Quality parameters of restorations in cavities prepared by Er: YAG laser QSP mode, comparing with conventional method (burs)
Creators: name: Καλλής, Αντώνης Μ.
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2019
Subjects: Υβριδική ζώνη
Er:YAG Laser
Παρασκευή κοιλότητας
Λειτουργία QSP
Hybrid layer
Cavity preperation
QSP mode

description: Σκοπός αυτής της έρευνας είναι η αξιολόγηση των χαρακτηριστικών της υβριδικής ζώνης σε συνδυασμό με δύο μεθόδους παρασκευής κοιλοτήτων, χρησιμοποιώντας Er: YAG (2940 nm) Laser σε λειτουργία QSP (Quantum Square Pulse) και αερότορ με εγγλυφίδα καρβιδίου του τουνγκστενίου. Οι παρασκευασμένες κοιλότητες διερευνήθηκαν με δύο τεχνικές συγκόλλησης χρησιμοποιώντας ένα σύστημα ξεχωριστού σταδίου αδροποίησης (etch-and-rinse) και ένα αυτοαδροποιητικό (self-etch). Εξήντα πρόσφατα εξαγχθέντες τρίτοι γομφίοι χωρίστηκαν τυχαία σε τέσσερις ομάδες (η = 15). Παρασκευάστηκαν κοιλότητες Ι ομάδας μήκους 4 mm, πλάτους 3 mm και βάθους 3 mm χρησιμοποιώντας Laser Er: YAG (2,94 μm) σε λειτουργία QSP στις δύο ομάδες, στις άλλες δύο παρασκευάστηκαν οι κοιλότητες χρησιμοποιώντας εγγλυφίδα. Οι παράμετροι του laser ήταν: συχνότητα επανάληψης παλμών 15 Hz,, ισχύς 3.75 W και ενέργεια παλμού 250 mJ. Ο καταιονισμός νερού επί των δειγμάτων ήταν συνεχής με ροή 20 mL/min. Στη συνέχεια έγινε εφαρμογή δύο τεχνικών συγκόλλησης με GLUMA® 2 Bond (etch-and-rinse) και ClearfilTM Universal Bond Quick (self-etch). Για την αξιολόγηση της υβριδικής ζώνης, αποτυπώθηκαν φωτογραφίες με σαρωτικό ηλεκτρονικό μικροσκόπιο (SEM) και έγινε στοιχειομετρική ανάλυση (EDS) για τον ακριβέστερο προσδιορισμό της δομής, του πάχους της υβριδικής ζώνης και των επιμέρους χαρακτηριστικών της όπως το πάχος απομεταλλικοποημένης στιβάδας και το πάχος του συγκολλητικού παράγοντα πάνω από την υβριδική ζώνη. Οι εμφράξεις με Laser και etch-and-rinse τεχνική συγκόλλησης εμφάνισαν μεγαλύτερο πάχος υβριδικής ζώνης από ότι οι εμφράξεις με Laser στις οποίες χρησιμοποιήθηκε self-etch συγκολλητικός παράγοντας. Μεταξύ των δύο ομάδων που παρασκευάσθηκαν με εγγλυφίδα, δεν ανιχνεύθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές. Η χρήση του Er:YAG laser σε λειτουργία QSP οδηγεί σε σχηματισμό μεγαλύτερου πάχους υβριδικής ζώνης αλλά με απλοποιημένη διαδικασία και εξοικονόμηση χρόνου. Τέλος εντοπίζεται ανάγκη περεταίρω έρευνας για τη διερεύνηση και άλλων παραμέτρων όπως ο χρόνος και η αναγκαιότητα αδροποίησης, αλλά και η πραγματοποίηση μελετών για την αντοχή του δεσμού που επιτυγχάνεται όταν χρησιμοποιούνται συσκευές laser για την παρασκευή κοιλοτήτων.
description: The first purpose of this study was to examine the quality of cavity preparations using erbium-doped Er:YAG laser in association with the recently introduced QSP technology and compare it to cavities prepared by pulsed Er:YAG and the conventional bur. The Er:YAG laser parameters were 120 mJ for the QSP group and 125 µs pulse width and 120 mj for the Er:YAG group. Both laser settings were compared with the conventional bur group. Dentin and enamel surfaces of the cavities prepared with the above three distinct techniques were examined using Scanning Electron Microscopy. Comparison among the three groups led to the conclusion that laser-treated dentin samples exhibit homogenous surfaces without smear layer and with open dentinal tubules. Laser-treated enamel surfaces showed scaly appearance without smear layer. Both dentin and enamel samples treated with the carbide bur showed smear layer, groove marks, small-scale cracks, and clogged dentinal tubules. The QSP modality and medium short pulsed Er:YAG produce equally satisfactory results. QSP mode is a major advancement in terms of patient comfort and time saving for the dentist. The purpose of the second part of the research was to evaluate the thickness and characteristics of the hybrid layer. The first technique used Er:YAG laser in QSP mode and the second the carbide burs, combined with two diverse adhesive techniques the etch-and-rinse and self-etch. Sixty sound human third molars were used and were randomly divided into 4 groups (n=15). In the first two groups, large class I cavities were prepared using Er:YAG laser in QSP mode, while for the other two groups cavities were prepared using carbide burs. Laser parameters were, pulse repetition rate 15 Hz, and 250 mJ energy. During the procedure air and water flow were applied. Subsequently two different adhesive techniques were applied using the adhesive systems GLUMA® 2 Bond (etch-and-rinse) and ClearfilTM Universal Bond Quick (self-etch). SEM photomicrographs were taken for the qualitative evaluation of hybrid layer and elemental analysis was performed using Energy Dispersive X-ray Spectroscopy, for accurate determination of the limits of the hybrid layer. One-way ANOVA analysis of the data showed that the laser-treated groups exhibited thicker hybrid layers in comparison with the bur-treated groups. Between the laser-treated groups, the etch-and-rinse technique presented higher hybrid layer thicknesses than self-etch technique. Among the bur-treated groups no significant differences were detected. In conclusion cavity preparations with Er:YAG laser in QSP mode is advantageous for adhesion of composite restorations. Additional data are required in order to confirm the clinical effectiveness of this method, the acid pre-treatment timing and the evaluation of the resulting bond strength.