Wpływ kształtu części korzeniowej wkładów koronowo-korzeniowych

Wstęp

W obecnej dobie w przypadku leczenia protetycznego duży nacisk kładzie się na pozostawienie w jamie ustnej uzębienia resztkowego. Nie bez powodu uważa się, że najlepszym implantem jest własny korzeń zęba. Leczenie endodontyczne, złamanie koron z dużą utratą części koronowej przy zachowanych, zdrowych tkankach korzeni pozwalają lekarzowi na wykorzystanie ich do dalszej odbudowy. Ekstrakcje w takich przypadkach powinny być tylko ostatecznością [1]. Stosowanie wkładów koronowo-korzeniowych w zębach z częściowo lub całkowicie zniszczoną koroną jest dzisiaj bardzo powszechne. W praktyce stomatologicznej stosuje się dwa rodzaje wkładów: lane (indywidualne) oraz standardowe (prefabrykowane). Wkłady koronowo-korzeniowe to stałe uzupełnienia protetyczne. Składają się one z: części korzeniowej (ćwieka, trzonu) znajdującej się w kanale korzeniowym i będącej głównym elementem retencyjnym dla wkładu oraz z części koronowej (rdzenia) odtwarzającej część utraconych tkanek korony zęba.

Wkłady koronowo-korzeniowe wykonuje się jako odbudowę zębów jedno- i wielokorzeniowych, prawidłowo wyleczonych endodontycznie, w których struktura twardych tkanek korony klinicznej została całkowicie zniszczona, ewentualnie znajdują się w niej liczne wypełnienia osłabiające wytrzymałość, nie gwarantując pewnego utrzymania dla korony protetycznej. Przed wykonaniem wkładu koronowo-korzeniowego należy się jednak upewnić, czy kanał zęba jest prawidłowo wypełniony i nie ma zmian okołowierzchołkowych, a także czy nie występują zmiany patologiczne w przyzębiu [2–5].

Indywidualne wkłady koronowo-korzeniowe są powszechnie stosowane i sprawdzone w praktyce stomatologicznej. Lane wkłady mogą być jednoczęściowe lub składane (złożone). Wkłady jednoczęściowe wykonuje się na zęby jedno- lub wielokorzeniowe o równoległym przebiegu kanałów. W przypadku zębów wielokorzeniowych o nierównoległym przebiegu kanałów wykonuje się wkłady składane. Są one zbudowane z części stabilizującej i części retencyjnej [3, 4].

W ostatnich latach na rynku stomatologicznym pojawiło się wiele różnych systemów prefabrykowanych wkładów. Różnorodność ich dotyczy: odmiennych kształtów części korzeniowej, odmiennych kształtów części koronowej, rodzaju materiału, z jakiego są wykonane, sposobu montowania w kanale, różnych rozmiarów w danej grupie [6–8]. Stosowanie wkładów standardowych jest stosunkowo proste, jednoetapowe i mniej kosztowne dla pacjenta.

Wkłady standardowe możemy podzielić na dwie grupy: pasywne i aktywne. Do pierwszej grupy zaliczamy wkłady o gładkiej, pobrużdżonej bądź ponacinanej części korzeniowej. Wkłady pasywne cechuje znikoma wielkość naprężeń powstających podczas osadzania, jednak ich retencja warunkowana jest jedynie stopniem adhezji materiału użytego do cementowania [9, 10]. Grupa druga charakteryzuje się nagwintowaną częścią korzeniową, która poprawia retencję, ale powoduje dużo większe naprężenia w tkankach zęba, mogące być przyczyną złamania korzenia [11, 12].

Do istotnych parametrów decydujących o retencji, wytrzymałości oraz naprężeniach powstających wokół wkładów należą: długość wkładu, średnica części korzeniowej, faktura powierzchni trzonu, kształt części korzeniowej, kształt powierzchni nośnej [13–15].

Wciąż kontrowersyjny jest problem kształtu części korzeniowej wkładów koronowo-korzeniowych. Zarówno wkłady lane, jak i standardowe mogą mieć różny kształt części korzeniowej. Najczęściej spotykane w praktyce stomatologicznej kształty to: stożek, walec, teleskop [16–18].

Cel pracy

Celem pracy była analiza wpływu kształtu części korzeniowej wkładów koronowo-korzeniowych, zarówno lanych, jak i standardowych, podczas próby zniszczeniowej za pomocą siły ściskającej.

Materiały i metodyka badań

W badaniach wykorzystano 60 usuniętych siekaczy przyśrodkowych górnych o długości korzenia wynoszącej 20–22 mm i średnicy 7–10 mm. Zęby przed rozpoczęciem badań przechowywano w wodzie destylowanej nie dłużej niż 24 godziny. Wyekstrahowane zęby ścięto do granicy szkliwno-cementowej. Następnie opracowano kanały (negocjacja i poszerzenie) oraz wypełniono kanały metodą ćwieka centralnego z wykorzystaniem ćwieka gutaperkowego (VDW) i pasty uszczelniającej AH Plus (Dentsplay). Tak przygotowane korzenie podzielono na dwie grupy: zęby opracowywane pod wkłady lane (n = 30) oraz zęby opracowywane pod wkłady standardowe (n = 30).

Wkłady koronowo-korzeniowe indywidualne

Korzenie opracowano odpowiednimi, standaryzowanymi wiertłami nadającymi kształt części korzeniowej przyszłych wkładów. Użyto wierteł w kształcie stożka, walca, teleskopu (każda grupa n = 10), (ryc. 1).

Powierzchnia nośna została ukształtowana prostopadle do osi długiej korzenia. Po opracowaniu kanałów i powierzchni nośnej przystąpiono do modelowania wkładów metodą bezpośrednią z żywicy samopolimeryzującej Pattern Resin (GC America). Pierwszym etapem modelowania wkładów było odtworzenie części korzeniowej. Następnie modelowano część koronową, która kształtem przypominała walec. Wysokość części koronowej wynosiła 5 mm, natomiast średnica walca pokrywała się ze średnicą korzenia na wysokości szkliwno-cementowej.

Wymodelowane wkłady zostały odlane w pracowni protetycznej ze stopu chromowo-niklowo-molibdenowego (Heraenium NA, Heraeus Kulzer). Po odlaniu wkładów opracowano je i dopasowano do korzeni oraz zacementowano za pomocą cementu szkło-jonomerowego Ketac^TM Cem (3M ESPE).

Wkłady koronowo-korzeniowe standardowe

Pozostałe 30 zębów podzielono na 3 grupy i opracowano standardowymi wiertłami o kształcie:

• stożka (Unimetric 0.8 108L, Maillefer – wkład koronowo-korzeniowy pasywny),
• walca (Head Master, Edenta – wkład koronowo-korzeniowy aktywny),
• teleskopu (OptiPost nr OK1, Komet – wkład koronowo-korzeniowy pasywny).

Wkłady standardowe zacementowano w korzeniach zębów za pomocą cementu szkło-jonomerowego Ketac^TM Cem (3M ESPE). Część koronową odbudowano materiałem kompozytowym Filtek^TM Z250 (3M ESPE). Kształt wymodelowanej części koronowej również przypominał walec.

Cement szkło-jonomerowy Ketac^TM Cem (3M ESPE) został wykorzystany we wszystkich próbkach w celu wyeliminowania wpływu różnych właściwości cementów. Cement pozostawiono do związania na 1 godzinę. Tak przygotowane próbki sezonowano przez 24 godziny w 100% wilgotności w temperaturze pokojowej. Badania wytrzymałościowe wykonano w Laboratorium Wytrzymałości Materiałów Katedry Mechaniki Stosowanej Politechniki Lubelskiej.

Próbki umieszczono w specjalnie przygotowanej metalowej, litej formie w kształcie prostopadłościanu o wymiarach 30 × 5 × 2 cm (ryc. 2). Następnie całość przenoszono na nieruchomą, dolną część maszyny wytrzymałościowej (Zwick Z100; Zwick). Do górnej ruchomej szczęki maszyny zamontowano metalowy, walcowaty pręt o średnicy odpowiadającej średnicy otworu w nieruchomej części przyrządu. Po uruchomieniu maszyny wytrzymałościowej walcowaty pręt z prędkością 2 mm/min obniżał się ku dołowi w kierunku próbki z wkładem (ryc. 1). Moment zetknięcia się pręta z próbką rozpoczynał analizę siły pionowej (niszczącej, ściskającej), przedstawiając wykres na ekranie. Pęknięcie próbki kończyło test, wskazując na maksymalną siłę ściskającą, niszczącą (ryc. 3).

Wyniki badań

Porównanie parametrów statystycznych ściskającej siły niszczącej dla wkładów standardowych zostały przedstawione na rycinach 4 i 5. Zęby odbudowane wkładami koronowo-korzeniowymi indywidualnymi wykazały wyższą odporność na siłę ściskającą niż zęby wzmocnione wkładami standardowymi. W przypadku wkładów indywidualnych kształt części korzeniowej nie miał istotnego wypływu na wytrzymałość korzenia wzmocnionego wkładem. Z kolei w grupie wkładów standardowych najwyższą odpornością na ściskanie charakteryzowały się korzenie odbudowane wkładem teleskopowym.

Dyskusja

Zarówno wkłady lane, jak i standardowe posiadają różny kształt części korzeniowej. Najczęściej spotykane w praktyce stomatologicznej kształty to: stożek, walec, teleskop [16, 19, 20]. Ma to wpływ na rozkład i wielkość naprężeń powstających w zębie podczas użytkowania uzupełnienia protetycznego opartego na wzmocnionym w ten sposób korzeniu zęba. Wkład powinien być tak zaprojektowany, aby podczas obciążeń nie uległ odcementowaniu od tkanek zęba, a przede wszystkim nie doprowadził do pęknięcia korzenia i w następstwie do jego ekstrakcji.

Powszechnie stosowane są wkłady, których część korzeniowa ma kształt stożka. Stożkowa forma zapewnia dobry odpływ cementu podczas procedury cementowania wkładu, dlatego też wywołuje wówczas małe naprężenia. Jednak Caputo i Standlee [13] uważają, że wkłady o stożkowych, zwężających się ścianach działają podczas obciążenia jak klin i mogą spowodować pęknięcia korzenia. Musikant i wsp. [14] twierdzą natomiast, że wkłady stożkowe o bardziej zbieżnych ścianach powodują zwiększenie naprężeń w części szyjkowej zęba oraz ich redukcję w okolicy wierzchołka korzenia. Wąski wierzchołek wkładu przenosi minimalną część wszystkich naprężeń. W badaniach Musikanta, Cohena i Deutscha [15, 21–23] wykazano, że kształt stożkowy wkładu przez wiele lat był uważany za idealny i pożądany. Potwierdzają to również badania Sorensena i Engelmana [24], którzy przeprowadzając badania wytrzymałościowe wkładów stożkowych i walcowatych, stwierdzili, że zęby z wkładami o części korzeniowej w kształcie stożka łamały się przy sile prawie dwukrotnie większej niż wkłady w kształcie walca. Davy i wsp. [25] wykazali, że kształt stożka powodował najmniejsze naprężenia wokół wierzchołka.

Felton i wsp. [26] przedstawili jednak odmienny pogląd. Uważali oni, że wytrzymałość zębów pod wkładem nie zależy od kształtu części korzeniowej tylko od morfologii zęba oraz grubości pozostawionej zębiny oszlifowanej pod wkład. Podobne wyniki uzyskali Dejak i Młotkowski [20], którzy porównywali naprężenia występujące w zębinie wokół różnie zaprojektowanych części standardowych wkładów koronowo-korzeniowych. Były to wkłady o kształcie walca, stożka i teleskopu. Wyniki badań dowiodły, iż rozkłady i wartości naprężeń nie różnią się istotnie między sobą. Do podobnych wniosków doszedł również Robbins i wsp. [27].

Z kolei Cooney i Caputo [28] dowiedli, że najbardziej ujednolicony rozkład naprężeń występuje wokół wkładów koronowo-korzeniowych o kształcie walca o dużej średnicy i długości. Również Hudis i Goldstein [29], porównując wkłady stożkowe z cylindrycznymi, stwierdzili, że rozkład naprężeń jest korzystniejszy wokół wkładów cylindrycznych. Henry [30] w swoich badaniach także doszedł do bardzo podobnych wniosków.

Na podstawie swoich badań oraz cytowanych prac autorzy uważają, że kształt części korzeniowej ma wpływ na wytrzymałość zębów odbudowanych wkładami koronowo-korzenowymi i zalecanym kształtem jest kształt teleskopu lub stożka. Kształt teleskopowy jest najodpowiedniejszy ze względu na rozkład naprężeń, jednak jest on często trudny do uzyskania w przypadku zniszczonych zębów. W takich przypadkach kształtem z wyboru powinien być kształt stożka, który wzmocni pozostawiony korzeń zęba. Dodatkowo autorzy chcą zwrócić uwagę na różnice w wytrzymałości korzeni odbudowanych wkładami standardowymi i indywidualnymi. Wkłady indywidualne cechują się zdecydowanie lepszymi właściwościami mechanicznymi niż wkłady standardowe i to one powinny być metodą z wyboru w przypadku wzmacniana zębów wkładami koronowo-korzeniowymi metalowymi. W ostatnich latach coraz częściej odchodzi się jednak od tradycyjnych wkładów koronowo-korzeniowych metalowych na rzecz wkładów wzmocnionych włóknem szklanym.

Wnioski

Planując zaopatrzenie zęba leczonego endodontycznie pracą protetyczną, lepiej zdecydować się na wybór wkładu koronowo-korzeniowego indywidualnego. Kształt części korzeniowej w przypadku wkładów lanych nie ma zdecydowanego wpływu na wytrzymałość tak zabezpieczonego korzenia zęba.

W przypadku wyboru wkładu standardowego należy zdecydować się na wkład o kształcie części korzeniowej teleskopowej, co pozwoli uzyskać wyższą wytrzymałość na złamanie korzenia w porównaniu do innych kształtów (stożek, walec).

Praca w redakcji: 21.04.2015
Praca po recenzji: 16.11.2015
Praca skierowana do druku: 18.12.2015