geringere Penetrationstiefen als die Einstifttechnik (1,21 ± 1,39 mm; p 0,01; Wilcoxon) und schwach signifikant geringere als die laterale Kondensation (0,56 ± 0,80 mm; p 0,05; Wilcoxon), die wiederum schwach signifikant geringere Eindringtiefen als die Einstifttechnik aufwies (p 0,05; Wilcoxon). Nach Verwendung von Sealapex und den experimentellen Sealern I und II zeigten sich keine signifikanten Unterschiede hinsichtlich der Dichtigkeit zwischen den drei Wurzelkanalfülltechniken (p > 0,05; Wilcoxon). Nach Obturation mit dem experimentellen Sealer III wiesen die mit Thermafil (0,15 ± 0,32 mm) gefüllten Kanäle eine schwach signifikant geringere Leakage auf als die mittels Einstifttechnik (0,84 ± 1,50 mm) gefüllten (p 0,05; Wilcoxon; s. Tab. 2). 4 Diskussion Für Dichtigkeitsuntersuchungen unterschiedlicher Sealer und Wurzelkanalfülltechniken existieren zahlreiche Methoden [23]. Hierbei gilt die Messung der maximalen linearen Farbstoffpenetrationstiefe als einfache und gebräuchliche Methode zur Beurteilung der apikalen Dichtigkeit, auch wenn in jüngerer Zeit vermehrt mikrobiologische Prüfungen empfohlen werden [11]. Bei den meisten Dichtigkeitsuntersuchungen kommen extrahierte menschliche Zähne zum Einsatz. Aufgrund der unterschiedlichen Anatomie der Wurzelkanäle sind unterschiedliche Ergebnisse bei Dichtigkeitsmessungen zu erwarten, da beispielsweise gerade Wurzelkanäle leichter abzufüllen sind als gekrümmte. Dies ist nach Wu und Wesselink (1993) ein Grund für die großen Unterschiede der Ergebnisse beim Vergleich von Farbstoffpenetrationstests. In der vorliegenden Studie wurden standardisierte Kanäle in Rinmm; p 0.05; Wilcoxon). In addition, the penetration depths in the case of the single-cone technique (0.72 ± 1.09 mm) were higher than in case of lateral condensation, however without statistical significance (p = ; Wilcoxon). After obturation with the sealer Hermetic, the Thermafil system (0.17 ± 0.35 mm) showed the lowest leakage. This filling technique sealed significantly much tighter than the single-cone technique (1.91 ± 1.62 mm; p 0.001; Wilcoxon) and showed slightly lower penetration depths than the lateral condensation (0.77 ± 0.99 mm; p 0.05; Wilcoxon). However, the lateral condensation technique sealed slightly tighter than the single-cone technique (p 0.05; Wilcoxon). Also in measurements of canals filled with Ketac-Endo, the Thermafil system (0.12 ± 0.22 mm) showed significantly lower penetration depths than the single-cone technique (1.21 ± 1.39 mm; p 0.01; Wilcoxon) and slightly lower penetration depths than in case of lateral condensation (0.56 ± 0.80 mm; p 0.05; Wilcoxon), whereas the lateral condensation technique proved slightly lower penetration depths than the single-cone technique (p 0.05; Wilcoxon). Regarding the leakage of the three root canal filling techniques, Sealapex and the experimental sealers I and II did not show significant differences (p > 0.05; Wilcoxon). After obturation with the experimental sealer III, canals filled with the Thermafil system (0.15 ± 0.32 mm) showed a slightly lower leakage than those canals filled with the single-cone technique (0.84 ± 1.50 mm) (p 0.05; Wilcoxon; see table 2). 4 Discussion For the examination of the leakage behavior of different sealers and root canal filling techniques, numerous methods are known [23]. Although researchers have recently recommended to apply microbiological tests, a simple and common method to assess the apical leakage is the measurement of the maximum linear dye penetration depth [11]. Most of the studies on leakage use extracted human teeth. However the differing anatomy of the root canals plays an important role and therefore affects the results of the leakage measurements. For instance, it is easier to fill straight root canals than curved ones. According to Wu and Wesselink (1993), these natural anatomical variations cause strongly differing results when comparing the different dye penetration tests. Our study compared standardized canals in bovine dentin, i.e. all canals had an identical form and length. 452 Deutsche Zahnärztliche Zeitschrift 60 (2005) 8

8 Sealer Mittlere Penetrationstiefe und Standardabweichung [mm] ET TF LK Vergleich der Wurzelfülltechniken AH Plus 0,72±1,09 1,36±0,63 1,20±0,57 LK < TF Hermetic 1,91±1,62 0,17±0,35 0,77±0,99 TF < LK < ET (TF <<< ET) Ketac-Endo 1,21±0,39 0,12±0,22 0,57±0,80 TF < LK < ET (TF << ET) Sealapex 0,23±0,31 0,26±0,53 0,15±0,33 Keine signifikanten Unterschiede Exp. Sealer I 0,83±1,29 0,35±0,88 1,03±1,44 Keine signifikanten Unterschiede Exp. Sealer II 6,62±6,24 9,86±5,45 5,78±5,13 Keine signifikanten Unterschiede Exp. Sealer III 0,84±1,50 0,15±0,32 0,20±0,46 TF < ET ET = Einstifttechnik, TF = Thermafil, LK = Laterale Kondensation Unterschiedliche Signifikanz-Niveaus: < :p 0,05; << :p 0,01; <<< :p 0,001 (Wilcoxon) Tabelle 2 Vergleich der Penetrationstiefen der drei Wurzelkanalfülltechniken in Abhängigkeit des verwendeten Sealers Table 2 Comparison of penetration depths of the 3 root canal obturation techniques depending on the sealer ET = single-cone technique, TF = Thermafil, LK = lateral condensation technique Different levels of significance: < :p 0.05; << :p 0.01; <<< :p (Wilcoxon) derzahndentin präpariert, so dass die Form und die Länge aller Kanäle gleich waren. Hinsichtlich der prozentualen Zusammensetzung der chemischen Hauptbestandteile (Calcium, Phosphor und Magnesium) sind Rinderdentin und humanes Dentin sehr gut kompatibel [6]. Ebenso stimmen die Dichte, die Wärmekapazität und der thermische Ausdehnungskoeffizient von bovinem und humanem Dentin sehr gut überein [6]. Die sich aus Dichte und Durchmesser ergebende Gesamtfläche der Dentinkanälchen ist bei Humandentin allerdings höher als bei Rinderdentin [6]. Zudem muss erwähnt werden, dass die Gesamtfläche im Rinderzahn vom pulpanahen (33,5 %) zum mittleren Wurzeldentin, in dem sich die künstlichen Kanäle befinden, weiter abnimmt (12,4%) [6]. Trotzdem scheint die Verwendung von Rinderzahndentin aufgrund der anfangs genannten Ähnlichkeiten zu humanem Dentin geeigneter als das in manchen Studien verwendete Plexiglas. In humanem Dentin wäre die Herstellung von standardisierten Kanälen aufgrund der geringeren Dentinstärke nicht möglich gewesen. Der mit dieser neuen Methode untersuchte Vergleich der Sealer ergab je nach Fülltechnik unterschiedliche Ergebnisse. Sealer auf Epoxidharz-Basis wie AH Plus weisen ein sehr gutes Abdichtungsvermögen, eine gute Volumenbeständigkeit auf und sind insgesamt als empfehlenswert einzustufen [15]. Auch in der vorliegenden Untersuchung zeigte AH Plus zusammen mit Sealapex gerade bei der wohl gängigsten Technik, der lateralen Kondensation, die geringsten Penetrationstiefen. Aber auch bei den anderen Techniken war die Dichtigkeit als gut zu bewerten. Nach Verwendung von AH Plus lässt sich die höhere Dichtigkeit der lateralen Kondensation gegenüber der Einstifttechnik auf den verminderten Sealeranteil zurückführen. Dabei spielt die Schrumpfung während des Abbindens eine weniger erhebliche Rolle. Ein möglicher Grund für die großen Penetrationstiefen beim Thermafil-System ist in der vom Träger an der Kanalwand abgestreiften Guttapercha zu suchen. In dem gewählten Versuchsaufbau könnte die geringe Konizität von 2 % bis maximal 4 % des standardisierten Kanals den Prozess des Abstreifens fördern. Gegen diese Theorie spricht ein besseres Abschneiden der apikalen Penetrationstiefen beim Thermafil-System in Kombination mit anderen Sealern. Unter der in dieser Studie angewandten The proportional composition of the chemical main components (calcium, phosphor, and magnesium) of bovine dentin correspond to that of human dentin [6]. Density, heat capacity, and coefficient of thermal expansion of bovine and human dentin match as well [6]. However, the total area of the dentinal tubules, which results from their densitiy and diameter, is higher in human dentin than in bovine dentin [6]. It has to be considered as well that the total area in bovine teeth decreases from the root dentin in the area of the pulp (33.5%) towards the central root dentin where the artificial canals are located (12.4%) [6]. Nevertheless, due to the corresponding factors mentioned in the beginning, the use of bovine dentin as substitute for human dentin seems to be more suitable than the resin blocks used in some other studies. Human dentin would not allow to prepare standardized canals because of the low thickness of the dentin. The comparison of the sealers with this new method produced different results according to the filling technique applied. Sealers on epoxy resin basis - as AH Plus - proved a very good sealing ability, a good volume strength, and can be categorized as recommendable [15]. In our study, AH Plus as well as Sealapex showed the lowest penetration depths with lateral condensation which seems to be the most common technique. Also in combination with the two other filling techniques, good sealing ability was found. In case of lateral condensation, AH Plus-filled canals achieved a higher sealing ability than with the single-cone technique. We relate this to the reduced sealer content. In this case, the setting contraction plays only an insignificant role. We suppose that gutta-percha particles, which were lost when wiping off gutta-percha from the Thermafil core at the canal walls, are a possible reason for the high penetration depths gained in case of the Thermafil system. In the study design chosen, the low conicity of 2% to max. 4% of the standardized canal could support this process. The better results of apical penetration depths achieved with the Thermafil system in combination with other sealers argue against this theory. From the methods applied in this study, the lateral condensation technique suits the AH Plus sealer best. The results varied in penetration depths of root canal filling pastes on zinc oxide-eugenol basis as Hermetic. Laterally condensed root canal fillings, for instance, showed a higher leakage when De Almeida et al. (2000) and Limkangwal- Deutsche Zahnärztliche Zeitschrift 60 (2005) 8 453

9 Methodik eignete sich die laterale Kondensation am besten für den Sealer AH Plus. Wurzelkanalfüllpasten auf Zinkoxid-Eugenol-Basis, wie Hermetic, zeigten in Penetrationstests unterschiedliche Ergebnisse. Beispielsweise wurde bei lateral kondensierten Wurzelkanalfüllungen im Vergleich zu AH Plus bzw. AH 26 von De Almeida et al. (2000) und Limkangwalmongkol et al. (1991) mehr Leakage beobachtet, während Barthel et al. (1999) keine signifikanten Unterschiede hinsichtlich der Dichtigkeit feststellten [3, 5, 11]. Für diese widersprüchlichen Resultate der verschiedenen Untersuchungen kann es mehrere Gründe geben. So wurden oft unterschiedliche Kondensationstechniken, Aufbereitungsarten und Untersuchungsmethoden verwendet. Auch die Auswahl der Zähne und die Behandlererfahrungsparameter können eine Rolle gespielt haben. In der vorliegenden Studie hatte der Behandler ausreichend Erfahrung mit allen drei Wurzelkanalfülltechniken. Im Vergleich zu den anderen Sealern hatte Hermetic in dieser Untersuchung bei der lateralen Kondensation signifikant größere Penetrationstiefen als AH Plus und Sealapex (p 0,05; Tukey s-test). Beim Thermafil-System hingegen war Hermetic signifikant dichter als AH Plus (p 0,05; Tukey s-test) und vergleichbar mit Sealapex (p > 0,05; Tukey s- Test). Sealer auf Glasionomerzementbasis, wie Ketac-Endo, sind in Farbstoffpenetrationstests nach lateraler Kondensation hinsichtlich der Dichtigkeit mit AH Plus vergleichbar [14]. In anderen Untersuchungen zeigte sich AH Plus dichter [5]. Auf die Ursachen dieser Widersprüche wurde bereits eingegangen. In der vorliegenden Untersuchung führten die apikal gemessenen Penetrationstiefen bei den mit Ketac-Endo abgefüllten Kanälen zu ähnlichen Ergebnissen wie bei Hermetic. Die laterale Kondensationstechnik ergab dichtere Füllungen als die Einstifttechnik und weniger dichte als das Thermafil- System. Die mittlere Wasseraufnahme von Ketac-Endo liegt nach 14-tägiger Wasserlagerung bei 4,2 % [22]. Der Sealeranteil sollte daher bei solchen Materialien gering bleiben. Dies erklärt das signifikant bessere Abschneiden der lateralen Kondensation und des Thermafil-Systems gegenüber der Einstifttechnik bei Ketac-Endo in der vorliegenden Untersuchung. Eine frühere Studie bestätigt die Überlegenheit der lateralen Kondensation gegenüber der Einstifttechnik bei Verwendung von Ketac-Endo [9]. Ketac-Endo zeigte bei allen drei Techniken mit den übrigen Sealern vergleichbare Penetrationstiefen (p > 0,05; Tukey s-test). Lediglich beim Thermafil-System zeigte sich Ketac-Endo dichter als der experimentelle Sealer II (p 0,05; Tukey s-test). Zusammenfassend kann man feststellen, dass Ketac- Endo mit den übrigen verwendeten marktüblichen Sealern vergleichbar ist. Dies wird durch die guten Ergebnisse der oben genannten Studien bestätigt. Bei Sealapex wurden keine signifikanten Unterschiede zwischen den drei Fülltechniken festgestellt. Man kann davon ausgehen, dass Sealapex den Kanal initial sehr gut abdichtet und eventuelle Mängel der Fülltechnik ausgleichen kann. Allerdings fanden Siqueira et al. (1999) und Sonat (1990) in vitro eine zeitlich zunehmende Undichtigkeit bei den mit Sealapex gefüllten Wurzeln [17, 19]. Die Ursache hierfür ist in der unerwünschten Löslichkeit des Sealers zu suchen. Deshalb ist es sicherlich sinnvoll, eine Wurzelkanalfüllmethode zu verwenden, bei der der Sealeranteil möglichst gering gehalten wird. So sollten bei der Verwendung von Sealapex trotz der Ergebnisse in der vorliegenden Studie die laterale Kondensation oder das Thermafil-System bevorzugt werden. mongkol et al. (1991) compared AH Plus or AH 26 whereas Barthel et al. (1991) did not find significant differences regarding leakage [3, 5, 11]. Several reasons may have caused these contrary results in the different studies, e.g. the use of different condensation techniques, preparation and examination methods. But also the selection of the teeth or inter-operator experience of the dentist may have influenced the results. In our study, the operator had sufficient experience in all three root canal filling techniques. Compared to the other sealers, Hermetic showed significantly higher penetration depths with lateral condensation than AH Plus and Sealapex (p 0.05; Tukey s test), whereas with the Thermafil system, Hermetic proved a significantly better sealing ability than AH Plus (p 0.05; Tukey s test) and corresponded with the results of Sealapex (p > 0.05; Tukey s test). In dye penetration tests after lateral condensation, the leakage of sealers on the basis of glass ionomer cements as Ketac-Endo matches that of AH Plus [14]. In another study, AH Plus proved to have a better sealing ability [5]. The reasons for these contrary results are mentioned above. In this study, the penetration depths of canals filled with Ketac-Endo, measured at the apex, achieved similar results like Hermetic. The lateral condensation technique resulted in tighter fillings than the single-cone technique but showed lower sealing ability than the Thermafil system. After storage in water for 14 days, the mean water absorption of Ketac- Endo was 4.2% [22]. Therefore, only a small portion of such sealers should be used. This also explains the significantly better results of Ketac-Endo in combination with the lateral condensation technique and with the Thermafil system than with the single-cone technique. Also an earlier study confirmed the superiority of the lateral condensation against the single-cone technique when using Ketac-Endo [9]. With all three filling techniques, Ketac-Endo showed penetration depths corresponding to those of the other sealers (p > 0.05; Tukey s test). Only with the Thermafil system, Ketac-Endo proved better sealing ability than the experimental sealer II (p 0.05; Tukey s test). To summarize the results, Ketac-Endo can compete with all other conventional sealers. The positive results of the above mentioned studies prove this. Sealapex did not differ significantly among the three filling techniques. It can be assumed that Sealapex is able to initially seal the canal tightly and to compensate possible defects of the filling technique. However, Siqueira et al. (1999) and Sonat (1990) detected an increasing leakage in vitro in roots filled with Sealapex as time goes by [17, 19]. The reason for this is the undesirable solubility of the sealer. Therefore, it is very reasonable to use a root canal filling technique with a relatively low portion of sealer. Despite of the results of the present study, Sealapex should preferably be used together with the lateral condensation technique or with the Thermafil system. Compared to the other root canal filling pastes, canals filled with Sealapex achieved the lowest penetration depths in combination with lateral condensation. However, we did not find statistically significant differences to AH Plus, Ketac- Endo and the experimental sealers I and III (p > 0.05; Tukey s test). Also in other studies made by Miletic et al. (1999) and Lussi et al. (1999), sealers on salicylate basis with calcium hydroxide gained similar values like AH Plus [13, 14]. The values of Sealapex combined with the Thermafil system matched those of the other sealers, except for the experimental sealer II (p > 0.05; Tukey s test). These positive results for the initial sealing ability were found by Barkhordar et al. (1989) and Limkangwalmongkol et al. (1992) as well [1, 12]. 454 Deutsche Zahnärztliche Zeitschrift 60 (2005) 8

10 Im Vergleich zu den anderen Wurzelkanalfüllpasten waren die Penetrationstiefen von Sealapex bei der lateralen Kondensation am geringsten. Statistisch signifikante Unterschiede zu AH Plus, Ketac-Endo und den experimentellen Sealern I und III waren jedoch nicht zu finden (p > 0,05; Tukey s-test). Auch in den Studien von Miletic et al. (1999) und Lussi et al. (1999) waren Sealer auf Salicylat-Basis mit Calciumhydroxid vergleichbar mit AH Plus [13, 14]. Beim Thermafil-System zeigte sich Sealapex mit den übrigen Sealern mit Ausnahme von dem experimentellen Sealer II vergleichbar (p > 0,05; Tukey s-test). Diese guten Ergebnisse der initialen Dichtigkeit werden durch Barkhordar et al. (1989) und Limkangwalmongkol et al. (1992) bestätigt [1, 12]. Sealer auf Calciumphosphatbasis zeigten sich in den wenigen bisher vorliegenden Dichtigkeitsuntersuchungen vergleichbar mit marktüblichen Sealern [2, 4, 20]. Auch in dieser Untersuchung zeigten die experimentellen Sealer I und III bei der Einstifttechnik, der lateralen Kondensationstechnik und dem Thermafil-System vergleichbare bzw. sogar geringere Penetrationstiefen als die marktüblichen Sealer. Bei den experimentellen Sealern I und II waren keine Unterschiede zwischen den Fülltechniken zu erkennen. Man muss dazu anmerken, dass die Penetrationstiefen der mit dem experimentellen Sealer II gefüllten Kanäle immens größer waren als bei den übrigen Sealern. Dies mag an einem ungünstigen Pulver-Flüssigkeitsverhältnis zugunsten der Flüssigkeit liegen, da die Zusammensetzung des experimentellen Sealers I und II die gleiche ist. Ein mangelhaftes Anfließverhalten dieses Sealers wäre eine weitere Erklärung. Die Dichtigkeit war bei keiner der Techniken für eine Anwendung am Patienten ausreichend. Beim experimentellen Sealer III war die Thermafil-Technik der Einstifttechnik überlegen (p 0,05). Die laterale Kondensationstechnik wies zu den beiden Techniken keine statistisch signifikanten Unterschiede auf (p > 0,05). Bei allen experimentellen Sealern wurden zwischen der Einstifttechnik und der lateralen Kondensation keine statistisch signifikanten Unterschiede festgestellt (p > 0,05). Dies mag daran liegen, dass die Verarbeitungszeit der experimentellen Sealer von drei Minuten für die zeitlich anspruchsvollere laterale Kondensation vergleichsweise kurz ist. So wird der Vorteil des geringeren Sealeranteils aufgehoben. Es ist folglich ratsam, bei Verwendung der experimentellen Sealer I oder III auf die Einstifttechnik oder das Thermafil-System auszuweichen. 5 Schlussfolgerung 1. Die experimentellen Sealer I und III zeigten im Vergleich zu AH Plus bei der Einstifttechnik und bei der lateralen Kondensation keine signifikanten Unterschiede. Bei Anwendung des Thermafilsystems ergaben die experimentellen Sealer signifikant geringere Penetrationstiefen als AH Plus. Aufgrund dessen sind diesen Sealern gute Ergebnisse im klinischen Einsatz zu prognostizieren. 2. Der experimentelle Sealer II zeigte bei allen Techniken die höchsten Penetrationstiefen. Von der Verwendung des experimentellen Sealers II als Wurzelkanalfüllpaste wird daher abgeraten. 3. Die laterale Kondensationstechnik, die Einstifttechnik und das Thermafil-System sind in Kombination mit AH Plus, Hermetic, Ketac-Endo, Sealapex oder dem experimentellen Sealer I oder III in der Lage, gerade Wurzelkanäle apikal ausreichend dicht zu verschließen. 4. Bei den experimentellen Sealern I und III empfiehlt sich wegen der kurzen Abbindezeit die Anwendung des Thermafil-Systems oder der Einstifttechnik. Only in a few leakage studies, the results of sealers on calcium phosphate basis matched those of the conventional sealers [2, 4, 20]. Also in our study, the experimental sealers I and III showed similar or even lower penetration depths in case of the single-cone technique, the lateral condensation technique and the Thermafil system compared to conventional sealers. No differences were found among the filling techniques with the experimental sealers I and II. But it has to be considered that the dye penetrated the canals, filled with the experimental sealer II, much deeper than in case of the other sealers. The reason for this might be an unbalanced powder-liquid ratio in favor of the liquid since the experimental sealers I and II have an identical composition. Another explanation could be the poor flowing feature of this sealer. Because of the insufficient sealing ability, we cannot recommend to use this sealer with any of the filling techniques applied in this study at the patient. In case of the experimental sealer III, the Thermafil system exceeded the single-cone technique (p 0.05). But with the lateral condensation technique no statistically significant differences to the other two techniques were found (p > 0.05). None of the experimental sealers showed statistically significant differences between the single-cone technique and the lateral condensation (p > 0.05). We relate this to the relatively short working time of the experimental sealers of three minutes for the time-consuming and demanding lateral condensation. This neutralizes the advantage of the low sealer portion. Therefore, it would be wise to choose either the single-cone technique or the Thermafil system for fillings with the experimental sealers I or III. 5 Conclusion 1. In case of the single-cone technique and the lateral condensation, the experimental sealers I and III did not show significant differences compared to AH Plus. When using the Thermafil system, the experimental sealers proved significantly lower penetration depths than AH Plus. Therefore, good results in the clinical fields can be forecast for these two experimental sealers. 2. The experimental sealer II showed the highest penetration depths in all three filling techniques. We do not recommend to use the experimental sealer II for root canal fillings. 3. In combination with AH Plus, Hermetic, Ketac-Endo, Sealapex, or with the experimental sealers I or III, the lateral condensation technique, the single-cone technique as well as the Thermafil system are capable to sufficiently seal straight root canals apically. 4. Due to the short setting time of the experimental sealers I and III, the dentist should either choose the Thermafil system or the single-cone technique for these two sealers. Deutsche Zahnärztliche Zeitschrift 60 (2005) 8 455

11 Literatur 1. Barkhordar RA, Bui T, Watanabe L: An evaluation of sealing ability of calcium hydroxide sealers. Oral Surg Oral Med Oral Pathol 68, (1989) 2. Barkhordar RA, Stark MM, Soelberg K: Evaluation of the apical sealing ability of apatite root canal sealer. Quintessence Int 23, (1992) 3. Barthel CR, Moshonov J, Shuping G, Orstavik D: Bacterial leakage versus dye leakage in obturated root canals. Int Endod J 32, (1999) 4. Bilginer S, Esener T, Soylemezoglu F, Tiftik AM: The investigation of biocompatibility and apical microleakage of tricalcium phosphate based root canal sealers. J Endod 23, (1997) 5. De Almeida WA, Leonardo MR, Tanomaru Filho M, Silva LA: Evaluation of apical sealing of three endodontic sealers. Int Endod J 33, (2000) 6. Esser M, Tinschert J, Marx R: Materialkennwerte der Zahnhartsubstanz des Rindes im Vergleich zur humanen Zahnhartsubstanz. Dtsch Zahnärztl Z 53, (1998) 7. Hong YC, Wang JT, Hong CY, Brown WE, Chow LC: The periapical tissue reactions to a calcium phosphate cement in the teeth of monkeys. J Biomed Mater Res 25, (1991) 8. Huang TH, Yang JJ, Li H, Kao CT: The biocompatibility evaluation of epoxy resin-based root canal sealers in vitro. Biomaterials 23, (2002) 9. Lee C, Cobb C, Harandifassih A, Chopra D, Anderson D: Leakage of root canal sealer with and without condensation. J Dent Res 74, (abstract #705) 489 (1995) 10. Leonardo MR, Almeida WA, da Silva LA, Utrilla LS: Histological evaluation of the response of apical tissues to glass ionomer and zinc oxide-eugenol based sealers in dog teeth after root canal treatment. Endod Dent Traumatol 14, (1998) 11. Limkangwalmongkol S, Burtscher P, Abbott PV, Sandler AB, Bishop BM: A comparative study of the apical leakage of four root canal sealers and laterally condensed gutta-percha. J Endod 17, (1991) 12. Limkangwalmongkol S, Abbott PV, Sandler AB: Apical dye penetration with four root canal sealers and gutta-percha using longitudinal sectioning. J Endod 18, (1992) 13. Lussi A, Imwinkelried S, Stich H: Obturation of root canals with different sealers using non-instrumentation technology. Int Endod J 32, (1999) 14. Miletic I, Anic I, Pezelj-Ribaric S, Jukic S: Leakage of five root canal sealers. Int Endod J 32, (1999) 15. Schäfer E, Hickel R: Stellungnahme der DGZMK V 1.0, Stand 6/99. Dtsch Zahnärztl Z 55, 9 (2000) 16. Serper A, Ucer O, Onur R, Etikan I: Comparative neurotoxic effects of root canal filling materials on rat sciatic nerve. J Endod 24, (1998) 17. Siqueira JF, Jr., Rocas IN, Lopes HP, de Uzeda M: Coronal leakage of two root canal sealers containing calcium hydroxide after exposure to human saliva. J Endod 25, (1999) 18. Sjogren U, Hagglund B, Sundqvist G, Wing K: Factors affecting the long-term results of endodontic treatment. J Endod 16, (1990) 19. Sonat B: In vitro evaluation of apical leakage of root canal sealer cements containing calcium hydroxide. J Nihon Univ Sch Dent 33, (1991) 20. Sugawara A, Chow LC, Takagi S, Chohayeb H: In vitro evaluation of the sealing ability of a calcium phosphate cement when used as a root canal sealer-filler. J Endod 16, (1990) 21. Sugawara A, Nishiyama M, Kusama K, Moro I, Nishimura S, Kudo I, Chow LC, Takagi S: Histopathological reactions of calcium phosphate cement. Dent Mater J 11, (1992) 22. Wrbas K, Kielbassa A, Hellwig E: Das Wasseraufnahmeverhalten verschiedener Wurzelkanalsealer. Dtsch Zahnärztl Z 53, (1998) 23. Wu MK, Wesselink PR: Endodontic leakage studies reconsidered. Part I. Methodology, application and relevance. Int Endod J 26, (1993) 24. Yoshikawa M, Hayami S, Tsuji I, Toda T: Histopathological study of a newly developed root canal sealer containing tetracalcium-dicalcium phosphates and 1.0% chondroitin sulfate. J Endod 23, (1997) 25. Yuan H, Li Y, de Bruijn JD, de Groot K, Zhang X: Tissue responses of calcium phosphate cement: a study in dogs. Biomaterials 21, (2000) Korrespondenzadresse: Jörg F. Schirrmeister, Dr. med. dent. Universitätsklinik für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde Freiburg Abteilung für Zahnerhaltungskunde und Parodontologie Hugstetter Str. 55 D Freiburg Deutschland Phone: / , / Fax: / joerg.schirrmeister@uniklinik-freiburg.de Andrej M. Kielbassa, Prof. Dr. med. dent. Charité Universitätsmedizin Berlin Campus Benjamin Franklin Poliklinik für Zahnerhaltungskunde und Parodontologie Aßmannshauser Str andrej.kielbassa@charite.de BUCHBESPRECHUNG Vollkeramik 2 dental-labor -Fachbuchreihe, Verlag Neuer Merkur GmbH, München 2004, ISBN , 236 Seiten, 25,00 Im Verlag Neuer Merkur ist kürzlich das Werk Vollkeramik 2 erschienen, in dem sämtliche Artikel als Sammelband zusammengefasst wurden, die in den Jahren von 2001 bis 2004 in der Fachzeitschrift dental-labor bezüglich des Themengebietes Vollkeramischer Zahnersatz veröffentlicht wurden. Unbestritten ist, dass vollkeramischer Zahnersatz in der zahnärztlichen Prothetik eine immer wichtigere Rolle spielt. Demzufolge stehen derartige Restaurationen für den Zahnarzt und Zahntechniker sowie auch für den Patienten immer mehr im Fokus. Zurückzuführen ist dieser Sachverhalt u.a. darauf, dass dem Zahnarzt diverse vollkeramische Materialien und Systeme zur Verfügung stehen, die unterschiedliche Indikationen abdecken. Ebenso führen die Wünsche seitens der Patienten nach metallfreien Restaurationen, welche mit gesundheitlichen Vorteilen, einer natürlichen Zahnfarbe und einem unsichtbaren Kronenrand beschrieben werden, zu einem vermehrten Einsatz dieser Versorgungen. Das Inhaltsverzeichnis dieses Fachbuches gliedert sich in die Kapitel mit den Überschriften CAD/CAM, Presskeramik Glaskeramik, Feldspatkeramik und Oxidkeramik, die sich jedoch innerhalb des Buches nicht wiederfinden. Das vorliegende Sammelwerk im Sinne von hintereinander gebundenen Veröffentlichungen, die ohne Erscheinungsdatum aufgeführt werden und somit für den Leser einen zeitlichen Bezug nicht erlauben, lässt eine systematische Darstellung des Themenkomplexes Vollkeramischer Zahnersatz trotz der im Inhaltsverzeichnis aufgeführten Hauptüberschriften systemimmanent nur bedingt zu. Demnach kann der hochgesteckte Anspruch eines Nachschlagewerkes bzw. dass alles Wissenswerte zu einem Themengebiet in einem Band zu finden ist, nicht erfüllt werden. Unabhängig davon besteht für den interessierten Leser die Möglichkeit, in den einzelnen Publikationen zu stöbern und Informationen bezüglich vollkeramischer Restaurationsmöglichkeiten zu gewinnen. Im Rahmen der Artikel werden Fallpräsentationen mit zahlreichen Bildern illustriert, die überwiegend die individuelle, zahntechnische Vorgehensweise der jeweiligen Autoren dokumentieren. Empfehlenswert ist das vorliegende Buch Vollkeramik 2 mit einem Preis von 25 für Zahnärzte und Zahntechniker, die kein systematisch aufgearbeitetes Werk erwarten und sich mit dem Themengebiet Vollkeramische Restaurationen befassen möchten. A. Piwowarczyk und H.-Ch. Lauer, Frankfurt 456 Deutsche Zahnärztliche Zeitschrift 60 (2005) 8