Zabieg uszczelnienia zagłębień anatomicznych zębów ma na celu izolację środowiska bruzd od środowiska jamy ustnej. Pośrednio ułatwia także oczyszczanie uszczelnionych powierzchni zębów (1, 2). Charakteryzuje się wysoką skutecznością w zapobieganiu próchnicy, co zostało udowodnione w licznych badaniach klinicznych (3-6). Najczęściej stosowanymi materiałami do uszczelniania są uszczelniacze na bazie żywic, kompomery oraz cementy szkło-jonomerowe czy szkło-jonomerowe modyfikowane żywicą (6). Dotychczas nie udowodniono jednak jednoznacznej przewagi klinicznej żadnego z wymienionych materiałów. Wytyczne międzynarodowych stowarzyszeń naukowych wskazują, że materiałami pierwszego wyboru są uszczelniacze na bazie żywic, natomiast cementy szkło-jonomerowe powinny być stosowane czasowo, z uwagi na ich gorszą retencję (5, 7, 8). W aktualnym piśmiennictwie pojawiają się też badania dotyczące zastosowania materiałów złożonych o półpłynnej konsystencji (typu flow), których niska lepkość czy mniejsza porowatość i lepsza odporność na ścieranie w stosunku do laków szczelinowych mogą przyczynić się do sukcesu klinicznego zabiegu uszczelniania (9-11). Nowe rodzaje materiałów złożonych – materiały samoadhezyjne typu flow (12) oraz materiały typu bulk fill o zmniejszonych naprężeniach podczas polimeryzacji (13) – stanowią również ciekawą alternatywę dla materiałów typu flow. Ich cechy mogą przyczynić się do uproszczenia procedury zabiegowej – w przypadku materiałów samoadhezyjnych, a także materiałów typu bulk fill – polepszenia retencji materiału w głębokich bruzdach, w których stosowanie standardowych materiałów półpłynnych mogłoby generować występowanie wysokich naprężeń podczas polimeryzacji (14). Warunkiem sukcesu klinicznego zabiegu uszczelniania jest, podobnie jak w przypadku wypełnień, zredukowanie szansy na mikroprzeciek bakteryjny poprzez szczelność zastosowanego materiału. Dlatego, w prezentowanych badaniach laboratoryjnych autorzy skupili się na ocenie stopnia wypełnienia bruzd przez materiały oraz występowania ewentualnych obszarów nieszczelności na granicy materiał-szkliwo.

Celem pracy jest ocena laboratoryjna stopnia wypełnienia bruzd przez materiały używane do uszczelniania bruzd i zagłębień anatomicznych oraz występowania nieszczelności połączenia między materiałami a szkliwem.

W badaniu użyto 15 zębów trzecich trzonowych stałych usuniętych ze wskazań ortodontycznych, bez objawów próchnicy (kod 0 według ICDAS II). Po oczyszczeniu powierzchni żujących szczotką na wolnoobrotową końcówkę stomatologiczną z użyciem pasty polerskiej Clean Polish (Kerr) zęby zostały losowo podzielone na trzy grupy reprezentujące badane materiały – lak szczelinowy na bazie żywic Helioseal F (Ivoclar Vivadent), materiał złożony samoadhezyjny Vertise Flow (Kerr) i materiał złożony typu bulk fill SDR (Dentsply Sirona) z zastosowaniem systemu łączącego XP Bond (Dentsply Sirona). Powierzchnie okluzyjne zostały wytrawione kwasem ortofosforowym 36% (Arkona) przez 20 sekund, wypłukane sprayem wodno-powietrznym, osuszone. Następnie, bruzdy zostały uszczelnione badanymi materiałami według instrukcji producenta (ryc. 1). Próbki zatopiono w żywicy epoksydowej, cięto wzdłuż długiej osi zęba (przez bruzdę centralną) w dwóch miejscach za pomocą tarczy diamentowej niskoobrotowej o grubości 0,4 mm (Isomet) z chłodzeniem wodnym. W ten sposób, każdy ząb został podzielony na trzy części, z których do badan? kwalifikowano dwie próbki z powierzchni nieprzylegających do siebie. Następnie, powierzchnie próbek zeszlifowano węglikiem krzemu o granulacji 25 μm, polerowano zawiesiną diamentową o malejącej granulacji: 3, 1, 0,25 μm. Po polerowaniu, próbki płukano w wodzie destylowanej w myjce ultradźwiękowej. Preparaty przechowywano w roztworze tymolu 0,4% nie dłużej niż 72 godziny, w temperaturze 4°C. Próbki zostały ocenione w mikroskopie optycznym (Smart Optic Basic, Seliga Microscopes) pod kątem obecności artefaktów uniemożliwiających dalszą ocenę (np. pęcherze powietrza, pęknięcia). Z badan? wykluczono 8 próbek (ryc. 2).

Następnie wykonano ocenę stopnia wypełnienia bruzd i adaptacji materiałów w skaningowym mikroskopie elektronowym (ang. scanning electron microscope – SEM) – JSM-6380 LA sprzężonym z mikrosondą elektronową EDS (Jeol). Po wykonaniu zdjęć każdej bruzdy w różnych powiększeniach zapisano je w formacie TIFF (ryc. 3).

Do przeprowadzenia pomiarów użyto programu graficznego Gimp 2.8.16. Wykonano pomiary: głębokości bruzdy, głębokości wypełnienia bruzdy przez materiał, pola powierzchni bruzdy, pola powierzchni materiału, obwodu materiału, długości nieprawidłowej adaptacji między materiałem a szkliwem. Pomiary przeprowadzano na zdjęciach wykonanych w powiększeniu 40-krotnym. Wszystkie wartości mierzone były przez program w pikselach. Na podstawie załączonej w każdym obrazie skali piksele przeliczano na mikrometry.

Do pomiaru głębokości bruzdy i głębokości zapływania materiału wyznaczono punkty odniesienia w celu zachowania powtarzalności pomiarów.

W celu pomiaru pola powierzchni najpierw zaznaczano obszar pomiaru. Użyto narzędzia „inteligentne nożyce”, które na podstawie zaznaczonej serii punktów kontrolnych tworzy jednolitą krzywą wzdłuż krawędzi o dużej kontrastowości. Takimi krawędziami jest krawędź materiału uszczelniającego na tle zęba (szkliwa) lub pustego niewypełnionego obszaru. Następnie zaznaczenie było skontrolowane pod kątem ewentualnych niedokładności. Po akceptacji kształtu zaznaczano wybrany fragment obrazu, odpowiadający zarówno obwodowi bruzdy, jak i materiału (ryc. 4). Za pomocą narzędzia histogramu notowano liczbę pikseli w zaznaczonym obszarze, czyli pole powierzchni określone w pikselach. Następnie dokonano przeliczenia pola na μm². Pomiar obwodu materiału oraz obwodu bruzdy wykonano podobnie jak w przypadku pola powierzchni, z tym że mierzono obwód zaznaczenia.

Dodatkowo mierzono długość nieodpowiedniej adaptacji materiału do ściany bruzdy, jeśli taka wystąpiła (ryc. 5). W przypadku wątpliwości, wykonywano zdjęcia w większych powiększeniach. Długość oznaczano za pomocą metody analogicznej do pomiaru obwodu. Wszystkie długości nieprawidłowej adaptacji dla danej próbki sumowano. Wyniki pomiarów zestawiono w tabelach w arkuszu kalkulacyjnym Excel 15.27 (Microsoft). Obliczono stosunek głębokości zapłynięcia materiału do głębokości bruzdy, pola powierzchni wypełnionego przez materiał do pola powierzchni bruzdy oraz długości niewłaściwej adaptacji materiału do obwodu materiału. W razie potrzeby wykonano odpowiednie przeliczenia jednostek.

Analizę statystyczną przeprowadzono, używając programu Statistica 12 (StatSoft). W każdym z obliczeń przyjęto poziom istotności p = 0,05. Obliczenia statystyczne dla wyników pomiarów wykonano na podstawie analizy wariancji. W celu określenia korelacji między typem bruzd a wybranymi wynikami pomiarów zastosowano współczynnik korelacji rang Spearmana.