Einfluss von Prionen Dekontaminationsprotokollen auf die Schneidleistung und Fraktursicherheit von endodontischen Nickel-Titan Instrumenten des ProTaper Systems

Prionen sind natürlicherweise beim Menschen vorkommende, nicht-infektiöse und ungefährliche zelluläre Proteinstrukturen (PrPC), die auch in abnormaler und krankheitsauslösender Form (PrPSc) vorliegen können. PrPSc sind infektiös und können tödlich verlaufende degenerative Erkrankungen des Gehirns au...

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1. Verfasser: Koch, Andreas
Beteiligte: Sonntag, David (Dr.) (BetreuerIn (Doktorarbeit))
Format: Dissertation
Sprache:Deutsch
Veröffentlicht: Philipps-Universität Marburg 2010
Zahn-, Mund- u. Kieferheilkunde
Schlagworte:
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topic Cutting efficiency
Nickel-titan
Fracture resistance
Nickel-Titan Feilen
Medizin, Gesundheit
Dekontamination
Prionen
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Nickel-Titan Feilen
Medizin, Gesundheit
Dekontamination
Prionen
Koch, Andreas
Einfluss von Prionen Dekontaminationsprotokollen auf die Schneidleistung und Fraktursicherheit von endodontischen Nickel-Titan Instrumenten des ProTaper Systems
Prions (PrPC) are non-infectious and innocuous proteins which can be found throughout the body, even in healthy humans. However, an abnormal and infectious isoform known as PrPSc exists. This isoform can affect the structure of the brain and lead to neurodegenerative diseases, which are untreatable and fatal. There are several transmission possibilities of PrPSc. Endodontic treatment may transfer PrPSc. Due to their special biologic attributes PrPSc are generally quite resistant towards conventional decontamination treatments and disinfectants. The effect of disinfectants regarding prion decontamination of endodontic instruments is not adequately researched. The aim of this study is to examine the influence of prion decontamination solutions on the cutting efficiency and fracture resistance of nickel-titanium files from the ProTaper system. 300 new Ni-Ti files (ProTaper Universal, Dentsply Maillefer) were utilised in this study. The files were divided into 4 experiment groups (70 files per group) and one control group (20 files). The decontamination procedures were prepared according to the World Health Organization (WHO) and Robert-Koch-Institute (RKI) recommendations. After mechanical and ultrasonic pre-cleaning the files were immersed in 4 different solutions for decontamination: a) 1 M NaOH; b) combination of 2% SDS (sodium dodecyl sulphate) and 0.3% NaOH; c) Hamo 100 PID; d) Prionzyme M. Distilled water was used for the control group. Finally, the specimens were autoclaved. The decontamination process was repeated 7-times consecutively, since according to the manufacturer’s instruction the instruments can be purified several times. Upon completion of the decontamination process the cutting efficiency was measured on a plastic test block. By using an individually manufactured apparatus, the rotating Ni-Ti files were able to carve into the test block. The produced cutting depth was used as the criteria for the cutting efficiency. To detect the fracture resistance an apparatus was used which allowed rotation of the Ni-Ti files in a curved position until these fractured. The number of rotations to fracture of an instrument reflects the fracture resistance. The median cutting depth of the control group amounted to 8,1 mm, whereas the experiment groups totalled up to 6,6 mm (p=0.006). The average number of rotation which lead to a fracture of the files were 189,0 for the control group and 149,3 for the experimental group (p=0.010). The methods and disinfectants for prion decontamination applied in our study are according to the current guidelines and have been repeatedly verified regarding their effectivity. Up to date examinations confirm the potency of additional solutions. It could be shown that a combination of 0.2% SDS, 0.3% NaOH and 20% n-propanol is not only effective against prions, but also against bacteria, spores, virus and fungi. This new combination is a further development of the solution used in our study (0.2% SDS and 0.3% NaOH) and therefore could not be integrated in our investigations. In several comparable studies plastic test blocks were also applied. However, presently there is no standardized set-up. The most reliable method to detect the fracture resistance is by using prefabricated, individually aligned canals according to the file type. This complex method enables nearly consistent file- movements and consequently permits the comparison of different file types. This method was not considered, since the aim of this study is to evaluate the influence of decontamination protocols on Ni-Ti files and not to compare different Ni-Ti files. Considering the results of our study, the daily use of the examined decontamination protocols to disinfect Ni-Ti files can only be limitedly recommended. A reutilization of Ni-Ti files should be desisted due to the theoretical transmission of prions.
institution Zahn-, Mund- u. Kieferheilkunde
description Prionen sind natürlicherweise beim Menschen vorkommende, nicht-infektiöse und ungefährliche zelluläre Proteinstrukturen (PrPC), die auch in abnormaler und krankheitsauslösender Form (PrPSc) vorliegen können. PrPSc sind infektiös und können tödlich verlaufende degenerative Erkrankungen des Gehirns auslösen. Die Übertragung von PrPSc ist über diverse Wege möglich. Endodontische Behandlungen stellen einen potentiellen Übertragungsweg für Prionen dar. Aufgrund spezieller biologischer Eigenschaften sind PrPSc besonders widerstandsfähig gegenüber herkömmlichen Dekontaminations-verfahren und -lösungen. Desinfektionslösungen zur Prionendekontamination sind derzeit nur unzureichend hinsichtlich endodontischer Instrumente wie Ni-Ti Feilen untersucht. In der vorliegenden Untersuchung soll überprüft werden, ob Prionendekontaminationslösungen die Schneidleistung und Fraktursicherheit von Nickel-Titan Feilen des ProTaper Systems beeinflussen. Für die Untersuchung wurden 300 neue Ni-Ti Feilen (ProTaper Universal, Dentsply Maillefer) verwendet. Die Feilen wurden in 4 Experimentalgruppen (70 Feilen pro Gruppe) und eine Kontrollgruppe (20 Feilen) unterteilt. Die Dekontaminationsprotokolle wurden entsprechend der Richtlinien der Weltgesundheitsorganisation (WHO) und des Robert-Koch-Instituts (RKI) und unter Berücksichtigung der Herstellerangaben zusammengestellt. Nach manueller Vorreinigung wurden die Feilen mit 4 verschiedene Lösungen dekontaminiert: a) 1 M NaOH (Natriumhydroxid); b) Kombination aus 0,2% SDS (Sodium dodecyl sulfate) und 0,3% NaOH; c) Hamo 100 PID; d) Prionzyme M. Für die Kontrollgruppe wurde destilliertes Wasser verwendet. Nach Dekontamination der Feilen erfolgte die Dampfsterilisation. Der Prozess kam sieben Mal zur Anwendung, da die Instrumente laut Hersteller mehrfach gereinigt werden können. Nach Beendigung der Dekontaminationsprozesse wurde die Messung der Schneidleistung an Kunststoffprüfkörpern durchgeführt. Mit einer speziellen Versuchsapparatur konnten sich die rotierenden Ni-Ti Feilen in den Prüfkörper schneiden und die so entstandene Schnitttiefe diente als Kriterium für die Schneidleistung. Die Erfassung der Frakturgefahr erfolgte mit einer Versuchsapparatur, die die Rotation der Ni-Ti Feilen in gekrümmter Lage bis zur Fraktur ermöglichte. Die Anzahl der Umdrehungen bis zur Fraktur war der Parameter, der die Fraktursicherheit widerspiegelte. Die mediane Schnitttiefe der Kontrollgruppe lag bei 8,1 mm und die der Experimentalgruppen bei 6,6 mm (p=0,006). Der Mittelwert für die Anzahl der Umdrehungen bis zur Fraktur der Feilen betrug für die Kontrollgruppe 189,0 und für die Experimentalgruppen 149,3 (p=0,010). Die in unserer Studie verwendeten Dekontaminationslösungen basieren auf aktuellen Richtlinien und wurden bereits mehrfach in verschiedenen Untersuchungen in ihrer Wirksamkeit überprüft. Aktuelle Untersuchungen bestätigen die Wirksamkeit zusätzlicher Lösungen. Es konnte gezeigt werden, dass die Kombination aus 0,2% SDS, 0,3% NaOH und 20% n-Propanol nicht nur gegenüber Prionen, sondern auch gegenüber Bakterien, Sporen, Viren und Pilze wirksam ist. Diese Kombination ist eine spätere Weiterentwicklung der hier verwendeten Kombination aus 0,2% SDS und 0,3% NaOH und konnte somit nicht in der vorliegenden Untersuchung integriert werden. In mehreren vergleichbaren Studien wurden ebenfalls Kunststoffprüfkörper zur Erfassung der Schneidleistung eingesetzt, jedoch gibt es derzeit keinen einheitliche und standardisierte Versuchsapparatur. Die zuverlässigste Methode zur Erfassung der Fraktursicherheit beruht auf vorgefertigte, individuell auf den jeweiligen Feilentyp abgestimmte gekrümmte Kanäle. Diese aufwendige Methode ermöglicht nahezu einheitliche Rotationsbewegungen der Feilen bis zur Fraktur und somit Vergleiche verschiedener Feilentypen. Da der Einfluss von Dekontaminationslösungen auf Ni-Ti Feilen und nicht der Vergleich verschiedener Ni-Ti Feilentypen im Vordergrund stand, wurde diese Methode in unserer Studie nicht berücksichtigt. Unter Berücksichtigung der hier gewonnenen Ergebnisse ist der alltägliche Einsatz der untersuchten Dekontaminationslösungen zur Dekontamination von Ni-Ti Feilen nur bedingt zu empfehlen und aufgrund des theoretischen Übertragungsrisikos von Prionen sollte auf die Wiederverwendung von Ni-Ti Feilen verzichtet werden.
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contents Prions (PrPC) are non-infectious and innocuous proteins which can be found throughout the body, even in healthy humans. However, an abnormal and infectious isoform known as PrPSc exists. This isoform can affect the structure of the brain and lead to neurodegenerative diseases, which are untreatable and fatal. There are several transmission possibilities of PrPSc. Endodontic treatment may transfer PrPSc. Due to their special biologic attributes PrPSc are generally quite resistant towards conventional decontamination treatments and disinfectants. The effect of disinfectants regarding prion decontamination of endodontic instruments is not adequately researched. The aim of this study is to examine the influence of prion decontamination solutions on the cutting efficiency and fracture resistance of nickel-titanium files from the ProTaper system. 300 new Ni-Ti files (ProTaper Universal, Dentsply Maillefer) were utilised in this study. The files were divided into 4 experiment groups (70 files per group) and one control group (20 files). The decontamination procedures were prepared according to the World Health Organization (WHO) and Robert-Koch-Institute (RKI) recommendations. After mechanical and ultrasonic pre-cleaning the files were immersed in 4 different solutions for decontamination: a) 1 M NaOH; b) combination of 2% SDS (sodium dodecyl sulphate) and 0.3% NaOH; c) Hamo 100 PID; d) Prionzyme M. Distilled water was used for the control group. Finally, the specimens were autoclaved. The decontamination process was repeated 7-times consecutively, since according to the manufacturer’s instruction the instruments can be purified several times. Upon completion of the decontamination process the cutting efficiency was measured on a plastic test block. By using an individually manufactured apparatus, the rotating Ni-Ti files were able to carve into the test block. The produced cutting depth was used as the criteria for the cutting efficiency. To detect the fracture resistance an apparatus was used which allowed rotation of the Ni-Ti files in a curved position until these fractured. The number of rotations to fracture of an instrument reflects the fracture resistance. The median cutting depth of the control group amounted to 8,1 mm, whereas the experiment groups totalled up to 6,6 mm (p=0.006). The average number of rotation which lead to a fracture of the files were 189,0 for the control group and 149,3 for the experimental group (p=0.010). The methods and disinfectants for prion decontamination applied in our study are according to the current guidelines and have been repeatedly verified regarding their effectivity. Up to date examinations confirm the potency of additional solutions. It could be shown that a combination of 0.2% SDS, 0.3% NaOH and 20% n-propanol is not only effective against prions, but also against bacteria, spores, virus and fungi. This new combination is a further development of the solution used in our study (0.2% SDS and 0.3% NaOH) and therefore could not be integrated in our investigations. In several comparable studies plastic test blocks were also applied. However, presently there is no standardized set-up. The most reliable method to detect the fracture resistance is by using prefabricated, individually aligned canals according to the file type. This complex method enables nearly consistent file- movements and consequently permits the comparison of different file types. This method was not considered, since the aim of this study is to evaluate the influence of decontamination protocols on Ni-Ti files and not to compare different Ni-Ti files. Considering the results of our study, the daily use of the examined decontamination protocols to disinfect Ni-Ti files can only be limitedly recommended. A reutilization of Ni-Ti files should be desisted due to the theoretical transmission of prions.
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Für die Untersuchung wurden 300 neue Ni-Ti Feilen (ProTaper Universal, Dentsply Maillefer) verwendet. Die Feilen wurden in 4 Experimentalgruppen (70 Feilen pro Gruppe) und eine Kontrollgruppe (20 Feilen) unterteilt. Die Dekontaminationsprotokolle wurden entsprechend der Richtlinien der Weltgesundheitsorganisation (WHO) und des Robert-Koch-Instituts (RKI) und unter Berücksichtigung der Herstellerangaben zusammengestellt. Nach manueller Vorreinigung wurden die Feilen mit 4 verschiedene Lösungen dekontaminiert: a) 1 M NaOH (Natriumhydroxid); b) Kombination aus 0,2% SDS (Sodium dodecyl sulfate) und 0,3% NaOH; c) Hamo 100 PID; d) Prionzyme M. Für die Kontrollgruppe wurde destilliertes Wasser verwendet. Nach Dekontamination der Feilen erfolgte die Dampfsterilisation. Der Prozess kam sieben Mal zur Anwendung, da die Instrumente laut Hersteller mehrfach gereinigt werden können. Nach Beendigung der Dekontaminationsprozesse wurde die Messung der Schneidleistung an Kunststoffprüfkörpern durchgeführt. Mit einer speziellen Versuchsapparatur konnten sich die rotierenden Ni-Ti Feilen in den Prüfkörper schneiden und die so entstandene Schnitttiefe diente als Kriterium für die Schneidleistung. Die Erfassung der Frakturgefahr erfolgte mit einer Versuchsapparatur, die die Rotation der Ni-Ti Feilen in gekrümmter Lage bis zur Fraktur ermöglichte. Die Anzahl der Umdrehungen bis zur Fraktur war der Parameter, der die Fraktursicherheit widerspiegelte. Die mediane Schnitttiefe der Kontrollgruppe lag bei 8,1 mm und die der Experimentalgruppen bei 6,6 mm (p=0,006). Der Mittelwert für die Anzahl der Umdrehungen bis zur Fraktur der Feilen betrug für die Kontrollgruppe 189,0 und für die Experimentalgruppen 149,3 (p=0,010). Die in unserer Studie verwendeten Dekontaminationslösungen basieren auf aktuellen Richtlinien und wurden bereits mehrfach in verschiedenen Untersuchungen in ihrer Wirksamkeit überprüft. Aktuelle Untersuchungen bestätigen die Wirksamkeit zusätzlicher Lösungen. Es konnte gezeigt werden, dass die Kombination aus 0,2% SDS, 0,3% NaOH und 20% n-Propanol nicht nur gegenüber Prionen, sondern auch gegenüber Bakterien, Sporen, Viren und Pilze wirksam ist. Diese Kombination ist eine spätere Weiterentwicklung der hier verwendeten Kombination aus 0,2% SDS und 0,3% NaOH und konnte somit nicht in der vorliegenden Untersuchung integriert werden. In mehreren vergleichbaren Studien wurden ebenfalls Kunststoffprüfkörper zur Erfassung der Schneidleistung eingesetzt, jedoch gibt es derzeit keinen einheitliche und standardisierte Versuchsapparatur. Die zuverlässigste Methode zur Erfassung der Fraktursicherheit beruht auf vorgefertigte, individuell auf den jeweiligen Feilentyp abgestimmte gekrümmte Kanäle. Diese aufwendige Methode ermöglicht nahezu einheitliche Rotationsbewegungen der Feilen bis zur Fraktur und somit Vergleiche verschiedener Feilentypen. Da der Einfluss von Dekontaminationslösungen auf Ni-Ti Feilen und nicht der Vergleich verschiedener Ni-Ti Feilentypen im Vordergrund stand, wurde diese Methode in unserer Studie nicht berücksichtigt. Unter Berücksichtigung der hier gewonnenen Ergebnisse ist der alltägliche Einsatz der untersuchten Dekontaminationslösungen zur Dekontamination von Ni-Ti Feilen nur bedingt zu empfehlen und aufgrund des theoretischen Übertragungsrisikos von Prionen sollte auf die Wiederverwendung von Ni-Ti Feilen verzichtet werden. Ingrosso, L.; Pisani, F.; Pocchiari, M.: Transmission of the 263K scrapie strain by the dental route. J Gen Virol 80 (Pt 11), 3043-3047 (1999) 1999 Transmission of the 263K scrapie strain by the dental route Swerdlow, A. J.; Higgins, C. D.; Adlard, P.; Jones, M. E.; Preece, M. 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Resistance of bovine spongiform encephalopathy (BSE) prions to inactivation 2010-09-06 opus:3096 2010-09-22 2011-08-10 Einfluss von Prionen Dekontaminationsprotokollen auf die Schneidleistung und Fraktursicherheit von endodontischen Nickel-Titan Instrumenten des ProTaper Systems Prions (PrPC) are non-infectious and innocuous proteins which can be found throughout the body, even in healthy humans. However, an abnormal and infectious isoform known as PrPSc exists. This isoform can affect the structure of the brain and lead to neurodegenerative diseases, which are untreatable and fatal. There are several transmission possibilities of PrPSc. Endodontic treatment may transfer PrPSc. Due to their special biologic attributes PrPSc are generally quite resistant towards conventional decontamination treatments and disinfectants. The effect of disinfectants regarding prion decontamination of endodontic instruments is not adequately researched. The aim of this study is to examine the influence of prion decontamination solutions on the cutting efficiency and fracture resistance of nickel-titanium files from the ProTaper system. 300 new Ni-Ti files (ProTaper Universal, Dentsply Maillefer) were utilised in this study. The files were divided into 4 experiment groups (70 files per group) and one control group (20 files). The decontamination procedures were prepared according to the World Health Organization (WHO) and Robert-Koch-Institute (RKI) recommendations. After mechanical and ultrasonic pre-cleaning the files were immersed in 4 different solutions for decontamination: a) 1 M NaOH; b) combination of 2% SDS (sodium dodecyl sulphate) and 0.3% NaOH; c) Hamo 100 PID; d) Prionzyme M. Distilled water was used for the control group. Finally, the specimens were autoclaved. The decontamination process was repeated 7-times consecutively, since according to the manufacturer’s instruction the instruments can be purified several times. Upon completion of the decontamination process the cutting efficiency was measured on a plastic test block. By using an individually manufactured apparatus, the rotating Ni-Ti files were able to carve into the test block. The produced cutting depth was used as the criteria for the cutting efficiency. To detect the fracture resistance an apparatus was used which allowed rotation of the Ni-Ti files in a curved position until these fractured. The number of rotations to fracture of an instrument reflects the fracture resistance. The median cutting depth of the control group amounted to 8,1 mm, whereas the experiment groups totalled up to 6,6 mm (p=0.006). The average number of rotation which lead to a fracture of the files were 189,0 for the control group and 149,3 for the experimental group (p=0.010). The methods and disinfectants for prion decontamination applied in our study are according to the current guidelines and have been repeatedly verified regarding their effectivity. Up to date examinations confirm the potency of additional solutions. It could be shown that a combination of 0.2% SDS, 0.3% NaOH and 20% n-propanol is not only effective against prions, but also against bacteria, spores, virus and fungi. This new combination is a further development of the solution used in our study (0.2% SDS and 0.3% NaOH) and therefore could not be integrated in our investigations. In several comparable studies plastic test blocks were also applied. However, presently there is no standardized set-up. The most reliable method to detect the fracture resistance is by using prefabricated, individually aligned canals according to the file type. This complex method enables nearly consistent file- movements and consequently permits the comparison of different file types. This method was not considered, since the aim of this study is to evaluate the influence of decontamination protocols on Ni-Ti files and not to compare different Ni-Ti files. Considering the results of our study, the daily use of the examined decontamination protocols to disinfect Ni-Ti files can only be limitedly recommended. A reutilization of Ni-Ti files should be desisted due to the theoretical transmission of prions. urn:nbn:de:hebis:04-z2010-05535 The influence of prion decontamination protocols on the cutting efficiency and fracture resistance of nickel-titanium files from the ProTaper system 2010 Koch, Andreas Koch Andreas Philipps-Universität Marburg ths Dr. Sonntag David Sonntag, David (Dr.)
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