THE EFFECT OF CALCIUM SILICATE CEMENT ON REMINERALIZATION IN ARTIFICIAL CARIES AFFECTED DENTINE : IN VITRO STUDY

Abstract

The objective of this study is to evaluate the efficacy of remineralization in artificially caries-affected dentine restored with three different materials: calcium silicate cement, conventional glass ionomer cement and resin modified glass ionomer cement. Material and methods: there were 25 human third molar teeth were prepared in Class V cavities on the buccal side, and 20 cavities were used to simulate caries-affected dentin using the pH cycling method. There were 15 cavities, simulated as caries-affected dentin, were filled with three groups of different materials: calcium silicate cement (n=5), conventional glass ionomer cement (n=5) and resin modified glass ionomer cement (n=5) and immersed in artificial saliva for one week. The five demineralized cavities without restoration served as the negative control group (n=5), while the five sound cavities served as the positive control group (n=5). All of the specimens were cut longitudinally, and a nanoindentation test was performed on the dentine beneath the material at the axial wall and two specimens of each group were measured using energy dispersive X -ray spectroscopy (EDX) and scanning electron microscope (SEM). Results: The positive control group had the highest modulus of elasticity. The calcium silicate cement group was the second, followed by the conventional glass ionomer cement group, the resin-modified glass ionomer cement group and the negative control group, respectively. Except for the negative control group, conventional glass ionomer cement group, and resin-modified ionomer cement group, which were not statistically significant and all groups had different modulus of elasticity (p<0.05). The EDX analysis showed higher calcium and phosphorus in the positive control group and calcium silicate cement group than in the conventional glass ionomer cement group, resin modified glass ionomer group and the negative control group. The SEM analysis showed mineral deposits in the dentin layer of the calcium silicate cement group and the positive control group. However, the conventional glass ionomer group, resin modified glass ionomer group and the negative group were not discovered. Conclusion: the calcium silicate cement was more effective than conventional glass ionomer cement and resin modified glass ionomer cement in remineralizing artificial caries affected dentin.

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์การศึกษาเพื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพในการคืนกลับแร่ธาตุของวัสดุแคลเซียมซิลิเกตซีเมนต์ กลาสไอโอโนเมอร์ซีเมนต์ชนิดดั้งเดิม และเรซินมอดิฟายด์กลาสไอโอโนเมอร์ซีเมนต์ วิธีการศึกษาใช้ฟันกรามมนุษย์ซี่ที่สาม จำนวน 25 ซี่ ทำการเตรียมโพรงฟันบริเวณคอฟันด้านแก้มและนำไปจำลองรอยผุในลักษณะของเนื้อฟันที่ได้รับผลกระทบจากรอยผุ โดยใช้กระบวนการวัฏจักรความเป็นกรดด่าง จากนั้นนำไปบูรณะด้วยวัสดุที่แตกต่างกัน 3 กลุ่ม ในกลุ่มทดลอง ได้แก่ กลุ่มแคลเซียมซิลิเกตซีเมนต์ (n=5) กลุ่มกลาสไอโอโนเมอร์ซีเมนต์ชนิดดั้งเดิม (n=5) และกลุ่มเรซินมอดิฟายด์กลาสไอโอโนเมอร์ซีเมนต์ (n=5) และนำไปเก็บในสารละลายน้ำลายเทียม 1 สัปดาห์ โดยมีกลุ่มควบคุมอีก 2 กลุ่ม ได้แก่ กลุ่มควบคุมลบ (n=5) จะเป็นกลุ่มที่ผ่านการเตรียมโพรงฟันและจำลองรอยผุ แต่ไม่ได้รับการบูรณะด้วยวัสดุและสารเคมีใด ๆ และกลุ่มควบคุมบวก (n=5) จะเป็นกลุ่มที่ผ่านการเตรียมโพรงฟันแต่ไม่ผ่านกระบวนการจำลองรอยผุและไม่ได้รับสารเคมีใด ๆ หลังจากนั้นชิ้นตัวอย่างจะถูกตัดตามแนวยาวและนำมาทดสอบประสิทธิภาพการคืนกลับแร่ธาตุโดยทดสอบวัดค่าความแข็งแรงเชิงกลของเนื้อฟันบริเวณใต้ต่อวัสดุ ด้วยเครื่องทดสอบความแข็งระดับนาโน ศึกษาลักษณะพื้นผิวทางกายภาพของเนื้อฟัน ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเลกตรอนแบบส่องกราด และวิเคราะห์องค์ประกอบแร่ธาตุด้วยเครื่องวิเคราะห์สาร ผลการศึกษาพบว่าค่ามอดุลัสสภาพยืดหยุ่นของเนื้อฟันในกลุ่มควบคุมบวก มีค่าสูงที่สุด ตามด้วยกลุ่มแคลเซียมซิลิเกตซีเมนต์ กลุ่มกลาสไอโอโนเมอร์ซีเมนต์ชนิดดั้งเดิม กลุ่มเรซินกลาสไอโอโนเมอร์ และกลุ่มควบคุมลบ ตามลำดับ โดยผลการศึกษาพบว่าทุกกลุ่มมีค่ามอดุลัสสภาพยืดหยุ่นของเนื้อฟันแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p<0.05) ยกเว้นกลุ่มกลาสไอโอโนเมอร์ซีเมนต์ชนิดดั้งเดิม กลุ่มเรซินมอดิฟายด์กลาสไอโอโนเมอร์ซีเมนต์ และกลุ่มควบคุมลบ มีค่าไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ ผลวิเคราะห์องค์ประกอบแร่ธาตุ พบว่าในกลุ่มควบคุมบวกและกลุ่มแคลเซียมซิลิเกตซีเมนต์พบปริมาณแคลเซียมและฟอสฟอรัสสูงกว่ากลุ่มกลาสไอโอโนเมอร์ซีเมนต์ชนิดดั้งเดิม กลุ่มเรซินมอดิฟายด์กลาสไอโอโนเมอร์ซีเมนต์ และกลุ่มควบคุมลบ ลักษณะพื้นผิวทางกายภาพในกลุ่มควบคุมบวก และกลุ่มแคลเซียมซิลิเกตซีเมนต์พบลักษณะมีแร่ธาตุสะสมในชั้นเนื้อฟัน ขณะที่กลุ่มกลาสไอโอโนเมอร์ซีเมนต์ชนิดดั้งเดิม กลุ่มเรซินมอดิฟายด์กลาสไอโอโนเมอร์ซีเมนต์ และกลุ่มควบคุมลบ ไม่พบลักษณะของแร่ธาตุสะสมใดๆ ผลการศึกษาสรุปได้ว่าแคลเซียมซิลิเกตซีเมนต์ มีประสิทธิภาพในการคืนกลับแร่ธาตุในเนื้อฟันที่ได้รับผลกระทบจากรอยผุจำลอง ได้ดีกว่ากลาสไอโอโนเมอร์ซีเมนต์ชนิดดั้งเดิม และเรซินมอดิฟายด์กลาสไอโอโนเมอร์ซีเมนต์