Is een paradigmashift voor de wortelkanaalvulling mogelijk ?

Inleiding

De introductie van hydro calciumsilicaat materialen als wortelkanaal sealer vertegenwoordigt de laatste ontwikkeling van de originele minerale trioxide­aggregaat (MTA) formule. Het eerste rapport be­schreef MTA als een wortelkanaal sealer in combi­natie met guttapercha (1). MTA induceerde weefsel­ mineralisatie en deze eerste studie onderzocht dus het biomineralisatie­proces en de weefselreactie op MTA naast de eigenschap tot het vrijstellen van calcium (2).

MTA als sealer toonde een hogere api­cale lekkage dan guttapercha vullingen (3). Het werkings­ en hydratatiemechanisme van MTA werd later beschreven (4­6), met als resultaat de ontwikkeling van de commerciële wortelkanaal sealers. De eerste werd op de markt gebracht door Egeo en Angelus in 2008 (7). In dezelfde periode verscheen een paper over ProRoot Endo sealer, ontwikkeld door Dentsply (8), maar deze kwam slechts recen­telijk op de markt. In Tabel 1 staan de huidige beschikbare klinische sealers. Hieronder bevindt zich BioRoot™ RCS van Septodont. In dit artikel beschrijven we de samenstelling en eigenschappen van deze sealer.

Samenstelling

Zoals blijkt uit Tabel 1 is BioRoot™ RCS de een­voudigste formule. Het is watergebaseerd en de omschakeling van cement naar sealer gebeurt door toevoeging van een wateroplosbaar polymeer dat zorgt voor het vloeien. In een rapport van 2005 maakte men voor de eerste maal melding van de toevoeging van een polymeer aan Portland ce­ment om de materiaaleigenschappen te verbe­teren (9). In 2009 verscheen een rapport over het gebruik van een wateroplosbaar polymeer in een wortelkanaal sealer (10). In dit onderzoek werden verscheidene polymeren en hun effect op de ma­teriaaleigenschappen en de hydratatie nagegaan. Toevoeging van een wateroplosbaar polymeer aan MTA veranderde de hydraterende eigenschappen niet en resulteerde in een verbeterd materiaal dat kan dienen als endodontische sealer (10). Boven­dien bezat deze nieuwe MTA sealer een geschikte uithardingstijd en dimensionele stabiliteit. Hij was als wortelkanaal sealer geschikt voor klinische toe­passingen (11). BioRoot™ RCS wordt aangeboden als poeder/vloeistof zoals aangetoond in Fig. 1. Het poeder bevat tricalciumsilicaat als actief ce­ment, zirkoniumoxide als opaker (12) en povidone. De vloeistof is samengesteld uit water, calcium­chloride en een wateroplosbaar polymeer.
Fig. 2 (A,C) toont de microstructuur en element­ analyse van de sealer, en in Fig. 3 zien we de hydra­tatie over een periode van 28 dagen met de vorming van calciumhydroxide. Een andere recente studie bevestigt de element­ analyse (13). In oplossing stelt de sealer een hogere concentratie calciumhydro­xide ionen vrij ten opzichte van andere tricalciumsi­licaat cementen zoals Endosequence BC en MTA Fillapex (13).

Fig. 1: BioRoot™ RCS verpakking van Septodont met het potje en lepeltje voor het poeder en de vloeistofampule.

Figures A B C & D
Fig. 2: De microscopische oppervlaktestructuur van BioRoot™ RCS toont de voornaamste aanwezige fases en element­analyse in vitro (A,C), en ook in contact met dentine (B,D), met de aanduiding van de chemische veranderingen waaronder fosfaatvorming. Met toestemming overgenomen van Xuereb et al. 2015

Fig. 3: Hydratatie van BioRoot™ RCS toont de gevormde kristallijne fase, 1 en 28 dagen na menging, opgenomen met een RX­diffractometer. Met toestemming overgenomen van Xuereb et al. 2015.

Eigenschappen

Uithardingstijd

De finale uithardingstijd van BioRoot™ RCS be­draagt 324 (± 1) minuten, wat korter is dan die van AH Plus (15). MTA Fillapex hardde niet uit bij ver­gelijkbaar gebruik met de andere tricalciumsilicaat wortelkanaal sealers (14,15). De uithardingstijd van BioRoot™ RCS verminderde drastisch door de verhitting bij gebruik van de verticale condensatie techniek (16). Ook contact met een vochtige omge­ving verlengde de uithardingstijd aanzienlijk (14).
De fabrikant beveelt dus voor BioRoot™ RCS enkel de koude vulmethode aan met gebruik van gutta­percha in de single cone techniek.

Oplosbaarheid

Bij onderdompeling in water is BioRoot™ RCS in het begin minder oplosbaar dan AH Plus en MTA Filla­pex, maar over langere tijd meer oplosbaar in ver­gelijking met de kunsthars­gebaseerde sealers (15). Deze oplosbaarheid verbetert de biologische eigenschappen van de sealer. Onderdompeling in fosfaat gebufferd speeksel bevordert de oplosbaarheid van BioRoot™ RCS op lange termijn en na 14 en 28 dagen in oplossing zag men aan de oppervlakte een neerslag verschijnen (15).

Vloei en filmdikte

BioRoot™ RCS toont een lagere vloei en hogere filmdikte (12) dan de limieten die aanbevolen worden door de ISO 6976;2012 (17). De ISO aanbevelingen gelden echter voor de inerte sealers, die verschillen van BioRoot™ RCS. De hitte bij gebruik van de warme condensatietechniek beïnvloedt de vloei en filmdikte (16). De fabrikant beveelt echter de koude obturatietechniek aan.

Radio-opaciteit

BioRoot™ RCS heeft een grotere opaciteit dan de lage limiet, gespecifieerd door de ISO6867;2012 (17) en komt overeen met die van AH Plus en MTA Filla­ pex (15). De radio­opaciteit bedraagt ongeveer 9 mm aluminiumdikte, wat gelijk is aan die van Endo­sequence BC sealer en hoger dan MTA Fillapex (14).

Vrijstelling van calciumionen

BioRoot™ RCS stelt in oplossing hoge concen­traties calciumionen vrij, veel hoger dan gelijkaar­dige sealer types: inderdaad, tweemaal zoveel als Endo sequence BC sealer, en tienmaal meer dan MTA Fillapex gedurende dezelfde tijdsspanne en onder dezelfde voorwaarden (14). Men toonde aan dat in contact met dentine er rond het materiaal biomineralisatie optrad en een fosfaatneerslag plaatsvond (14), zoals aangetoond in Fig. 2 (B,D).

Biomineralisatie

Wanneer tricalciumsilicaat­gebaseerde materialen in contact komen met dentine en weefselvocht leidt dit tot een fosfaatneerslag op het materiaal­oppervlak. Dit werd uitgebreid beschreven voor MTA (18­20). Ook de interactie tussen dentine en Bio­Root™ RCS is eveneens goed gedocumenteerd. Ter hoogte van de interface tussen materiaal en tand ontstaat via een minerale infiltratiezone een chemische binding (21). Dit is een belangrijke eigenschap omdat de binding tussen sealer en wortelkanaal dentine voor minder micro­lekkage zorgt. De minerale infiltratiezone bij BioRoot™ RCS werd aangetoond met de confocale microscoop (22). De minerale infiltratiezone en de sealer pluggen verzekeren de aanpassing en binding aan de wortel­ kanaal dentine (Fig. 4). Deze pluggen en een rijke minerale zone waren meer aanwezig in het coro­naire deel dan in het middelste en apicale deel van het wortelkanaal. Dit kan te wijten zijn aan de inhi­bitie door het EDTA irrigatiemiddel en het verwijde­ren van de smeerlaag dieper in het wortelkanaal (23). Men vond geen bewijs van fosforinfiltratie in de BioRoot™ RCS sealer bij contact met dentine. Ook vond men bij een oppervlaktefase analyse met een grazing angle RX­diffractometer geen vorming van calciumfosfaat in het materiaal. Dit kon men aan­tonen bij een in vitro­in vivo model, waarbij men een fysiologische oplossing onder lage druk in een kolom plaatste om zo de materiaaluitharding en de chemische binding in werking te evalueren. Dit is een meer betrouwbare test dan in vitro omdat men dan een grote hoeveelheid vloeistof gebruikt, wat klinisch niet relevant is (14).

Biocompabiliteit

BioRoot™ RCS eluties en zelfs een directe cel uit­zaaiing over het materiaal toonden een hoge graad van celproliferatie. Men zag bij BioRoot™ RCS een hogere migratie van stamcellen uit het paro­dontale ligament, en deze cellen behielden hun mesenchymale fenotype (26). Dit werd bevestigd door een andere studie die eluties van BioRoot™ RCS en andere tricalciumsilcaat sealers samen met AH Plus onderzocht. Die elutie toonde na 1 dag geen cytotoxisch effect terwijl extracten na 48 en 72 uur een milde toxiciteit vertoonden (27). De 1­dag elutie van BioRoot™ RCS werd ook in een andere studie geëvalueerd en hieruit bleken er geen dubbelstrengbreuken van het DNA aanwezig te zijn in vergelijking met andere kunsthars­ en sili­caatgebaseerde wortelkanaal sealers (28).

BioRoot™ RCS compromitteerde geenszins het mineralisatie potentieel van pulpaire A4 cellen. Het is minder toxisch dan Pulp Canal Sealer, een zink ­ oxide­eugenol materiaal. BioRoot™ RCS lokt geen differentiatie van de pulpaire stamcellen uit maar verzekert hun osteo­odontogene intrinsieke eigen­ schappen (29). Het toonde ook minder toxisch ef­fect dan Pulp Canal Sealer op de cellen in het parodontale ligament, en induceerde een hogere secretie van angio­ en osteogene groeifactoren.

Fig. 4: Confocale microscopische beelden van de BioRoot™ RCS­interface met dentine op verschillende niveaus langs het wortelkanaal die de minerale infiltratiezone en sealer­tags in dentinale tubuli tonen (overgenomen met toestemming van Viapiana et al. 2016).

Vullen met BioRoot™ RCS

Irrigatie beïnvloedt de eigenschappen van BioRoot™ RCS. EDTA als finale irrigatie­vloeistof vermindert het vrijstellen van calcium met de helft (31). Bovendien con­stateerde men dat er in contact met de dentine geen calciumfosfaatfase gevormd werd (31). Dit ziet men in Fig. 5 waar men de gevormde kristallijne fase bij gebruik van speeksel of EDTA als finaal irrigatiemiddel alvorens te vullen, vergelijkt. BioRoot™ RCS toonde wel de grootste antimicrobiële acti­viteit na spoelen met EDTA. Deze activiteit lag beduidend hoger dan bij MTA Fillapex en AH Plus en wordt bevorderd bij gebruik van EDTA als irrigatievloeistof (25). Fosfaat­rijke spoelmiddelen worden afgeraden in combinatie met BioRoot™ RCS, en ook met alle andere tricalciumsilicaat sealers. 

De hitte­ontwikkeling bij toepassing van de verti­cale warme condensatietechniek beïnvloedt de vloei en dikte van BioRoot™ RCS. Men gebruikt deze sealer dus met de single cone techniek of la­terale guttapercha condensatie (16). De vultechniek bepaalt de sealerkeuze. De fabrikant raadt de koude techniek aan wegens de antibacteriële eigen schap pen van BioRoot™ RCS: de aanwezig­heid van deze sealer kan de resterende micro­organis men in de wortelkanaalruimte en dentine tubuli elimineren. De hoge antimicrobiële activiteit blijft gelden bij om het even welk irrigatiemiddel (25). Ook de herbehandeling van een kanaalvulling met een enkele guttaperchapunt in combinatie met Bio ­ Root™ RCS is eenvoudiger in vergelijking met AH Plus, omdat er minder sealerresten overblijven en een kortere behandelingstijd werd vastgesteld (32).

Fig. 5: RX­diffractiekaart van BioRootTM RCS na contact met geïrrigeerde dentine met speeksel of EDTA, toont de verminderde calciumfosfaat afzetting op het materiaal in contact met dentine na spoelen met EDTA, zoals aangeduid met de zwarte pijl. Overgenomen met toestemming van Harik et al. 2016.

Conclusie

BioRoot™ RCS is te gebruiken met om het even welke single cone koude vultechniek. De oplosbaar­heid van het materiaal verhoogt de ionenuitwis­seling met de omgeving en dus de biologische respons. BioRoot™ RCS is een sterk antimicro­bieel materiaal wat nog versterkt wordt door het gebruik van EDTA. Deze sealer werd niet volgens de klassieke regels van hermetische afsluiting ont­wikkeld, maar focust vooral op het creëren van een wortelkanaal omgeving met een verhoogde biolo­gische en antibacteriële activiteit. Dus een para­digmashift met BioRoot™ RCS is mogelijk.