Aus der Zahnklinik 1 Zahnerhaltung und Parodontologie. der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg. Direktor: Prof. Dr. A.

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1 Aus der Zahnklinik 1 Zahnerhaltung und Parodontologie der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Direktor: Prof. Dr. A. Petschelt Langzeitdichtigkeit von Wurzelkanalfüllungen mit verschiedenen Sealern Inaugural-Dissertation zur Erlangung der Doktorwürde an der Medizinischen Fakultät der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg vorgelegt von Patricia Minke aus Wettstetten

2 Gedruckt mit Erlaubnis der Medizinischen Fakultät der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Dekan: Prof. Dr. Dr. h.c. J. Schüttler Referent: Prof. Dr. R. Frankenberger Koreferent: Prof. Dr. A. Petschelt Tag der mündlichen Prüfung:

3 Meinen Eltern gewidmet

4 Eidesstattliche Erklärung Ich erkläre eidesstattlich, dass mir über die Betreuung der Dissertation mit dem Titel Langzeitdichtigkeit von Wurzelkanalfüllungen mit verschiedenen Sealern hinaus keine weitere Hilfe zuteil geworden ist und ich bei der Erstellung der Arbeit keine anderen als in der Dissertation aufgeführten Hilfsmittel verwendet habe. Ich versichere die Dissertation nicht vorher oder gleichzeitig an einer anderen Fakultät eingereicht zu haben. Ich habe bis dato an keiner anderen medizinischen Fakultät ein Gesuch um Zulassung zur Promotion eingelassen. Erlangen, den Patricia Minke

5 Inhaltsverzeichnis 1 Zusammenfassung Hintergrund und Ziele Methoden Ergebnisse und Beobachtungen Praktische Schlussfolgerung Summary Aim Material and Methods Results Conclusion Einleitung Literaturübersicht Allgemeine Vorgänge und Ziele bei einer Wurzelkanalbehandlung Methoden der Wurzelkanalaufbereitung Spülung des Wurzelkanals Wurzelkanalfüllung Wurzelkanalfülltechniken Zielsetzung Methoden und Materialien Vorbereitung der Probezähne Aufbereitung der Wurzelkanäle Spülung der Wurzelkanäle Materialübersicht Füllen der Wurzelkanäle Lagerung der Zähne Farbstoffpenetration Einbetten der Proben und Herstellung der Querschnitte Auflichtmikroskopische Beurteilung der Schnitte Ergebnisse Ergebnisse der linearen Penetrationstiefe Statistische Auswertung Diskussion Standardisierung der Ergebnisse Wurzelkanalaufbereitung Wurzelkanalspülung und Schmierschichtentfernung Wurzelkanalfüllung Farbstoffpenetrationstest Schnittmethoden Diskussion der Ergebnisse Literaturverzeichnis Anhang Materialliste Tabellen Danksagung Lebenslauf... 78

6 1 1 Zusammenfassung 1.1 Hintergrund und Ziele Ein wichtiges Kriterium für eine erfolgreiche Wurzelkanalfüllung ist deren ausreichende Dichtigkeit. Nur bei einer bakteriendichten Wurzelfüllung ergibt sich eine dauerhafte endodontische Versorgung. Die Materialeigenschaften der Wurzelfüllmaterialien beeinflussen entscheidend die Langlebigkeit der Wurzelfüllung. Aus den jeweiligen Eigenschaften ergibt sich auch das Dichtigkeitsverhalten der Sealer. Ziel dieser Studie war es, das apikale Dichtigkeitsverhalten dreier Wurzelkanalfüllmaterialien (AH Plus, FibreFill und Pulp Canal Sealer EWT) in Abhängigkeit von der Zeit zu ermitteln. Hierfür wurde die lineare Penetrationstiefe untersucht. 1.2 Methode 120 extrahierte menschliche Zähne wurden in drei mal vier Gruppen je zehn Zähne unterteilt. Diese wurden mit dem FlexMaster-System aufbereitet. Danach erfolgte die Spülung und Trocknung der Kanäle. Gefüllt wurden die Zähne mittels der Zentralstifttechnik mit jeweils einem Guttaperchastift der ISO-Größe.04/40 und den jeweiligen zu testenden Sealern. Die Sealer wurden laut Herstellerangaben gemischt und mit einer Papierspitze appliziert. Aufgeteilt in vier Untersuchungszeiträume wurden die Gruppen in einer gesättigten neutralen Tri-Calcium-Phosphat-Lösung bei einer Temperatur von 37ᵒC gelagert. Nach der jeweiligen Lagerungszeit von 3, 6, 12 und 24 Monaten wurden die Zähne aus der Lösung entnommen, getrocknet und mit Nagellack versiegelt. Nach dessen Trocknung wurden die apikalen Bereiche entfernt, bis die Wurzelkanalfüllung sichtbar wurde. Anschließend erfolgte der Farbstoffpenetrationstest in 5%iger Methylenblaulösung und das Zentrifugieren der Zähne. Nachdem jeweils 10 Zähne auf einer Glasplatte mit Heliobond befestigt wurden, stellte man Harzblöcke her, welche jeweils in zehn Schnitte gesägt wurden. Die Dichtigkeit der Wurzelfüllungen wurde von drei unabhängigen Untersuchern mikroskopisch untersucht.

7 2 1.3 Ergebnisse und Beobachtungen Die Ergebnisse der linearen Penetrationstiefen zeigten signifikante Unterschiede zwischen den Sealern. AH Plus zeigte signifikant (Post Hoc Test: p 0,05) bessere Werte als FibreFill und Pulp Canal Sealer. Nach 6 Monaten sanken die Werte von AH Plus und blieben bis zum Ende der Untersuchungen auf konstantem Niveau. In vielen vorangegangen Studien wurde AH Plus bereits als Referenzmaterial benutzt. In dieser Studie hat sich AH Plus als einziger Sealer über 24 Monate bewährt. Somit konnten die guten Eigenschaften des Materials bestätigt werden. Zwischen den Werten von FibreFill und Pulp Canal Sealer gab es keinen signifikanten (Post Hoc Test: p 0,05) Unterschied, wobei Pulp Canal Sealer geringfügig bessere Werte erzielte als FibreFill. Diese Materialien zeigten sich verbesserungswürdig. Insbesondere FibreFill sollte in der Handhabung vereinfacht und bezüglich der Eigenschaften optimiert werden. 1.4 Praktische Schlussfolgerung Anhand dieser Langzeitstudie konnte gezeigt werden wie sich das Dichtigkeitsverhalten verschiedener Sealer in Abhängigkeit von der Zeit verhält. Es konnten deutliche Unterschiede festgestellt werden. Da die Eigenschaften der adhäsiven Materialien noch verbesserungswürdig sind, sind sicherlich weitere Untersuchungen nötig, um die Ergebnisse optimieren zu können. Die Ergebnisse zeigen, dass sowohl der klassische, auf Zinkoxideugenol basierende Pulp Canal Sealer wie auch FibreFill als adhäsiver Sealer der ersten Generation nicht geeignet sind, das Wurzelkanalsystem langfristig hermetisch zu versiegeln.

8 3 1 Summary 1.1 Aim Microleakage is the main reason for failure of root canal therapy. Good sealing ability, biocompatibility and reasonable physical properties are the most desirable criteria an endodontic sealer should comply with. The challenge is to achieve an adequate seal between root canal wall and core obturation material, in order to guarantee the long-life cycle of a filled root canal system. The aim of this study was to evaluate the apical seal of root fillings with AH Plus, FibreFill and Pulp Canal Sealer EWT after a storage time of 3, 6, 12 and 24 months. 1.2 Material and Methods 120 extracted human single-rooted teeth were randomly assigned to three groups n= 40 according to the three sealers used. Further these three groups were divided into four subgroups of ten teeth according to the storage time. The teeth were prepared with Flex Master. After the final irrigation the root canals were dried with absorbent paper points. The root canal filling materials were placed with a paper point and a single gutta-percha cone (size.04/40). The teeth were stored at 37ᵒC for 3 months, 6 months, 12 months and 24 months. After that the teeth were sealed completely with two layers of nail gloss. The apical end of the gutta-percha cone was visible. Microleakage was evaluated using a dye penetration test with methylene blue. After cross sectioning in steps of 1 mm, specimens were evaluated for linear dye penetration under stereomicroscope. 1.3 Results The results of the linear dye penetration revealed significant differences between the three sealers. The microleakage values of AH Plus were significantly (Post Hoc test: p 0.05) better than the values of FibreFill and Pulp Canal Sealer. After 6 months the values of AH Plus decreased and remained on a constant level. In previous studies AH Plus was already used as refer-

9 4 ence material. In this study AH Plus was the only root filling material that could stand the test over 24 months. Therefore the good properties of this material could be approved. There was no significant (p 0.05) difference between FibreFill and Pulp Canal Sealer, whereas Pulp Canal Sealer achieved negligible better values than FibreFill. These two materials should be improved. Especially the handling of FibreFill should be improved and optimized concerning its properties. 1.4 Conclusion Based on the results of this study, there was a difference between the sealers relative to the used methods. FibreFill is an adhesive root canal sealer. It is certainly not wrong to expect the manufactures prepare this sealer better in its handling and properties, in order to achieve a maximum of performance. The results show, that Pulp Canal Sealer, based on zinc oxide eugenol as well as FibreFill, which is an adhesive sealer, are not able to close the root canal system hermetically in the long term.

10 5 2 Einleitung Das erste Anzeichen für eine Entzündung der Pulpa sind schmerzempfindliche Zähne, die auf heiße oder kalte Reize reagieren. Die Ursache ist häufig Karies, welche soweit in das Zahninnere vordringt, dass Bakterien die Pulpa infizieren können. Dies führt letztendlich zu einer Nekrose der Pulpa und nachfolgend zu Erkrankungen des periapikalen Gewebes. War die Lösung des Problems in früheren Jahren die Zahnextraktion, ist das Ziel moderner Zahnmedizin heute die Erhaltung des Zahnes. So konnte in den letzten Jahren in Deutschland eine steigende Tendenz an Wurzelkanalbehandlungen verzeichnet werden. Aus dem KZBV-Jahrbuch 2008 lässt sich entnehmen, dass in den alten Bundesländern die Zahl der Wurzelkanalfüllungen im Zeitraum von von 3,2 auf 6,3 Millionen zugenommen hat, während im gleichen Zeitraum die Zahl der Extraktionen von 17,2 auf 10,9 Millionen zurückgegangen ist [64]. Als mögliche Gründe für die Zunahme endodontischer Maßnahmen werden das gestiegene Gesundheitsbewusstsein der Bevölkerung, sowie die Verbesserung im präventiv prophylaktischen Bereich gesehen [93]. Zudem wird der vermehrte Behandlungsbedarf durch die Weiterentwicklung und Verbesserung von Diagnostik, Wurzelkanalaufbereitungssystemen und Wurzelkanalzementen mitbegründet [54]. Dieser Fortschritt zeigt sich auch in Erfolgsstatistiken von Wurzelbehandlungen. So liegen publizierte Erfolgsquoten von endodontisch behandelten Zähnen je nach Ausgangsbefund und Behandlungsmodus (primäre Wurzelkanalbehandlung, Revision oder Apexifikation) zwischen 70 und 95% [111]. Während im 18. Jahrhundert erste dokumentierte Wurzelkanalfüllungen aus Gold bestanden [73], findet man auf dem heutigen Markt die unterschiedlichsten Materialien, die für die Füllung des Wurzelkanals eingesetzt werden. So gibt es neben den klassischen Sealern aus Kunstharz und Zinkoxid-Eugenol auch kompositbasierte Sealer, sowie Sealer aus Methacrylat. Die Entscheidung welches Material zur Wurzelfüllung verwendet wird ist von großer Bedeutung. Denn der Behandlungserfolg ist, neben der Biokompatibilität des Materials, hauptsächlich von der Dichtigkeit des Sealers abhängig, da nur ein dicht verschlossener Kanal vor einem erneuten Eindringen von Bakterien schützen

11 6 kann. Ziel der vorliegenden Studie ist die Evaluation der Langzeitdichtigkeit von Wurzelkanalfüllungen mit verschiedenen modernen Sealern.

12 7 3 Literaturübersicht 3.1 Allgemeine Vorgänge und Ziele bei einer Wurzelkanalbehandlung Die gesunde Pulpa reagiert auf Reize in der Regel mit einer Entzündung, der Pulpitis. Bleiben diese Reize länger bestehen, können sich verschiedene Formen der Pulpitis bis hin zur Nekrose der Pulpa entwickeln, was wiederum zu Erkrankungen des periradikulären Gewebes führen kann. Wenn eine Pulpa irreversibel erkrankt ist, sollte diese komplett im Sinne einer Vitalexstirpation entfernt und nachfolgend eine Wurzelkanalaufbereitung durchgeführt werden. Das Ziel einer Wurzelkanalbehandlung ist die Erhaltung des Zahnes als funktionsfähige Kaueinheit und Erhaltung oder Wiederherstellung gesunder periradikulärer Strukturen [29, 98]. Des Weiteren soll die dauerhafte Verhütung von schädlichen Auswirkungen auf den Gesamtorganismus, die von einem erkrankten Zahn ausgehen könnten, erreicht werden [49]. Die endodontische Behandlung umfasst die Entfernung der vitalen, entzündeten, gangränösen oder nekrotischen Pulpa, die manuelle oder maschinelle Aufbereitung und Reinigung des Wurzelkanals und abschließend die bakteriendichte Füllung des Kanals, um eine Reinfektion zu vermeiden. 3.2 Methoden der Wurzelkanalaufbereitung Ziele der Wurzelkanalaufbereitung sind die vollständige Entfernung von vitalem und nekrotischem Pulpagewebe, sowie die Elimination von Mikroorganismen aus dem Wurzelkanal und der Wurzelkanalwand. Außerdem wird durch Vergrößerung des Wurzelkanallumens die desinfizierende Wirkung von Spüllösungen erhöht. Des Weiteren soll eine Form des Wurzelkanals geschaffen werden, die eine vollständige Obturation des Wurzelkanalsystems ermöglicht [39]. Die endgültige Formgebung des Wurzelkanals hängt davon ab, nach welcher Methode später das Wurzelkanalsystem gefüllt werden soll. Folgende Anforderungen sollten bei der Formgebung aber immer erfüllt werden [49]: Der aufbereitete Wurzelkanal muss den ursprünglichen Wurzelkanal vollständig einschließen. Es sollen somit keine unterinstrumentierten Areale verbleiben. Der Kanal soll von der Krone zum Apex insgesamt

13 8 eine konische Form haben, wobei die apikale Konstriktion erhalten bleiben muss. Ferner muss der Kanal apikal eine Verengung oder Schwelle aufweisen, gegen welche die Wurzelkanalfüllung kondensiert werden kann. Bevor mit der endodontischen Behandlung begonnen werden kann, sollte der zu behandelnde Zahn mittels eines Kofferdams von der Mundhöhle isoliert werden. Diese Maßnahme soll einen Speichelzutritt und bakterielle Kontamination verhindern. Zudem soll eine Aspiration und ein Verschlucken von Instrumenten sowie ein Übertritt von Spüllösung in die Mundhöhle verhindert werden [63]. Bei der Präparation der Zugangskavität muss darauf geachtet werden, dass das Dach der Pulpakammer vollständig abgetragen wird, um eine gute Übersicht über die Kanaleingänge gewährleisten zu können. Die Trepanationsöffnung sollte die maximale Ausdehnung des Pulpenkavums klar erkennen lassen, um hier eine gute Übersicht zu haben, Gewebsreste oder bei einer Revision einer vorhandenen Wurzelkanalfüllung das Wurzelkanalfüllmaterial vollständig entfernen zu können. Ferner sollten die Instrumente spannungsfrei und ohne Vorbiegen in den Wurzelkanal eingeführt werden können. Ein geradliniger Zugang bietet gute Arbeitsverhältnisse für die Aufbereitung, Spülung und das Abfüllen der Wurzelkanäle [14]. Vor der Wurzelkanalaufbereitung ist es unbedingt erforderlich, die Zahnlänge möglichst genau zu bestimmen und den Punkt festzulegen, bis zu dem der Wurzelkanal aufbereitet und gefüllt werden soll. Dies hat zum Ziel, eine Wurzelkanalaufbereitung zu schaffen, die möglichst nahe an die Zement-Dentin- Grenze heranreicht. Diese Grenze befindet sich gewöhnlich zwischen 0,5 und 2,0 mm vom röntgenologischen Apex entfernt und wird als Foramen physiologicum bezeichnet [49]. Empfohlene Methoden zur Arbeitslängenbestimmung sind röntgenologischer und elektronischer Natur [63], um eine Über- bzw. Unterinstrumentierung zu vermeiden [42]. Nach der Festlegung der Arbeitslänge (AL) kann mit der manuellen oder maschinellen Wurzelkanalaufbereitung begonnen werden, wobei neben der Länge auch die anatomische Form der Wurzel zu beachten ist. Es handelt sich hierbei nicht um

14 9 gerade Kanäle, sondern um ein komplexes Wurzelkanalsystem mit zahlreichen Seitenkanälen, die auch sehr variabel sind [14]. Manuelle Aufbereitungsmethoden Bei der manuellen Aufbereitungsmethode wird mit Handinstrumenten gearbeitet, die aus verschiedenen Rohlegierungen bestehen. Üblich sind heutzutage Chrom-Nickel-Edelstahl, Titan und Nickel-Titan [49]. Die ISO-genormten Handinstrumente weisen eine Konizität von.02 (2%) auf, das heißt, es erfolgt eine Durchmesserzunahme des Instruments von 0,02 mm pro Millimeter Arbeitsteil [55]. Die Hauptvertreter der Handinstrumente sind K-Feilen, K-Reamer und Hedströmfeilen [14]. Mit den Reamern arbeitet man stoßend-drehend und mit den Feilen schabend und ziehend, wobei mit den Feilen ein Dentinabtrag und mit den Reamern eine Glättung des Wurzelkanals erreicht wird [42]. Nach Art des Vorgehens können die Aufbereitungsmethoden grob in zwei Gruppen eingeteilt werden [49]: Zum einen gibt es apikal-koronale Methoden, bei denen der gesamte Wurzelkanal sukzessiv mit zunehmenden Instrumentgrößen konisch in koronaler Richtung aufbereitet wird. Hierzu zählen die konventionelle Technik und die Step-back-Technik. Zum anderen gibt es koronal-apikale Methoden, bei denen der Wurzelkanal zunächst koronal erweitert wird, bevor die endgültige Arbeitslänge festgelegt wird. Erst danach wird konisch in apikaler Richtung aufbereitet. Zu dieser Methode zählt die Crown-down-Technik. Eine Übersicht bietet folgende Tabelle:

15 10 Technik Konventionell Step-back Crown-down Vorgehen Bearbeitung des Kanals in voller AL mit Instrumenten aufsteigender Größe Aufbereitung des apikalen Kanalabschnittes um 3-5 ISO- Größen Erweiterung des koronalen Kanalanteiles zu Beginn Wechselnde Verwendung von Reamern und Feilen Sukzessive Verkürzung der AL der folgenden Instrumente um 0,5-1mm Erweiterung des Kanals um 3-5 ISO-Größen Vorteil leichter Zeitvorteil Erhaltung der apikalen Konstriktion verhindert Überpressen Aufnahme eines genormten Guttaperchastiftes Aufbereitung mit abnehmender Instrumentengröße nach apikal Vermeidung einer Bakterienverschleppung nach apikal bessere Penetration von Spüllösung Effektive apikale Instrumentenkontrolle Tab. 1: Übersicht der manuellen Aufbereitungsmethoden [49, 97, 99] Maschinelle Aufbereitungsmethoden In den vergangenen Jahren hat die maschinelle Wurzelkanalaufbereitung mit rotierenden Instrumenten zunehmend an Bedeutung gewonnen [96]. Die Einführung des Werkstoffs Nickel-Titan (Ni-Ti) durch Walia et al. [109] zur Anwendung von Wurzelkanalaufbereitungsinstrumenten hat der Methode der rotierenden Aufbereitung zur aktuellen Bedeutung verholfen. Rotierende Nickel-Titan-Instrumente weisen nach experimentellen und klinischen Ergebnissen [11, 60, 78] besonders bei der Aufbereitung gekrümmter Wurzelkanäle einen deutlichen Vorteil gegenüber konventionellen Instrumenten

16 11 aus Edelstahl auf. So konnten eine geringere Kanalverlagerung, besser zentrierte Wurzelkanäle, ein geringeres Ausmaß an Dentinverlust und eine geringere Aufbereitungszeit gegenüber der Aufbereitung mit Edelstahlinstrumenten festgestellt werden [27, 28, 31, 33]. Bezüglich der Glättung der Kanalwand konnten andere Untersuchungen keine Vorteile für die maschinelle Aufbereitung mit Ni-Ti-Feilen gegenüber der manuellen Aufbereitung mit Edelstahlfeilen feststellen [104]. Ein Problem der Ni-Ti-Feilen liegt in der Frakturanfälligkeit der Instrumente [85, 105], weswegen sie je nach mechanischer Belastung nach wenigen Einsätzen bis hin zur einmaligen Anwendung ausgesondert werden sollten [89]. Zudem erbringen Ni-Ti-Feilen im Vergleich zu Edelstahlinstrumenten eine geringere Schneidleistung [102]. In den vergangenen Jahren wurden viele verschiedene Instrumente und Systeme auf Nickel-Titan-Basis für die maschinelle Aufbereitung eingeführt. Wichtige Konstruktionsmerkmale sind dabei [58]: Nicht-schneidende Instrumentspitze (Battspitze): Die Instrumente bleiben dadurch besser im Wurzelkanal zentriert Variable Konizitäten: Während die Konizität der Instrumente nach ISO-Norm immer 2% über 16 mm Länge beträgt, werden Ni-Ti-Instrumente mit Konizitäten von 2, 4 und 6% oder sogar 12 und 20% angeboten Variierende Länge des Arbeitsteils: Zur Reduzierung der einwirkenden Kraft haben Instrumente mit sehr großen Konizitäten ein stark verkürztes Arbeitsteil Seitliche Führungsflächen (radial lands): Manche Instrumente haben breite seitliche Führungsflächen, die eine bessere Zentrierung im Wurzelkanal sichern sollen Zu den bekannten Systemen zur maschinellen Aufbereitung gehören die zu Beginn der Nickel-Titan-Ära produzierten Feilen wie Lightspeed (Lightspeed Inc., USA), Quantec (Tycom, Irvine, USA) und Profile (Tulsa, Oklahoma, USA und Dentsply Maillefer, Ballaigues, CH), sowie die neueren Feilensysteme wie ProTaper (Dentsply Maillefer, Ballaigues,CH) und FlexMaster (VDW, München, D) [96]. Im Folgenden soll exemplarisch etwas näher auf das FlexMaster-System eingegangen werden, da dies in der vorliegenden

17 12 Studie verwendet wurde. Dieses System weist ein modifiziertes Instrumentendesign auf, da es im Gegensatz zu anderen maschinellen Aufbereitungssystemen keine radial lands besitzt, wodurch die Schneideleistung der Feilen erhöht und somit eine Zeitersparnis erreicht werden soll. FlexMaster-Feilen können mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit von U/min eingesetzt werden, wobei die Frakturgefahr mit abnehmender Rotation sinkt [96, 38]. Empfohlen wird die Anwendung der Feilen in einem elektronisch kontrollierten Motor mit programmierter Drehmomentbegrenzung, dem EndoStepper (S.E.T., Olching, D) oder dem VDW-EndoStepper (VDW, München, D). Über ein Display wird hier die gewählte Instrumentsequenz und das gerade eingespannte Instrument ausgewählt. Der Motor ist so programmiert, dass für jede einzelne Feilengröße das optimale Drehmoment hinterlegt ist. Die Kanalaufbereitung erfolgt wie bei fast allen rotierenden Aufbereitungssystemen in der Crowndown-Technik. In Abhängigkeit von der Kanalweite wird mit verschiedenen Instrumentensequenzen gearbeitet [96]. Neben den vollrotierenden Systemen mit Ni-Ti-Instrumenten gehören auch Schallvibrations- und Ultraschallsysteme zur Gruppe der maschinellen Aufbereitungssysteme. Schall- und Ultraschallsysteme arbeiten auf der Basis von Vibrationen unterschiedlicher Frequenz und erzeugen longitudinale Wellen. Diese werden auf Stahlinstrumente umgeleitet und aktivieren es zu mechanischen Schwingungen. Der Effekt von Ultraschallsystemen liegt Studien zufolge aber in einer verbesserten Reinigung des Wurzelkanals durch physikalische Aktivierung der Spülflüssigkeit. Denn bei der Aufbereitung mit Ultraschallsystemen besteht ein sehr hohes Risiko von Begradigung gekrümmter Kanäle durch unkontrollierten Substanzabtrag. Diese Systeme sollten demzufolge nicht als alleiniges Aufbereitungsmittel verwendet werden, sondern nur als unterstützendes Hilfsmittel zur Wurzelkanalreinigung [55, 48].

18 13 Qualitätskriterien für die Aufbereitung Die Europäische Gesellschaft für Endodontologie nennt als Qualitätsrichtlinien für die Aufbereitung von Wurzelkanälen folgende Ziele [63]: Entfernung von verbliebenem Pulpagewebe Eliminierung der Mikroorganismen Entfernung von Debris Eine Formgebung des Wurzelkanals, die eine adäquate Wurzelkanalfüllung ermöglicht Um die dichte Füllung ermöglichen zu können, müssen folgende Anforderungen erfüllt werden [63]: Der präparierte Kanal sollte den ursprünglichen Kanal umschließen Der aufbereitete Kanal soll von koronal nach apikal konisch zulaufen, wobei die engste Stelle am apikalen Endpunkt des Wurzelkanals liegen sollte Die apikale Konstriktion sollte erhalten bleiben Die endgültige Aufbereitungslänge soll mit der vorher festgelegten Arbeitslänge übereinstimmen. Eine Überinstrumentierung sollte ebenso wie eine Unterinstrumentierung vermieden werden. 3.3 Spülung des Wurzelkanals Während der Wurzelkanalaufbereitung entsteht auf der Kanalwand eine Schmierschicht (smear layer), die aus organischen und anorganischen Bestandteilen, Pulpagewebe, Bakterien, nekrotischem Gewebe und Dentinspänen besteht [16,36]. Die kontinuierliche Spülung des Wurzelkanals, das chemische Debridement [41], ist integraler Bestandteil der Wurzelkanalaufbereitung [57]. Zu diesem Zweck wird der Einsatz von verschiedenen Mitteln wie Natriumhypochlorit, H 2 O 2, EDTA, organischen Säuren oder Alkohol empfohlen. Die Wurzelkanalspülung erfüllt mehrere Aufgaben [110, 108, 82, 39, 62, 13, 46]:

19 14 Abtransport der Dentinspäne und hierdurch Verhindern einer Blockade des Wurzelkanals Auflösung organischen und anorganischen Kanalinhalts, auch in Bereichen des komplexen endodontischen Systems, die der instrumentellen Bearbeitung nicht zugänglich sind Desinfektion des Endodonts Gleitmittel für die Wurzelkanalinstrumente Die Anforderungen an Spüllösungen sind demzufolge eine Desinfektionsund gewebeauflösende Wirkung, sowie eine gute biologische Verträglichkeit und einfache Applizierbarkeit. Die antimikrobielle Wirkung einer Spüllösung steigt in Abhängigkeit von der Applikationsmenge, der Applikationsdauer, der Konzentration und der Temperatur [45, 22]. Die Spülwirkung ist nur effektiv, wenn die Aufbereitung ein Vordringen der Spülkanüle in apikale Bereiche erlaubt. Daher ist es empfehlenswert, entsprechend weit aufzubereiten und dünne Kanülen (Ø µm) zu verwenden, die ohne Friktion bis etwa 4-5 mm vor den apikalen Aufbereitungsendpunkt eingebracht werden können. Ein Verklemmen der Kanülen im Wurzelkanal ist zu vermeiden, da es zu Überpressung der Spüllösung im apikalen Gewebe und damit zu Gewebedestruktion und starken Schmerzen kommen kann [7]. Um die Effektivität der einzelnen Spüllösungen zu steigern, wird üblicherweise alternierend mit den verschiedenen Lösungen gespült. Natriumhypochlorit Natriumhypochlorit (NaOCl) gilt in der internationalen endodontischen Literatur als Standardmedium zur Wurzelkanalspülung [110]. Als optimaler Anwendungsbereich für die Spülung werden Konzentrationen zwischen 0,5 % und 5% empfohlen. Die aktive Wirkung von Natriumhypochlorit beruht auf seinem Gehalt an undissoziierten HOCl-Molekülen, die eine oxidierende und chlorierende Wirkung haben [49]. Es weist folgende Eigenschaften auf [7, 4, 18]:

20 15 Sehr gute antimikrobielle Wirkung auf die Mehrzahl der endodontisch relevanten Keime bei geringer Toxizität Die Fähigkeit, nekrotisches, aber auch vitales Gewebe aufzulösen Die Fähigkeit, Lipopolysaccharide zu neutralisieren Ein antibakterieller Effekt auf vitales Gewebe wird nur bei Konzentrationen von über 1% erreicht [12]. Zitronensäure Durch die Spülung mit Zitronensäure wird schon nach kurzer Einwirkzeit eine gute Entfernung der Schmierschicht von der Kanalwand erzielt und verbessert die Wandständigkeit verschiedener Sealer [120]. In Kombination mit NaOCl hat Zitronensäure eine schäumende Wirkung [120]. In höheren Konzentrationen (bis zu 30%) wird jedoch nicht nur die Schmierschicht aufgelöst, sondern es werden auch Teile des peritubulären Dentins verändert [7]. Alkohol Die Wirkung von Alkohol beruht auf einer Dehydratation von membran- und cytoplasmatischen Proteinen der Bakterien. Aufgrund der niedrigen Oberflächenspannung ist die Diffusion in enge Kanalabschnitte möglich und erleichtert wegen seiner schnellen Verflüchtigung die Trocknung des Wurzelkanals unmittelbar vor der Füllung des Wurzelkanals [42]. Eine Aktivierung der Spüllösung durch Ultraschall ist von Vorteil [23]. Der ultraschallgestützten Wurzelkanalspülung wird u.a. die Fähigkeit verbesserter Entfernung von Debris und Smear Layer sowie einer Steigerung der direkten antibakteriellen Wirkung der Spüllösung zugeschrieben [56]. Da das Spülmittel durch hochfrequent schwingende Feilen sehr effektiv bis in die apikale Region des Wurzelkanals transportiert wird, kann es schon im Anfangsstadium bei sehr geringem Aufbereitungsdurchmesser seine Wirkung entfalten.

21 16 Wird mit Natriumhypochlorit gespült, ist mit der zusätzlichen Verwendung von Ultraschall eine Steigerung der gewebsauflösenden Wirkung verbunden [68]. 3.4 Wurzelkanalfüllung Abschließend soll durch eine Wurzelkanalfüllung eine Barriere geschaffen werden, die durch höchstmögliche Dichte und Wandständigkeit das erneute Eindringen von Bakterien und Flüssigkeiten verhindert [65]. Hierzu müssen zusätzlich zum apikalen und koronalen Bereich auch Seitenkanäle, akzessorische Kanäle und offen liegende Dentintubuli verschlossen werden [49]. Eine definitive Wurzelkanalfüllung kann erst durchgeführt werden, wenn der Zahn komplett aufbereitet ist, der Zahn keine Symptome, wie Perkussionsempfindlichkeit und Schmerzen, aufweist und eine trockene Situation im Kanal erreicht werden kann [49, 47]. Sind die oben genannten Kriterien erfüllt, kann eine definitive Wurzelkanalfüllung mit einem geeigneten Material durchgeführt werden. Davor wird der Kanal nach der Aufbereitung und desinfizierenden Spülung zur besseren Trocknung mit Alkohol gespült und sorgfältig mit Papierspitzen getrocknet. Auch wenn der Kanal anscheinend trocken ist, sollten noch zwei bis drei zusätzliche Spitzen eingeführt werden und diese erst unmittelbar vor dem Abfüllen entfernt werden [83]. Dieser Arbeitsschritt stellt einen wichtigen Faktor für den Erfolg der Behandlung dar, denn erst wenn die Feuchtigkeit aus dem Kanal entfernt wurde, wird eine ausreichende Haftung des Wurzelfüllmaterials und entsprechende Abdichtung durch den Sealer an der Kanalwand gewährleistet. Wurzelkanalfüllmaterialien können grundsätzlich in zwei Gruppen eingeteilt werden. Zum einen gibt es Pasten oder Zemente, die zum Zeitpunkt des Einbringens plastisch sind, so dass sie der Kanalform angepasst werden können. Zum anderen gibt es Materialien, die mehr oder weniger fest sind und gewöhnlich in Form konischer Stifte angeboten werden. Für eine Wurzelfüllung verwendet man plastisches und festes Material in Kombination. Die Verwendung konischer Stifte macht das Überpressen von Füllmaterial weni-

22 17 ger wahrscheinlich. Zudem fungiert ein solcher Stift als fester Kern, der die Schrumpfung des plastischen Materials beim Aushärten sowie dessen Löslichkeit teilweise kompensiert [113]. Ein ideales Füllmaterial für Wurzelkanäle sollte folgende Anforderungen erfüllen [49, 63]: Biokompatibel Dimensionsstabil Nicht resorbierbar Unempfindlich gegenüber (Gewebe-)Flüssigkeiten Bakteriostatisch oder bakterizid Röntgenopak Haftung an der Zahnhartsubstanz Leicht applizierbar und entfernbar Keine Verfärbung der Zahnhartsubstanz Stifte Wurzelfüllstifte dienen zur Kondensation von Wurzelfüllpasten und bestehen entweder aus Guttapercha, Metall oder Kunststoff [98]. Das Material der Wahl für Wurzelkanalfüllstifte ist seit ihrer Einführung durch Bowman im Jahre 1867 die Guttapercha [72]. Guttapercha zählt zu der Gruppe der halbfesten Wurzelfüllstifte und ist ein kautschukähnliches, aus Isopren aufgebautes Produkt, das durch Eintrocknen des Milchsaftes von Guttapercha- Baumarten gewonnen wird. Die endodontischen Guttaperchastifte enthalten neben der Guttaperchamatrix Zinkoxid als Füller, Bariumsulfat als Röntgenkontrastmittel, Wachse, Farbstoffe und Spurenelemente [43]. In Studien konnte eine gute Biokompatibilität ohne zytotoxische Effekte nachgewiesen werden [15]. Guttaperchastifte sollten stets in Kombination mit Wurzelfüllpasten angewendet werden, da sie nicht an Dentin haften [113]. Zu der Gruppe der festen Füllstifte zählen die Silberstifte. Sie zeichnen sich dadurch aus, dass sie leicht in enge und gewundene Kanäle exakt bis zur gewünschten Länge eingebracht werden können und eine gute Röntgenopazität aufweisen [113]. Dies kann jedoch die radiologische Kontrolle der Wur-

23 18 zelfüllung erschweren, da Blasen im Wurzelkanalzement durch den Silberstift kontrastmäßig überlagert werden können und in der Folge nicht mehr als solche imponieren [98]. Ein weiterer Nachteil der Silberstifte ist die Korrosion. Die Korrosionsprodukte (Silbersulfide, -chloride, -sulfate und karbonate) sind zytotoxisch und konnten in persistierenden, entzündlichen Veränderungen im Periapex nachgewiesen werden [88, 44, 122]. Sealer Weich bleibende Wurzelkanalfüllpasten sind grundsätzlich zum definitiven Verschluss des Wurzelkanals weder alleine noch in Kombination mit einem Kernmatrial geeignet, da diese Pasten löslich sind und vom vitalen Gewebe resorbiert werden, was eine Reinfektion zur Folge hat [112]. Die Wurzelkanalfüllung sollte aus einem (halb-)festen Kernmaterial in Form von Wurzelkanalstiften in Kombination mit einer erhärtenden Wurzelkanalfüllpaste bestehen, da so eine bessere Abdichtung erreicht werden kann [116]. Erhärtende Materialien, die dem Zweck dienen, den Zwischenraum zwischen einem Stift und der Wurzelkanalwand zu füllen, werden üblicherweise als Wurzelkanalzement oder Sealer bezeichnet [49]. Ein Sealer hat folgende Aufgaben [49]: Ausgleich kleiner Unebenheiten entlang der Kanalwand Verschluss lateraler, akzessorischer Kanäle und offen liegender Dentintubuli Herstellung einer dichten Verbindung zwischen Stift und Kanalwand Die Sealer können in sechs Gruppen eingeteilt werden: 1. Wurzelfüllpasten auf Zinkoxid-Eugenol-Basis Derartige Pasten bestehen aus Pulver und Flüssigkeit und erhärten nach dem Vermischen durch Bildung eines Zinkeugenolates. Obwohl sie nach Aushärtung eine leicht poröse Substanz bilden und sich zum Teil in Gewebeflüssigkeit lösen, zeigen sie bei klinischen Studien gute Resultate. Bei massiver Überfüllung dieses Materials kann es jedoch zu Nekrosen des Desmodonts oder des Knochens kommen [88].

24 19 2. Wurzelfüllpasten auf Epoxidharz-Basis Diese Wurzelfüllpasten weisen ein sehr gutes Abdichtungsvermögen und eine gute Volumenbeständigkeit auf. Im periradikulären Gewebe werden sie teilweise resorbiert, entfalten aber bei sachgerechter Anwendung kaum irritierende Wirkung auf dieses. 3. Wurzelfüllpasten auf Salicylat-Basis mit Kalziumhydroxid Diese Pasten bestehen aus polymerem Methylsalicylat und Kalziumhydroxid und sind hinsichtlich ihrer Biokompatibilität, Dichtigkeit und Volumenbeständigkeit als gut zu bewerten. Da diese Präparate zu den neueren Entwicklungen gehören, steht für die verschiedenen Vertreter dieser Gruppe noch der Nachweis aus, dass eine längerfristige direkte Exposition gegenüber Gewebe- und oralen Flüssigkeiten nicht zu Auflösungsprozessen der Wurzelfüllpaste führen [88, 49]. 4. Wurzelfüllpasten auf Glasionomer-Zement-Basis Pasten auf Glasionomer-Basis sind als neueste Entwicklung auf dem Dentalmarkt erhältlich. Bei diesen wird feinstteiliges Kalzium-Aluminium-Fluoro- Silikatglas mit einer wässrigen Lösung einer Polycarbonsäure vermischt. Dieses Wurzelfüllmaterial gilt als gewebeverträglich [88]. 5. Wurzelfüllpasten auf Guttapercha-Basis Diese Pasten bestehen aus einer Guttaperchalösung in einem organischen Lösungsmittel, wie z.b. Chloropercha (Chloroform) und Eucapercha (Eukalyptusöl), wobei beide zytotoxisch wirken. Beide haben zum Nachteil, dass die Lösungsmittel flüchtig sind und die Wurzelfüllung schrumpft, wenn das Lösungsmittel verdampft [115]. Hinsichtlich ihrer Dichtigkeit und Volumenbeständigkeit sind sie anderen Wurzelfüllpasten unterlegen, weshalb ihrer Verwendung nicht mehr angezeigt ist [88]. 6. Wurzelfüllpasten mit Medikamentenzusätzen Mitunter wird einigen Wurzelfüllpasten ein Desinfizienz, zumeist Parafomaldehyd, und/oder ein Antiphlogistikum, wie Kortikosteroide, zur Schmerzkontrolle zugesetzt. Die Verwendung von Paraformaldehydzusätzen ist heute jedoch wegen der durch Formaldehydabspaltung ausgelösten Allergien und Zytotoxizität, obsolet. Auch die Verwendung kortikoidhaltiger Pasten

25 20 stellt keine adäquate Therapie dar, da es durch eine Immunsuppression zu einer unkontrollierten Vermehrung von Mikroorganismen kommt [88]. 3.5 Wurzelkanalfülltechniken Um eine dichte Füllung des Wurzelkanals erreichen zu können stehen verschiede Fülltechniken zu Auswahl. Ein Kanal kann mit manuellen oder maschinellen Methoden sowie mit erwärmter oder kalter Guttapercha abgefüllt werden. Es kann zwischen folgenden Methoden unterschieden werden [49]: Zentralstifttechnik Laterale Kondensation Vertikale Kondensation Thermomechanische Kondensation Thermomechanische Injektion Eine zentrale Rolle spielt bei vielen Methoden der Hauptstift (Masterpoint). Der Masterpoint ist ein genormter Guttaperchastift, der in seinem apikalen Durchmesser der master apical file (MAF) entspricht, der letzten Aufbereitungsgröße. Er sollte im apikalen Drittel lateral an der Kanalwand festsitzen, 0,5-1 mm vor dem röntgenologischen Apex enden und sich nicht über den Apex hinausschieben lassen. Zentralstifttechnik Voraussetzung für die Anwendung der Zentralstift-Technik ist ein nach konventioneller Technik aufbereiteter Wurzelkanal, der möglichst komplett der Form des zuletzt verwendeten Aufbereitungsinstruments entsprechen soll. Bei dieser Methode wird ein genormter Guttaperchastift ausgewählt, der in seiner Größe und Länge der master apical file entspricht. Dieser Stift wird mit Sealer beschickt und in den Wurzelkanal, in den zuvor schon Sealer mit ei-

26 21 nem Lentulo appliziert wurde, eingebracht. Überschüssige Guttapercha wird am Kanaleingang mit einem heißen Instrument abgetrennt. Die Bereiche des Kanals, bei denen der Stift nicht randständig ist, sollen vom Sealer aufgefüllt werden. Ein Nachteil besteht darin, dass bei allen Kanälen, die nicht genau der Form der genormten Guttaperchastifte entsprechen, der Sealeranteil unverhältnismäßig groß wird, was zu Porösitäten und mangelnder Randständigkeit des Sealers führen kann [49, 9]. Laterale Kondensation Die laterale Kondensation gilt heute in der Regel als Mittel der Wahl. Ziel ist es, den Wurzelkanal vollständig mit möglichst viel Guttapercha und wenig Sealer zu füllen, um einen dichten Verschluss des Wurzelkanals zu erreichen. Wie bei der Zentralstifttechnik platziert man nach Einbringen des Sealers den Masterpoint. Anschließend wird dieser Masterpoint mit einem Spreader, dessen Größe vom Kanallumen abhängig ist, lateral an die Wurzelwand kondensiert, um für weitere Guttaperchastifte Platz zu schaffen. Nach Entfernung des Spreaders wird ein akzessorischer Stift eingesetzt. Dieser Vorgang muss so lange wiederholt werden, bis sich ein kleiner Spreader nur noch weniger als die Hälfte in den Kanal einführen lässt. Die überschüssige Guttapercha wird am Kanaleingang mit einem heißen Instrument abgetrennt. Da es besonders im koronalen Kanalbereich zu einer Auffächerung der Guttapercha kommt, ist es zweckmäßig, die Wurzelkanalfüllung mit einem Plugger zu verdichten. Diese Maßnahme ist am effektivsten, wenn die Guttapercha noch leicht erwärmt ist [49, 9]. Vertikale Kondensation Voraussetzung für die vertikale Kondensation ist eine apikal kleinlumige und koronal weitlumige Aufbereitung mit gesichertem apikalen Stopp. Bei dieser Technik wird der eingebrachte Masterpoint mittels Wärmeträger erhitzt, um dann durch die Anwendung von Pluggern nach apikal kondensiert zu werden. Dadurch werden auch die vorhandenen Seitenkanäle gefüllt. Da beim

27 22 Einbringen und Entfernen der Wärmeträger immer wieder Guttaperchateile mit entfernt werden, wird Guttapercha in kleinen Stücken nachgefüllt, bevor ein neuer Vorgang mit Erhitzen und Kondensieren beginnt [93]. Thermomechanische Kondensation Die thermomechanische Kondensationsmethode stellt ein neueres maschinelles Verfahren dar, das mit Hilfe spezieller Instrumente die Guttapercha bei recht hohen Umdrehungszahlen erhitzt und nach apikal transportiert. Die erfolgreiche Anwendung dieser Methode setzt voraus, dass der Wurzelkanal konisch aufbereitet und das Foramen apicale eng und unversehrt ist. Beim Fehlen eines apikalen Stopps besteht die Gefahr der Überfüllung. Der speziell angepasste Guttaperchastift wird im Kanal durch Reibungswärme eines rotierenden Kompaktors (nach McSpadden) bei ca U/min plastifiziert und an die Kanalwand sowie nach apikal getrieben [49, 47]. Untersuchungen haben gezeigt, dass die bei dieser Methode entstehende Reibungswärme nicht zu Schädigungen im Parodontalbereich führt, da das Dentin einen hervorragenden Isolationsschutz darstellt und die Temperaturerhöhung nur kurzzeitig 2-3 C beträgt [75, 37, 53]. Thermoplastische Injektion Bei der Methode der thermoplastischen Injektion macht man sich ebenfalls die plastischen Eigenschaften erwärmter Guttapercha zunutze. Spezielle Geräte (z.b Obtura, Ultrafil) erhitzen die Guttapercha außerhalb des Mundes, um diese im plastischen Zustand mit Injektionsspritzen in den Wurzelkanal einbringen zu können [49, 47]. Wichtige Voraussetzung vor dem Abfüllen des Kanals ist auch hier ein apikaler Verschluss, um apikales Überstopfen zu vermeiden, sowie die Möglichkeit, die Injektionskanüle bis zum apikalen Drittel vorzuschieben [21].

28 23 Qualitätskriterien für Wurzelfüllmethoden Die Qualität der Wurzelkanalfüllung wird in der Regel mit einem Röntgenbild überprüft. Dieses sollte die Wurzelspitze und wenigstens 2 mm der periapikalen Umgebung klar und eindeutig darstellen. Der aufbereitete Wurzelkanal sollte vollständig gefüllt sein, sich nach apikal verengen und den ursprünglichen Wurzelkanal umschließen. Zwischen Wurzelkanalfüllung und Kanalwand sollten keine ungefüllten Bereiche zu sehen sein. Apikal des Endpunktes der Wurzelkanalfüllung darf kein unausgefüllter Kanalanteil erkennbar sein. Es ist desweiteren darauf zu achten, dass kein Füllungsmaterial in das periapikale Gewebe überstopft wurde. Auch ein radiologisch durchgehend verfolgbarer Parodontalspalt ist ein Zeichen eines endodontischen Erfolges. Die mittelfristige, bzw. langfristige klinische Beschwerdefreiheit ist als ein weiterer subjektiver Qualitätsfaktor anzusehen [29, 30].

29 24 4 Zielsetzung Es soll die Langzeitdichtigkeit von Wurzelkanalfüllungen mit drei verschiedenen modernen Sealern anhand eines Farbstoffpenetrationstestes evaluiert werden. Die lineare Penetrationstiefe soll mit Hilfe eines Auflichtmikroskopes ermittelt werden.

30 25 5 Methoden und Materialien 5.1 Vorbereitung der Probezähne Für die Versuche wurden insgesamt 120 einwurzelige, extrahierte, in 0,5% Chloramin-T-Lösung gelagerte, menschliche Zähne verwendet. Kriterien für die Auswahl der Zähne waren möglichst gerade Wurzeln, die nur einen Kanal aufwiesen. Zudem sollten die Zähne ein abgeschlossenes Wurzelwachstum sowie einen kariesfreien Wurzelbereich haben und nicht endodontisch vorbehandelt sein. Die Zähne wurden nach dem Zufallsprinzip in drei Hauptgruppen eingeteilt (n= 40): Gruppe 1: AH Plus (Dentsply, Konstanz, D) Gruppe 2: FibreFill (Pentron Clinical Technologies, LLC, Wallingford, CT) Gruppe 3: Pulp Canal Sealer EWT (Kerr Hawe, Bioggio, CH) Die Dichtigkeit der Wurzelkanalfüllungen sollte jeweils nach 3 Monaten (t 1 ), 6 Monaten (t 2 ), 12 Monaten (t 3 ) und 24 Monaten (t 4 ) untersucht werden. Dazu wurde jede Gruppe in vier Untergruppen (n= 10) unterteilt. Vor der Aufbereitung und Füllung wurden die Zähne mit Hilfe eines Airscalers von Zahnstein, Konkrementen und Gewebsresten befreit. Größere kariöse Läsionen im koronalen Bereich wurden mit einem diamantiertem Schleifkörper entfernt. Danach folgte die Präparation der endodontischen Zugangskavitäten mit diamantierten Schleifkörpern unter Wasserkühlung. Das Auffinden der Kanaleingänge erleichterte eine C-Feile. Die Kanaleingänge wurden mit Rosenbohrer, der in ein grünes Winkelstück eingespannt war, erweitert. Die Trepanationsöffnung wurde so angelegt, dass der Wurzelkanaleingang direkt zu erreichen war und ein geradliniger Zugang geschaffen wurde. Da immer bei zehn Zähnen einer Gruppe nacheinander der gleiche Arbeitsschritt durchgeführt wurde bevor der nächste Schritt folgte - in diesem Fall das Aufbereiten - wurden die Zähne in 0,5% Chloramin-T- Lösung zwischengelagert, um einer Austrocknung der Zähne vorzubeugen.

31 Aufbereitung der Wurzelkanäle Nachdem die Kanaleingänge gefunden waren, wurden die Zähne maschinell mit dem Flex Master-System aufbereitet. Die Kanalaufbereitung mit den Flex Master-NiTi-Feilen erfolgte in der Crown-Down-Technik bis zum röntgenologischen Apex. Die Anwendungsreihe der Feilen war dabei folgende:.06/#30,.06/#25,.06/#20, 04/#40. Zwischendurch erfolgte eine Spülung der Kanäle mit Natriumhypochlorit und Zitronensäure. Zudem wurden die Feilen mit glyzerinhaltigen Chelatorpasten benetzt, um die Instrumente gleitfähiger zu machen. Als letzte Feile kam eine Feile von ProFile mit Taper 04 und ISO- Größe 45 zum Einsatz. Eine Zwischenlagerung der Zähne erfolgte wiederum in 0,5% Chloramin-T-Lösung. 5.3 Spülung der Wurzelkanäle Zusätzlich zur fortlaufenden Spülung während der Aufbereitung wurde eine umfangreiche Abschlussspülung mit drei Spüllösungen in folgender Reihenfolge vorgenommen: Zuerst wurden die Kanäle mit einem halben ml 3%igem Natriumhypochlorit gespült. Danach wurde 1 ml 40%ige Zitronensäure in den Kanal eingebracht und mit Ultraschall (Piezon Master 600, EMS für 30 Sekunden aktiviert. Nach dieser Aktivierung wurde nochmals mit 1 ml Zitronensäure gespült. Darauf folgte wieder 1 ml Natriumhypochlorit. Als letztes wurden die Kanäle mit 1 ml 70%igem Ethanol gespült. Jeder Schritt dieser Abschlussspülung wurde 30 Sekunden durchgeführt. Nach der Spülung erfolgte eine Trocknung der Kanäle mit Papierspitzen in der entsprechenden Größe.04/# Materialübersicht Die Sealer, die auf ihre Dichtigkeit getestet werden sollten, waren AH Plus Jet (Dentsply, Konstanz, D) Pulp Canal Sealer EWT (Kerr Hawe, Bioggio, CH) und FibreFill (Pentron Clinical Technologies, LLC, Wallingford, CT).

32 27 AH Plus: AH Plus ist ein Zwei-Komponenten System auf Epoxid-Amin-Polymer-Basis, das aus zwei Pasten besteht. Diese befinden sich in zwei Tuben einer Doppel-Spritze und werden automatisch beim Herausdrücken in einer Kanüle, die sich am vorderen Ende der Spritze befindet, im idealen Verhältnis gemischt. Dieses Spritzen-System wird unter dem Namen AH Plus Jet geliefert und enthält laut Hersteller die gleichen Komponenten wie AH Plus. Durch das Mischen dieser beiden Pasten startet automatisch eine thermische Polyadditions-Reaktion. Da diese Reaktion temperaturabhängig ist und einige Stunden dauert, garantiert der Hersteller eine lange Verarbeitungszeit von ca. vier Stunden. In den Herstellerangaben wird AH Plus durch gute mechanische Verarbeitungseigenschaften, hohe Röntgenopazität, geringe Polymerisationsschrumpfung, geringe Schrumpfung und gute Lagerungsfähigkeit charakterisiert. Außerdem setzt AH Plus im Gegensatz zu dem Vorgängerprodukt AH 26 kein Formaldehyd frei [114]. Material AH Plus Paste A AH Plus Paste B Zusammensetzung Bisphenol-A Epoxidharz Bisphenaol-F Epoxidharz Calciumwolframat Zirkoniumoxid Hochdisperses Siliciumdioxid Eisenoxid Dibenzyl-Diamin Aminoadamantan Tricyclodekan-Diamin Calciumwolframat Zirkoniumoxid Hochdisperses Siliciumdioxid Silikonöl Tab. 2: Zusammensetzung von AH Plus

33 28 Abb. 1: AH Plus Jet Pulp Canal Sealer EWT: Pulp Canal Sealer EWT ist ein auf Zinkoxid-Eugenol-basierendes Wurzelfüllmaterial. Der Sealer besteht zum einen aus einem Pulver und einer Flüssigkeit, die das Eugenol enthält. Vor Gebrauch dieses Wurzelfüllmaterials müssen beide Komponenten im Verhältnis 1:1 zu einer Paste angemischt werden. Diese erhärtet durch Bildung eines Zinkeugenolates. Die Verarbeitungszeit nach dem Mischen beträgt laut Hersteller sechs bis acht Stunden [51]. Material Pulp Canal Sealer Pulver Pulp Canal Sealer Flüssigkeit Zusammensetzung Zinkoxid Fettharz Bismuthsulfat Karbonate Thymol-Iodid Eugenol Tab. 3: Zusammensetzung von Pulp Canal Sealer

34 29 Abb. 2: Pulp Canal Sealer EWT [51] FibreFill: Das Wurzelfüllmaterial FibreFill basiert auf Metacrylsäureester. Es besteht aus zwei Pasten, die sich in einer Doppelspritze befinden und beim Herausdrücken in einer Kanüle im optimalen Verhältnis gemischt werden. Vor dem Einbringen des Sealers in den Wurzelkanal muss dieser mit einer Mischung aus zwei Primern (A und B) vorbehandelt werden. Dabei wird der Wurzelkanal mit Hilfe eines Microbrush mit dem Primer benetzt. Nach einer kurzen Wartezeit von 15 Sekunden soll der überschüssige Primer mit einer Papierspitze aufgesogen werden. Danach kann der Sealer appliziert werden.

35 30 Material FibreFill Wurzelkanalfüllungsmaterial FibreFill Primer A FibreFill Primer B Zusammensetzung Mischung von UDMA PEGDMA HDDMA und Bis-GMA Barium-Borosilikatglas Bariumsulfat Kieselsäure Calciumhydroxid Calciumphosphat Initiatoren Stabilisatoren Farbstoffe Benzoyl-Peroxid Mischung aus Aceton und aktivem Monomer NTG-GMA Magnesium Mischung aus Aceton und Methacrylat-Epoxide von PMGDMA HEMA Initiator Stabilisator und Wasser Tab. 4: Zusammensetzung von FibreFill [50]

36 31 Abb. 3: FibreFill 5.5 Füllen der Wurzelkanäle Zum Füllen der Kanäle wurde der zu verwendende Sealer mit Hilfe einer Papierspitze (ISO-Größe.04/#40) in den getrockneten Wurzelkanal eingebracht. Danach wurde ein zuvor auf die Länge des Kanals angepasster Guttaperchastift der ISO-Größe.04/#40 mit dem Sealer benetzt und ebenfalls in den Kanal eingebracht. Die ISO-Größe des Guttaperchastiftes wurde um eine Größe kleiner gewählt als die Aufbereitungsgröße, um eine optimale Passung des Stiftes zu gewährleisten. Das überstehende Ende des Guttaperchastiftes wurde mit einem über der Alkoholflamme erhitzten Instrument abgetrennt. Nachfolgend wurde der Kanaleingang mit Schaumstoffpellets versäubert. Alle Zähne wurden mit der Zentralstifttechnik gefüllt. Die Trepanationsöffnungen sind zunächst mit etwas Ionofill-Molar, einem Glasionomerzement, verschlossen worden. Dazu wurden die Ionofill-Molar- Kapseln aktiviert und für 15 Sekunden maschinell gemischt. Das Material konnte so mit einer Pistole in die Trepanationsöffnung appliziert und mit einem Flachstopfer geglättet werden. Das ausgehärtete Material wurde mit

37 32 einem diamantierten Schleifkörper finiert. Anschließend wurde die verbleibende Trepanationsöffnung mit 35% iger Phosphorsäure geätzt und nach dem Absprayen Syntac classic als Bonding-System verwendet. Die Öffnung wurde nach der Konditionierung mit Grandio Flow, einem dünnfließenden Komposit, gefüllt und 40 Sekunden lichtgehärtet. 5.6 Lagerung der Zähne Die abgefüllten und mit Ionofill-Molar und Grandio Flow verschlossenen Zähne wurden zunächst eine Woche im Wärmeschrank bei 37 Grad Celsius in einer feuchten Kammer gelagert, damit die Sealer aushärten konnten. Danach wurden die einzelnen Gruppen in kleine Plastikgefäße mit gesättigter neutraler Tri-Calcium-Phosphat-Lösung (Ca 5 (PO 4 ) 3, MG 502,32) gefüllt und bei 37 Grad Celsius bis zum jeweiligen Untersuchungszeitpunkt (drei, sechs, 12 und 24 Monate) gelagert. Die Plastikgefäße wurden mit dem verwendeten Sealer und dem Aufbewahrungszeitraum beschriftet. 5.7 Farbstoffpenetration Um die Dichtigkeit der Wurzelfüllungen testen zu können, wurde ein Farbstoffpenetrationstest mit 5%igem Methylenblau durchgeführt. Dazu wurden die Zähne aus der Lagerungsflüssigkeit geholt und abgetrocknet. Zur Vorbereitung auf den Farbstoffpenetrationstest sind die Zähne mit jeweils zwei Schichten farbigem Nagellack lackiert worden, um eine Isolierschicht gegen ungewollten Farbstoffzutritt von der Seite zu bilden. In einer Untersuchungsgruppe erhielten immer zehn Zähne mit dem gleichen Sealer die gleiche Nagellackfarbe, um Verwechslungen auszuschließen. Nach dem Aushärten der Lackschicht wurden die Zähne mit einer Trennscheibe apikal um ca. ein bis zwei Millimeter gekürzt, bis der Guttaperchastift zu sehen war.

38 33 Abb. 4: Versiegelung der Zähne mit Nagellack Als nächstes wurde jeder Zahn mit der Wurzel nach unten in ein Reagenzglas gegeben und Methylenblau hineinpipettiert, wobei die Zähne dabei vollständig mit dem Farbstoff bedeckt waren. Die Reagenzgläser kamen in eine Zentrifuge und wurden drei Minuten bei Geschwindigkeit zwei zentrifugiert. Die zentrifugierten Zähne wurden mit Wasser abgewaschen bis keine Blaufärbung des Wassers mehr zu erkennen war und etwa eine Stunde luftgetrocknet.

39 34 Abb. 5: Zentrifuge (Heraeus Varifuge K) 5.8 Einbetten der Proben und Herstellung der Querschnitte Von den trockenen Zähnen wurde der Nagellack mit einem Skalpell abgekratzt und immer zehn Zähne, die mit dem gleichen Sealer gefüllt waren, mit Heliobond auf eine kleine Glasscheibe geklebt. Damit die Zähne in Biresin- Harz eingebettet werden konnten, wurde Klebeband um die Glasscheibe gewickelt und so eine viereckige Form hergestellt. Das Harz und der Härter wurden im Verhältnis 1:1 gemischt und in die Form geschüttet.

40 35 Abb. 6: Im Harzblock eingebettete Zähne Nach dem Aushärten konnten die Harzformen gesägt werden. Dazu wurden die Harzblöcke zunächst getrimmt, dann in eine Säge gespannt und von der Glasscheibe her 12 Schnitte im Abstand von je 1 mm Dicke geschnitten, wobei die Säge so eingestellt war, dass die einzelnen Scheiben nicht ganz durchgesägt wurden, sondern dass noch ein eingesägter Steg verblieb. Abb. 7: Innenlochsäge

41 Auflichtmikroskopische Beurteilung der Schnitte Von den gesägten Harzblöcken wurden die einzelnen 1 mm-scheiben vorsichtig mit einem Gipsmesser abgebrochen und nummeriert. Abb. 8: Serienschnitte Dann konnten die Wurzelfüllungen der einzelnen Scheiben unter einem Auflichtmikroskop bewertet und die Ergebnisse schriftlich in einem Auswertungsbogen festgehalten werden. Ausgewertet wurde mit einer reinen Ja- Nein-Entscheidung, unabhängig von der Ausdehnung der Blaufärbung. War bei einem Zahnquerschnitt blaue Farbe um den Guttaperchastift oder in dem Sealer zu erkennen, so galt die Wurzelfüllung als nicht dicht, was in der Auswertungstabelle mit einem + (d.h. Blaufärbung) vermerkt wurde. Konnte man keine Farbe im Bereich des gefüllten Wurzelkanals erkennen, wurde diese Füllung als dicht (d.h. kein Farbstoffeintritt - ) gewertet. Dieses Procedere wurde für jeden Zahnquerschnitt in jedem der gesägten Schnitte angewendet.

42 37 Auswertungsbogen: Gruppe: Untersuchungszeitpunkt: Zahn Schnitt : Farbstoffpenetration Datum der Auswertung: - : keine Farbstoffpenetration Untersucher: Abb. 9: Auswertungsbogen für die lineare Penetrationstiefe

43 38 6 Ergebnisse Um die Dichtigkeit der Sealer zu bestimmen wurden alle Zahnschnitte auf Farbstoffpenetrationstiefe untersucht. Die lineare Penetrationstiefe wurde mittels eines ja/nein Systems von zwei unabhängigen Untersuchern überprüft. Diese Ergebnisse wurden wiederum von einem dritten Untersucher kontrolliert, um eventuelle Unterschiede einem eindeutigen Ergebnis zuzuordnen. Die Ergebnisse wurden mit Hilfe eines Statistikprogramms ausgewertet und mittels Säulendiagrammen und Boxplot-Diagrammen dargestellt. Der Boxplot fasst verschiedene Streuungs- und Lagemaße in einer Darstellung zusammen. Das Säulendiagramm veranschaulicht die Häufigkeitsverteilung einer Variablen, wobei eine Säule alle Werte vom Ursprung bis zum Endpunkt einschließt. 6.1 Ergebnisse der linearen Penetrationstiefe Die Ergebnisse der linearen Penetrationstiefe wurden hier mittels eines Säulendiagramms dargestellt. Um eine bessere Anschaulichkeit zu bieten, wurden die Einzelwert-Ergebnisse der drei Untersucher zu einem Mittelwert zusammengefasst. Im Diagramm 1 kann man den Zeitraum t 1, der die 3 Monate der Lagerung wiederspiegelt, betrachten. Hier zeigen sich die deutlichen Unterschiede der Penetrationstiefen unter den verwendeten Sealern. Während zwischen Fibre Fill und Pulp Canal Sealer kaum ein Unterschied zu erkennen ist, weist AH Plus eine geringere Penetrationstiefe auf.

44 39 Diagramm 1: Penetrationstiefe t 1 Nach 6 Monaten Lagerungszeit, zu sehen im Diagramm 2, kann man geringfügige Verbesserungen der Penetrationstiefe bei allen drei Sealern erkennen. Jedoch bleibt der deutliche Unterschied zwischen AH Plus und den beiden anderen Sealern weiterhin bestehen.

45 40 Diagramm 2: Penetrationstiefe t 2 Nach 12 Monaten Lagerungszeit wurden keine signifikanten Unterschiede zum Zeitraum t 2 festgestellt, was im folgenden Säulendiagramm dargestellt ist. Diagramm 3: Penetrationstiefe t 3

46 41 Nach 24 Monaten kann man beobachten, dass FibreFill und Pulp Canal Sealer keine signifikanten Unterschiede aufweisen. Die beiden Sealer zeigen unverändert deutlich höhere Penetration des Methylenblaues als AH Plus, wobei sich die Werte von Pulp Canal Sealer im Vergleich zu den anderen Untersuchungszeiträumen leicht verbessert haben. Diagramm 4: Penetrationstiefe t 4 Zusammenfassend kann man eine geringer werdende Penetrationstiefe im Zeitraum von 3 bis 24 Monaten bei allen drei Sealern beobachten, wobei bei AH Plus ab dem Zeitpunkt t 2 eine fast konstante Penetrationstiefe erkennbar ist, die signifikant (p 0,05) geringer ist als die der beiden anderen Sealer. Die Ergebnisse sind deutlicher dem Diagramm 5 zu entnehmen, in welchem die Sealer in allen vier Untersuchungszeiträumen gegeneinander gestellt sind. Hier lässt sich auch feststellen, dass FibreFill die höchsten Penetrationswerte in allen Untersuchungszeiträumen aufweist. Die Penetrationswerte von Pulp Canal Sealer liegen geringfügig unter den Werten von Fibre Fill und ergeben somit keinen signifikanten (p 0,05) Unterschied.

47 42 Beim Vergleich der Mittelwerte der linearen Penetration aller Sealer ist erkennbar, dass zwischen den Werten der 3-Monats-Gruppen und den restlichen 3 Gruppen ein signifikanter Unterschied besteht, wohingegen der Unterschied zwischen den 6-, 12- und 24-Monats-Gruppen nicht signifikant ist. Abschließend lässt sich sagen, dass die lineare Penetrationstiefe einerseits vom Material und andererseits von der Lagerungszeit abhängig ist. Die Kombination von Sealer und Lagerungszeit ergibt keine Signifikanz. Diagramm 5: Übersicht der vier Untersuchungszeiträume

48 Statistische Auswertung Die Ergebnisse wurden mit Hilfe des Statistikprogrammes SPSS für Windows Version 17.0 (SPSS Inc., Chicago, Il., USA) ausgewertet. Die folgenden Testprogramme wurden für die Analysen verwendet: Kolmogorov-Smirnov-Anpassungstest Univariante Varianzanalyse Student-Newman-Keuls-Test Das Signifikanzniveau wurde auf α = 0.05 festgelegt.

49 44 7 Diskussion Ziel der vorliegenden Studie war es, die Langzeitdichtigkeit von verschiedenen Wurzelkanalfüllmaterialien zu untersuchen. Um aussagekräftige Ergebnisse zu erhalten, ist ein Modell erforderlich, welches der realen Situation in möglichst vielen Punkten entspricht. Bei Untersuchungen zur Aufbereitung von Wurzelkanälen werden zum Teil künstliche Wurzelkanäle aus Polyesterharz verwendet, um z.b. gleichbleibende Abriebeigenschaften zu gewährleisten [101, 103]. Im Hinblick auf Untersuchungen von Wurzelkanalfüllungen, können künstlich hergestellte Wurzelkanäle aber nicht alle Faktoren, welche die Dichtigkeit von Wurzelkanalfüllung beeinflussen, simulieren. Daher werden für Dichtigkeitsuntersuchungen üblicherweise extrahierte, menschliche Zähne verwendet [80, 52, 84]. Somit kann gewährleistet werden, dass alle in vivo vorkommenden Faktoren wie Kanalwandbeschaffenheit, Schmierschicht und Interaktion zwischen Dentinoberfläche und Füllmaterial auch in der In-vitro- Studie berücksichtigt werden. 7.1 Standardisierung der Ergebnisse Um die Ergebnisse der in vitro Untersuchungen vergleichen zu können, müssen gleiche Ausgangsbedingungen geschaffen werden. Hierfür ist es sinnvoll die Aufbereitungsform der Kanäle sowie alle anderen Arbeitsschritte zu standardisieren [5, 106]. Da es in der Wurzelmorphologie große Variationen an Kanalform, -zahl und -größe gibt, sollten die Zähne für die Versuche möglichst unter gleichen anatomischen Gesichtspunkten ausgewählt werden. Dies bezieht sich vor allem auf die Wurzellänge und die apikale Konstriktion [119]. Üblich ist die Verwendung von geraden, einwurzeligen menschlichen Zähnen [90, 20], die auch in dieser Studie ausgewählt wurden. Somit konnte eine Standardisierung ermöglicht werden. Auch bei den folgenden Schritten wurde besonders darauf geachtet, dass es zu keinen Abweichungen bezüglich der Standardisierung kam. Die Zähne wurden alle gleichermaßen trepaniert und auf die gleiche Größe aufbereitet, um Wurzelkanäle mit nahezu gleicher Form und gleichem Durchmesser zu erhalten. Es wurden die Spüllösungen in gleicher Weise und Menge benutzt und somit die Schmier-

50 45 schicht in allen Wurzelkanälen nach dem gleichen Prinzip entfernt. Um ein aussagekräftiges Ergebnis bezüglich der Dichtigkeit des Sealers erhalten zu können, war es wichtig bei allen Kanälen die gleiche Fülltechnik anzuwenden. Die Wurzelkanäle wurden mit der Einstifttechnik gefüllt, um gewährleisten zu können, dass in jedem Kanal die gleiche Menge Guttaperchastifte und eine gleich starke Sealerschicht vorhanden ist. Nach vier verschiedenen Lagerungszeiträumen wurden die Zähne mit Methylenblau zentrifugiert, in Epoxidharz eingebettet und im Abstand von 1 mm gesägt. Da bei allen Arbeitsschritten die Standardisierung höchsten Vorrang hatte, konnte man eine gültige Aussage über das Dichtigkeitsverhalten der drei Sealer treffen. 7.2 Wurzelkanalaufbereitung Um eine Standardisierung der Kanalform zu erreichen hat sich die Aufbereitung mit rotierenden Ni-Ti-Feilen bewährt, da sich dadurch in geraden Kanälen eine hinreichend identische Aufbereitungsform erreichen lässt [91, 8]. In der vorliegenden Studie wurde das Flex Master-System verwendet. Es entstand somit bei allen Proben eine gleichmäßig zirkuläre Kanalerweiterung mit einem Aufbereitungskonus von.04, was mit ISO-genormten Handinstrumenten nur schwer möglich gewesen wäre [40]. Die Instrumente des Flex Master-Systems besitzen Schneiden die schnell und effektiv den Dentinabtrag vornehmen. Durch die vorhandende Batt-Spitze bleiben die Instrumente im Wurzelkanal besser zentriert, womit Kanalabweichungen vermieden werden [19]. Durch dieses standardisierte Aufbereitungsverfahren konnten bei allen Zähnen gleiche Voraussetzungen für das Abfüllen mit den zu testenden Sealern geschaffen werden. 7.3 Wurzelkanalspülung und Schmierschichtentfernung Durch die Aufbereitung von Wurzelkanälen entsteht ein Abrieb aus Dentinspänen, Bakterien und Gewebsresten, der als Schmierschicht bezeichnet wird. Da die Anatomie des Wurzelkanalsystems sehr komplex ist,

51 46 kann diese Schmierschicht nicht allein durch die Aufbereitung des Wurzelkanals entfernt werden. Die maschinelle Aufbereitung muss immer durch die chemischen Spüllösungen unterstützt werden [69]. Obwohl eine Entfernung dieser Schmierschicht kontrovers diskutiert wird, gilt es als erwiesen, dass eine Wurzelfüllung ohne Schmierschicht dichter ist [94]. Die Erzielung eines direkten Kontaktes zwischen Füllmaterial und Kanalwand scheint aus diesem Grund erstrebenswert [35, 70]. Um eine geeignete Ausgangsbedingung für die Dichtigkeitsuntersuchung der vorliegenden Studie zu schaffen, wurden daher die Kanäle aller Proben mit mehreren Spüllösungen gespült. Als Abschlussspülung wurden folgende Spüllösungen gewählt: 3%iges Natriumhypochlorit, 40%ige Zitronensäure und 70%iger Alkohol. Natriumhypochlorit hat sich in der internationalen endodontischen Literatur als effektive Substanz zur Auflösung von vitalem und avitalem Gewebe erwiesen und besitzt darüber hinaus eine antibakterielle Wirkung [110, 100, 121]. Für die Entfernung der Schmierschicht hat sich Zitronensäure bewährt. Spüllösungen wie H 2 O 2 oder EDTA zeigten in Studien keinen oder nur unbedeutenden Effekt auf die Entfernung der Schmierschicht [79]. Zudem wurde für EDTA eine destruktive Wirkung auf Dentin und ein ungünstiger Einfluss auf die Wandständigkeit von Wurzelfüllmaterialien nachgewiesen [57, 77]. Eine Aktivierung der Zitronensäure, wie sie in vorliegender Studie durchgeführt wurde, verbessert eine Entfernung der Schmierschicht zusätzlich [80]. Alkohol als letzte Spüllösung dient erwiesenermaßen der Trocknung des Wurzelkanals vor der Wurzelfüllung [81]. 7.4 Wurzelkanalfüllung Nachdem die ausgewählten Zähne nach den gleichen Prinzipien maschinell aufbereitet, gespült und getrocknet wurden, erfolgte die Wurzelkanalfüllung mit den drei Sealern in Kombination mit Guttaperchastiften. Wie bei vorangegangenen Dichtigkeitsstudien wurde auch bei der vorliegenden Studie zur Füllung der Wurzelkanäle die Zentralstiftmethode angewendet, um eine standardisierte Aussage treffen zu können [10]. Wissenschaftliche Untersuchungen haben gezeigt, dass jede Guttaperchafülltechnik eine bestimmte Art

52 47 der Wurzelkanalfüllung voraussetzt. So ist die Zentralstiftmethode mit standardisiert aufbereiteten Wurzelkanälen eine häufig angewandte Fülltechnik speziell bei geraden Kanälen mit rundem Kanallumen [2]. Nachdem die Sealer laut Herstellerangaben gemischt wurden, wurden sie mit einer Papierspitze an der Kanalwand appliziert. Anschließend erfolgte das Einbringen des ebenfalls mit Sealer beschickten Masterpoints. Die Zentralstiftmethode ermöglicht es eine gültige Aussage über das Dichtigkeitsverhalten der Sealer zu treffen, da bei dieser Technik in allen Proben die gleiche Menge Guttapercha und nahezu die gleiche Schichtdicke des Sealers vorliegt. Somit ist es möglich die Sealereigenschaften unabhängig von der Technik und den eventuell daraus resultierenden Fehlern zu untersuchen. Da die Zentralstifttechnik eine gleichmäßigere Sealerverteilung und einen deutlich höheren Benetzungsgrad der Wurzelkanalwand mit Sealer zeigt als die anderen Fülltechniken [117], ist sie für die angestrebte Standardisierung besser geeignet. 7.5 Farbstoffpenetrationstest Zur Messung der Dichtigkeit von Wurzelkanalfüllungen sind verschiedene in vitro Methoden beschrieben worden. Wesentliche Verfahren hierbei sind Penetrationstests mit Farbstoffen, Mikroorganismen oder radioaktiven Markern, ebenso unmittelbare elektrochemische oder rasterelektronenmikroskopische Messungen [71, 61, 80]. Die in der vorliegenden Studie angewandte Methode des Farbstoffpenetrationstests mit 5% Methylenblau stellt eines der am häufigsten eingesetzten Testverfahren dar. Methoden wie z.b. der Penetrationstest mit radioaktiven Markern wurden wegen des höheren technischen Aufwandes und dem unklaren Aussagewert nicht in Betracht gezogen. Das Prinzip von semi-quantitativen Methoden, wie Farbstoffpenetrationstests, beruht auf der Tatsache, dass entlang bzw. durch die Wurzelfüllung penetrierende Bakterien eine Reinfektion auslösen und somit zu einem endodontischen Misserfolg führen können [61, 19]. Mit Hilfe von Farbstoffen soll diese Bakterienpenetration simuliert werden. Es muss jedoch hierbei darauf geachtet werden, dass das Ausmaß der Penetration von der Molekülgröße des verwendeten Farbstoffes abhängig ist [1]. Das in der vorliegenden Studie

53 48 verwendete Methylenblau ist mit der molekularen Größe von Bakterien vergleichbar und stellt aus diesem Grund einen geeigneten Indikator dar [61]. Durch die stattgefundene Farbstoffpenetration können anschließend Rückschlüsse auf das Ausmaß der Undichtigkeit der Wurzelfüllung gezogen werden. Da Methylenblau tiefer als andere Farbstoffe, wie z.b. Tusche (India Ink), entlang der Wurzelkanalfüllung penetrieren kann [3], ist diese Testmethode genauer und wurde deshalb in der vorliegenden Studie verwendet. Die Farbstoffpenetration kann auf verschiedene Möglichkeiten zurückzuführen sein. Zum einen kann der Farbstoff zwischen Kanal und Wurzelfüllmaterial via Apex eindringen. Darüber hinaus kann eine Infiltration in das Wurzelfüllmaterial selbst stattfinden. Desweiteren kann Farbstoff über akzessorische Kanäle durch das Wurzelzement oder über die koronale Zugangskavität in den Wurzelkanal gelangen [2]. Dies wurde in der vorliegenden Studie berücksichtigt. Abb. 9: keine Farbstoffpenetration

54 49 Abb. 10 stattgefundene Farbstoffpenetration Abb. 11 ausgeprägte Farbstoffpenetration (FibreFill)