Dental and Medical Problems

Dent Med Probl
Index Copernicus (ICV 2020) – 128.41
MEiN – 70 pts
CiteScore (2021) – 2.0
JCI – 0.5
Average rejection rate (2021) – 81.35%
ISSN 1644-387X (print)
ISSN 2300-9020 (online)
Periodicity – quarterly

Download PDF

Dental and Medical Problems

2014, vol. 51, nr 3, July-September, p. 308–317

Publication type: original article

Language: English

Creative Commons BY-NC-ND 3.0 Open Access

Resin Infiltration of Natural Caries Lesions on Smooth Surfaces of Primary Teeth – in Vitro Studies

Infiltracja żywicą naturalnych plam próchnicowych na powierzchniach gładkich zębów mlecznych – badania in vitro

Anna Turska-Szybka1,A,B,C,D,E,F, Mariusz Andrzejczuk2,B,C, Małgorzata Lewandowska2,C, Dariusz Gozdowski3,C,E,F, Dorota Olczak-Kowalczyk1,A,B,C,D,E,F

1 Zakład Stomatologii Dziecięcej, Warszawski Uniwersytet Medyczny, Warszawa, Polska

2 Wydział Inżynierii Materiałowej, Politechnika Warszawska, Warszawa, Polska

3 Katedra Doświadczalnictwa i Bioinformatyki, Wydział Rolnictwa i Biologii, SGGW, Warszawa, Polska

Abstract

Background. Resin infiltration closes micropores of the enamel. The aim is to reduce the micropores and seal the surface, to create barrier from the influence of cariogenic bacteria, impe the diffusion of acids and prevent the loss of minerals. In vitro studies have shown partial resin penetration and a small increase in its hardness. These results may not apply to primary teeth. Only a few studies have assessed the sensitivity of the infiltrated surface to acidic liquids.
Objectives. Evaluation of the resin infiltration of natural carious lesions including resin penetration, microhardness of lesions and protective potential against acidic challenge in vitro.
Material and Methods. 21 extracted primary molars shoving white spots on smooth surfaces were selected. 18 samples were submitted to infiltration with Icon® according to the protocol, 3 samples were untreated. 6 infiltrated samples were further immersed in an acidic solution three times for 5 min with an interval of 1 h (3 to pH ~ 2.8 and 3 to pH ~ 3.6). Samples were positioned in acrylic resin. Infiltrated surface, the depth of infiltration and microhardness were evaluated.
Results. The mean depth of carious spots was 270.8 ± 147.7 μm, the maximum penetration depth of the resin ~ 182.2 ± 119.4 μm (64.2% depth of carious spots). The infiltrated samples not exposed to acid challenge and exposed to pH of ~ 3.6 liquid had preserved the continuity of the contour. Exposure to pH of ~ 2.8 liquid resulted in the loss of enamel contour. Sound enamel microhardness was 310 VHN, within the infiltrated lesions 64.8 VHN, while non-infiltrated lesions 27.0 VHN.
Conclusion. Icon® infiltrates at least half the depth of enamel lesions in primary teeth. The degree of penetration increases with the depth of the lesion. Caries infiltration does not significantly affect its hardness and protective potential against acidic challenge.

Streszczenie

Wprowadzenie. Metoda infiltracji polega na zamknięciu mikroporów szkliwa żywicą. Celem infiltracji jest zmniejszenie mikroporowatości i uszczelnienie powierzchni, tj. stworzenie bariery izolującej od wpływu bakterii kariogennych utrudniającej dyfuzję kwasów i zapobiegającej utracie minerałów. W badaniach in vitro wykazano zróżnicowaną penetrację żywicy w głąb demineralizacji szkliwa i zwiększenie twardości infiltrowanej powierzchni. Wyniki te mogą niecałkowicie odnosić się do zębów mlecznych. Jedynie nieliczne badania oceniają wrażliwość infiltrowanych powierzchni na działanie płynów o odczynie kwaśnym.
Cel pracy. Ocena in vitro infiltracji żywicą naturalnych plam próchnicowych zębów mlecznych.
Materiał i metody. Do badań wykorzystano 21 usuniętych zębów trzonowych mlecznych z plamami próchnicowymi. 3 plamy pozostawiono bez ingerencji, 18 infiltrowano żywicą Icon® (DMG, Germany), w tym 6 dodatkowo zanurzano w roztworach o odczynie kwaśnym 3-krotnie po 5 minut z godzinną przerwą. Próbki inkludowano w żywicy akrylowej. W skaningowym mikroskopie elektronowym oceniano powierzchnię infiltrowanej plamy, głębokość infiltracji i wpływ płynów o odczynie kwaśnym na powierzchnię infiltrowanego szkliwa oraz jej mikrotwardość według Vickersa.
Wyniki. Głębokość białych plam próchnicowych wynosiła średnio 270,8 ± 147,7 μm, głębokość penetracji żywicy ~ 182,2 ± 119,4 μm (64,2% głębokości plamy próchnicowej). W infiltrowanych próbkach nienarażonych na erozję kwasu oraz poddanych działaniu płynu o pH ~ 3,6 stwierdzono zachowaną ciągłość linii szkliwa w obrębie infiltrowanej plamy i w jej okolicy. Ekspozycja na płyn o pH ~ 2,8 spowodowała utratę konturu szkliwa. Mikrotwardość zdrowego szkliwa wyniosła średnio 310 VHN; szkliwa infiltrowanej plamy próchnicowej średnio 64,8 VHN, natomiast szkliwa w obrębie nieinfiltrowanej plamy średnio 27,0 VHN. Mikrotwardość szkliwa infiltrowanych plam była istotnie statystycznie większa w porównaniu z mikrotwardością szkliwa plam nieinfiltrowanych, jednak mniejsza niż zdrowego szkliwa.
Wnioski. Żywica infiltruje co najmniej połowę głębokości plamy próchnicowej szkliwa zęba mlecznego. Stopień penetracji żywicy zwiększa się wraz z głębokością zmiany. Infiltracja plamy próchnicowej nie wpływa jednak istotnie na jej mikrotwardość i wrażliwość na działanie płynów o odczynie kwaśnym.

Key words

white spot lesion, primary teeth, resin infiltration, microhardness, SEM

Słowa kluczowe

plama próchnicowa, zęby mleczne, infiltracja żywicą, SEM, mikrotwardość

References (43)

  1. Kielbassa A.M., Muller J., Gernhardt C.R.: Closing the gap between oral hygiene and minimally invasive dentistry: a review on the resin infiltration technique of incipient (proximal) enamel lesions. Quintessence Int. 2009, 40, 663–681.
  2. Kielbassa A.M., Ulrich I., Treven L., Mueller J.: An updated review on the resin infiltration technique of incipient proximal enamel lesions. Med. Evol. 2010, 26, 4, 3–15.
  3. Paris S., Meyer-Lueckel H., Kielbassa A.M.: Resin infiltration of natural caries lesions. J. Dent. Res. 2007, 86, 662–666.
  4. Paris S., Meyer-Lueckel H.: Inhibition of caries progression by resin infiltration in situ. Caries Res. 2010, 44, 47–54.
  5. Paris S., Hopfenmueller W., Meyer-Lueckel H.: Resin infiltration of caries lesions: efficacy randomized trial. J. Dent. Res. 2010, 89, 823–826.
  6. Paris S., Meyer-Lueckel H.: Infiltrants inhibit progression of natural caries lesions in vitro. J. Dent. Res. 2010, 89, 1276–1280.
  7. Meyer-Lueckel H., Chatzidakis A., Naumann M., Dörfer C.E., Paris S.: Influence of application time on penetration of an infiltrant into natural enamel caries. J. Dent. 2011, 39, 465–469.
  8. Paris S., Soviero V.M., Seddig S., Meyer-Lueckel H.: Penetration depths of an infiltrant into proximal caries lesions in primary molars after different application times in vitro. Int. J. Paediatr. Dent. 2012, 22, 349–355.
  9. Www.dmg–dental.com/www.drilling–no–thanks.com.
  10. Kantovitz K.R., Pascon F.M., Nobre-dos-Santos M., Puppin-Rontani R.M.: Review of the effects of infiltrants and sealers on non-cavitated enamel lesions. Oral Health Prev. Dent. 2010, 8, 295–305.
  11. Meyer-Lueckel H., Paris S.: Improved resin infiltration of natural caries lesions. J. Dent. Res. 2008, 87, 1112–1116.
  12. Meyer-Lueckel H., Paris S.: Progression of artificial enamel caries lesions after infiltration with experimental light curing resins. Caries Res. 2008, 42, 117–124.
  13. Meyer-Lueckel H., Paris S., Kielbassa A.M.: Surface layer erosion of natural caries lesions with phosphoric and hydrochloric acid gels in preparation for resin infiltration. Caries Res. 2007, 41, 223–230.
  14. Paris S., Dörfer C.E., Meyer-Lueckel H.: Surface conditioning of natural enamel caries lesions in deciduous teeth in preparation for resin infiltration. J. Dent. 2010, 38, 65–71.
  15. Robinson C., Brookes S.J., Kirkham J., Wood S.R., Shore R.C.: In vitro studies of the penetration of adhesive resins into artificial caries-like lesions. Caries Res. 2001, 35, 136–141.
  16. Gray G.B., Shellis P.: Infiltration of resin into white spot caries-like lesions of enamel: an in vitro study. Eur. J. Prosthodont. Restor. Dent. 2002, 10, 27–32.
  17. Paris S., Bitter K., Naumann M., Dörfer C.E., Meyer-Lueckel H.: Resin infiltration of proximal caries lesions differing in ICDAS codes. Eur. J. Oral Sci. 2011, 119, 182–186.
  18. Schneider H., Albert M., Busch M., Haefer M., Jentsch H.: Infiltration of natural caries lesions with monomer under simulated conditions of the oral cavity. DMG 2008, Hamburg, Germany, www.dmg–dental.com.
  19. Paris S., Bitter K., Renz H., Hopfenmuller W., Meyer-Lueckel H.: Validation of two dual fluorescence techniques for confocal microscopic visualization of resin penetration into enamel caries lesions. Microsc. Res. Tech. 2009, 72, 7, 489–494.
  20. Meyer-Lueckel H., Paris S.: Infiltration of natural caries lesions with experimental resins differing in penetration coefficients and ethanol addition. Caries Res. 2010, 44, 408–414.
  21. Paris S., Meyer-Lueckel H.: Influence of application frequency of an infiltrant on enamel lesions. J. Dent. Res. 2008, 87, Spec Iss B, 1585.
  22. Subramaniam P., Girish Babu K.L., Lakhotia D.: Evaluation of penetration depth of a commercially available resin infiltrate into artificially created enamel lesions: An in vitro study. J. Conserv. Dent. 2014, 17, 146–149.
  23. Neuhaus K.W., Schlafer S., Lussi A., Nyvad B.: Infiltration of natural caries lesions in relation to their activity status and acid pretreatment in vitro. Caries Res. 2012, 47, 203–210.
  24. Paris S., Soviero V.M., Schuch M., Meyer-Lueckel H.: Pretreatment of natural caries lesions affects penetration depth of infiltrants in vitro. Clin. Oral Investig. 2013, 17, 2085–2089.
  25. Paris S., Meyer-Lueckel H., Stiebritz M., Kielbassa A.M.: Surface layer erosion of enamel caries lesions in primary teeth in preparation for resin infiltration. Caries Res. 2007, 41, 268–334.
  26. Paris S., Soviero V.M., Chatzidakis A.J., Meyer-Lueckel H.: Penetration of experimental infiltrants with different penetration coefficients and ethanol addition into natural caries lesions in primary molars. Caries Res. 2012, 46, 113–117.
  27. Ogodescu A., Morvay A.A., Ogodescu E., Rusu L.C., Sala C., Zetu I., Ardelean L., Bratu C.: Visualization of resin penetration into enamel caries lesions of temporary teeth – a confocal microscopic study. Rev. Chim. 2012, 63, 82–85.
  28. Soviero V., Paris S., Séllos M., Meyer-Lueckel H.: Effects of application time on infiltrant caries penetration ex vivo. J. Dent. Res. 2010, 89, Spec Iss A, 2521.
  29. Soviero V.M., Paris S., Leal S.C., Azevedo R.B., Meyer-Lueckel H.: Ex vivo evaluation of caries infiltration after different application times in primary molars. Caries Res. 2012, 28, 47, 110–116.
  30. Bashir E., Ekberg O., Lagerlof F.: Salivary clearance of citric acid after an oral rinse. J. Dent. 1995, 23, 209–212.
  31. Davila J.M., Buonocore M.G., Greeley C.B., Provenza D.V.: Adhesive penetration in human artificial and natural white spots. J. Dent. Res. 1975, 54, 999–1008.
  32. Arnold W.H., Gaengler P.: Light – and electronmicroscopic study of infiltration of resin into initial caries lesions – a new methodological approach. J. Microsc. 2012, 245, 26–33.
  33. Paris S., Meyer-Lueckel H., Cölfen H., Kielbassa A.M.: Resin infiltration of artificial enamel caries lesions with experimental light curing resins. Dent. Mater. J. 2007, 26, 582–588.
  34. Schmidlin P.R., Sener B., Attin T., Wiegand A.: Protection of sound enamel and artificial enamel lesions against demineralisation: caries infiltrant versus adhesive. J. Dent. 2012, 40, 851–856.
  35. Rocha Gomes Torres C., Marcondes Sarmento Torres L., Silva Gomes I., Simoes de Oliveira R., Buhler Borges A.: Effect of caries infiltration technique and fluoride therapy on the color masking of white spot lesions. J. Dent. 2011, 39, 202–207.
  36. Van Landuyt K.L., Nawrot T., Geebelen B., De Munck J., Snauwaert J., Yoshihara K., Scheers H., Godderis L., Hoet P., van Meerbeek B.: How much do resin-based dental materials release? A meta-analytical approach. Dent. Mater. 2011, 27, 723–747.
  37. Ortengren U., Wellendorf H., Karlsson S., Ruyter I.E.: Water sorption and solubility of dental composites and identification of monomers released in an aqueous environment. J. Oral Rehabil. 2001, 28, 1106–1115.
  38. Sideridou I.D., Karabela M.M., Vouvoudi E.C.: Volumetric dimensional changes of dental light-cured dimethacrylate resins after sorption of water or ethanol. Dent. Mater. 2008, 24, 1131–1136.
  39. Ryge G., Foley D.E., Fairhurst C.W.: Micro-indentation hardness. J. Dent. Res. 1961, 40, 1116–1126.
  40. Chuenarrom Ch., Benjakul P., Daosodsai P.: Effect of indentation load and time on Knoop and Vickers microhardness tests for enamel and dentin. Materials Res. 2009, 12, 473–476.
  41. Taher N.M., Alkhamis H.A., Dowaidi S.M.: The influence of resin infiltration system on enamel microhardness and surface roughness: an in vitro study. Saudi Dent. J. 2012, 24, 79–84.
  42. Pancu G., Andrian S., Iovan G., Ghiorghe A., Topoliceanu C., Moldovanu A., Georgescu A., Pancu I., Stoleriu S.: Study regarding the assessment of enamel microhardness in incipient carious lesions treated by Icon method. Rom. J. Oral Rehab. 2011, 3, 4, 94–100.
  43. Torres C.R., Rosa P.C., Ferreira N.S., Borges A.B.: Effect of caries infiltration technique and fluoride therapy on microhardness of enamel carious lesions: Oper. Dent. 2012, 37, 363–369.