150 Serbian Dental J, 2003, 50 Hemijsko-mehani~ko uklanjanje karijesa YU ISSN 0039-1743 UDK 616.31 Chemomechanical caries removal KRATAK SADR@AJ Cilj ovog rada je bio da se predstavi Carisolv™ sistem za hemijskomehani~ko uklanjanje karijesa i uka`e na njegove osnovne karakteristike, mehanizam delovanja, odnosno klini~ku proceduru i efikasnost ove alternativne metode uklanjanja karijesa. Zahvaljuju}i tehni~ko-tehnolo{kom napretku i usavr{avanju stomatolo{kih materijala, tokom poslednjih decenija nastupili su veliki pomaci u stomatologiji. Ipak, problem rotiraju}ih instrumenata za uklanjanje karijesa jo{ uvek nije re{en na zadovoljavaju}i na~in, tako da veliki broj pacijenata i dalje ima odbojnost prema stomatolo{kim intervencijama. Hemijsko-mehani~ka metoda uklanjanja karijesa je pre tri decenije ponu|ena kao alternativa konvencionalnoj metodi. Su{tina ove ideje je bila da se na karijesno tkivo zuba aplikuje rastvor koji }e ga razmek{ati i omogu}iti da se izmenjeno tkivo jednostavno ukloni bez upotrebe ma{inskih instrumenata. Prednosti ovakvog terapijskog postupka bile su: selektivno uklanjanje karijesnog tkiva, izostanak bolnih senzacija, smanjena upotreba lokalnih anestetika, odnosno smanjena mogu}nost o{te}enja pulpe. Cilj ovog rada je bio da se predstavi Carisolv™ sistem za hemijsko-mehani~ko uklanjanje karijesa i uka`e na njegove osnovne karakteristike, mehanizam delovanja, odnosno klini~ku proceduru i efikasnost ove alternativne metode uklanjanja karijesa. Klju~ne re~i: karijes, hemijsko-mehani~ko uklanjanje Savremeni koncept minimalno invazivne stomatologije obuhvata sve njene grane, po~ev od preventivnoprofilakti~kih mera pa sve do hirur{kih metoda. Moderne tendencije podrazumevaju {to manju traumu i maksimalno o~uvanje zdravih oralnih tkiva, a tehni~ko-tehnolo{ki razvoj i usavr{avanja stomatolo{kih materijala zna~ajno su uticali da rad stomatologa svakim danom postaje sve precizniji i efikasniji. Me|utim, problem rotiraju}ih instrumenata za uklanjanje karijesa (neprijatan zvuk, vibracije borera i grejanje dentina) jo{ uvek nije re{en na zadovoljavaju}i na~in. Naime, ovakvo uklanjanje karijesa dovodi do bolnih reakcija i zahteva neophodnu primenu lokalnih anestetika. Ovo je ~esto osnovni razlog {to veliki broj pacijenata ima odbojnost prema stomatolo{kim intervencijama1. Osim toga, tokom uklanjanja karijesa ma{inskim instrumentima razvijaju se visoke temperature, pritisak i vibracije, {to predstavlja potencijalnu opasnost za o{te}enja pulpe zuba2,3. Naravno, ne treba zanemariti ni ~injenicu da mehani~ka metoda uklanjanja karijesa ima za posledicu i prekomerno uklanjanje zdravog zubnog tkiva 4. Mogu}nost hemijskog uklanjanja karijesa oduvek je bila privla~na za pacijente, ali i intresantno polje istra`ivanja za nau~nike. U stomatolo{koj literaturi su podaci o hemijskomehani~koj metodi uklanjanja karijesa prvi put publikovani Tamara Peri}, Dejan Markovi} Klinika za de~ju i preventivnu stomatologiju, Stomatolo{ki fakultet, Beograd INFORMATIVNI RAD (IR) Stom Glas S, 2003; 50:150-154 po~etkom sedamdesetih godina pro{log veka. Su{tina ove ideje je bila da se na karijesno tkivo zuba aplikuje rastvor koji }e ga razmek{ati i omogu}iti da se izmenjeno tkivo jednostavno ukloni bez upotrebe ma{inskih instrumenata. Prednosti ovakvog terapijskog postupka bile su: selektivno uklanjanje karijesnog tkiva, izostanak bolnih senzacija, smanjena upotreba lokalnih anestetika, odnosno smanjena mogu}nost o{te}enja pulpe4. Prvi komercijalni proizvod za hemijsko-mehani~ko uklanjanje karijesa se pojavio 1984. godine u SAD pod nazivom Caridex® (Caridex Caries Removal System, National Patent Dental Products Co., New Brunswick, New Jersey 08901, USA). Me|utim, ideja koja je mnogo obe}avala ubrzo je zaboravljena, jer je tretman bio neuporedivo du`i, potrebna oprema glomazna i nezgrapna, a procedura je zahtevala velike koli~ine rastvora (i do 500 ml). Tako|e, ni ru~ni instrumenti za ovaj postupak nisu bili adekvatni. Iako prvi poku{aji nisu dali o~ekivane rezultate, biohemijska i tehnolo{ka istra`ivanja su nastavljena. Tako je nastao Carisolv™ sistem za hemijsko-mehani~ko uklanjanje karijesa, koji se i dalje razvija, usavr{ava, ali i sve masovnije upotrebljava u klini~koj praksi. Cilj ovog rada je bio da se predstavi Carisolv™ sistem za hemijsko-mehani~ko uklanjanje karijesa i uka`e na nje- 151 Serbian Dental J, 2003, 50 gove osnovne karakteristike, mehanizam delovanja, odnosno klini~ku proceduru i efikasnost ove alternativne metode uklanjanja karijesa. Sastav sistema za hemijsko-mehani~ko uklanjanje karijesa upotrebi izostaje efekat se~enja koji postoji kod klasi~nih ma{inskih instrumenata, tako da se razmek{ani karijesni dentin uklanja bez o{te}enja zdravog tkiva, a samim tim i bez bolnih senzacija (slika 3). Razli~it dizajn i veli~ina ovih instrumenata omogu}avaju adekvatan pristup i obradu svih delova karijesne lezije. Carisolv™ sistem se sastoji od dva gela na bazi karboksimetil-celuloze i kompleta specifi~nih ru~nih instumenata. U sastav jedne komponente ulaze 3 prirodne aminokiseline (leucin, lizin, glutaminska kiselina), natrijum hlorid, natrijum hidroksid, eritrozin i destilovana voda. Drugi gel predstavlja 0,5% rastvor natrijum hipohlorita. Sjedinjavanjem dve komponente dobija se izotoni~an gel alkalne reakcije (pH=11). Na~in pripreme Carisolv™ gela prikazan je na slici 1. Slika 2. [ematski prikaz Carisolv™ ru~nih instrumenata Figure 2. Set of Carisolv™ hand instruments A A B Slika 3. A) Carisolv™ instrumenti uklanjaju karijes ("stru`u") pod pravim uglom. B) Uklanjanje karijesa konvencionalnim instrumentima koji seku dentin svojom o{tricom (pod uglom) Figure 3. A) Carisolv™ instruments have blunt angles and scrap away the carious dentine. B) Conventional instruments have sharper angles and cut healthy dentine during caries removal B Mehanizam dejstva Carisolv™ sistema C Slika 1. Priprema Carisolv™ gela. A) Dve komponente u zasebnim {pricevima podjednake zapremine. B) Sjedinjavanje komponenti. C) Aktivan Carisolv™ gel Figure 1. Preparing Carisolv ™ gel. A) Two gels in different syringes of equal volume. B) Mixing the gel. C) Active Carisolv™ gel U kompletu se nalazi i osam specifi~nih ru~nih instrumenata pre~nika od 0,3 do 2 mm (slika 2). Dizajnirani su tako da olak{avaju rukovanje gelom, njegovo preno{enje do usne duplje i aplikaciju na karijesnu leziju. Pri njihovoj Efekat Carisolv™ sistema je zasnovan na selektivnom dejstvu na karijesno izmenjen dentin, u kome su kolagena vlakna denaturisana ili potpuno razgra|ena. Usled toga dolazi do eksponiranja ina~e nedostupnih veza unutar i izme|u kolagenih vlakana, tako da molekuli mogu da stupaju u razli~ite reakcije. Kao {to je poznato, natrijum-hipohlorit (NaOCl) je visoko reaktivno jedinjenje koje, zahvaljuju}i sna`nom oksidacionom potencijalu, ima sposobnost da razara kako nekroti~no tako i zdravo tkivo. Ako se u baznoj sredini rastvoru NaOCl dodaju aminokiseline, nastaju N-monohlor aminokiseline koje imaju razli~ita naelektrisanja (slika 4). To su aktivne supstance Carisolv™ gela koje izazivaju proteolizu kolagena. Peptidni lanci svih proteina, pa i kolagena, imaju hidrofilni (pozitivno ili negativno naelektrisan) i hidrofobni (nepolaran) kraj. Hlorisane aminokiseline elektrostati~ki napadaju jedan od njih i prekidaju veze koje odr`avaju fibrilarnu strukturu, a reaktivna mo} se odr`ava ~itavom du`inom kolagenog lanca. Ove reakcije dovode do 152 razaranja strukture kolagenih vlakana, odnosno razmek{avanja karijesnog tkiva, ali na zdravom dentinu ne dovode do promena5. Na taj na~in zdrav i patolo{ki izmenjen dentin postaju jasno razgrani~eni. Stom Glas S, vol. 50, 2003. tokom tretmana do|e do eksponiranja pulpe, mora se jasno definisati da li se radi o jatrogenom faktoru ili je pulpna komora ve} bila trepanirana. Slika 4. Nastanak aktivnih supstanci Carisolv™ gela Figure 4. Reaction leads to forming the active substance of Carisolv™ gel Me|utim, kako tokom hemijsko-mehani~kog uklanjanja karijesa neizbe`no dolazi do kontakta izme|u gela i zdravih zubnih tkiva, zna~ajan problem je bio i uticaj Carisolv™ sistema na zdrav dentin i gle|. Istra`ivanja Hannig-a6 i Dammaschke-a i sar.7 su pokazala da Carisolv™ gel razmek{ava karijesni dentin, ali da ne o{te}uje zdrava i ~vrsta zubna tkiva. Dammaschke i sar. tako|e napominju da gel ne prodire kroz zdrav dentin i da ne postoji opasnost od o{te}enja pulpe zuba7. Istra`ivanja su potvrdila i antimikrobni efekat ovog sistema za uklanjanje karijesnog dentina. Tako su Kneist i sar.8 ukazali na baktericidni efekat Carisolv™ gela na najzastupljenije bakterijske vrste u kavitetu (Streptococcus mutans, Streptococcus sobrinus, Actinomyces naeslundi, Lactobacillus casei). Isti efekat je pokazala i jedna od komponenti ovog sistema (0,5% rastvor natrijum hipohlorit), dok gel koji sadr`i aminokiseline nije inhibitorno delovao. Klini~ka procedura Hemijsko-mehani~ka metoda se mo`e primenjeniti u terapiji skoro svake karijesne lezije, izolovano ili u kombinaciji sa ma{inskim instrumentima. Upotreba ma{inskih instrumenata je neophodna da bi se obezbedio pristup leziji (uklanjanje starih ispuna, aproksimalni karijes), za uklanjanje zaostalog karijesnog tkiva (gle|no-dentinska granica) i za definitivno oblikovanje kaviteta. Budu}i da efikasnost gela opada nakon 20 do 30 minuta, treba ga pripremiti neposredno pre upotrebe i koristiti samo za pojedina~ni tretman. Aplikacija gela na eksponirani karijes traje oko 30 sekundi, a zatim se specifi~nim ru~nim instrumentima odgovaraju}e veli~ine (bez velikog pritiska, rotacionim i pokretima struganja) uklanja razmek{ani sloj sa povr{ine lezije. Tokom delovanja gel dobija zamu}en izgled {to je znak da je do{lo do reakcije izme|u gela i patolo{ki izmenjenog tkiva. Postupak treba ponavljati dok se promenjeni dentin ne odstrani u celini (slika 5). Na osnovu inspekcije kaviteta, sondiranja i izgleda gela, koji nakon potpunog uklanjanja karijesa ne menja izgled ve} ostaje bistar, procenjuje se efikasnost uklanjanja karijesnog dentina. Ukoliko Slika 5. [ematski prikaz uklanjanja karijesa hemijsko-mehani~kom metodom Figure 5. Chemical-mechanical caries removal Nakon zavr{ene preparacije, kavitet se restaurira materijalom po izboru. Istra`ivanja su, takodje, pokazala da hemijsko-mehani~ko uklanjanje karijesa ne {teti adheziji savremenih stomatlo{kih materijala za tvrda zubna tkiva 9. U pore|enju sa konvencionalnim na~inom uklanjanja karijesa hemijsko-mehani~ka metoda pru`a bolju vizuelnu kontrolu, obezbe|uje kontinuiranu dezinfekciju preostalog karijesnog dentina i smanjuje mogu}nost kontaminacije pulpe koja se obi~no de{ava prilikom rada sa rotiraju}im instrumentima10,11. Dammaschke i sar. 10 su prou~avali i uticaj Carisolv™ gela na tkivo pulpe zuba pacova nakon jatrogenog otvaranja komore pulpe. Svetlosnom i elektronskom mikroskopijom je, osim mehani~kog o{te}enja tkiva (usled jatrogenog otvaranja komore pulpe), zapa`ena i pojava koagulacione nekroze }elija pulpe. Me|utim, u kolagenim vlaknima ekstracelularnog tkiva pulpe i ~vrstih zubnih tkiva nisu prime}ene promene, {to potvr|uje ~injenicu da neo{te}ena kolagena vlakna ne reaguju sa Carisolv™ gelom. Nekroza je rezultat alkalne hidrolize koja se odigrava pod uticajem radikala OCli OH- oslobo|enih disocijacijom NaOCl u telesnim te~nostima. Dubina penetracije radikala zavisi od puferskog kapaciteta te~nosti pulpe, a prema nalazima ove studije zaustavlja se tokom prvih minuta kontakta izme|u gela za hemijsko mehani~ko uklanjanje karijesa i pulpnog tkiva. Zona o{te}enja je bila ograni~ena na okluzalnu tre}inu koronarnog dela pulpe, a iznosila je najvi{e do 150 µm. Klini~ka istra`ivanja su tako|e pokazala da nije bilo negativnih efekata na meka tkiva usne duplje bez obzira da li je u toku tretmana kori{}en koferdam ili ne11,12. Arvidsson i sar.13 su prou~avali reakcije oralne mukoze nakon direktnog kontakta sa Carisolv™ gelom u klini~kim uslovima, odnosno u eksperimentu na `ivotinjama. Klini~ko ispitivanje je obavljeno na zdravim ispitanicima u cilju otkrivanja potencijalnog rizika od nastanka inflamatornih reakcija u oralnoj mukozi nakon direktnog kontakta sa Carisolv™ gelom. Ise~ci filter papira jednakih dimenzija natopljeni Carisolv™ gelom su 153 Serbian Dental J, 2003, 50 tokom 3 minuta bili u kontaktu sa oralnom sluzoko`om. Inspekcija mekih tkiva je obavljana odmah, nakon jednog, 24 i 72 sata u cilju otkrivanja zapaljenja. U toku opservacionog perioda edem je prime}en kod 3%, a eritem kod 6% ispitanika. Do isteka opservacionog perioda (72 ~asa) klini~ki znaci zapaljenja su se povukli. Pri tome su svi pacijenti bili bez subjektivnih simptoma. Eksperimentalno istra`ivanje je obavljeno na odraslim laboratorijskim pacovima i dalo je podatke o }elijskom odgovoru nakon direktnog kontakta oralne mukoze sa Carisolv™ gelom. Ise~ci filter papira jednakih dimenzija su natapani Carisolv™ gelom, postavljani na oralnu sluzoko`u u predelu ugla usne, a nakon 3 minuta uklanjani. Nakon `rtvovanja `ivotinja uzimane su biopsije i to: nakon 3 minuta, jednog sata, 24 i 48 sati. U kontrolnoj grupi su se nalazile `ivotinje koje nisu bile izlo`ene predhodnom tretmanu. Analiza uzoraka tkiva pod svetlosnim mikroskopom nije pokazala kvantitativne i kvalitativne razlike izme|u }elija eksperimentalnih i kontrolnih grupa13. Klini~ke studije Brojne klini~ke studije proveravale su efikasnost Carisolv™ sistema za hemijsko-mehani~ko uklanjanje karijesa i potvrdile mogu}nost njegove primene u klini~koj praksi14,15,16. Ovaj na~in uklanjanja karijesa redukuje upotrebu lokalnih anestetika tokom procedure, jer izostaje se~enje zdravog dentina, nema vibracija i velikih temperaturnih varijacija (koje se javljaju tokom uklanjanja karijesa ma{inskim instrumentima), a dentin je konstantno pokriven izotoni~nim gelom koji ima temperaturu tela, pa izostaju osmotski i temperaturni nadra`aji na pulpu14. Ne treba zanemariti ni psiholo{ki uticaj saznanja da je metoda manje agresivna i da upotreba ma{inskih instrumenata i lokalne anestezije nije neophodna. Miris i ukus preparata su osobine gela koje pojedini pacijenti isti~u kao neprijatne. Ve}ina odraslih obi~no nema primedbe na miris i ukus15,16,11, dok istra`ivanje Maragakis-a i sar.12 (u kome su u~estvovala deca uzrasta od 7 do 9 godina) ukazuje na sasvim druga~ije utiske pacijenata: 56,25% pacijenata je izjavilo da je ukus preparata neprijatan, a kod pojedinih je to bio razlog za favorizaciju konvencionalne terapijske procedure. Razlike u rezultatima se mogu objasniti posebno izra`enom de~ijom izbirljivo{}u kad je o ukusima re~. Budu}i da su u pomenutoj studiji svi tretmani obavljeni uz predhodnu izolaciju radnog polja koferdam gumom, mogu}e je da su pacijenti osetili specifi~an miris gela i opisali ga kao ukus preparata, kao {to, na primer, ose}aj oticanja nakon aplikacije lokalne anestezije ~esto opisuju kao bol12. Me|utim, svi autori isti~u zna~ajno du`e trajanje tretmana u pore|enju sa konvencionalnim uklanjanjem karijesa ma{inskim instrumentima. Ustanovljeno je tako|e da uklanjanje karijesa mle~nih zuba kra}e traje nego uklanjanje karijesa stalnih zuba17. Terapija koronarnog karijesa traje znatno du`e od terapije karijesa korena zuba15, a svetlije lezije mek{e konzistencije se br`e uklanjaju nego karijes tamnije boje i ~vr{}e konzistencije17. Na trajanje terapijske procedure uti~u: sporije uklanjanje karijesa ru~nim instrumentima, odre|eno vreme potrebno za hemijsku reakciju izme|u gela za hemijsko-mehani~ko uklanjanje karijesa i patolo{ki izmenjenog dentina, neophodnost ispiranja gela radi inspekcije kaviteta, a zatim njegova ponovna aplikacija11. Zna~ajno je ista}i da su ispitanici u ve}ini studija dali povoljnu ocenu o metodi i dali joj prednost nad konvencionalnim tehnikama, a pojava postoperativne osetljivosti nije uo~ena ni u jednoj do sada sprovedenoj klini~koj studiji15,16. Fure i sar.16 su u okvir istra`ivanja uklju~ili i klini~ku kontrolu ispuna nakon godinu dana i njihovu ocenu prema Cvar/Ryge kriterijumima18. Svi tretirani zubi su bili vitalni i reagovali su na elektri~ne i termi~ke nadra`aje. U obe grupe je podjednak broj kompozitnih ispuna bio izgubljen (po 2 ispuna). Prema ostalim kriterijumima svi ispuni postavljeni nakon hemijsko-mehani~kog uklanjanja karijesa su bili klini~ki prihvatljivi. Zaklju~ak Zajedno sa ultrazvukom, enzimima i laserima, hemijsko-mehani~ko uklanjanje karijesa predstavlja alternativu konvencionalnoj metodi. Nove tehnike nalaze mesto pre svega u domenu minimalno invazivne stomatologije. Hemijsko-mehani~ko uklanjanje karijesa podrazumeva aplikaciju izotoni~nog gela na karijesnu leziju, selektivno razmek{avanje patol{ki izmenjenog dentina i njegovo lako uklanjanje specijalno dizajniranim ru~nim instrumentima. U pore|enju sa ma{inskim rotiraju}im instrumentima, primena hemijsko-mehani~ke metode je prijatnija za pacijenta, jednostavna za terapeuta, smanjuje mogu}nost o{te}enja zdrave zubne supstance, spre~ava iritaciju pulpe i pojavu bola tokom uklanjanja karijesa. 154 Literatura Berggren U, Meynert G. Dental fear and avoidance: Causes, symptoms and consequences. J Am Dent Assoc 1984; 108: 247-251 2. Shovelton S. The maintenance of pulp vitality. Br Dent J 1972; 133: 95-101 3. Stanley HR, Swedlow H. Biological effects of various cutting methods in cavity preparation: The part pressure plays in pulpal response. J Am Dent Assoc 1960; 61: 450-456 4. Banerjee A, Kidd EAM, Watson TF. In vitro Evaluation of Five Alternative Methods of Carious Dentine Excavation. Caries Res 2000; 34: 144-150 5. Strid L, Hedward C. 1989. Patent SE870483 6. Hannig M. Effect of Carisolv solution on sound, demineralized and denatured dentin - an ultrastructural investigation. Clin Oral Investig 1999; 3:155-159 7. Dammaschke T, Stratmann U, Mokrys K, Kaup M, Ott KHR. Reaction of sound and demineralised dentine to Carisolv in vivo and in vitro. J Dent. 2002 Jan; 30: 59-65 8. Kneist S, Heinrich-Weltzien R: Antibacterial action of Carisolv™. In Albrektsson T, Bratthall D, Glantz PO, Lindhe J: Tissue Preservation in Caries Treatment. Quintessence, London 2001, pp 205-220 9. Haak R, Wicht MJ, Noack MJ. Does chemomechanical caries removal affect dentine adhesion? Eur J Oral Sci 2000; 108: 449-455 10. Dammaschke T, Stratmann U, Mokrys K , Kaup M, Ott KHR. Histocytological evaluation of the reaction of rat pulp tissue to Carisolv. J Dent 2001; 29: 283-290 1. Stom Glas S, vol. 50, 2003. 11. Kakaboura A, Masouras K, Staikou O, Vougiouklakis G. A comparative clinical study on the Carisolv caries removal method. Quintessence Int 2003; 34: 269 - 271 12. Maragakis GM, Hahn P, Hellwig E. Clinical evaluation of chemomechanical caries removal in primary molars and its acceptance by patients. Caries Res 2001; 35: 205-210 13. Arvidsson A, Stirling C, Sennerby L, Wennerberg A. Reactions in the oral mucous membrane after exposure to Carisolv - combined results from a clinical screening test in humans and an experimental study in rats. Gerodontology 2001; 18: 109-113 14. Morrow LA, Hassall DC, Watts DC, Wilson NHF. A chemomechanical method for caries removal. Dent Update 2000; 27: 398-401 15. Ericson D, Zimmerman M, Raber H, Götrick B, Bornstein R, Thorell J. Clinical evaluation of efficacy and safety of a new method for chemo-mechanical removal of caries: A multi-centre study. Caries Res 1999; 33: 171-177 16. Fure S, Lingström P, Birkhed D. Evaluation of Carisolv for the chemo-mechanical removal of primary root caries in vivo. Caries Res 2000; 34: 275-280 17. Patient Follow-up, German Dentists, Final report, October 1998. a2KF1912-0, Internal report by MediTeam, 1998, Compiled according to European Standard EN 540 18. Cvar JF, Ryge G: Criteria for the clinical evaluation of dental restorative materials. U.S. Dept. Oh Health, Education and Welfare. San Francisco, Calif. 1971 CHEMOMECHANICAL CARIES REMOVAL SUMMMARY The purpose of this paper was to introduce Carisolv™ system for chemo-mechanical caries removal and its main characteristics, mechanism of action, clinical procedure and the efficacy of this alternative method. New materials and technical and technological development contributed to more precise and efficient work in dentistry. However, problems of rotary instruments for caries removal have remained. Chemomechanical method for caries removal was introduced thirty years ago as an alternative to the conventional mechanical instruments. The technique involved applying a solution onto the carious tissue, allowing it to soften and to remove it without use of drill. Its advantages were: selective removal of carious tissue, absence of pain, reduced need for local anesthesia and reduced potential negative effects to the dental pulp. Key words: caries, chemomechanical removal View publication stats Tamara Peri}, Dejan Markovi} Address for correspondence Dejan Markovi} Faculty of Stomatology, Clinic for Pediatric Dentistry Dr Suboti}a 11, 11000 Belgrade Serbia