Effectiveness of disinfection of root canals using various laser techniques

Joanna Grącka-Mańkowska, Beata Zarzycka, Halina Pawlicka

Streszczenie

Cel. Porównanie skuteczności promieniowania lasera diodowego i dezynfekcji fotoaktywnej (PAD) w dezynfekcji kanałów korzeniowych zębów bydlęcych, zakażonych Enterococcus faecalis.

Materiał i metodyka. 1. Świeżo usunięte jednokanałowe zęby bydlęce. 2. Enterococcus faecalis, szczep ATCC 11420 pochodzący z Polskiej Kolekcji Mikroorganizmów Instytutu Immunologii i Terapii Doświadczalnej Polskiej Akademii Nauk we Wrocławiu. 3. Laser diodowy (Diode LX mini 980 nm, 10 W, Lasotronix). Opracowane i wysterylizowane zęby bydlęce zakażano E. faecalis, a następnie inkubowano w warunkach tlenowych przez 24 godziny. Zęby podzielono na 3 grupy (1 -3). Zakażone zęby z grupy 1  poddano aplikacji światła laserowego o wartości mocy 1500 mW, a w grupie 2 zastosowano technikę PAD (photo activated disinfection). Grupa 3 stanowiła kontrolę zakażenia. Materiał pobrany z wnętrza kanałów wysiewano na wybiórcze podłoże Enterococcosel Agar i określano CFU (ang. colony forming unit) dla każdej próbki w przeliczeniu na 1 mg zębiny.

Wyniki. Różnice w otrzymanych średnich wartościach CFU/mg dla poszczególnych grup okazały się istotne statystycznie (p < 0,001). Największą średnią wartość CFU/mg odnotowano w grupie 3 (kontrola zakażenia). Istotną statystycznie redukcję liczebności populacji uzyskano w grupie 1 (1500 mW, CW – continuous wave, opcja pracy ciągłej lasera). W grupie 2 nie odnotowano istotnej statystycznie redukcji liczebności populacji patogenu.

Wnioski. Przeprowadzone badania laboratoryjne dowodzą, iż laser diodowy może być pomocnym narzędziem w dezynfekcji przestrzeni kanału korzeniowego zakażonego Enterococcus faecalis.

 

Abstract

Aim. Comparison of effectiveness of diode laser irradiation and photoactive disinfection (PAD) in disinfection of root canals in bovine teeth infected with Enterococcus faecalis.

Materials and methods. 1. Freshly extracted single canal bovine teeth. 2. Enterococcus faecalis, strain ATCC 11420 coming from the Polish Collection of Microorganisms, Institute of Immunology and Experimental Therapy, PAN  Wrocław. 3. diode Laser (Diode LX mini 980 nm, 10 W, Lasotronix). Prepared and sterilised bovine teeth were infected with E. faecalis, and then incubated in aerobic conditions for 24 hours. The teeth were divided into 3 groups (1-3). Infected teeth from group 1 were subjected to application of laser light of strength 1500 mW, and in group 2 the PAD technique (photo activated disinfection) was used. Group 3 was the infection control. Material taken from inside the canals was sown on a selective Enterococcosel Agar medium and was determined as a colony forming unit CFU) for each sample converted per 1 mg dentine.

Results. Differences in mean values obtained of CFU/mg for individual groups were found to be statistically significant(p < 0,001). The highest mean value for CFU/mg was found in group 3 (infection control). Statistically significant reduction in count of population was achieved in group 1 (1500 mW, CW – continuous wave, option coninuous laser function). In group 2 there were not found to be any statistically significant reductions in count of pathogen population.

Conclusions. The laboratory studies show that the diode laser may be of help in disinfection of surfaces of the root canal infected with Enterococcus faecalis.

 

Hasła indeksowe: laser diodowy, dezynfekcja fotoaktywna, leczenie kanałowe

Key words: diode laser, photo activated disinfection, root canal treatment

PIŚMIENNICTWO

1. Haapasalo M, Udnćs T, Endal U.: Persistent , recurrent , and acquired infection of the root canal system post-treatment. Endod .Topics,  2003, 6, 29-56.

2. Pinheiro E.T. i wsp.: Phenotypic and genotypic identification of enterococci isolatedfrom canals of root-filled teeth with periapical lesions. Oral Microbiol. Immunol., 2006,21, 3, 137-144.

3. De Souza E.B. i wsp.: High-power diode laser in the disinfection in depth of the Root canal dentin. Oral Surg. Oral Med. Oral Pathol. Oral Radiol. Endod.,  2008, 106, 1, e68-72.

 4. Spratt D.A. i wsp.: An in vitro evaluation of the antimicrobial efficacy of Irrigants on biofilms of root canal isolates. Int. Endod. J., 2001, 34, 300-307.

5. Distel J.W., Hatton J.F., Gillespie M.J.: Biofilm formation in medicated root canals. J. Endod., 2002, 28, 10, 689-693.

6. Lima K.C., Fava L.R., Siqueira J.F.: Susceptibilities of Enterococcus faecalis biofilms to some antimicrobial medications. J. Endod., 2001, 27, 10, 616-619.

7. Stuart C.H. i wsp.: Enterococcus faecalis: its role in root canal treatment failure and current concepts in retreatment. J. Endod., 2006, 32, 2, 93-98.

8. Sedgley C.M., Lennan S.L., Clewell D.B.: Prevalence, phenotype and genotype of oral enterococci. Oral Microbiol. Immunol., 2004, 19, 2, 95-101.

9. Haapasalo M., Shen Y.A., Ricucci D.: Reasons for persistent and emerging post-treatment endodontic disease. Endod. Topics, 2011, 18, 31-50.

10. Evans M. i wsp.:  Mechanisms involved in the resistance of Enterococcus faecalis to calcium hydroxide. Int. Endod. J., 2002, 35, 3, 221-228.

11. Nair P.N.R.: On the causes of persistent apical periodontitis: a review. Int. Endod. J.,  2006, 39, 4, 249-281.

12. Lins R.X. i wsp.:  Antimicrobial resistance and virulence traits of Enterococcus faecalis from primary endodontic infections. J. Dent., 2013, 41, 9,779-786.

13. Fux C.A. i wsp.: Survival strategies of infectious biofilms. Trends Microbiol., 2005, 13, 1, 34-40.

14. Stewart P S., Costerton J.W.: Antibiotic resistance of bacteria in biofilms. Lancet, 2001, 358, 9276, 135-138.

15. Kouchi Y. i wsp.: Location of Streptococcus mutans in the dentinal tubules of open infected root canals. J. Dent. Res.,1980, 59, 12, 2038-2046.

16. Klinke T., Klimm , Gutknecht N.: Antibacterial effects of Nd:YAG laser irradiation within root canal dentin. J. Clin. Laser Med. Surg., 1997, 15, 1. 29-31.

17. Moritz A. i wsp: In vitro irradiation of infected root canals with a diode laser: Results of microbiologie , infrared spectrometric, and stain penetration  examinations. Quintessence Int., 1997, 28, 3, 205-210.

18. Berutti E., Marini R., Angeretti A.: Penetration ability of different irrigants into dentinal tubules. J. Endod., 1997, 23, 12, 725-727.

19. Diallo B., Diatta M.: Evaluation de la hauteur du delta apical des dents antérieures maxillaires. Intéręt chirurgical. Odontostomatol. Trop.,  2002, 25, 100, 33-36.

20. Martins M.R. i wsp.:. Efficacy of Er,Cr:YSGG laser with endodontical radial Firing  tips on the outcome of endodontic treatment: blind randomized controlled clinical trial with six-month evaluation. Lasers Med. Sci., 2013, 28, 4, 1049-1055.

21. Vaarkamp J., ten Bosch J., Verdonschot E.: Propagation of light through human dental enamel and dentine. Caries Res., 1995, 29, 1, 8-13.

22. Odor T.M. i wsp.: Laser light transmission in teeth: a study of the patterns in different species. Int. Endod. J., 1999, 32, 4, 296-302.

23.Gutknecht N. i wsp.: Bactericidal effect of the Nd:YAG laser  in in vitro root canals. J. Clin. Laser Med. Surg., 1996, 14, 2, 77-80.

24. Parirokh M.  i wsp.:. Effect of 808nm diode laser irradiation on root canal walls after smear layer removal: a scanning electron microscope study. Iran. Endod. J., 2007, 2, 2, 37-42.

25. Gutknecht N.  i wsp.: F. Diode laser radiation and its bactericidal effect in root canal wall dentin. J. Clin. Laser Med. Surg., 2000, 18, 2, 57-60.

26. Grącka-Mańkowska J., Pawlicka H.: Badanie wpływu promieniowania Laserowego na liczebność populacji Enterococcus faecalis w kanałach zębów. Doniesienie wstępne. Mag. Stomatol.,  2013, XXIII, 6, 82-85.

27.Grącka-Mańkowska J., Zarzycka B., Pawlicka H.: Impact of diode laser irradiationon the size of Enterocuccus faecalis population in the canals of bovine teeth – an in vitro study. J Stoma.,  2015, 68,1, 48-58.

28. Konopka K., Gośliński T.: Photodynamic therapy in dentistry. J. Dent. Res.,  2007, 86 , 8, 694-707.