1問1答 論文 エンド

ガッタパーチャは中央値5〜9日で漏れ、Resilonは4群とも中央値31日=漏れなしだった——剥がれていたのは象牙質側ではなくシーラーとコア材の間(2004年・抜去歯156本)

1問1答 論文 エンド

エンド|2室モデルでS. mutansとE. faecalisを30日間挑ませ、ガッタパーチャと当時の新材料Resilonの封鎖を比べた実験。走査型電子顕微鏡で「どこが剥がれているのか」まで見ている。なお原著には「著者の1人がResilonの製造元と経済的な関係がある」と明記されている(Shipper 2004・Journal of Endodontics)

根尖性歯周炎は根管内の細菌が原因なので、治療は化学機械的な消毒再感染を防ぐ封鎖の組み合わせになります。ところが著者らは後半が弱いと言います——根管形成の要件はすでによく確立されているのに、最適に消毒したあと、いまの充填材と術式では細菌の再挑戦を防ぐ封鎖を達成できていない。引かれる指摘も痛烈で、「歯内療法の成功は根管充填の質より歯冠修復の質に関係している」という主張がある——根管充填のほうがずっと深いところにあるにもかかわらず、です。そこで著者らは、単根の抜去歯156本を根長16mmに揃えて#50まで形成し、15本ずつ8群+12本ずつ3対照群に分けました。ガッタパーチャ(AH26またはEpiphanyシーラー・側方加圧または垂直加圧)と、Resilon+Epiphanyシーラー(ポリエステル系ポリマーの熱可塑性充填材で、セルフエッチングプライマーを併用)を、上室の細菌が充填した根管を通ってしか下室へ届かない2室モデルで30日間観察しています(S. mutansの群は24時間ごとに指示薬の変色を確認、E. faecalisの群は下室の混濁で検出)(判定者はどの群かを知らされていない盲検)。結果、陽性対照は1本を除き24時間以内に漏れ、陰性対照は1本も漏れず、本題ではガッタパーチャの73〜93%が漏れたのに対しResilonは7〜13%。漏れが起きた日の中央値はガッタパーチャが5〜9日、Resilonは4群とも「31日=漏れなし」でした(p<0.05)。走査型電子顕微鏡が示したのは、ガッタパーチャ標本のおよそ10µmの隙間が、象牙質側ではなくシーラーとガッタパーチャの間にあったこと。シーラーは象牙質に着いていたのに、コア材がシーラーから離れていたのです。

論文
An Evaluation of Microbial Leakage in Roots Filled with a Thermoplastic Synthetic Polymer-Based Root Canal Filling Material (Resilon)
著者
Guy Shipper, Martin Trope(ノースカロライナ大学歯学部 歯内療法学・米国チャペルヒル), Dag Ørstavik(NIOM 北欧歯科材料研究所・ノルウェー), Fabricio Batista Teixeira(カンピーナス州立大学 歯内療法学・ブラジル/ノースカロライナ大学 客員教授)
掲載
Journal of Endodontics 2004;30(5):342-347
種類
抜去歯を用いたin vitroの細菌漏洩試験(2室モデル・盲検判定)。単根のヒト抜去歯156本。0.2%チモール加生理食塩水で保存し、5%次亜塩素酸ナトリウムに約15分浸けて根面の有機質を除去。歯冠を除去して歯軸に垂直な面を作り、根長を約16mmに統一、手術用顕微鏡(×5)で亀裂を検査。作業長は#15 Kファイルで生理学的根尖孔(根尖狭窄部)の0.5〜1mm手前、器具操作の前後に穿通を確認。洗浄は1.25%次亜塩素酸ナトリウム計15mL17%EDTA 5mL(スミヤー層の除去と歯冠側漏洩の低減)。歯冠側3分の2をProfileのニッケルチタンロータリーでクラウンダウン、根尖側3分の1を.04テーパーの手用ニッケルチタンでISO #50まで(抄録は「#40〜50」と記載)。無作為に15本ずつ8群+12本ずつ3対照群=群1ガッタパーチャ側方+AH26/群2ガッタパーチャ垂直(System Bの連続波)+AH26/群3ガッタパーチャ側方+Epiphany/群4ガッタパーチャ垂直+Epiphany(ここまでS. mutans)/群5Resilon側方+Epiphany/群6Resilon垂直+Epiphany(S. mutans)/群7・群8は群5・群6と同一でE. faecalis。Resilon群はEpiphanyプライマー(セルフエッチング)を併用。陽性対照=シーラーなしのResilon 12本とガッタパーチャ12本、陰性対照=根面と根管口を完全にワックスで覆った12本。充填後14日間37℃で保管してシーラーを硬化させた。2室モデルで上室の細菌が充填根管を通ってのみ下室へ達する設計とし、S. mutans(ATCC 10449)群は下室のフェノールレッドが赤から黄へ変わること、E. faecalis(ストレプトマイシン耐性株A197A)群は下室の混濁を陽性とし、30日間観察(S. mutansの群は24時間ごとに変色を確認)。判定者は群を知らされていない。統計はKruskal-Wallis検定とMann-Whitney U検定(p<0.05)
PMID
15107647

「うまくいく理由は、根管充填ではなく歯冠の修復かもしれない」

根尖性歯周炎は根管内の細菌が原因です。だから治療は化学機械的な消毒と、再感染を防ぐ封鎖の組み合わせになります。

ところが著者らは、この2つのうち後半が弱いと言います。根管形成の要件はすでによく確立されているのに、最適に消毒したあと、いまの充填材と術式では細菌の再挑戦を防ぐ封鎖を達成できていない、と。

論文が引く指摘がなかなか痛烈です。「歯内療法の成功は、根管充填の質よりも歯冠修復の質に関係している」という主張がある——根管充填のほうが歯冠修復よりずっと深いところにあるにもかかわらず
先行研究では、ガッタパーチャで充填した根管に細菌を挑ませると、30日以内に50%で根管の全長を通り抜けたと報告されていました(Torabinejad ら)。

結論を先に言います。この実験ではガッタパーチャ群の73〜93%が30日以内に漏れたのに対し、Resilon群は7〜13%。中央値で見ると、ガッタパーチャは5〜9日で漏れ、Resilonは4群とも「31日=漏れなし」でした。

Resilonという発想:根管全部を接着させる

考え方の出発点は前作にあります。Shipper と Trope は、レジン製のファイバーポストに根尖側5〜8mmのガッタパーチャを付けたオブチュレーターとレジン系シーラーを使うと、従来のガッタパーチャ術式に比べて細菌の漏れの防止が50%改善することを示していました。

そこから導かれた望ましい姿はこうです。根管壁に接着できるレジン製のコア材であること。根尖の適合が優れていること。象牙質接着システムを介してレジンシーラーと接着し、シーラー自体も根管壁と接着すること。そうすれば歯冠側の封鎖が失われたときにも、もうひとつの防壁になる
著者らが挙げる唯一の欠点は「そうした根管充填を再治療できるか」でした。

実際、これまでのレジン系充填材は作業性・エックス線造影性・除去のしやすさに問題を抱えており、ガッタパーチャを置き換えられたものはありません。

Resilon=ポリエステル系ポリマーを基にした熱可塑性の合成ポリマー充填材で、バイオアクティブガラス・オキシ塩化ビスマス・硫酸バリウムを含み、フィラーは重量比でおよそ65%。ガッタパーチャと同じ扱い方ができ、ISO規格のマスターポイントとアクセサリーポイント、熱可塑充填のバックフィル用ペレットが揃う。加熱で軟化し、クロロホルムなどの溶媒で溶ける=再治療できる
Epiphanyシーラー=デュアルキュアのレジンコンポジットシーラー。マトリクスはBisGMA・エトキシ化BisGMA・UDMA・親水性の二官能性メタクリレート、フィラーは水酸化カルシウム・硫酸バリウム・バリウムガラス・シリカでおよそ70%40秒の照射で歯冠側2mmが硬化し、全体は15〜30分で自己硬化する。

今回の一手:156本を8群に分け、30日間毎日見る

単根のヒト抜去歯156本。0.2%チモール加生理食塩水で保存し、5%次亜塩素酸ナトリウムに約15分浸けて根面の有機質を除去、残りはキュレットで機械的に除いた(根面を傷つけないよう注意して)。歯冠を除去して歯軸に垂直な面を作り、根長を約16mmに統一。手術用顕微鏡(×5)で亀裂の有無を検査した。
作業長は#15 Kファイルで生理学的根尖孔(根尖狭窄部)の0.5〜1mm手前器具操作の前後に#15をアピカルフォラメンから出して穿通を確認。洗浄は1.25%次亜塩素酸ナトリウムを計15mL(27ゲージ針)、17%EDTAを5mLを形成中と形成後に使ってスミヤー層を除去。歯冠側3分の2をProfileのニッケルチタンロータリーでクラウンダウン、根尖側3分の1を.04テーパーの手用ニッケルチタンでISO #50まで(抄録は「#40〜50」と記載)。

156本を15本ずつ8群12本ずつ3つの対照群に無作為に分けました。

群1ガッタパーチャ側方加圧+AH26/群2ガッタパーチャ垂直加圧(System Bの連続波)+AH26/群3ガッタパーチャ側方加圧+Epiphany/群4ガッタパーチャ垂直加圧+Epiphany(ここまでS. mutansで試験)。
群5Resilon側方加圧+Epiphany/群6Resilon垂直加圧+Epiphany(S. mutans)。群7・群8は群5・群6と同一で、E. faecalisで試験。
陽性対照=Resilon 12本とガッタパーチャ12本をシーラーなしで充填。陰性対照=12本を根面と歯冠側の根管口まで完全にワックスで覆う。

Resilonの群では、形成後にEpiphanyプライマー(セルフエッチング)を細い針で根管へ入れ、余剰をペーパーポイントで除いてから充填しています。充填した歯は14日間37℃で保管してシーラーを硬化させました。

漏れの検出は2室モデル。上室の細菌が下室へ達する経路は充填した根管だけS. mutansの群では下室にフェノールレッド指示薬と1%スクロースを入れ、赤から黄への色の変化(酸産生)を陽性とし、30日間、24時間ごとに確認。E. faecalisの群ではストレプトマイシン耐性株を使い、下室の混濁を陽性とした。
30日間の判定を行った研究者は、どの群かを知らされていない(盲検)。統計はKruskal-Wallis検定とMann-Whitney U検定。

結果:中央値で「5〜9日」対「漏れなし」

0 11日 22日 33日 漏れが起きた日(中央値) 8日 9日 5日 6日 31日 31日 31日 31日 GP側方AH26S. mutans GP垂直AH26S. mutans GP側方EpiphanyS. mutans GP垂直EpiphanyS. mutans Resilon側方EpiphanyS. mutans Resilon垂直EpiphanyS. mutans Resilon側方EpiphanyE. faecalis Resilon垂直EpiphanyE. faecalis 原著Table 1。観察期間は30日で、原著は「31日は漏れなしを表す」と注記している(Resilon4群はいずれも中央値が31日=半数以上の標本が最後まで漏れなかった)。n=各群15本だが、汚染のため群3と群4は14本。GP=ガッタパーチャ。Kruskal-Wallis検定で群間に有意差があり(p<0.05)、Mann-Whitney U検定でResilon群はガッタパーチャ群より優れていた(p<0.05)
漏れが起きた日の中央値(原著Table 1。31日は漏れなしを表す)

まず対照が期待どおりでした。陽性対照は1本を除いてすべて24時間以内に漏れ(漏れなかった1本はResilon側)、陰性対照は1本も漏れませんでした

本題です。Resilonの漏れは、群8が7%(1本)、群5〜7がそれぞれ13%(2本)。対してガッタパーチャはシーラーや術式にかかわらず73〜93%が漏れました。Kruskal-Wallis検定で群間に有意差があり(p<0.05)、Mann-Whitney U検定でもResilon群がガッタパーチャ群より優れていました。

Resilonでは側方加圧と垂直加圧のどちらも同じように有効でした。またS. mutansとE. faecalisの間に統計的な差はありませんでした。
0 5日 10日 15日 最も早く漏れた日 4日 4日 4日 3日 12日 12日 8日 5日 GP側方AH26S. mutans GP垂直AH26S. mutans GP側方EpiphanyS. mutans GP垂直EpiphanyS. mutans Resilon側方EpiphanyS. mutans Resilon垂直EpiphanyS. mutans Resilon側方EpiphanyE. faecalis Resilon垂直EpiphanyE. faecalis 原著Table 1の最小値。ガッタパーチャの4群はいずれも3〜4日目に最初の漏れが出た。Resilon群でもE.faecalisを使った2群(8日・5日)はS. mutansの2群(どちらも12日)より早く漏れ始めたが、漏れた本数に統計的な差はなかった。なお硬化を待つため、充填後14日間37℃で保管してから試験している
最も早く漏れた日(原著Table 1の最小値)

ただし細かく見ると差はあります。E. faecalisを使ったResilonの2群は、S. mutansの2群より早く漏れ始めました(最小値8日・5日 対 どちらも12日)。漏れた本数に統計的な差はなくても、最小値で見れば入り込む速さは違った、ということです(この差について検定は行われていません)。

断面を見ると、剥がれている場所が違った

走査型電子顕微鏡の所見が、数字の理由を示しています。

ガッタパーチャの標本では、象牙質と充填材の界面に幅およそ10µmの均一な隙間があった。ただしその隙間は象牙質側ではなく、レジンタグを伸ばして象牙質に入り込んだシーラーとガッタパーチャの間にあった。つまりシーラーは象牙質に着いているのに、ガッタパーチャがシーラーから離れていた
Resilonの標本では、低倍率でResilonと象牙質の間に隙間が見えず、脱灰標本の高倍率でもResilonとEpiphanyシーラーの間に隙間がなく象牙細管へ入り込んだレジンタグが見えた。

著者らはこれを「モノブロック」と呼びます。Resilonがシーラーに密着し、そのシーラーが象牙質壁に接着する——コア材とシーラーの間の接着こそが、この差を生んでいるのではないか、という読みです。

もうひとつ大事な確認が陽性対照にありました。シーラーなしのResilonも、1本を除いて24時間以内に漏れたのです(漏れなかった唯一の1本がResilon側でした。原著は考察では「両方の陽性対照が24時間以内に漏れた」と書いており、結果の記述と細かく食い違っています)。著者らは「これらの材料は根管壁にぴったり適合するのでシーラーは不要かもしれない、と言う人がいるので、あえてシーラーなしのResilonを試した」と書いています。答えは明確で、ガッタパーチャと同様、この新材料でもシーラーは封鎖にとって決定的でした。

スミヤー層の除去についても理屈が添えられています。スミヤー層と下の象牙質の結合はおよそ5MPaと弱く、レジンの硬化にともなう収縮に耐えられない。レジンがスミヤー層を象牙質から引き剥がし、そこが漏洩の通り道になる——だから17%EDTAでスミヤー層を除くのだ、と。

明日の臨床へ

・使われた菌の選び方には根拠がある。S. mutansもE. faecalisも通性嫌気性菌で、治療歴のある失敗根管(再治療症例)では通性菌が優勢、最も頻繁に分離されるのは腸球菌——だから臨床に関係のある菌だと著者らは述べている。
シーラーは省けない。適合のよい材料でも、シーラーなしでは24時間で漏れた。
スミヤー層の除去は接着の前提。EDTAを使う理由が、この論文では接着の物理で説明されている。
術式(側方か垂直か)は、Resilonでは差を生まなかった
再治療のしやすさは、この材料が従来のレジン系と違う点として挙げられている(加熱・溶媒で除去できる)。

ここだけ、冷静に補助線

この論文でまず確認しておきたいのは利益相反です。原著の末尾に「Trope医師はResilonの製造元と経済的な関係がある」と明記されています。開示されているのは誠実ですが、読むときの補助線としては欠かせません。次にモデルの限界。著者ら自身が「この実験モデルでは、ごくわずかな細菌の侵入でも、下室の培地で増殖すれば『失敗』になる。そのわずかな漏れは、臨床的な失敗を起こさずに生体の防御で処理できるかもしれない。したがって、この結果を生体内の状況と直接結びつけることはできない」と書いています。SEMの観察もResilon 1本・ガッタパーチャ1本を無作為に選んだだけで、群全体の代表性は保証されていません。観察は30日で、年単位の耐久性でもありません。そのうえで著者らは「ガッタパーチャの成績の悪さについては圧倒的な証拠があるので、この新材料が示した大きな優位性は有望であり、生体内のモデルで検証されるべきだ」と締めています。2004年時点の、あくまで試験管内の第一報として読むのが正確です。

今日のひとこと

著者らの結論:Resilon+Epiphanyシーラーで充填した根は、ガッタパーチャで充填した根より有意に細菌の漏れが少なかったResilonの漏れは群8が7%(1本)、群5〜7が各13%(2本)で、ガッタパーチャはシーラーや術式にかかわらず73〜93%。漏れが起きた日の中央値はガッタパーチャが5〜9日、Resilonは4群とも31日(=漏れなし)でした。理由は走査型電子顕微鏡が示しています——ガッタパーチャ標本のおよそ10µmの隙間は、象牙質とシーラーの間ではなく、シーラーとガッタパーチャの間にあったシーラーはレジンタグを象牙質へ伸ばして着いているのに、コア材がそこから離れていたのです。Resilonでは低倍率でも脱灰標本の高倍率でも隙間が見えず、著者らはこれを「モノブロック」と呼びました。実務的に効く発見がもうひとつ。シーラーなしのResilonも、1本を除いて24時間以内に漏れました——「ぴったり適合するからシーラーは要らないのでは」という声に対して、あえて試した結果です。また側方加圧と垂直加圧は同じように有効で、S. mutansとE. faecalisの間に漏れた本数の差はありませんでした(ただしE. faecalisの群のほうが早く漏れ始めています)。筆者の読みでは、この論文の値打ちは順位より「剥がれているのはどこか」を見にいった点にあります。ただし原著には「著者の1人がResilonの製造元と経済的な関係がある」と明記されており、著者ら自身も「この実験モデルでは、ごくわずかな細菌の侵入でも下室で増殖すれば失敗になる。そのわずかな漏れは生体の防御で処理できるかもしれず、この結果を生体内の状況と直接結びつけることはできない」と書いています。SEMの観察も各1本ずつです。

Shipper G, Ørstavik D, Teixeira FB, Trope M. An evaluation of microbial leakage in roots filled with a thermoplastic synthetic polymer-based root canal filling material (Resilon). J Endod. 2004;30(5):342-347. PMID: 15107647
本記事は論文の要点を医療従事者向けにまとめた解説です。臨床判断は原著と最新のエビデンスをご確認ください。