Nd:yag lazerin kök-kanalı dentin dokusuna etkilerinin mikrobiyolojik ve morfolojik yönden değerlendirilmesi

Abstract

-165- ÖZET Daha önce yapılmış birçok çalışma kök kanal sisteminde Nd:YAG Lazer uygulamasının dezenfeksiyon potansiyelini göstermiştir. Bu çalışmanın amacı Nd:YAG Lazer uygulaması sonrasında kök kanal dentininde meydana gelen morfolojik ve mikrobiyolojik değişiklikleri saptamaktır. Çürüksüz, tek köklü, çekilmiş insan dişleri seçildi ve 1mm kalınlığında, 2mm eninde ve 6mm uzunluğundaki dentin örnekleri kesilerek hazırlandı. Smear tabakanın kaldırılmasından sonra 180 dentin örneği 10 dakika süresince 134°C de steril bir hale dönüşmesi için otoklavlandı. Bütün dentin örnekleri her biri üç gruptan oluşan üç ana gruba ayrıldı. Her bir ana grup 10ul Enterococcus faecalis (ATCC 29212), Pseudomonas aeruginosa (ATCC 10145) ve Candida albicans'tan (ATCC 90028) oluşan üç test suşu ile bir yüzlerinden bir mikropipet yardımı ile inoküle edildi. Birinci ana grup bir maya test suşu olan Candida albicans ile inoküle edildi. İkinci grup gram negatif test suşu olan Pseudomonas aeruginosa ile inoküle edildi ve sonuncu ana grup da gram pozitif test organizması olan Enterococcus faecalis ile inoküle edildi. Örnekler bakteri ekilmeyen yüzlerinden örneğe değmeden ve devamlı yüzeyi tarayan bir hareketle 10°'lik açıda Nd:YAG Lazerin fiberoptik ucu ile ışınlandı. Lazer uygulaması 10 saniyelik uygulama ve 15 saniyelik bekleme aralıkları ile dört kere tekrarlandı. Bütün ana grupların ilk gruplarına 1.5W, 15pps,100mj; ikinci gruplarına 1.8W, 15pps,120mj ve sonuncu gruplarına166 2W, 15pps, 130mj lazer uygulaması gerçekleştirildi. Her grubun lazerlenen 15 örneğinin 4'ü ve 5 kontrol örneğinin 2'si alınarak scanning electron microscop incelemesi için fiksasyonun ardından dehidrate edilerek hazırlandı. Her grupta geriye kalan kontrol ve lazerlenen örnekler mikrobiyolojik inceleme için hazırlandı. 24 saat ve 37°C'lik inkübasyondan sonra koloniler sayıldı ve geride kalan bakteri toplam sayıları hesaplandı. Lazer güç seviyeleri arasındaki karşılaştırma sonucu kayda değer fark bulundu (p<0,01). Birinci lazer güç seviyesi 1.5W, 15pps ve ikinci lazer seviyesi 81.8W, 15pps arasında bir fark bulunamadı (p>0,01). Üçüncü lazer güç seviyesi 2W,15pps ve diğer iki seviye arasında belirgin bir fark saptandı (p<0,01 ). 1.5W ve 1.8W lazer güç seviyelerinin etkisinin az olduğu görülürken 2W, 15pps'deki lazer güç seviyesinin etkili bir antimikrobiyal aktivite göstererek test mikroorganizmalarının %99,4'ünü inhibe ettiği saptandı. Pseudomonas aeruginosa gruplarının gösterdiği direnç üç lazer seviyesi ile karşılaştırıldığında mikrobiyolojik inceleme sonuçlan, Pseudomonas aeruginosa'nın lazer uygulamasına karşı duyarlılık gösterdiğini ve üç uygulama seviyesi arasında Pseudomonas aeruginosa grupları için herhangi bir istatistiksel belirgin farkın oluşmadığını gösterdi (p>0,01).-167- E.faecalis 1.5W lazer güç seviyesine direnç gösterirken bu direnci 1.8W ve 2W lazer seviyelerine karşı daha fazla sürdüremedi. 1.8W ve 2W lazer güç seviyeleri uygulanmış olan E.faecalis ile inoküle edilen gruplar arasında istatistiksel anlamlı fark oluşmazken (p>0,01); 1.5VV lazer uygulaması ile diğer iki grup arasında istatistiksel anlamlı bir fark oluştu (p<0,01). E.faecalis için ister 1.8W isterse 2W lazer uygulaması olsun yüksek antibakteriyel aktivite için bu seviyelerin uygun olduğu saptandı. C.albicans tüm test suşları arasında en yüksek direnci gösterdi. 2W lazer uygulaması yapılan tüm gruplar arasında sadece C.albicans grubu pozitif kültür sonuçları vermiştir. Her ne kadar 1.8W ve 2W lazer güç seviyeleriyle uygulama yapılan gruplar arasında belirgin anlamlı bir fark oluşmasa da C.albicans yüksek direnç gösterdi (p>0,01). Gram pozitif ve gram negatif bakterilerin SEM sonuçlarına göre yüksek veya düşük lazer güç seviyeleri uygulamaları yapılmış olsun tüm bakteriler hücre deformasyonları gösterdi. Düşük lazer güç seviyelerindeki hasar membran erozyonu, yüzey değişimleri ve yapısal plastik deformasyon olarak gerçekleşti. Yüksek lazer güç seviyelerinde oluşan hasar da tamamen parçalanmış hücreler ve etrafa saçılmış hücre artıkları şeklinde gözlemlendi. Yüksek veya alçak lazer güç seviyelerine karşı C.albicans hücre kontraksiyonu şeklinde cevap verirken, yüksek lazer güç seviyelerinde kuagüle olmuş amorf hacimlerin görüldüğü ve birbiri ile kaynaşmış maya-168- hücreleri gözlemlendi. Hücre şekilleri tamamen birbirinin içine kaynaşarak geçmiş bir görüntü sergiledi. SEM incelemesine göre 1.5W lazer güç seviyesi dentin derinliğindeki yapıda bir değişiklik meydana getirmedi. Lazer güç seviyesi 1.8W'a çıkarıldığında ışıma sonucunda semental yüzeyde dentin tübül açılımlarının yanı başında küçük çatlaklar oluştu. Ancak lazer güç seviyesi 2Wta uygulandığında bu çatlak hattının uzadığını ve dentin tübüllerinin tıkanmış bir görüntü sergilediği gözlemlendi. Sonuç olarak burada bildirilmiş olan bulgulara göre Nd:YAG Lazer uygulamasında kullanılan terapötik seviyelerin bakteri ve mayalar üzerinde etkili bir antimikrobiyal sonuç oluşturduğu ispatlandı. Bu sonuçlar ışığında kontamine dentinin derin tabakalarında Nd:YAG Lazer uygulamasının etkili bir dezenfeksiyon yaptığı tepit edilmiştir.

169 SUMMARY Previous studies, demonstrated the disinfecting potential of Nd: YAG Laser irradiation on the root canal system. The aim of this study was to evaluate the morphological and microbiological changes on the root canal dentin after irradiation with the Nd: YAG Laser. Non-carious, uniradicular, extracted human teeth were selected and cut into 1mm thick, 2mm in width and 6mm length dentin specimens. After removal of the smear layer, 180 dentin specimens were autoclaved for 10 minutes at 134°C to achieve sterility. Then the specimens were divided into three sets with 3 groups in each. Each set were then inoculated with 10ul of either of the three reference strains Enterococcus faecalis (ATCC 29212), Pseudomonas aeruginosa (ATCC 10145) and Candida albicans (ATCC 90028) on one side by means of a micropipette. The first set was inoculated with C.albicans as the yeast test strain, the second set was inoculated with Pseudomonas aeruginosa as the gram- negative test strain and the last was inoculated with Enterococcus faecalis as the gram- positive test organism. The samples were then irradiated on the bacteria- free side in a non-contact mode under constant scanning movement at an angle of 10° by use of the fiber optic of the Nd: YAG Laser. The laser irradiation comprised four irradiations of 10 seconds with 15-second intervals. The first groups of the three sets were irradiated at 1.5W, 1 5pps;-170- the second groups were irradiated at 1.8W, 15pps and the last ones were irradiated at 2.0W, 15pps. Four of 1 5 lased specimens and two of 5 control specimens of all from the groups were taken prepared for scanning electron microscopy investigation after fixation by dehydration. The rest of the controls and lased specimens of each group were prepared for the microbiological investigation. After incubation for 24 hours at 37°C the colonies were counted and the total number of bacteria was assessed. The comparation of the laser power settings showed a significant difference (p<0,01). There wasn't any difference (p>0,01) between the first laser power setting (1.5W, 15pps) and the second laser setting (1.8VV, 15pps). There was a significant difference (p<0,01) between the third laser power setting (2W, 15pps) and the two other ones. The laser power setting at 1.5W and 1.8W seemed io be less effective while the 2W, 1 5pps laser power setting create an effective antimicrobial activity with an inhabitation of %99,4 of the all reference strains. When the result of microbiological investigation for the resistance of the P. aeruginosa groups obtained compared with the three laser settings. It was found that P. aeruginosa is very sensitive to laser irradiation and-171 there isn't any statistically significant difference between the three- irradjation settings for P.aeruginosa groups (p>0,01). E.faecaiis showed resistance for the 1.5W laser power setting but not any more to the 1.8W and 2W laser settings. There is not any statistically significant difference between the groups that enucleated with E.faecaiis and treated with 1.8W and 2W laser power settings (p>0,01 ) but there is a significant difference between the group treated with 1.5w laser irradiation and the two others as well (p<0.01). Either 1.8W or 2W laser irradiation is suitable for a high antibacterial activity for E. faecalis. C.albicans showed the highest resistance rates between the reference strains. The only group that gave positive culture results of all reference strains at 2W laser irradiation was the C.albicans group. Although there was no significant difference between the groups irradiated with 1 -8W and 2W laser power settings C.albicans showed high resistance (p>0,01). According to the SEM findings of the gram positive and negative bacteria whether irradiated at low or high laser power settings they showed cell wall deformation. The damage of low laser power settings occurred to be as membrane erosion, surface alternations and plastic deformations of the structure. The damage of high laser power settings172- occurred to be as completely disintegrated cells and scattered cell debris. C.şlbicans showed cell contraction at low or high laser power setting, coagulated, amorphous masses were seen in which the shape of the yeast melted with one another at high laser power settings. The cell bodies seemed to be totally fused together. SEM investigation illustrated that 1.5W laser power setting didn't change the structure of dentin in deep layers. When we increased the laser power setting to 1.8W the irradiation created small cracks in the neighborhood of the dentin tubules orifices at the cemental side. But the crack line increased the dentin tubules seemed to be obturated when the laser power setting applied at 2W. Finally, the findings reported here determines that Nd: YAG laser irradiation at the standart therapeutical setting which has been proved to be affective had an antimicrobial effect both on bacteria an fungus. The results underline that Nd: YAG laser irradiation is able to disinfect ever- deeper layers of contaminated dentin.