Evaluation of fracture resistance of roots obturated with different root canal sealers and corresponding root canal filling techniques

Abstract

Aim: The purpose of this study is to comparatively evaluate the fracture resistance and fracture patterns of roots obturated with various root canal sealers and corresponding root canal filling techniques using in vitro methods. Materials and Methods: Fifty non-carious, recently extracted, mandibular premolar teeth with similar buccal-lingual and mesial-distal dimensions were divided into five groups (n = 10 each). Group 1 served as negative control and received no canal shaping and obturation of root canals. Group 2 served as positive control and received canal shaping but no obturation of root canals. Group 3 received canal shaping and obturation of root canals with resin based sealers (AH Plus®) using continuous wave compaction technique. Group 4 received canal shaping and obturation of root canals with bioceramic based sealers (Ceraseal®) using single-cone technique. Group 5 received canal shaping and orthograde obturation of root canals with MTA (ProRoot MTA®) using monoblock obturation technique. All samples were radiographed buccolingually and mesiodistally to assess quality of the root canal obturation. All samples were mounted on universal testing machine (Instron, South Korea) for fracture resistance test. Fracture was determined when the load showed instantaneous drop. One general dentist performed all root canal treatment and fracture resistance test. The same general dentist examined fracture feature of all samples under dental microscope (Zeiss, Dentsply, South Korea) with 12.5x widefield eyepieces after fracture resistance test. Results: Resin based sealer (AH plus) (53.4 MPa), bioceramic based sealer (68.6 MPa) and MTA (ProRoot MTA®) (52.7 MPa) showed mean force higher than negative control (50.8 MPa) and positive control groups (44.4 MPa). Bioceramic sealer with single-cone technique showed highest fracture strength (68.6 MPa) with statistically significant difference (P < 0.05). Conclusion: Under the limitation of this study, the combination of bioceramic based sealer and single-cone filling technique showed highest fracture resistance compared to resin based sealer with continuous wave compaction technique and MTA with monoblock obturation technique. 연구 목적: 본 연구는 다양한 근관실러와 근관충전을 할 때 나타나는 치근의 파절강도와 파절 양상을 in vitro 시험을 통하여 비교해보고자 한다. 실험 재료 및 방법: 치아 우식이 없으며 유사한 협설 폭 및 근원심 길이를 가진, 최근에 발거된 하악 소구치 50개를 각 10개씩 5개의 군으로 분류하였다. 1군은 음성 대조군으로 근관 성형 및 근관 충전을 시행하지 않았다. 2군은 양성 대조군으로 근관 성형은 시행하였으나 근관 충전을 시행하지 않았다. 3군은 근관 성형 및 continuous wave technique로 resin based sealers (AH Plus®)를 사용하여 근관 충전을 시행하였다. 4군은 근관 성형 및 single-cone technique로 bioceramic based sealers (Ceraseal®)를 사용하여 근관 충전을 시행하였다. 5군은 근관 성형 및 monoblock obturation technique로 MTA (ProRoot MTA®)를 사용하여 근관 충전을 시행하였다. 모든 실험군은 근관 충전 후 협설측 및 근원심 방향으로 방사선 사진을 촬영하여 충전의 질을 평가하였으며, 만능시험기(Instron, South Korea)로 치근 파절이 될 때까지 하중을 가하여 파절 저항을 측정하였다. 한 명의 치과의사가 모든 실험군의 근관 성형, 근관 충전 및 파절 강도 실험을 진행하였으며, 파절 강도 실험 후 미세 현미경(Zeiss, Dentsply, South Korea) 및 12.5x widefield eyepieces으로 파절 양상을 비교하였다. 실험 결과: Resin based sealer (AH plus) (53.4 MPa), bioceramic based sealer (68.6 MPa), 그리고MTA (ProRoot MTA®) (52.7 MPa)로 근관충전 한 실험군이 음성 대조군 (50.8 MPa) 및 양성 대조군(44.4 MPa) 에 비해 높은 평균 파절 저항을 보였다. Bioceramic sealer 및 single-cone technique으로 충전한 실험군이 제일 높은 파절 저항 (68.6 MPa)을 보였으며, 통계적으로 유의미한 차이를 보였다 (P < 0.05). 결론: 본 연구자료에 의하면 bioceramic based sealer와 single-cone technique으로 근관치료를 진행하는 방법이 다른 근관실러와 충전법보다 더 높은 파절 저항을 보인다.