Indirect Pulp Capping Using Different Calcium Hydroxide Products – A Clinical Study

Irena Kuzmanović Radman1, Aleksandra Djeri1, Adriana Arbutina2, Ognjenka Janković1, Renata Josipović1, Nataša Knežević1 Department of Dental Diseases, Faculty of Medicine, Study Program Dentistry, University of Banja Luka, Banja Luka, Republika Srpska, Bosnia and Herzegovina; Department of Orthodontics, Faculty of Medicine, Study Program Dentistry, University of Banja Luka, Banja Luka, Republika Srpska, Bosnia and Herzegovina


INTRODUCTION
Dental caries has been perhaps one of the most common diseases widely present in both children and adults [1,2].Due to complex etiology and pathogenesis of this disease, its successful treatment is still a significant problem for majority of dental practitioners since caries profunda has very close topographical relationship with pulp.To preserve pulp vitality and successfully treat caries profunda, timely and correct diagnosis, effective removal of carious dentin as well as the use of appropriate medications and adequate restoration of cavity are required [1,3,4,5].
Medications used in the treatment of caries profunda should primarily act on the remaining bacteria but also stimulate odontoblasts to produce tertiary dentin.Calcium hydroxide preparations are still the most commonly used agents in the treatment of deep carious lesions.When applied on the pulpal wall they stimulate odontoblasts to produce reparative dentin as well as kill microorganisms remained in a thin layer of dentin close to the pulp [6,7,8].The treatment protocol for caries profunda is not yet established.Some authors suggest removal of all carious dentin prior to the application of calcium hydroxide products whereas other groups advocate only partial removal of carious dentin [6,8,9].Despite the use of great advances of modern dentistry and the number of avail-able medications, the treatment of deep carious lesions is still a challenge.
The aim of this study was to assess the effect of hardsetting (Dycal) and a suspension of calcium hydroxide (Calcipulp) in the treatment of deep carious lesions (caries profunda).

MATERIALS AND METHODS
Clinical study included 29 patients of both genders, age 16 to 40 years and 45 teeth of different morphological groups with diagnosed caries profunda using clinical and radiographic examination.The study was conducted at the Faculty of Medicine in Banja Luka.
Caries profunda was considered as carious lesion with soft dentin causing sensitivity to thermal stimuli and affecting more than ¾ of the tooth crown with healthy gingiva around the tooth.A radiograph of each tooth was taken immediately prior to the treatment to check whether there is possible microperforation of the pulp.Dentin thickness between the bottom of the cavity and the pulp was recorded using a ruler.The inclusion criterion was softened dentin with the thickness on the pulpal wall less than 1 mm.Dental chart for each patient was created and personal data, status of teeth and informa-tion about the medicament used, subjective and objective changes during the treatment were recorded.Each patient was informed about the therapeutic procedure and signed informed consent.
Therapeutic procedure included cavity preparation with maximal removal of softened dentine using slow handpiece and round burs and sharp excavators.Twenty three randomly selected teeth received hard-setting calcium hydroxide (Dycal, Dentsply) and twenty two teeth received a suspension of calcium hydroxide (Calcipulp, Septodont).All cavities were temporarily restored using phosphate cement for two months with periodic monitoring every 2 weeks.
After two months, calcium hydroxide was removed and cavities permanently restored using composite material and suitable adhesive system.Observation period was twelve months with mandatory check-ups after three and six months.During the observation period all subjective symptoms such as tooth sensitivity to various stimuli or pain were recorded.The status of restoration and possible fracture of the tooth or filling were recorded.

RESULTS
The treatment of caries profunda was performed in molars (23), incisors (14) and premolars (8).Average success rate of the treatment of caries profunda was 86.7%, while the failure was recorded in 13.3% of cases.After 12 months of the treatment successful outcome was registered in 91.3% of molars, 87.5% premolars and 78.6% incisors.The difference was not statistically significant (Table 1).
The average treatment success of indirect pulp capping after 12 months was 86.7%.A little higher rate was observed after use of suspension (90.0%) than hard-setting calcium hydroxide (84.0%).However, the difference was not statistically significant (Table 2).

DISCUSSION
Successful treatment of deep carious lesions requires timely and correct diagnosis, effective removal of carious dentin, the use of appropriate medications and adequate restoration of the cavity [1,3,4,10].Calcium hydroxide is probably one of the most extensively studied and used dental material in the treatment of diseased pulp.It stimulates the formation of reparative and sclerotic dentin, protects pulp from thermal stimuli and has an antibacterial effect [9,11].
A tooth with diagnosed caries profunda has a great potential for successful treatment.There are various products based on calcium hydroxide recommended for pulp protection in deep cavities.Calcium hydroxide products are available as suspensions or hard-setting cements used by mixing the same amount of base and catalyst.The effect of different calcium hydroxide products is very similar.In contact with dentin, these products cause reduced fluid flow through dental tubules, peritubular mineralization, closure of dental tubules and stimulation of tertiary dentin formation [8,9].It is the fact that there is no reliable method to determine the degree of pulp inflammation in deep carious lesions.This is the main reason why successful treatment of caries profunda is still questionable [6].
In addition to material choice for indirect pulp capping, the outcome of the treatment of deep carious lesion depends on adequate removal of necrotic, diseased and demineralised dentin as well as the choice of material for permanent restoration.Numerous clinical studies have also confirmed that bond quality between restorative materials and hard dental tissue is one of the most important factors for successful outcome of indirect pulp capping [2,8].
The outcome of caries profunda treatment in different morphological groups of teeth indicates high success rate of indirect pulp capping in all groups.This can be primarily explained by proper and timely diagnosis, adequate removal of infected dentin, proper choice of medications for indirect pulp capping and placement of satisfying restoration.Numerous clinical studies have also confirmed that the most important factor in the treatment of deep caries is the placement of proper restoration.Experimental studies in animals have shown that good marginal seal of restoration protected pulp integrity even if the carious lesion beneath was not completely cleaned [3,12,13].
Obtained results of the current study also confirmed high success rate regardless of the calcium hydroxide product used.This could be due to satisfactory carious dentin removal and temporary and subsequently permanent restoration placement that provided good marginal seal in all teeth [3,6].
The results obtained in the current study are consistent with the results of Estrela et al. [14], who investigated the effect of several medications used in the treatment of deep carious lesions.They found that calcium hydroxide

CONCLUSION
Suspension and hard-setting calcium hydroxide were equally successful in the treatment of caries profunda.

UVOD
Ka ri jes je jed no od naj ra spro stra nje ni jih obo lje nja usne du plje i ši ro ko je za stu pljen ka ko kod de ce, ta ko i kod od ra slih [1,2].Zbog vr lo kom plek sne eti o lo gi je i pa to ge ne ze ovog obo lje nja, nje go vo le če nje je i da lje zna ča jan pro blem za ve ći nu sto ma tolo ga prak ti ča ra s ob zi rom na to da du bo ki ka ri jes ima vr lo blizak to po graf ski od nos ka ri je sne le zi je pre ma pul pi.Za oču va nje vi ta li te ta pul pe i uspe šno le če nje du bo kog ka ri je sa neo p hod na je pra vo vre me na i pra vil na di jag no za, br zo i efi ka sno ukla njanje ka ri je sno pro me nje nog den ti na, kao osnov nog re zer vo a ra mi kro or ga ni za ma, pri me na od go va ra ju ćih le ko va i kva li tet na re sta u ra ci ja pre pa ri sa nog ka vi te ta [1,3,4,5].
Me di ka ment na sred stva ko ja se ko ri ste u le če nju du bo kog ka ri je sa ima ju za da tak, pre sve ga, da de lu ju na za o sta le mi kroor ga ni zme, ali i da sti mu li šu odon to bla ste na pro iz vod nju ter cijar nog den ti na.Pre pa ra ti na ba zi kal ci jum-hi drok si da su i da lje naj če šće ko ri šće na sred stva u te ra pi ji du bo kog ka ri je sa.Apli kova ni na dno pre pa ri sa nog ka vi te ta, oni sti mu li šu odon to bla ste na pro iz vod nju re pa ra tiv nog den ti na, ali de lu ju i an ti bak te rij ski na mi kro or ga ni zme u tan kom slo ju pre o sta log den ti na pre ma pul pi [6,7,8].Mi šlje nja auto ra o le če nju du bo kog ka ri je sa i da nas su po de lje na.Po je di ni auto ri sma tra ju da je pre pri mene me di ka ment nih sred sta va neo p hod no pot pu no uklo ni ti sav ka ri je sno pro me nje ni den tin, dok dru ga gru pa za go va ra pri stup sa de li mič nim ukla nja njem raz mek ša log den ti na i osta vlja nja tan kog slo ja na dnu pre pa ri sa nog ka vi te ta [6,8,9].Bez ob zi ra na ve li ki na pre dak sa vre me ne sto ma to lo gi je, te ve li ki broj medi ka ment nih sred sta va ko ji se da nas ko ri ste u te ra pi ji ka ri je sa, le če nje du bo kog ka ri je sa i da lje je slo žen i kom plek san po stu pak či ji uspeh za vi si od ve li kog bro ja fak to ra.Cilj ovog ra da je bio da se kli nič ki pro ve ri dej stvo tvr do vezu ju ćeg pre pa ra ta i su spen zi je kal ci jum-hi drok si da u le če nju du bo kih ka ri je snih le zi ja.

MATERIJAL I METODE RADA
Kli nič ko is tra ži va nje je ob u hva ti lo 29 is pi ta ni ka oba po la, sta rosne do bi od 16 do 40 go di na, sa 45 zu ba raz li či tih mor fo lo ških gru pa, kod ko jih je na osno vu anam ne ze i kli nič kog i ra di o grafskog pre gle da di jag no sti ko van du bo ki ka ri jes.Kli nič ko is tra živa nje je re a li zo va no na Me di cin skom fa kul te tu Uni ver zi te ta u Ba njoj Lu ci.
Du bo ka le zi ja je pod ra zu me va la ka ri jes sa do sta raz mekša log den ti na pra ćen ose tlji vo šću na ter mič ke na dra ža je i koji je za hva tao vi še od tri če tvr ti ne kru ni ce zu ba sa zdra vom gin gi vom oko zu ba.Sva ki zub je ne po sred no pre le če nja radi o gra fi san, či me je pro ve ra va no da li po sto ji even tu al na mikro per fo ra ci ja na dnu ka ri je sne le zi je.Po tom je na sva kom rend gen skom snim ku zu ba evi den ti ra na de blji na raz mek ša log den ti na po mo ću mi kro me tar skog raz mer ni ka.Kri te ri jum za iz bor zu ba u is tra ži va nju bi la je de blji na raz mek ša log den tina na pulp nom zi du is pod 1 mm.Za evi den ti ra nje do bi je nih po da ta ka na pra vljen je po se ban kar ton za sva kog pa ci jen ta, gde su ube le že ni lič ni po da ci, sta nje zu ba i pre ci zni po da ci o ko ri šće nim le ko vi ma i ma te ri ja li ma, od no sno o su bjek tiv nim i objek tiv nim pro me na ma to kom te ra pij skog pro to ko la.Sva ki is pi ta nik je bio upo znat s te ra pij skim po stup kom, za ko ji je dao pi sa nu sa gla snost.
Te ra pij ski po stu pak je ob u hva tio pre pa ra ci ju ka vi te ta s maksi mal nim ukla nja njem raz mek ša log den ti na po mo ću okru glih ro ti ra ju ćih svr da la i oštrog eks ka va to ra.Me to dom slu čaj nog iz bo ra su u oči šće ne ka vi te te apli ko va na sred stva na ba zi kal cijum-hi drok si da.Na 23 zu ba je na ne sen tvr do ve zu ju ći pre pa rat Dycal (Dentsply), a na 22 zu ba su spen zi ja Cal ci pulp (Sep to dont).Svi ka vi te ti su pri vre me no za tva ra ni fos fat nim ce men tom to kom dva me se ca uz po vre me ne kon tro le sva kih 14 da na.
Po sle dva me se ca iz ka vi te ta su uklo nje ni pri vre me ni is pun i pa sta kal ci jum-hi drok si da, a zub je re sta u ri san kom po zit nim ma te ri ja li ma i od go va ra ju ćim ad he ziv nim si ste mi ma.Op ser vaci o ni pe riod to ka le če nja bio je dva na est me se ci, uz oba ve zne kon trol ne pre gle de po sle tri me se ca i šest me se ci.To kom pe rio da po sma tra nja be le že na su even tu al na su bjek tiv na za pa ža nja pa ci je na ta, kao što su ose tlji vost zu ba na raz li či te na dra ža je i po ja va bo la, a kli nič kim pre gle dom re gi stro va no je sta nje is puna, po ja va frak tu ra de la zu ba ili de la is pu na i dru go.

REZULTATI
Ana li za do bi je nih re zul ta ta je po ka za la da je te ra pi ja du bo kog ka ri je sa naj če šće re a li zo va na kod mo la ra (23 mo la ra), po tom kod se ku ti ća (14 zu ba), a naj ma nje kod pre mo la ra (osam zu ba).Pro seč ni uspeh is ho da le če nja du bo kog ka ri je sa bio je 86,7%, dok je ne u speh za be le žen u 13,3% slu ča je va.Posle 12 me seci uspe šni is hod le če nja je utvr đen kod 91,3% mo la ra, 87,5% pre mo la ra i 78,6% in di rekt no pre kri ve nih se ku ti ća.Raz li ka u do bi je nim re zul ta ti ma ni je bi la sta ti stič ki zna čaj na (Ta be la 1).
Ana li za do bi je nih re zul ta ta o uti ca ju ma te ri ja la za in di rektno pre kri va nje na is hod te ra pi je du bo kog ka ri je sa po ka za la je da je pro se čan uspeh le če nja po sle 12 me se ci bio 86,7%.Ne što uspe šni ji is hod za be le žen je na kon pri me ne pre pa ra ta na ba zi kal ci jum-hi drok si da u vi du su spen zi je (90,0%) ne go po sle prime ne tvr do ve zu ju ćeg pre pa ra ta na ba zi kal ci jum-hi drok si da (84,0%).Ni ov de raz li ka ni je bi la sta ti stič ki zna čaj na (Ta be la 2).

DISKUSIJA
Za uspe šno le če nje du bo kog ka ri je sa neo p hod ni su pra vo vreme na i pra vil na di jag no za, efi ka sno ukla nja nje ka ri je sno prome nje nog den ti na, kao osnov nog re zer vo a ra mi kro or ga ni za ma, pri me na od go va ra ju ćih le ko va i kva li tet na re sta u ra ci ja pre pari sa nog ka vi te ta [1,3,4,10].Kal ci jum-hi drok sid je si gur no jedan od naj vi še pro u ča va nih den tal nih ma te ri ja la i ko ri sti se u broj nim in di ka ci ja ma za te ra pi ju obo le le pul pe.On sti mu li še for mi ra nje re pa ra tiv nog i skle ro tič nog den ti na, šti ti pul pu od ter mič kih na dra ža ja i po se du je an ti bak te rij sko dej stvo [9,11].
Obo le la pul pa sa di jag no zom du bo kog ka ri je sa ima ve li ki po ten ci jal za re pa ra ci ju.Po sto ji či tav niz pre pa ra ta na ba zi kalci jum-hi drok si da ko ji se pre po ru ču ju za za šti tu naj u gro že ni jeg de la pul pe kod du bo kih ka vi te ta.Pre pa ra ti na ba zi kal ci jumhi drok si da se naj če šće ko ri ste u vi du su spen zi je, od no sno tvrdo ve zu ju ćeg ce men ta, ko ji se do bi ja me ša njem istih ko li či na ba ze i ka ta li za to ra.Dej stvo na den tin tvr do ve zu ju ćih pre pa ra ta i su spen zi ja na ba zi kal ci jum-hi drok si da je vr lo sli čan.Na i me, u kon tak tu sa den ti nom ovi pre pa ra ti do vo de do sma nje nog pro to ka teč no sti kroz den ti no ge ne ka na li će, do pe ri tu bu lar ne mi ne ra li za ci je, su ža va nja otvo ra den to ge nih tu bu la, od no sno sti mu li šu odon to bla ste na for mi ra nje ter ci jar nog den ti na [8,9].Či nje ni ca je da da nas ne po sto ji ni je dan na čin za pro ce nu ste pe na za pa lje nja pul pe is pod du bo kih ka ri je snih le zi ja.To je i osnov ni raz log što je uspeh u le če nju ovih obo lje nja uvek pod zna kom pi ta nja [6].
Osim ma te ri ja la za in di rekt no pre kri va nje, na kraj nji is hod le če nja du bo kog ka ri je sa uti če, pre sve ga, kva li tet ukla nja nja ne kro tič nog, obo le log i de mi ne ra li zo va nog den ti na, kao i mate ri jal za ko nač nu re sta u ra ci ju obo le log zu ba.Broj na kli nič ka is tra ži va nja su ta ko đe po tvr di la da je kva li tet ve ze ma te ri ja la za tvr da zub na tki va je dan od naj va žni jih fak to ra za us pe šan is hod le če nja du bo kog ka ri je sa pri me nom te ra pij ske pro ce du re in di rekt nog pre kri va nja [2,8].
Do bi je ni re zul ta ti o is ho du le če nja zu ba sa du bo kim ka ri jesom u po gle du mor fo lo ške gru pe zu ba uka zu ju na vi sok proce nat uspe šno sti te ra pij skog po stup ka in di rekt nog pre kri va nja pul pe.Ovo bi se pr ven stve no mo glo ob ja sni ti tač nom i bla govre me nom di jag no zom, ade kvat nim ukla nja njem in fi ci ra nog den ti na, pra vil nim iz bo rom le ko va za in di rekt no pre kri va nje, od no sno kva li tet no re a li zo va nom re sta u ra tiv nom pro ce du rom.Broj na kli nič ka is tra ži va nja su ta ko đe po tvr di la da je naj va žni ji fak tor u le če nju du bo kog ka ri je sa upra vo pra vil na re sta u ra cija zu ba.Eks pe ri men tal ne stu di je na ži vo ti nja ma su po ka za le da do bro rub no za tva ra nje ma te ri ja la mo že da oču va in te gri tet pul pe čak i ka da sav ka ri jes ni je pot pu no uklo njen sa dna kavi te ta [3,12,13].
Do bi je ni re zul ta ti su po tvr di li vi sok ste pen uspe šno sti leče nja du bo kog ka ri je sa po sle pri me ne i su spen zi je i tvr do vezu ju ćeg pre pa ra ta na ba zi kal ci jum-hi drok si da.Raz log za to bi mo gao le ža ti u či nje ni ci da je pri li kom ukla nja nja ka ri je sa eva ku i san i sav in fi ci ra ni den tin, od no sno da je pri vre me ni is pun od fos fat nog ce men ta to kom dva me se ca obez be đi vao do bro rub no za tva ra nje, kao i ka sni je apli ko van ko nač ni is pun od kom po zit nih ma te ri ja la [3,6].
Re zul ta ti do bi je ni na šim is tra ži va njem su u skla du s na la zima is tra ži va nja Estre le (Estre la) i sa rad ni ka [14], ko ji su is piti va li dej stvo ne ko li ko le ko va ko ji se ko ri ste u te ra pi ji du bo kog ka ri je sa.Is tra žu ju ći an ti mi krob ni efe kat MTA, Por tland ce menta, Dycal-a, pa ste na ba zi kal ci jum-hi drok si da i Se a la pe ax-a na ne ko li ko vr sta bak te ri ja (En te ro coc cus fa e ca lis, Pse u do mo nas aeru gi no sa, Ba cil lus sub ti lis, Staphylo coc cus aure us) i glji vi cu (Can di da al bi cans) ino ku li sa nih na BIH agru, usta no vi li su na kon dvo dnev nog in ku ba ci o nog pe ri o da da je pa sta na ba zi kal ci jum-hi drok si da ima la naj ve će an ti mi krob no dej stvo i najbo lji te ra pij ski uči nak (iz me re na zo na in hi bi ci je je bi la 6-9,5 mm, a zo na di fu zi je 10-18 mm).Re zul ta ti za Dycal su po ka za li da ni je bi lo ni zo ne in hi bi ci je, ni ti zo ne di fu zi je, što je uka za lo na sla bo an ti mi krob no dej stvo [14].Pa ro li ja (Pa ro lia) i sa rad ni ci [15] su u svo me is tra ži va nju na 36 pre mo la ra ta ko đe po tvr dili re zul ta te pret hod nih auto ra.Is pi tu ju ći dej stvo pre pa ra ta na ba zi pro po li sa, MTA i Dycal-a na za pa lje nu pul pu, uoči li su da naj sla bi ji an ti in fla ma tor ni efe kat od na ve de nih me di ka me nata ima Dycal.Stu di ja je bi la za sno va na na hi sto lo škoj pro ce ni in fla ma tor nog od go vo ra pul pe tre ti ra ne tri ma raz li či tim prepa ra ti ma.Pre pa rat na ba zi pro po li sa je po ka zao naj ve ći an tiin fla ma tor ni uči nak, dok je MTA imao ve će an ti in fla ma tor no dej stvo u od no su na Dycal.Do slič nih re zul ta ta do šli su i Le je Be noa (Leye Be no ist) i sa rad ni ci [16] is tra žu ju ći uti caj Dycal-a i MTA na pul pu, od no sno na for mi ra nje ter ci jar nog den ti na.Me re njem de blji ne no vo stvo re nog den ti na na 60 zu ba ko ji su in di rekt no pre kri ve ni po me nu tim le ko vi ma, za klju či li su da je bo lje te ra pij sko dej stvo po stig nu to pri me nom MTA ne go pre-pa ra tom Dycal.Mo de na (Mo de na) i sa rad ni ci [8] su is pi ti va li ci to tok sič na dej stva den tal nih ma te ri ja la u kon tak tu s pulp nim tki vom, kao što su kal ci jum-hi drok sid, ad he ziv ni si ste mi, kompo zi ti i gla sjo no mer-ce men ti.Utvr di li su da pre pa ra ti na ba zi kal ci jum-hi drok si da ima ju spo sob nost da sti mu li šu odon to blaste pul pe u stva ra nju čvr ste ba ri je re, dok osta li pre pa ra ti ni su ima li ovo svoj stvo.Fe ra kan (Fer ra ca ne) i sa rad ni ci [10] is ti ču da le ko vi po put pre pa ra ta na ba zi kal ci jum-hi drok si da i MTA mo gu da sti mu li šu oslo ba đa nje bi o ak tiv nih pro te i na, kao što je TGF-β1, pr vo bit no ugra đe nih u den tin ski ma triks, te sa mim tim pod sti ču for mi ra nje i re pa ra tiv nog den ti na.

ZAKLJUČAK
Raz li či ti pre pa ra ti kal ci jum-hi drok si da (su spen zi ja i tvr do vezu ju ći pre pa rat) bi li su pod jed na ko uspe šni u le če nju du bo kog ka ri je sa.

Table 1 .
Outcome of caries profunda treatment with regards to the morphological group of teeth Tabela 1. Ishod lečenja dubokog karijesa u odnosu na morfološku grupu zuba

Table 2 .
[16]ome of caries profunda treatment with regards to the material used for indirect pulp capping Tabela 2. Ishod lečenja dubokog karijesa u odnosu na korišćeni materijal za indirektno prekrivanje pulpe paste had higher antimicrobial effect than MTA, Portland cement, Dycal and Sealapeax against several species of bacteria (Enterococcus faecalis, Pseudomonas aeruginosa, Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus) and fungi (Can dida albicans) after a two-day incubation period.The inhibition zone on BHI agar ranged from 6 to 9.5 mm and diffusion zone was 10-18 mm.Dycal showed neither inhibition nor diffusion zone indicating weak antimicrobial activity[14].Parolia et al.[15]in their research on 36 premolars also confirmed results of previous authors.Dycal showed the weakest anti-inflammatory effect compared to propolis and MTA.The study was based on histological assessment of the inflammatory response in pulp treated with the three different preparations.In fact, propolis caused the greatest anti-inflammatory effect in pulp.Similar to these results were reported by Leye Benoist et al.[16], who studied the effect of Dycal and MTA on the formation of tertiary dentin.They measured the thickness of tertiary dentin in 60 teeth after indirect pulp capping with these medicaments and found better effect of MTA [10] Dycal.Modena et al.[8]investigated cytotoxic effects of calcium hydroxide, adhesive systems, composite and glass-ionomer cements in contact with pulp and found that only products based on calcium hydroxide had ability to stimulate odontoblasts to produce tertiary dentin.Ferracane et al.[10]confirmed that medicaments based on calcium hydroxide and MTA can stimulate release of bioactive proteins such as TGF-β1, originally embedded in dentin matrix, and thereby promote formation of reparative dentine.