T.C. HACETTEPE ÜNİVERSİTESİ SAĞLIK BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ FARKLI PARAMETRELERDE Er,Cr:YSGG VE DİYOT LAZER UYGULAMASININ MİNE VE DENTİN EROZYONUNU ÖNLEME ÜZERİNE ETKİSİNİN İN VİTRO OLARAK İNCELENMESİ Dt. Funda KUKUL Tedavi Programı DOKTORA TEZİ ANKARA 2013 T.C. HACETTEPE ÜNİVERSİTESİ SAĞLIK BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ FARKLI PARAMETRELERDE Er,Cr:YSGG VE DİYOT LAZER UYGULAMASININ MİNE VE DENTİN EROZYONUNU ÖNLEME ÜZERİNE ETKİSİNİN İN VİTRO OLARAK İNCELENMESİ Dt. Funda KUKUL Tedavi Programı DOKTORA TEZİ TEZ DANIŞMANI Prof. Dr. Jale Görücü ANKARA 2013 iii iv TEŞEKKÜR Doktora eğitimim süresince desteğini hiçbir zaman esirgemeyen, büyük bir özveri ve içtenlikle her konuda yol gösteren ve güleryüzünü esirgemeyen çok değerli tez danışmanım Prof. Dr. Jale Görücü’ye, Her zaman üzerimde desteğini hissettiğim ve bilimsel alanda ilerlememde emeği olan çok sevdiğim hocam Prof. Dr. Sevil Gürgan’a, Hacettepe Üniversitesi’ndeki lisans ve doktora eğitimim boyunca değerli bilgilerini, yardımlarını ve katkılarını benden esirgemeyen değerli hocalarım Prof. Dr. Saadet Gökalp, Prof. Dr. Berrin Dayangaç, Prof. Dr. Alev Önen, Prof. Dr. Şükran Bolay, Prof. Dr. Gül Özgünaltay, Prof. Dr. Meserret Başeren, Prof. Dr. Arlin Kiremitçi, Prof. Dr. Nuray Attar, Prof. Dr. Rüya Yazıcı, Prof. Dr. Filiz Yalçın Çakır’a, Bu bölümde doktora yapmamda çok büyük rolü olan, tez çalışmam boyunca her türlü desteği veren biricik arkadaşım Ayşegül Asal Çalı ve sabırla bana yardımcı olan eşi Serdal Çalı’ya, İçtenliği, yardımseverliği ve çok değerli dostluğuyla her zaman yanımda olan Gonca Yıldırım’a Doktora eğitimim boyunca sıklıkla bilgi ve yardımlarına başvurduğum, çok sevdiğim Yard. Doç. Dr. Esra Ergin’e, Bana her konuda sınırsız sevgi, moral ve anlayış gösteren, tez çalışmam boyunca yanımda olan, emeğinin ve fedakarlğının karşılığını asla ödeyemeyeceğim dünyanın en iyi annesi Şadiye Kukul’a, desteğini her zaman hissettiren, beni koruyan kollayan babam İsmail Kukul’a ve çok sevdiğim kardeşlerim, Demet, Derya ve Emine’ye Tüm kalbimle sonsuz teşekkür ederim. v ÖZET Kukul F. Farklı Parametrelerde Er,Cr:YSGG ve Diyot Lazer Uygulamasının Mine ve Dentin Erozyonunu Önleme Üzerine Etkisinin İn Vitro Olarak İncelenmesi, Hacettepe Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü Tedavi Programı Doktora Tezi, Ankara, 2013. Bu in vitro çalışmanın amacı, Er,Cr:YSGG ve diyot lazerlerin farklı parametrelerde uygulanmasının mine ve dentin erozyonunu önleme üzerine etkisini, mikrosertlik ve yüzey pürüzlülüğü testlerini kullanarak değerlendirmektir. Çekilmiş 40 adet insan daimi molar dişi meziyodistal yönde ikiye ayrılmış, yüzeyleri düzleştirilerek 40’ar adet mine ve dentin örnekleri (6x3x3 mm) hazırlanmıştır. Yüzey uygulama işlemlerine göre mine (M) ve dentin (D) örnekleri rastgele 4’er gruba ayrılmıştır (n=10): M1: Er,Cr:YSGG lazer, 0,25 W, M2: Er,Cr:YSGG lazer, 0,75 W, M3: Diyot lazer, 15 J/cm2, M4: Diyot lazer, 60 J/cm2, D1: Er,Cr:YSGG lazer, 0,25 W, D2: Er,Cr:YSGG lazer, 0,75 W, D3: Diyot lazer, 15 J/cm2, D4: Diyot lazer, 60 J/cm2’dir. Er,Cr:YSGG lazer, 20 Hz frekans, %30 hava, %0 su parametreleri seçilerek kullanılmıştır. Lazer uygulamalarından sonra örnekler 3 gün boyunca günde 3 kez demineralizasyon (%0,3’lük sitrik asit, pH 2,45, 5 dk) ve remineralizasyon (yapay tükürük, 60 dk) siklusuna maruz bırakılmıştır. Erozyon siklusu uygulanmadan önce (kontrol) ve sonra Vickers mikrosertlik ve yüzey pürüzlülüğü ölçümleri yapılmıştır. Morfolojik değişiklikler SEM ile incelenmiştir. Tüm mine gruplarında (M1, M2, M3 ve M4), lazer uygulamasının erozyon siklusundan sonra yüzey mikrosertlik değerinin azalmasını istatistiksel olarak anlamlı derecede önlediği gözlenmiştir (p<0,05). M2 grubunun diğer mine gruplarından yüzey mikrosertlik değerinin azalmasını önlemede istatistiksel olarak anlamlı derecede daha az etkili olduğu izlenmiştir (p<0,05). Dentin gruplarından D1, D3 ve D4 de, lazer uygulamasının erozyon siklusundan sonra yüzey mikrosertliğinin azalmasını bir miktar önlediği ancak bu etkinin istatistiksel olarak anlamlı olmadığı görülmüştür (p>0,05). D2 grubunda ise; lazer uygulamasının erozyon siklusundan sonra yüzey mikrosertliğinin azalmasına neden olduğu vi görülmüştür (p<0,05). M1 grubunda, lazer uygulamasının erozyon siklusundan sonra yüzey pürüzlülüğünün artmasını istatistiksel olarak anlamlı derecede önlediği gözlenmiştir (p<0,05). M2, M3, M4, D1, D3 ve D4 gruplarında, lazer uygulamasının erozyon siklusundan sonra yüzey pürüzlülüğünün artmasını bir miktar önlediği ancak bu durumun istatistiksel olarak anlamlı olmadığı izlenmiştir (p>0,05). D2 grubunda ise, lazer uygulamasının erozyon siklusundan sonra yüzey pürüzlülüğünün artmasına neden olduğu görülmüştür (p<0,05). Er,Cr:YSGG ve diyot lazerin çalışmada kullanılan parametrelerinin, minenin erozyonunu önlemede etkili olabileceği ancak aynı etkiyi dentinde göstermediği sonucuna varılmıştır. Anahtar Kelimeler: Er,Cr:YSGG Lazer, Diyot Lazer, Erozyon, Mine, Dentin vii ABSTRACT Kukul F. Effect of Er,Cr:YSGG and Diode Lasers with Different Parameters on the Prevention of Enamel and Dentin Erosion. Hacettepe University Health Sciences Institute PhD Thesis in Restorative Dentistry, Ankara, 2013. The aim of this in vitro study was to evaluate the effect of Er,Cr:YSGG and diode laser with different parameters on the prevention of enamel and dentin erosion regarding microhardness and surface roughness. Extracted 40 human permanent molar teeth were separated into two via mesiodistal direction. Forty specimens for either enamel and dentin were prepared by flattenning the surfaces, in dimensions of 6x3x3 mm. Both the enamel specimens (M) and the dentin specimens (D) were divided into 4 groups according to the laser treatment applied (n=10), which were E1: Er,Cr:YSGG laser, 0.25 W, E2: Er,Cr:YSGG laser, 0.75 W, E3: Diode laser, 15 J/cm2, E4: Diode laser, 60 J/cm2, D1: Er,Cr:YSGG laser, 0.25 W, D2: Er,Cr:YSGG laser, 0.75 W, D3: Diode laser, 15 J/cm2 and D4: Diode laser, 60 J/cm2. For Er,Cr:YSGG laser, frequency of 20 Hz, 30% air and 0% water parameters were employed. The laser treated specimens were submitted to demineralization (0.3% citric acid, pH 2.45, for 5 min) and remineralization (artificial saliva for 60 min) cycles, three times a day, for 3 days. Vickers microhardness and surface roughness values of the specimens were measured before and after erosion cycles. The morphological changes were observed by scanning electron microscopy (SEM). For all of the enamel groups (M1, M2, M3 and M4), it was observed that, laser application prevented decrease in surface micro-hardness after erosion cycle, in a statistically significant manner (p<0.05). On the other hand, the group M2 had a statistically significant lower effect on the prevention of decrease in micro-hardness than the other enamel groups (p<0.05). In the dentin groups, for D1, D3 and D4, laser application had an effect on prevention of decrease in micro-hardness, but the results were not statistically significant (p>0.05). Furthermore, in group D2, it was seen that laser application caused a decrease in surface microhardness after erosion cycle (p<0.05). In group M1 laser application prevented the increase of surface roughness after erosion viii cycle (p<0.05). On the other side, laser application on groups M2, M3, M4, D1, D3 and D4 did not show a statistically significant prevention on the increase of surface roughness after erosion cycle (p>0.05). In group D2 laser application increased surface roughness after erosion cycle (p<0.05). As a conclusion, Er,Cr:YSGG and diode lasers may prevent erosion on enamel; however, they do not show the same effect on dentin. Keywords: Er,Cr:YSGG Laser, Diode Laser, Erosion, Enamel, Dentin ix İÇİNDEKİLER Sayfa ONAY SAYFASI iii TEŞEKKÜR iv ÖZET v ABSTRACT vii İÇİNDEKİLER ix SİMGELER VE KISALTMALAR xiii ŞEKİLLER xvii TABLOLAR xviii 1.GİRİŞ 1 2.GENEL BİLGİLER 3 2.1.Erozyon 3 2.1.1.Erozyonun Tanımı 3 2.1.2.Erozyonun Prevelansı 4 2.1.3.Erozyona Neden Olan Etkenler 5 2.1.3.1. Dış Kaynaklı Etkenler 5 2.1.3.1.1. Diyet Ürünleri ve Kimyasal Özellikleri 5 2.1.3.1.2. Biyolojik Etkenler 8 2.1.3.1.2.1.Tükürük 8 2.1.3.1.2.2. Pelikıl 9 2.1.3.1.2.3.Diş Anatomisi ve Yumuşak Dokular 10 2.1.3.1.3. Davranışsal Etkenler 10 2.1.3.1.4. Meslek ve Sporla İlgili Etkenler 12 2.1.3.1.5. Ağız Hijyen Ürünleri ve Medikal Preparatlar 13 x 2.1.3.2. İç Kaynaklı Etkenler 13 2.1.3.2.1. Gastroözafageal Reflü 13 2.1.3.2.2. Kusma 14 2.1.3.2.3. Ruminasyon 15 2.1.4. Erozyonun Oluşma Mekanizması 15 2.1.4.1. Mine ve Dentin Yapısı 15 2.1.4.2. Asit ve Şelasyon Ajanları 17 2.1.4.3. Erozyonun Histopatolojisi 18 2.1.5.Erozyonun Sınıflandırılması 20 2.1.5.1. Klinik Şiddetine Göre 20 2.1.5.2. Patojenik Aktivitesine Göre 20 2.1.5.3. Neden Olan Etkenlere Göre 20 2.1.5.4. Lokalizasyonuna Göre 21 2.1.6. Erozyonun Teşhisi 21 2.1.7. Erozyonun İndeksleri 22 2.1.8. Erozyonun Tedavisi 25 2.1.8.1. Erken Teşhis ve Korumaya Yönelik Yaklaşımlar 25 2.1.8.2. Tedaviye Yönelik Yaklaşımlar 30 2.1.9. Erozyon Değerlendirme Yöntemleri 32 2.1.9.1. Niceliksel Yöntemler 32 2.1.9.2. Niteliksel ve Yarı-niceliksel Yöntemler 35 2.2. Lazer 36 2.2.1. Lazerin Tanımı ve Tarihçesi 36 2.2.2. Lazer Fiziği 37 2.2.2.1. Atom, Soğurulma, Salınım ve Uyarılmış Salınım 37 2.2.2.2. Elektromanyetik Dalgalar, Işık ve Elektromanyetik Spektrum 39 xi 2.2.2.3. Lazer Sistemlerinin Bileşenleri 42 2.2.2.4. Lazer Işığının Oluşumu ve Özellikleri 43 2.2.2.5. Lazer Işığının Dokuya Etkileri 46 2.2.2.6. Lazerin Fotobiyolojik Etkileri 49 2.2.2.6.1. Fotokimyasal Etkiler 49 2.2.2.6.2. Fototermal Etkiler 50 2.2.2.6.3. Fotomekanik ve Fotoelektriksel Etkiler 50 2.2.2.7. Lazer Kullanım Parametreleri 51 2.2.2.8. Lazer Çalışma Yöntemi 54 2.2.3. Lazer Sistemlerinin Sınıflandırılması 55 2.2.3.1. Lazer Aktif Maddesine Göre 55 2.2.3.2. Lazer Çalışma Yöntemine Göre 56 2.2.3.3. Lazer Işığının Dalga Boyuna Göre 56 2.2.3.3. Lazer Işığının Enerjisine Göre 56 2.2.4. Diş Hekimliği Uygulamalarında Lazer Çalışma Güvenliği 56 2.2.4.1. Lazer Güvenliği ile İlgili Standartlar 56 2.2.4.2. Lazer Risk Sınıflandırılması 57 2.2.4.3. Lazerin Oluşturabileceği Hasarlar 59 2.2.4.3.1. Birincil Hasarlar 59 2.2.4.3.2. İkincil Hasarlar 60 2.2.5. Diş Hekimliğinde Kullanılan Lazerler 61 2.2.5.1. Erbiyum Lazerler (Er:YAG, Er,Cr:YSGG) 62 2.2.5.2. Diyot Lazerler 65 3.GEREÇ VE YÖNTEM 66 3.1. Mine ve Dentin Örneklerinin Hazırlanması 66 3.2. Başlangıç Mikrosertlik Ölçümleri 70 xii 3.3. Başlangıç Yüzey Pürüzlülük Ölçümleri 71 3.4. Mine ve Dentin Örneklerinin Yüzeylerinin Hazırlanması 71 3.5. Er,Cr:YSGG Lazer Uygulamaları 72 3.6. Diyot Lazer Uygulamaları 73 3.7. Erozyon Siklusu Uygulamaları 73 3.8. Erozyon Siklusu Uygulamalarından Sonra Mikrosertlik ve Yüzey Pürüzlülük Ölçümleri 74 3.9. Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) İncelemeleri 74 3.10. İstatistiksel Değerlendirme 75 4. BULGULAR 76 4.1. Mikrosertlik Testi Bulguları 76 4.2.Yüzey Pürüzlülük Testi Bulguları: 82 4.3. Tarama Elektron Mikroskobu (SEM) Bulguları: 87 4.3.1. Yüzey Bulguları 87 4.3.1.1. Mine Gruplarında Yüzey Bulguları 87 4.3.1.2. Dentin Gruplarında Yüzey Bulguları 89 5. TARTIŞMA 92 6. SONUÇLAR 111 KAYNAKLAR 112 EKLER 128 EK 1 128 EK 2 129 xiii SİMGELER VE KISALTMALAR BEWE Basic Erosive Wear Examination C Işık hızı 0C Santigrat derece Ca2+ Kalsiyum CaF2 Kalsiyum florür CCP-ACP Kazein fosfopeptid- amorf kalsiyum fosfat CE Conformité Européenne CLSM Confocal laser scanning microscop cm Santimetre cm2 Santimetrekare CO2 Karbon dioksit CO3 Karbonat CW Continuous wave D Dentin dk Dakika DNA Deoksi ribo-nükleik asit E Enerji EDTA Etilen diamin tetra asetik asit Er,Cr:YSGG Erbium, chromium: yttrium-scandium-gallium-garnet Er:YAG Erbium: yttrium-aluminium-garnet f Frekans F Flor FAP Floroapatit FDA Food and Drug Administration FHAP Florürlü hidroksiapatit xiv GaAlAs Gallium-aluminium-arsenide GaAs Gallium-arsenide GÖRH Gastroözafageal reflü hastalığı h Planck sabiti H Hidrojen HCO3 Hidrojen karbonat H2CO3 Karbonik asit H2PO4 Dihidrojen fosfat HPO4 2- Hidrojen fosfat HAP Hidroksiapatit HeNe Helium-neon Ho:YAG Holmium:yttrium-aluminium-garnet Hz Hertz IADS International American Dental Society IEC International Electrotechnical Comission IR Infrared J Joule M Mine MASER Microwave Amplification of Stimulated Emission of Radiation m 2 Metrekare mj Milijoule ml Mililitre mm Milimetre mN Milinewton mW Miliwatt xv MPE Maximum permissible exposures N Newton Nd:YAG Neodmium: yttrium-aluminium-garnet nm Nanometre LASER Light Amplification of Stimulated Emission of Radiation pKa İyonizasyon sabiti PO43- Fosfat QLF Quantitative light-induced fluorescence RNA Ribo nükleik asit SD Standart Deviasyon SEM Tarama Elektron Mikroskobu (Scanning Electron Microscopy) SI Uluslararası Birimler Sistemi (Système International d'unités) SiC Silikon karbit sn Saniye t Zaman TWI Tooth Wear Index USA United States of America UV Ultraviolet V Hız VHN Vickers Hardness Number W Watt ү Gama λ Dalga boyu % Yüzde μm Mikrometre xvi μsn Mikrosaniye μW Mikrowatt xvii ŞEKİLLER Sayfa Şekil 2.1.1. Mikrosertlik cihazı uçları 33 Şekil 2.2.1. Uyarılmış atom, kendiliğinden ve uyarılmış salınım 38 Şekil 2.2.2. Elektromanyetik spektrum 41 Şekil 2.2.3. Lazer sistemlerinin bileşenleri 43 Şekil 2.2.4.Lazer ışığının özellikleri 45 Şekil 2.2.5. Lazer ışığının doku üzerine etkileri 47 Şekil 2.2.6. Lazer ışığının dokuya etkilerinin güç yoğunluğu ve süre ile ilişkisi 51 Şekil 2.2.7. Diş hekimliğinde kullanılan lazerlerin dalga boyları ve elektromanyetik spektrumdaki yerleri 53 Şekil 2.2.8. Biyolojik doku bileşenlerinin çeşitli dalga boylarını soğurma katsayıları 53 Şekil 3.1. Mine ve dentin örneklerinin hazırlanması 67 Şekil 3.2. Mikrosertlik cihazı 70 Şekil 3.3. Profilometre cihazı 71 Şekil 3.4. Orta kısmından çizilmiş örnek 72 Şekil 3.5. Er,Cr:YSGG lazer 72 Şekil 3.6. Diyot lazer 73 Şekil 3.7. Erozyon siklusu uygulanan örnek 74 Şekil 3.8. SEM cihazı 75 Şekil 3.1.1. Çalışma gruplarının şeması 68 Şekil 4.1.1. Mikrosertlik değerlerinin gruplara göre ortalama ve standart sapma grafiği 81 Şekil 4.1.2. Mikrosertlik değerlerinin gruplara göre kutu-çizgi grafiği 81 Şekil 4.2.1. Yüzey pürüzlülük değerlerinin gruplara göre ortalama ve standart sapma grafiği 86 Şekil 4.3.1.1. Mine örneklerinin yüzeylerinin SEM fotoğrafları 89 Şekil 4.3.1.2. Dentin örneklerinin yüzeylerinin SEM fotoğrafları 91 xviii TABLOLAR Sayfa Tablo 2.1.1. Erozyon yaygınlığı ile ilgili yapılan araştırmalar- Jaeggi ve Lussi (2006) 4 Tablo 2.1.2. Farklı içeceklerin erozyon potansiyelleri – Shaw ve Smith (1999) 6 Tablo 2.1.3. Mine ve dentin bileşenlerinin hacimce yüzde değerleri 16 Tablo 2,1.4. Smith ve Knight’ ın aşınma indeksi 24 Tablo 2.1.5. Temel eroziv aşınma indeksi (BEWE) 25 Tablo 2.2.1. Lazer risk sınıflaması 59 Tablo 2.2.2. Diş hekimliğinde yaygın olarak kullanılan lazerler, dalga boyları ve kullanım alanları 62 Tablo 3.1. Çalışmada kullanılan materyaller ve cihazlar 69 Tablo 4.1. Mikrosertlik testine ait verilerin ortalama VHN± S.D., ortanca, minimum ve maksimum değerleri (n= 10) 78 Tablo 4.2. Yüzey pürüzlülük testine ait verilerin ortalama (µm) ± S.D. ortanca, minimum ve maksimum değerleri (n= 10) 83 Tablo 4.1.1. Mine gruplarının HLE, HE ve ΔH değerleri arasındaki farklar 79 Tablo 4.1.2. Dentin gruplarının HLE, HE ve ΔH değerleri arasındaki farklar 80 Tablo 4.2.1. Mine gruplarının RLE, RE ve ΔR değerleri arasındaki fark 84 Tablo 4.2.2. Dentin gruplarının RLE, RE ve ΔR değerleri arasındaki fark 85 1 1.GİRİŞ Yaşam süresinin uzamasının yanı sıra; bireylerin ağız-diş sağlığı konusundaki bilinçlerinin her geçen gün artması, beslenme alışkanlıklarında yaptıkları değişiklikler, koruyucu diş hekimliği hizmetlerinin yaygınlaşması, bireylerin doğal dişlerini ağızda tutma istekleri, günümüzde diş sert dokularının en sık kaybedilme nedenlerinin başında yer alan diş çürüğünün yanısıra, mikroorganizmasız farklı aşınma tiplerinin görülme sıklıklarının ciddi bir artışla ön plana çıkmasına neden olmuştur (1-3). Diş aşınması, diş sert doku kaybı olarak tanımlanmaktadır. Diş aşınmaları, oluşumunda rol oynayan etkenlere bağlı olarak; atrizyon, abrazyon, abfraksiyon ve erozyon olarak adlandırılmaktadır (4-6). Yabancı bir cisim olmaksızın diş dişe kontağın bir sonucu olarak diş sert dokularının aşınması atrizyon, dişlerde mekanik etkenlerle ve parafonksiyonel alışkanlıklar sonucu meydana gelen sert doku kayıpları abrazyon, aşırı okluzal streslerin etkisiyle servikal bölgede oluşan aşınmalar abfraksiyon olarak tanımlanmaktadır (5,6). Erozyon ise; diş sert dokularının bakteriyel bir etki olmaksızın, asitler tarafından kimyasal olarak çözünmesidir. Bu asitler dış kaynaklı olarak asitli yiyecek ve içeceklerden ya da reflü hastalıkları gibi iç kaynaklı olarak mideden gelebilmektedir. Sert doku kaybının yapısı sıklıkla yuvarlak marjinli, düz bir girinti şeklindedir. Eroziv lezyon; erozyona neden olan faktörlere bağlı olarak, hem bukkal hem de palatinal diş yüzeyinde görülebilmektedir. Çok nadir olarak subgingival alana uzanabilmektedir. Mine ve dentinin yumuşaması sonucu meydana gelen erozyon, atrizyon ve abrazyon gibi aşınmalara neden olan mekanik etkenlere maruz kaldığında, dişteki patolojik aşınma hızlanmaktadır (4). Günümüzde, eroziv diş aşınmaları birçok toplumda yaygın hale gelmiştir ve görülme sıklığı giderek artmaktadır (7). Erozyon multifaktöriyel bir durumdur. Erozyona neden olan veya erozyonu önleyen her etken, erozyonun şiddetinde rol oynayabilmektedir. 2 Zamanla bütün bu etkenler erozyonun ilerlemesine neden olabilmekte veya yüzeyin başlangıç şeklinde korunmasını sağlayabilmektedir (8). Erozyonun ilerlemesinin önlenmesinde, mümkün olduğunca erken dönemde teşhis edilmesi, erozyona neden olan etkenlerin ortadan kaldırılması ve koruyucu önlemlerin alınması gerekmektedir (9). Ancak, erozyona neden olan başlıca etkenler, bireyin alışkanlıklarına bağlı olduğundan, bunların kontrol altına alınması oldukça zordur. Bu nedenle, erozyonu önlemeye yönelik tedavi stratejileri geliştirilmiştir. Lazer uygulamaları da bunlardan biridir. Lazerler, diş hekimliğinin birçok alanında kullanılmaya başlanmıştır. Son yıllarda mine ve dentin demineralizasyonunu önlemede lazer uygulamalarının etkisini değerlendiren birçok çalışma yapılmıştır. Çalışmalarda, birçok lazer tipi (Ruby, CO2, Nd: YAG, Er:YAG, Er,Cr:YSGG ve argon) farklı parametrelerde kullanılmıştır. Lazer uygulamalarının, diş sert dokularında karbonat içeriğinin azalması, ortamda florür olduğunda hidroksi apatitin florapatite dönüşmesi gibi diş yüzeylerinde kimyasal değişikliklere neden olduğu, yüzeyde erime ve rekristalizasyon gibi morfolojik değişiklikler meydana getirdiği ve buna bağlı olarak yüzeyin asit ataklarından daha az etkilendiği bildirilmiştir (10-15). Literatürde, erozyon ve çürük önleme üzerine farklı lazer tiplerinin etkilerinin değerlendirildiği az sayıda çalışma yer almaktadır. Bu çalışmaların birçoğu da eroziv demineralizasyondan çok çürük demineralizasyonuyla ilişkilidir (13-24). Literatür incelendiğinde; mine ve dentin demineralizasyonunu, çürüğü ve erozyonu önleme amacıyla lazerlerin sub-ablatif enerji yoğunluklarında uygulanması önerilmesine rağmen, kullanılacak olan irradyasyon parametreleri hala tartışmalıdır (14,21,25-27). Bu in vitro çalışmanın amacı; Er,Cr:YSGG (Erbium, chromium: yttrium- scandium-gallium-garnet) ve diyot lazerlerin farklı parametrelerinin uygulanmasının, mine ve dentin dokularında erozyonu önlemede etkinliğini, mikrosertlik ve yüzey pürüzlülük testi kullanarak değerlendirmek, karşılaştırmak ve yüzey morfolojisini SEM ile incelemektir. 3 2.GENEL BİLGİLER 2.1.Erozyon Erozyon, diş hekimliğinde yıllarca az ilgi duyulan bir konu olmuştur. Günümüzde ise, yaşam koşullarının ve beslenme tarzının değişerek asitli yiyecek ve içeceklerin tüketiminin artması; erozyon görülme sıklığını arttırmıştır. Bu durum, konu ile ilgili araştırmaların yaygınlaşmasına neden olmuştur (16). 2.1.1.Erozyonun Tanımı Erozyon; Latince çürümek, yenmek anlamına gelen erodore, erosi, erosum kelimelerinden türemiştir. Genellikle; elektrolitik veya kimyasal yollarla bir maddenin yüzeyinin kademeli olarak yıkılması olayını tanımlamaktadır (28). Dişlerde erozyon; ortamda bakteriyel bir etken olmaksızın, asit ve/veya şelasyon yoluyla gerçekleşen, geri dönüşümsüz, patolojik, kronik, lokalize diş sert doku kaybıyla sonuçlanan kimyasal bir olaydır (8,28,29). Ağız pH’sı diş minesinin kritik pH değeri olan 5.5’in altına düşerse, asit ataklarının süresi ve sıklığına bağlı olarak erozyon gerçekleşmektedir (30). Eroziv lezyonlar; birçok nedene bağlı olarak oluşan bozukluklardır ve çok yaygın olarak gözlenmektedirler (8,9). İlk diş yüzeyi, ağız ortamına sürdüğü andan itibaren maruz kaldığı asitle birlikte erozyon da meydana gelmeye başlamaktadır (31). Asit ataklarının uzun süre devam etmesi sonucu, diş yüzeyinde gözle görülür defektler meydana gelmektedir. Erozyona bağlı demineralizasyon sonucu, dişin mikrosertliği azalmakta ve mekanik kuvvetlerden daha kolay etkilenebilir hale gelmektedir (32). 4 2.1.2.Erozyonun Prevelansı İlk olarak 19. yüzyılda rapor edilen bu lezyonların varlığının ve yaygınlığının git gide artarak günümüzde gelişmiş toplumlar için önemli ve ortak bir sorun haline geldiği bildirilmiştir (33). Jaeggi ve Lussi (31) yaptıkları literatür tarama çalışmasında erozyonun sık rastlanılan bir aşınma türü olduğunu rapor etmişlerdir (Tablo 2.1.1). Tablo 2.1.1. Erozyon yaygınlığı ile ilgili yapılan araştırmalar- Jaeggi ve Lussi (2006) Araştırmacı Adı Araştırmanın Yapıldığı Yaş Grubu Denek Sayısı Araştırma Yöntemi Saptanan Erozyon Sıklığı Sognaes ve diğ. (1972) _ 10,827 Çekilmiş dişler %18 Xhonga ve diğ. (1983) 14-88 527 Klinik %25 Johansson ve diğ. (1996) 21 95 Klinik %28 Jaeggi ve diğ. (1999) 19-25 417 Klinik F: %14,4/ %0,5 O: %82/ %30,7 P: %0,7/ %0 Lussi ve diğ. (1991) 26-30 46-50 194 197 Klinik Klinik F: %11,9/ %7,7 O: %35,6/ %29,9 P: %3,6/ %0 F: %9,6/ %13,2 O: %40,1/ %42,6 P: %6,1/ %2 Lussi ve Schaffnerr (2000) 32-36 52-56 55 Klinik O: %8 O: %26 Smith ve Rob (1996) 15-26 26-55 56-65 >65 1007 Klinik % 5,73 %3,37-4,62 %8,19 %8,84 F: Fasiyal O: Okluzal P: Palatinal Yapılan epidemiyolojik çalışmaları karşılaştırmak; skorlama sisteminin, gözlemcilerin ve değerlendirilen dişlerin farklı olması nedeniyle zor olmasına rağmen (31), sonuçlar erozyon görülme sıklığının %30’un üzerinde olduğunu göstermektedir (8). Erozyonun yetişkinlerde %4-82, çocuklarda %6-50 arasında olduğu rapor edilmiştir (31). 12 yaşında 1308 çocuğun erozyon 5 durumunu ve erozyonun iki yıl sonraki ilerlemesini değerlendiren bir çalışma; başlangıçta %4,9 olan erozyon oranının 2 yıl sonrasında %13,1’e ulaştığını, mine lezyonlarının derinleştiğini ve dentin lezyonlarının ortaya çıktığını bildirmiştir (9). Bebeklik döneminde sık meyve suyu tüketen, aile eğitim düzeyi iyi olan çocuklarda erozyon daha sık görülmektedir. Yaşları 2 ile 5 arası 987 çocukta yapılan epidemiyolojik bir çalışmada; %31 oranında erozyon gözlendiği ve bunların %13’ünde eroziv lezyonun dentin ve/veya pulpayı içine aldığı bildirilmiştir (34). İsviçre’de yapılan bir başka çalışmada ise; yaşları 5-9 arasında 42 çocukta minede eroziv lezyon saptandığı, bunların da %48’inde lezyonların dentine kadar ilerlediği görülmüştür. Süt molar dişlerinin okluzal yüzeyleri, erozyondan en çok etkilenen yüzey olarak bildirilmiştir (31). 11-14 yaş arası çocuklarda erozyonun en çok alt azı dişlerinin okluzal yüzeyleri ile üst kesici dişlerin palatinal yüzeylerinde gözlendiğini bildirmiştir (31). Sosyoekonomik düzey ile erozyon arasında kesin bir ilişki kurulamamakla birlikte, sosyoekonomik düzeyi iyi olan toplumlarda görülme sıklığının giderek arttığı bildirilmektedir (31,35). 2.1.3.Erozyona Neden Olan Etkenler Erozyon; birçok etkenin neden olduğu bir durumdur ve halen tam olarak anlaşılamamıştır (5). 2.1.3.1. Dış Kaynaklı Etkenler 2.1.3.1.1. Diyet Ürünleri ve Kimyasal Özellikleri Asidik değeri yüksek olan her türlü yiyecek ve içecek dişte erozyon oluşturma potansiyeli açısından risk etkenidir. Örneğin; meyveler ve meyve 6 özlü içecekler, meyve aromalı şekerler, asidik gazlı ve gazsız içecekler, sporcu içecekleri, şarap, elma şarabı, asidik bitkisel çaylar, turşu, salata sosları, sirke, laktovejetaryan yiyecekler gibi diyet ürünleri başta gelmektedir (36). Çeşitli in vivo ve in vitro çalışmalarda birçok yiyecek ve içeceğin eroziv özellikleri insan ve hayvan deneyleriyle değerlendirilmiştir (37) (Tablo 2.1.2). Yapılan bu çalışmalar sonucunda, asitli içeceklerin eroziv potansiyelinin sadece pH değerlerine değil, aynı zamanda içeriğindeki minerallere, tamponlama kapasitesine ve yiyecek ile içeceklerin kalsiyum şelasyon özelliklerine, diş yüzeyine adezyonuna, asidin tipine, kalsiyum, fosfat ve florür içeriğine bağlı olduğu bildirilmiştir (38,39). pH değeri, kalsiyum, fosfat ve florür içeriği o ürünün dişe göre doygunluk derecesini belirlemekte ve çözünme için itici güç oluşturmaktadır. Diş sert dokularına göre aşırı doygun çözeltiler, dişi çözmemektedir. Dentin ve mineye göre düşük doygunluk dereceleri, başlangıç yüzey demineralizasyonuna yol açmaktadır. Bunu, lokal pH artışı izlemekte ve diş yüzeyine komşu, sıvının mineral içeriği artmaktadır. Daha sonra mine ve dentine göre doymuş olmakta ve daha fazla demineralizasyon oluşmamaktadır (40). Tablo 2.1.2. Farklı içeceklerin erozyon potansiyelleri – Shaw ve Smith (1999) İçeceğin Adı İçeceğin pH’ı İçeceğin Tamponlama Kapasitesi İçeceğin Erozyon Potansiyeli Coca Cola 2,5 0,7 Orta Karbonatlı portakal suyu 2,9 0,7 Orta Üzüm suyu 3,2 9,3 Yüksek Elma suyu 3,3 4,5 Yüksek Beyaz şarap 3,7 2,2 Orta Portakal suyu 3,8 4,5 Yüksek Bira 3,9 0,6 Düşük Maden suyu 5,3 0,1 Düşük 7 Besinlerle alınan asitlerin, ağza alınma şekli, ağızdan uzaklaştırılma zamanı ve dişlerle temas süresi de erozyon oluşumu üzerinde etkilidir (41,42). İçeceklerin adezyonu, termodinamik özellikleri ile ilgilidir. Adeziv özelliği yüksek olan içecek, diş yüzeyi ile daha uzun süre temas etmekte ve erozyon oluşturmaktadır. Örneğin; kola film tabakasının diş yüzeyinden uzaklaştırılması için 45 milijoule/metrekare (mJ/m2) tükürük gerekli iken, tükürüğün diş yüzeyinden uzaklaştırılması için 14 mJ/m2 kola yeterlidir (40). İçeceklerin tamponlama kapasitesinin yüksek olması, tükürüğün asidi nötralize etme hızını azaltmaktadır. Yüksek tamponlama kapasitesine sahip organik asit içeren içecekleri suyla seyreltme işlemi, pH’ı ve bağıl tamponlama kapasitesini azaltmaktadır. Ortamda kalsiyum ve fosfat varlığında onların konsantrasyonunu da azaltmaktadır (43,44). Aynı pH değerine sahip asitlerin eroziv etkilerinin, asit tipine bağlı olarak farklı olduğu bildirilmiştir (45). Farklı asitlerin eroziv karakterlerinin karşılaştırıldığı bir çalışmada, laktik asidin; asetik, sitrik, oksalik, fosforik ve tartarik asitten daha fazla; maleik ve hidroklorik asitten ise daha az eroziv özellik gösterdiği bulunmuştur (46). Hidroksiapatit içindeki kalsiyumu bağlayabilen ve çözebilen, sitrik asit tuzlarını oluşturabilen sitrik asit, dişlerde önemli miktarda eroziv kayıplara neden olmaktadır (35). Tükürük içindeki kalsiyum miktarı %32’den fazla konsantrasyonda olduğunda, sitrik asit tuzu olan sitrat ile kompleks oluşturabilmektedir. Böylece; tükürüğün aşırı doygunluğu azalmakta ve diş minerallerinin çözünmesi açısından itici bir güç oluşturmaktadır. Bu konsantrasyonlar meyve sularında yaygın olarak bulunmaktadır (47). Gıda ve içeceklerin kalsiyum ve fosfat konsantrasyonları, diş yüzeyinin kendi ortamındaki konsantrasyon farkını etkilediğinden dolayı; eroziv potansiyel açısından önemli etkenlerdir. %1’lik sitrik asit solüsyonuna (pH= 2,2) farklı konsantrasyonlarda kalsiyum, fosfat veya florür ilave edildiğinde; 8 solüsyonun eroziv potansiyelinin azaldığı izlenmiştir (48). Yoğurt (pH=4) düşük pH değerine sahip olmasına rağmen, içeriğindeki kalsiyum, fosfat konsantrasyonu nedeniyle diş apatitine göre daha doygundur ve neredeyse hiç eroziv etkiye neden olmamaktadır. Ancak; yoğurt veya diğer bir süt ürünü, düşük pH, düşük kalsiyum ve fosfat içeriğine sahip olduğu zaman eroziv özellik gösterebilmektedir (40). Demineralizasyon ve remineralizasyon döngüsü sırasında ağızda florür bulunması, hidroksiapatitten daha düşük çözünürlüğe sahip olan florapatit veya florhidroksiapatit oluşumunda rol oynamaktadır. Topikal olarak florür uygulandığında; kalsiyum florür (CaF2) tabakası oluşmakta, diş yüzeyine çökmekte ve asit ataklarına karşı bir bariyer olarak görev yapmaktadır. Florürün çürüğe karşı koruyucu etkisi, erozyona karşı koruyucu etkisinden daha önemlidir (49,50). 2.1.3.1.2. Biyolojik Etkenler Diş erozyonunu etkileyen biyolojik etkenler; tükürük, pelikıl, diş dokusu ve yumuşak dokuların özellikleridir (8,9,16). 2.1.3.1.2.1.Tükürük Tükürük, erozyon oluşumunu etkileyen en önemli biyolojik faktördür. Erozyona karşı koruyucu etkisini gösteren çok sayıda özelliği vardır. Bunlar; eroziv ajanın ağızda dilue edilmesi ve ağızdan uzaklaştırılması, asitlerin nötralizasyonunu sağlayarak tamponlanması, kalsiyum fosfat iyonların etkisi ile mine remineralizasyonunu arttırıp çözünme hızını azaltması, protein ve glikoproteinleri ile pelikıl oluşturup mine yüzeyini diyet asitlerinin demineralizasyonuna karşı koruması, remineralizasyonu arttırmak için kalsiyum, fosfat ve florür sağlamasıdır (9,36,51,52). Tükürük, erozyona karşı ilk koruyucu etkisini akış hızını arttırarak başlatmaktadır. Tükürüğün dişleri korumak için uyarılması, eroziv atak 9 meydana gelmeden önce, koku veya görme gibi ekstra-uyaranlar ve asit ağza ulaştığı zaman kimyasal ve mekaniksel uyaranlarla gerçekleşmektedir. Sitrik veya maleik asit gibi içeriğe sahip eroziv gıda ve içecekler, güçlü bir tepki ortaya çıkarmaktadırlar. Çiğneme de tükürük akışını uyarmaktadır (52- 55). Yüksek tükürük akış hızı, tükürüğün içeriğindeki organik ve inorganik bileşenlerinin artması ile ilk eroziv atağın minimalize edilmesini ve bireyin bu ataktan korunmasını sağlamaktadır. Erozyon süreci ile ilişkili olan inorganik bileşenler; karbonik asit (H2CO3), hidrojen karbonat (HCO3 -), dihidrojen fosfat (H2PO4 -), hidrojen fosfat (HPO4 2-), kalsiyum (Ca2+) ve florür (F-)’ dur (56,57). Bu iyonlar tükürüğün tamponlama kapasitesinin arttırılmasında ve diş bütünlüğünün devamlılığının sağlanmasında görevlidir (58). Asidik prolinden zengin bir protein olan musin, biofilm ve plak matriksi için önemli bir yapı olup, kayganlaştırma özelliği ile erozyona uğramış alanların abraziv aşınmasını azaltmaktadır (59). Tükürük akışını azaltan hastalıklar; bireyin erozyondan korunmasında en önemli biyolojik etken olan tükürüğün; mekanik yıkama ve asidi tamponlama etkisinin yetersizliğine ve asidin kaynağından bağımsız olarak bireyde erozyon oluşma riskinin indirekt olarak artmasına neden olmaktadırlar. Kontrolsüz yapılan baş-boyun radyoterapisi, sinir sistemi rahatsızlıkları, tükürük bezi hastalıkları, Sjögren sendromu gibi hastalıklar tükürük özelliklerini etkilemelerinden ötürü erozyon oluşumunda indirekt risk taşıyan hastalıklar olarak bildirilmektedirler. Aynı zamanda bazı hastalıkların tedavisinde kullanılan antidepresanlar ve diğer psikoaktif ilaçların da tükürük akış hızını azaltarak eroziv lezyon gelişimine dolaylı olarak katkı sağladıkları bildirilmektedir (1,9). 2.1.3.1.2.2. Pelikıl Pelikıl; yumuşak ve sert dokuları kaplayan, bakteri içermeyen organik bir film tabakasıdır. Musin, glikoprotein, protein ve enzimlerden meydana gelmektedir (60). Difüzyon bariyeri olarak veya seçici geçirgen membran gibi davranarak, diş yüzeyi ile asitler arasında direkt teması engelleyerek erozyona karşı diş dokusunu korumaktadır. Pelikılın içeriği, kalınlığı ve olgunlaşma süresi, erozyona karşı gösterdiği koruma derecesinin 10 belirlenmesinde rol oynamaktadır (61). Pelikıl, erozyon gelişimini etkileyecek olan remineralizasyon elektrolitleri için bir rezervuar görevi görmektedir. İçeriğindeki tükürük musinleri, demineralizasyona karşı mine yüzeyindeki korumayı arttırmaktadır. Karbonik anhidraz VI enzimi de diş yüzeyindeki hidrojen iyonlarının nötralizasyonunu hızlandırarak erozyona karşı koruma sağlamaktadır (60,62). Pelikıl, ağız içinde oluştuğu farklı alanlarda farklı kalınlıklar göstermektedir. Kalınlığın fazla olduğu alanlarda demineralizasyona karşı gösterdiği korumadan dolayı, erozyon görülme olasılığı daha düşüktür (63). Hanning ve diğ. (64) yaptıkları çalışmada; palatinalde oluşan pelikıl kalınlığının, bukkal ve lingual yüzeylerde oluşandan daha ince olduğunu ve bu yüzeylerin sitrik aside karşı daha az dirençli olduğunu göstermiştir. Pelikıl, tam kalınlığına 2 saatte ulaşmaktadır. Olgunlaşma sürecindeki yapısal değişikler sonrası yeni oluşmuş pelikıl, aside karşı daha dirençli hale gelmiştir. Bu değişimin nedeni; içeriğindeki enzimleridir (9,61). 2.1.3.1.2.3.Diş Anatomisi ve Yumuşak Dokular Dişlerin şekil ve konturleri, eroziv ajanların retansiyonunu etkileyebileceği için erozyon sürecini değiştirebilmektedir. Aynı şekilde, yumuşak dokuların anatomisi ve hareketleri de asidik ürünlerin temasını ve ortamdan uzaklaştırılmalarını etkileyebileceği için erozyon sürecinde yer alan önemli etkenlerdir (9). Dişlerin farklı pozisyonları, diş yüzeyinin erozyona karşı duyarlılık derecesinin farklı olmasına neden olmaktadır. Üst kesicilerin fasiyal yüzeyi yüksek oranda, alt dişlerin lingual yüzeyleri ise düşük oranda erozyona uğramaktadır (65). Dil, erozyon sonucunda yumuşamış olan mine ve dentini kaldırabilmekte; dişler üzerinde abraziv bir etki gösterebilmektedir (65,66). 2.1.3.1.3. Davranışsal Etkenler Bireylerin yaşam şekilleri ve davranışları erozyonun görülmesi ve ilerlemesinde belirleyici etkiye sahiptir. 11 Asitlerin, sık ve aşırı tüketimi erozyon riski artışıyla ilişkilendirilmektedir. Asidik şekerlerin aşırı tüketimi, tükürüğün düşük tamponlama kapasitesiyle birleştiği zaman eroziv lezyonları şiddetlendirebilmektedir (9,51). Asidin dişler ile temas süresini arttıran davranışlar, erozyonun meydana gelmesi için temel itici güç olarak karşımıza çıkmaktadır. Özellikle; şişeden yudumlama gibi içme alışkanlıkları asitle temas süresini arttırarak, eroziv etkiyi arttırabilmektedir (5). İçeceklerin tüketilmesi sırasında pipet kullanılması dişlerle teması keseceğinden erozyon oluşumunu azaltmaktadır. Pipet dişlerin palatinal bölgesine yerleştirilmelidir. Böylelikle içecek doğrudan farenkse geçecektir. İçecekleri yutmadan önce ağızda tutmak, diş yüzeyinde pH’ın belirgin derecede düşmesine neden olmakta ve erozyonu arttırmaktadır. Özellikle asidik gıdaların gece tüketilmesi tükürük salgısının da azalmasıyla erozyon oluşumunu arttırmaktadır (9). Sağlıklı yaşam şekli bir çelişki olarak dişlerde erozyona neden olabilmektedir. Yapılan düzenli egzersizler sonucu vücut su kaybetmekte, bireyler su kaybını genellikle enerji verecek düşük pH içeren şekerli içeceklerden karşılamaktadır. Vücut sıvı kaybettiğinden tükürük salgısı da azalmaktadır. Tükürük salgısının azalması ve bu düşük pH içeren içeceklerin tüketimi dişlere çift yönlü zarar vermektedir (9). Sağlıklı beslenme, daha fazla meyve ve sebze tüketimini içermektedir. Laktovejeteryan ve çiğ gıdalarla beslenenlerde erozyon görülme sıklığı yüksektir (67). Bazı bitkisel çaylar çok sağlıklı içecekler olarak algılanmalarına rağmen, oldukça asidiktirler (pH=2,6-3,9) ve erozyon potansiyelleri yüksek olabilmektedir (68). Asidik ürünlerin tüketilmesinin hemen ardından diş fırçalama gibi ağız hijyen alışkanlıkları, dişlerde meydana gelen madde kayıplarının şiddetini arttırabilmektedir. Diş fırçalama gibi abraziv işlemler demineralize olmuş diş sert dokularını uzaklaştırabilmektedir. Eroziv ataklardan sonra kullanılan diş fırçasının ve macunun türünün yanı sıra, diş fırçalama hareketi de aşınmanın ilerlemesini etkileyebilmektedir (5). Erozyonun tek başına meydana getirdiği 12 madde kaybı, abrazyonun tek başına getireceğinden daha büyüktür, ancak iki durum birlikte görüldüğünde meydana gelen hasar çok daha büyük olabilmektedir (36). 2.1.3.1.4. Meslek ve Sporla İlgili Etkenler İş yerinde veya profesyonel ve ağır spor faaliyetlerinde maruz kalınan asitler, bireyler için eroziv risk oluşturmaktadır. Risk altındaki meslek grupları; pil, dinamit ve gübre fabrikasında çalışan işçiler, araştırma laboratuvarında çalışanlar ve profesyonel şarap tadıcılarıdır (9,36,39). Almanya’da pil sanayide çalışan işçilerde yapılan ölçümler sonucunda, işçilerin sülfirik aside maruz kaldıkları saptanmıştır. Bu grupta eroziv lezyonların üst keserler bölgesinde olduğu ve dişlerin orta derecede etkilendiği belirtilmiştir (39). Profesyonel şarap tadıcılığı dünyanın her yerinde yaygındır. Şarap; düşük pH, düşük kalsiyum ve fosfat içeriğine sahip eroziv potansiyeli olan bir içecektir. Şarap tadıcıları, en az beş gün boyunca günde ortalama 20-50 adet farklı şarap tatmaktadırlar. Şarap tadıcılarında eroziv lezyon görülme olasılığı, tükürük akış hızı, tamponlama kapasitesi ve kaç yıldır şarap tadıcılığı yaptığı ile yakın ilişkilidir. Yıllar arttıkça eroziv lezyonların şiddetinin arttığı görülmüştür (69). Risk grubundaki diğer bireyler ise; düşük pH’a sahip sularda yüzen profesyonel yüzücüler ve sporcu içeceklerini sık tüketen atletlerdir (70,71). Profesyonel yüzücüler çok uzun süre havuzda kalmaktadırlar. Havuz sularını dezenfekte etmek için pH’ı düşük olan klor gazı ve sodyum hipoklorit kullanılmaktadır. Havuz suyunun tavsiye edilen pH seviyesi 7,2 ile 8 arasında olup, pH seviyesi yüksek havuz suyu dişlere herhangi bir zarar vermemektedir. Ancak, pH’ı 2,7 olan H+ konsantrasyonu, tavsiye edilenden 100.000 kez daha fazla olan havuzda yüzen profesyonel yüzücülerin %39’unda erozyon görülmüştür (39). Ağır spor faaliyetleri Gastroözafageal Reflü Hastalığı’nı (GÖRH) tetikleyebilmektedir (72). Bu durum veya dehidratasyonla birlikte tüketilen asidik içecekler erozyon açısından risk oluşturabilmektedir. 13 2.1.3.1.5. Ağız Hijyen Ürünleri ve Medikal Preparatlar Demir ilaçları, asetil salisilik asit ve hidroklorik asit içeren çiğneme tabletleri, vitamin C, aspirin, asidik ağız hijyen ürünleri, kalsiyum şelasyon ajanı içeren ürünler, asidik karakterli tükürük uyaranları gibi düşük pH değerine sahip preparatlar eroziv potansiyele sahiptirler (36,73). Düşük pH’lı ağız sağlık ürünleri, bazı florür bileşiklerinin kimyasal stabilitesini arttırıp, florür iyonlarının hidroksiapatit örgüsü içinde birleşmesini ve CaF2’ün diş yüzeyine çökelmesini sağlayabilmektedir. Ancak; bu tabaka eroziv ataklara karşı bazı koruyucu etkiler gösterse de ortamda pH çok düşük olduğu veya florür bulunmadığı zamanlarda diş yüzeyinden direkt olarak çözünmektedir. “Kserostomia” olan bireylerde bu tarz ağız preparatlarının kullanımı, olası eroziv etkileri çok daha fazla şiddetlendirmektedir (39). Eğer bir ilaç düşük pH ve yüksek asit titresine sahipse ve uzun süre kullanılıyorsa erozyon oluşturma özelliği göstermektedir. Ayrıca, antihistaminik, antiemetik, antiparkinson, antidepresanların bazı türevleri gibi ilaçlar tükürük akış hızını ve tamponlama kapasitesini azaltmaktadırlar. Bunun yanında C vitamini günümüzde yaygın olarak kullanılmaktadır. Vitamin C çiğneme tabletlerinin yüzeyi sert ve geniştir. Ayrıca; çiğneme ile dişlerle daha uzun süre temasta kalmaktadır. Yapılan bazı araştırmalar sonucunda çiğneyerek kullanılan C vitamini tabletlerinin, tükürük pH’ını 2’nin altına düşürdüğü bildirilmiştir (74). 2.1.3.2. İç Kaynaklı Etkenler Gastroözafageal reflü hastalığı, kusma ve ruminasyon (geviş getirme) sonucu ağza ulaşan mide asitleri veya asidik mide içerikleri, iç kaynaklı olarak erozyona neden olmaktadır. 2.1.3.2.1. Gastroözafageal Reflü Mide asidinin mideden ağza doğru gelmesi ile ilişkilendirilen birçok durum vardır. Bunlardan en sık görüleni gastroözafageal reflüdur. Genellikle ailesel yatkınlık göstermektedir (75,76). Mide asidi ağza ulaşınca, diş sert 14 dokuları ve periodontal dokularla temasa geçmektedir. Ağza gelen mide içeriğinin pH değeri 1-1,5 arasındadır. Mide suyunun tamponlama kapasitesi ve pH’ın, besinlerle alınan asitlere oranla daha düşük olması daha yaygın ve şiddetli eroziv lezyonların oluşmasına neden olmaktadır. Mide asidinin dişte erozyon oluşturabilmesi için en az 1-2 yıl, haftada birkaç kez dişlerle temas etmesinin gerekli olduğu belirtilmektedir (76). Asidin dişlerle uzun süreli teması, mine yüzeyinde demineralizasyonun başlaması ve daha sonra dentin ve pulpayı da içine alan yıkıcı hasarların oluşması açısından risk oluşturmaktadır (77). Başlangıçta erozyon, sadece mine yüzeyi çok iyi kurutulduğunda gözlenebilen, yüzey kaybı olarak tanımlanmaktadır. Etken devam ettiği sürece, ince kesici kenarlarda kırılmalar gözlenmekte ve diş hassasiyeti başlamaktadır. Bunlar, erozyonun ilk belirtileridir. Daha ilerleyen durumlarda, lezyon derinleştikçe sert, düz bir görüntü ile birlikte altındaki dentinin renginin belli olduğu incelmiş mine görüntüsü görülmektedir (78). Erozyon derecesi, hastalığın süresi ve sıklığı ile doğru orantılıdır. Asit reflüsü öncelikle üst keser dişlerin ve üst azı dişlerin palatinal yüzeyini etkilemekte, asit atağı devam ettikçe iki çenede de arka bölgedeki dişlerin okluzal yüzeyleri etkilenmekte ve en son labial/bukkal yüzeylere ulaşmaktadır. Alt dişlerin bukkal yüzeyleri de etkilenebilmektedir (79). 2.1.3.2.2. Kusma Kusma, mide içeriklerinin ileri itilmesidir. Beynin kusma merkezi tarafından koordine edilmekte ve çok çeşitli medikal problemlerle ilişkili olabilmektedir. Bunlar; stres, yeme bozuklukları (anoreksia ve bulimia nervosa) gibi psikosomatik etkenler; diabet, hamilelik, hipo/hiperparatroidizm, üremi, adrenal yetmezlik gibi metabolik ve endokrinal etkenler; migren, gibi nörolojik bozukluklar; peptik ülser, kronik gastrit, intestinal obstrüksiyon gibi sindirim sistemi bozuklukları; ensafalit, neoplazm, serebral palsy gibi santral sinir sistemi bozuklukları ve çeşitli ilaçlardır. Tüm bu etkenler uzun periyodlarda devam ettiklerinde erozyona neden olmaktadır (80). 15 2.1.3.2.3. Ruminasyon Yaygın olarak gözlenmeyen bir durumdur. Kişi kasıtlı olarak reflü meydana getirmekte ve ağza gelen mide içeriğini yutmadan önce çiğnemektedir. Bu bireylerdeki erozyon öncelikle üst kesici dişlerin palatinal yüzeyinde başlamakta ve eğer asitle temas uzun sürerse diğer diş yüzeylerini de kapsamaktadır. Genellikle mental-retarde bireylerde gözlenmektedir (81). 2.1.4. Erozyonun Oluşma Mekanizması 2.1.4.1. Mine ve Dentin Yapısı Mine ve dentin; mineral, protein, yağ ve sudan oluşmaktadır (82). Benzer bileşenleri içermelerine rağmen yapısal olarak birbirlerinden oldukça farklıdırlar. Her ikisi de milyonlarca küçük kristalden meydana gelmiştir. Mine ağırlıkça %96 oranında mineral ihtiva etmektedir. Kalan %4’ü ise su ve organik yapıyı oluşturmaktadır. Tablo 2.1.3’de mine ve dentin bileşenlerinin hacimce yüzde değerleri görülmektedir (83,84). Dişlerin mineral içeriği yüksek oranda hidroksiapatitten (HAP) oluşmaktadır ve minenin kalın olduğu bölgelerde fazla iken, servikal bölgelerde azalmaktadır (8). Mine, prizmatik yapıdadır. Yapısal olarak, çok sayıda mine prizmasından, prizma kınından ve bunların arasını dolduran interprizmatik matriksten meydana gelmektedir. Mine prizmaları anahtar deliği şeklinde desteler halinde uzanmış HAP kristallerinden oluşmaktadır (83,84). Minedeki HAP kristalleri embriyolojik gelişim sürecinde bazı eser elementlerle birleşmektedir. Karbonat, sodyum, demir, çinko, magnezyum gibi elementler minenin kristalin yapı ve stabilitesini etkimektedirler. Mine matriksinin bakteri ve diyet asitlerine bağlı demineralizasyonunun artmasına sebep olmaktadırlar (83). Bu HAP kristalleri, kalsiyum eksikliği olan karbonatlı HAP olarak adlandırılmaktadır. HAP formülü Ca10 (PO4)6 (OH)2 iken, karbonatlı HAP formülü; Ca10-x Na X (PO4)6-y (CO3)z (OH)2-u Fu şeklindedir. Karbonatlı HAP formülünde de ifade edildiği gibi (Ca10-x ) diş minerali 16 kalsiyumdan eksiktir. Bazı kalsiyum iyonları, sodyum, magnezyum ve potasyum gibi diğer metal iyonları ile sodyum en fazla olacak şekilde toplamda % 1 oranında yer değiştirmektedir. Ancak; asıl değişim karbonatın (CO3) fosfat (PO4) ile yer değiştirmesidir. Ama bu oran birebir stokiyometri temeline dayanmadığından fosfat 6-y ve karbonat da z olarak ifade edilmiştir. Mineral kristal örgüsü içinde bu değişimler özellikle de, karbonatın değişimi yapıyı bozmaktadır (85-87). Bu değişimler nedeniyle mine ve dentin minerali aside karşı HAP’ den daha fazla çözünür özelliktedir. HAP’de florapatite (FAP) (Ca10 (PO4)6 F2) göre daha fazla çözünürdür. Minenin içerdiği su miktarı, asidin difüzyonuna ve kalsiyum, fosfat gibi minerallerin de erozyon esnasında dişten uzaklaşmasına imkan sağlamaktadır (86). Tablo 2.1.3. Mine ve dentin bileşenlerinin hacimce yüzde değerleri İçerik Mine Dentin Hidroksiapatit 85 47 Su 12 20 Protein ve lipit 3 33 Dentin yapı olarak mineden farklıdır. Mineral içeriği az, organik içeriği fazladır. Organik bölümü %90 oranında tip 1 kollajen içermektedir. Diğer komponentleri; nonkollajen fosfoprotein ve glikoprotein, lipit ve proteoglikandır. %20 oranında su içermektedir. Sertliği mineye göre azdır. Dentinde, pulpadan mine dentin birleşimine kadar uzanan dentin tübülleri yer almaktadır. Bu tübüller peritübüler dentin ile çevrilidir ve bu peritübüler dentin mineral yoğunluğunun en fazla olduğu kısımdır. Kalsiyum ve fosfat elementlerinin yanında diğer elementler de mevcuttur (8). Dentin ve mine benzer mineral bileşimine sahip olmasına rağmen, karbonat içeriği dentinde daha fazladır. Minede yaklaşık % 3 iken, bu değer dentinde % 5-6’dır ve bu da dentini aside karşı daha çözünür yapmaktadır. Ayrıca, dentin içindeki 17 kristaller minedekilerden daha küçüktür; bu nedenle dentinin gram başına düşen yüzey alanı çok daha fazladır ve dolayısıyla asit ataklarına daha fazla yüzeyi maruz kalmaktadır (88). 2.1.4.2. Asit ve Şelasyon Ajanları Erozyon sırasında asit ya da şelasyon ajanları, önce plak varsa plağa, sonra pelikıl tabakasına, sonra da kristallerin etrafını saran protein/yağ tabakasına geçmektedir. Dişlerin kimyasal erozyonuna güçlü/zayıf asitlerin hidrojen iyonları (H+) veya bağlanabilen anyonlar veya kompleks kalsiyum neden olmaktadır. İkinci neden olarak da şelat ajanlar bilinmektedir. H+ iyonları suda ayrışabilen asitlerden elde edilmektedirler. H+ iyonu doğrudan dişe saldırabilmekte ve karbonat ya da fosfat iyonuyla birleşerek doğrudan kristali çözebilmektedir; Ca10-x Na X (PO4)6-y (CO3)z (OH)2-u Fu + 3 H+ (10-x) Ca2++ xNa++ (6-y)(HPO4 2-) +z(HCO3 -) +H2O+uF- Bu direkt saldırıyla H+ iyonu, karbonat ve/veya fosfatla birleşmekte, kristal yüzeyinin o bölgesindeki bütün iyonlar serbest kalmakta ve direkt yüzey çözünmesine sebep olmaktadır. Sitrik asit gibi asitler, suda çözündüğünde hidrojen iyonu, sitrat gibi anyonlar ve çözülmeyen asit molekülleri açığa çıkarmaktadır. Bu salınım miktarı solüsyonun pH’ına, asit iyonizasyon sabitine (kat sayısına) (Ka) bağlıdır. Asit iyonizasyon katsayısı yüksek olan asitler daha güçlü asitlerdir. Mineral yüzeyinden daha fazla kalsiyum çekmekte ve böylece daha eroziv bir yüzey meydana getirmektedir. Etilen diamin tetra asetik asit (EDTA) ve sitrik asit en güçlü asit ve şelasyon ajanlarıdır. Sitrik asit ile erozyon, H+ iyonlarının yüzeye atak yapması ile oluşan mineral çözünmesi ve anyonların kalsiyumu bağlaması ile meydana gelen mineral çözünmesinin kombinasyonu ile oluşmaktadır. Sonuç olarak sitrik asit gibi asitlerin kristal yapıyı çözmede çift 18 etkisi olması nedeniyle diş yüzeyine daha fazla zarar vermektedir (88). Sitrik asit, 2 gibi düşük pH’larda mineral yüzeyine direkt saldırabilmek için H+ iyonu sağlarken, 7 gibi yüksek pH’larda kalsiyum iyonunu kristal yüzeyinden çekmektedir. Orta pH değerlerinde ise; her iki mekanizmada da gerçekleşmektedir (84). İçinde yüksek oranda sitrik asit bulunan meyve ve meyve suları erozyona neden olabilmektedir (40). Erozyon, H+ iyonlarının saldırıları ve sitrik asit, EDTA gibi güçlü şelasyon ajanları olan anyonlarla kompleks oluşturmuş kalsiyumun neden olduğu mineral çözünmelerinin bir kompozisyonudur. Asetik asit halinde kalsiyum/asetat oluşumu çok zayıftır ve erozyonda küçük bir rol oynamaktadır. Diğer bir yandan laktik asit, moleküle OH yan grubu eklenmesinden dolayı kalsiyuma güçlü bir şekilde bağlanmaktadır. Laktik asit daha kolay H+ iyonu sağlamasından, daha düşük pH’lı solüsyon üretmesinden dolayı asetik asitten güçlüdür. Ayrıca, laktat da kalsiyum bağlamaktadır. Bu nedenle; laktik asit mineye pH 6-7 olduğu zaman bile zarar verebilmektedir. Bu pH da hemen hemen hiç H+ iyonu yoktur. Asidin etki göstermesinin nedeni; laktat anyonuyla kalsiyumun bağlanmasıdır (87). Fosforik asit solüsyonda kalsiyuma daha fazla bağlanmaktadır. 2 gibi düşük pH değerinde H+ sağlarken, 7 gibi yüksek pH değerinde kalsiyuma bağlanmaktadır. Ara değerlerde ise; sitrik asitte de olduğu gibi her iki mekanizma da geçerlidir (84). 2.1.4.3. Erozyonun Histopatolojisi Minedeki erozyon, yüzeydeki minerallerin bir bölümünün kaybı ile başlamaktadır (8). Asit, mine yüzeyi ile temas ettiğinde asidin hidrojen komponenti mine kristallerini çözmeye başlamaktadır. İlk önce prizma kını alanını ve sonra da prizma çekirdeğini çözmekte ve ardından da bal peteği görüntüsü bırakmaktadır. İyonize olmayan asit, minenin interprizmatik alanına difüze olarak yüzey altında uzanan mineralleri çözmektedir. Bu 19 iyonların dışarı hareketi diş üzerindeki mine yüzeyine yakın sıvı yüzeyinde lokal pH yükselmesine neden olmaktadır (89). Eğer asit etkisi devam ederse, mineral hacim kaybı meydana gelmektedir. Eroziv minenin yüzeyi, asitlenmiş mine yüzeyi görüntüsündedir. İnce, zayıf yapılı tabaka yüzeyde bulunmakta, bu tabakanın özellikleri ve uzanımı erozyon şiddetine göre değişmektedir. Yüzeyde bir kısım mineral kaybı sertliğin azalmasına neden olmaktadır. Asit etkisi devam ettikçe eroziv mine fiziksel kuvvetlerden de etkilenmeye başlamaktadır. Çok uzun süreli veya şiddetli erozyondan sonra diş yüzeyinde hacim kaybı meydana gelmektedir (8). Dentin uygun konsantrasyonda asit ataklarına maruz kaldığında, minerallerde çözünme başlarken organik kısımda bir çözünme gerçekleşmemektedir. Ancak; sitrik asit gibi güçlü bir aside maruz kaldığında organik kısımda da çözünmeler başlamaktadır. Dentindeki yüksek içerikli organik matriks, demineralizasyon ajanlarının daha derinlere gitmesini sağlamakta ve diş minerallerinin dışarı hareketine engel olmaktadır (90). İlk olarak peritübüler ve intertübüler dentin aynı hızla uzaklaşırken ilk dakikadan sonra peritübüler dentin çözünmekte, intertübüler dentin daha stabil kalmaktadır. Asit atağı devam ettikçe demineralizasyon hızında azalma gözlenmektedir. Demineralize matriks belli bir kalınlığa ulaştığında, mineral kaybı belirgin şekilde azalmaktadır. Çözünmüş mineraller organik matriksin hemen uzaklaşmasını engellemektedir. Böylece; saturasyon artışı gerçekleşmektedir. Bu bir miktar kollajenin tamponlama kapasitesine bağlıdır. Bunun aksine; organik matriksin ortadan kalkması çözünme hızını arttırmaktadır (8). 20 2.1.5.Erozyonun Sınıflandırılması 2.1.5.1. Klinik Şiddetine Göre Eccles (91) erozyonu klinik şiddetine göre şu şekilde sınıflandırmıştır: Sınıf 1: Sadece mineyi içeren yüzeysel lezyon, Sınıf 2: Dentinin 1/3’ünden daha az yüzeyini içeren lokalize lezyon, Sınıf 3: Dentinin 1/3’ünden daha çok yüzeyini içeren generalize lezyon. 2.1.5.2. Patojenik Aktivitesine Göre Mannerberg (92) patojenik aktivitesine göre manifest ve latent olmak üzere ikiye ayrılmıştır. Manifest erozyon; aktif olarak ilerleyen erozyondur. Klinik olarak, mine sınır bölgeleriyle teşhis edilir ve bu bölgeler dentinle karşılaştıkları alanlarda incedir. Tarama elektron mikroskobunda (SEM), asitle pürüzlendirilmiş mine görüntüsüne benzer şekilde mine prizmaları bal peteği modeli göstermektedir. Latent erozyon; inaktif erozyondur. Erozyona neden olan etkenlerdeki değişime bağlı olarak, daha fazla dekalsifikasyona maruz kalmamıştır. Belirgin, kalın mine sınırlarına sahiptir. SEM’de incelendiği zaman mine prizmalarında bal peteği görüntüsü yoktur (28). 2.1.5.3. Neden Olan Etkenlere Göre Erozyon alınan anamnez doğrultusunda; dış kaynaklı ve iç kaynaklı olarak 2’ye ayrılmaktadır (9,93). 21 2.1.5.4. Lokalizasyonuna Göre Erozyona neden olan etkenler arasında rol oynayan asidin dış kaynaklı ya da iç kaynaklı olmasına göre, lezyonun lokalizasyonu da değişmektedir. Örneğin; dış kaynaklı erozyonda ağırlıklı olarak labial ve okluzal yüzeyler etkilenirken; iç kaynaklı erozyonda üst çenedeki dişlerin palatinal ve okluzal yüzeyleri ile alt çene molar ve premolarların bukkal ve okluzal yüzeyleri etkilenmektedir (93,94). Dolayısıyla erozyonu kapsadığı dişin bölgesine göre; ön dişlerin labial yüzlerini, kaninlerin bukkal yüzlerini, dişlerin okluzal yüzlerini, dişlerin palatinal yüzlerini ve birçok yüzeyi kapsayan erozyon olarak sınıflandırılmaktadır (94). 2.1.6. Erozyonun Teşhisi Erozyonu erken teşhis edebilmek ve erozyona uğramış yüzeyin stabil ya da aktif olup olmadığını belirleyebilmek önemlidir. Ancak; erozyonun teşhisi ve izlenmesi zordur. Bunun iki sebebi vardır: Birincisi, ölçümlerde sabit bir referans noktası sağlamadaki zorluk; ikincisi ise, rutin diş hekimliği uygulamalarında, dişlerde meydana gelen erozyonu ve ilerlemesini belirleyebilecek bir aletin bulunmamasıdır. Bu nedenle, diş hekimi için erozyonun teşhisinde en önemli özellik, mevcut olan klinik görüntüdür (8). Fasiyal ve lingual/palatinal bölgelerde mine erozyonunun tipik görüntüsü; gingival marjin boyunca bütünlüğü bozulmamış mine ile birlikte perikimataların kaybolduğu bazen mat bazen de düz parlak bir mine yüzeyidir. Diş etine yakın bölgede minenin bütünlüğünün bozulmamasının sebebi o bölgelerde plak birikiminin ve diş eti oluğu sıvısının asidi nötralize edici etkisinin olmasıdır. Bu plak birikintisi asitlere karşı difüzyon bariyeri oluşturmaktadır. Eroziv lezyon ilerlediğinde, mine morfolojisinde bir takım değişiklikler meydana gelebilmektedir. Minede genişliği derinliğinden fazla olan konkaviteler oluşmaktadır. Fasiyal erozyon, kama şekilli defektten ayırt edilmelidir. Kama şekilli defekt, mine-sement sınırında veya sınırın apikalinde bulunmaktadır. Sivri kenarları vardır, mine yüzeyini 90° derece açıyla keser ve bu lezyonların derinliği genişliğinden büyüktür (2,9,32). İlerlemiş okluzal 22 lezyonlarda, kasp tepeleri yuvarlaklaşmış, restorasyonlar diş yüzeyi seviyesinden yükselmiştir. Çok şiddetli lezyonlarda, okluzal morfoloji kaybolabilmekte ve pulpa ekspozları meydana gelebilmektedir (9,32,95). Aşınmanın en çok görüldüğü bölge okluzal yüzeylerdir. Bu yüzeylerde aynı zamanda, atrizyon ve abrazyon da görülebilmektedir. Ayrıca; aşınmanın erozyondan mı yoksa diğer sebeplerden mi meydana geldiği tam olarak belirlenemeyebilmektedir (2,38). Ancak; atrizyonda diş yüzeyi genellikle parlak, kenarlar belirgindir ve aynı özellikler karşıt dişte de bulunmaktadır (5). 2.1.7. Erozyonun İndeksleri Erozyonun klinik teşhisinde kullanılmak üzere indeksler geliştirilmiştir. Bu indeksler, erozyonu diğer aşınma şekillerinden ayırt etmek ve sert dokularda meydana gelen aşınma miktarını belirleyebilmek için belirli kriterleri içermektedir. İndekslerin oluşturulmasında niteliksel ve niceliksel yöntemler kullanılmıştır. Nicel yöntemler, diş yüzeyindeki girinti derinliği, kronun yüksekliği gibi objenin fiziksel ölçümlerine dayanmaktadır. Niteliksel yöntemler ise; klinik tanımlara dayanan, daha çok subjektif olan ve değişkenlik gösterebilen yöntemlerdir. İdeal indeks; kullanılması basit, skorlama kriterleri anlaşılır ve tekrarlanabilir olmalıdır. Bu indeksler, araştırmacılar için erozyona neden olan faktörleri belirleme, önleme ve durumu izlemede kullanışlı olup, epidemiyolojik ve klinik bir araç olarak kullanılabilmelidir (96). Erozyonun teşhisinde birçok erozyon indeksi kullanılmıştır. Son 20 yılda gelişen erozyon indeksleri (97,98). - Eccle’s İndeksi (1979) - Smith and Knight Tooth Wear İndeksi (TWI) (1984) 23 - Skorlama sistemi modifiye edilmiş Linkosalo ve Markanken İndeksi (1985) - Aine İndeksi (1993) - Lussi İndeksi (1996) - UK National Survey of Children’s Dental Health İndeksi (1999/2003) - Larsen ve Westergaard İndeksi (2000) - O’Sullivan İndeksi (2000) - Temel Eroziv Aşınma İndeksi (Basic Erosive Wear Examination) (BEWE) (2008) Beckhoff ve diğ. (98) bilimsel yayınlarda en çok hangi indeksin kullanıldığını araştırdıkları çalışmalarında, 2000-2006 yılları arası yapılan tüm erozyon çalışmalarını incelemişler, yetişkinlerde en yaygın kullanılan indeksin Smith and Knight Tooth Wear (TWI) indeksi olduğunu bildirmişlerdir (99) (Tablo 2.1.4). 24 Tablo 2.1.4. Smith ve Knight’ın aşınma indeksi Skor Yüzey Kriter 0 B/L/O/I C Mine yüzey özelliklerinde kayıp yok Kontürde kayıp yok 1 B/L/O/I C Mine yüzey özelliklerinde kayıp yok Kontürde minimal kayıp 2 B/L/O I C Mine kaybıyla açılan dentin yüzeyinin 1/3’ünden daha az Mine kaybı ile dentinde açılma Defekt 1 mm’ den daha az 3 B/L/O I C Mine kaybıyla açılan dentin yüzeyinin 1/3’ünden daha fazla Minenin kaybı ve dentinin hemen hemen tamamının kaybı Defekt 1-2 mm’den az 4 B/L/O I C Minenin tamamının kaybı veya pulpada açılma veya sekonder dentinde açılma Pulpada veya sekonder dentinde açılma Defekt 2 mm’den fazla veya pulpada açılma veya sekonder dentinde açılma B: bukkal veya labial, C: servikal, I: insizal, L: lingual veya palatinal, O: okluzal İndekslerde, durumun şiddetini ve ilerleyişini belirtmek için skorlama veya derecelendirme sistemi kullanılmıştır. Çoğu diagnostik indeksler tam anlamıyla morfolojik defektleri yansıtmadığı gibi uluslararası standardizasyon da çok azdır (100). Son yıllarda bilinen indekslerin yanı sıra BEWE indeksi oluşturulmuştur. Bu indeks, basit ve tekrarlanabilir bir indekstir. Erozyon tedavisinin kararında hekimi yönlendirebilen, diş sert dokularının dikkatli bir şekilde incelenmesini sağlayan bir sistem oluşturmuştur. BEWE, parçalı skorlama sisteminden oluşan, ağzı 6 kadrana ayıran, her kadranı ayrı ayrı değerlendiren bir indeks olup 4 seviye skoru vardır (97). 0: yüzey kaybı yok 1: mine yüzey kaybı başlangıç seviyede 25 2: dentinin %50’ sinden daha az bir kısmının etkilendiği belirgin sert doku kaybı 3: dentinin %50’sinden daha fazla bir kısmının etkilendiği sert doku kaybı BEWE skorlarının hesaplanmasında; bukkal/fasiyal, okluzal, lingual/palatinal yüzeylerden en yüksek skora ait bölgenin skoru kaydedilir. Bu işlem her kadranda yapılır ve daha sonra bu skorlar toplanır (Tablo 2.1.5). Tablo 2.1.5. Temel eroziv aşınma indeksi (BEWE) BEWE SKORLARI 1.Kadran 2.Kadran 3.Kadran 4.Kadran 5.Kadran 6.Kadran 17-14 13-23 24-27 37-34 33-43 44-47 Skorların toplamı Bu indeks, dentinin açığa çıkması ve mine kaybı arasındaki belirgin ayrımı kaldırmıştır. Böylelikle, klinik koşullar açısından daha geniş kabul edilebilirliği sağlanmıştır. Sınır değerler, öğrenmesi ve kalibre etmesi kolay değerlerdir. BEWE indeksi uluslararası kabul edilen, standart ve geçerli bir indekstir (97). 2.1.8. Erozyonun Tedavisi 2.1.8.1. Erken Teşhis ve Korumaya Yönelik Yaklaşımlar Diş erozyonları, ağızda görülen diğer patolojiler gibi erken teşhis edildiklerinde sadece koruyucu önlemler alınarak tedavi edilebilmektedirler. Erozyon oluşumuna neden olabilen etkenlerin ortadan kaldırılmasıyla yeni lezyon oluşumu ve/veya var olan lezyonların ilerlemesi durdurulabilmektedir. Bu koruyucu önlemlerden bazıları şunlardır: 26 1. Asitle doğrudan teması azaltmak veya önlemek: Asitli içecek/yiyecek tüketim sıklığını ve miktarını azaltmak, Asitli içecekleri/yiyecekleri soğuk ve hızlı tüketmek, Asitli içecekleri yudumlamak yerine çabucak içmek, bardak yerine pipetle içmek, Asitli içeceklerin yüksek kalsiyum, fosfat, florür ve ksilitol içerenlerini tüketmek, Asitli içecekleri/yiyecekleri tükürük akış oranının ve tamponlama kapasitesinin fazla olduğu ana öğünlerde tüketmek ve kesinlikle gece son yiyecek olarak almamak, Yemeği, kalsiyum ve fosfat içeren peynir, süt gibi nötralize edici özelliği olan bir yiyecekle bitirmek, Asidik ilaçların yanlış kullanımından kaçınmak, mümkünse çiğnemek yerine yutmak, İş yerinde asidik buhar ve sıvılarla olan teması azaltmak için, maske, ağız koruyucuları ve nötralize edici ajanlar kullanmak, Hastadan alınan anamnezde, GÖRH, kusma, yeme bozukluğu, alkol problemi olduğu tespit edildiğinde; hastayı tıp hekimine yönlendirmek (101,102). 2. Demineralizasyonun azalması, remineralizasyonun artmasını sağlamak: Tükürük akış oranını arttırmak için şekersiz sakız çiğnemek, 27 Kserostomiası olan hastalarda, sistemik tükürük preparatları kullanmak, Asitli içecek/yiyecek tüketiminden hemen sonra, ağzı bol su, süt ya da düşük konsantrasyonlu florür solüsyonları ile çalkalamak, Florürlü diş macunları, solüsyon ve jelleri kullanmak, Topikal florür preparatlarını periyodik olarak kullanmak. 3. Abrazyonu azaltmak: Asitli gıda tüketiminden sonra hemen diş fırçalamamak, Manuel diş fırçası kullanmak, elektrikli diş fırçası kullanılır ise fazla basınç uygulamamak, Abraziv değeri düşük olan florürlü diş macunları kullanmak gerekmektedir (5). 4. Florür tedavisi ile aside karşı direnci artırmak: Florür, diş çürüklerinin ilerlemesini engelleyebilen ve bu nedenle de koruyucu uygulamaların en önemli maddesi olan halojen grubundan bir elementtir. Çürük önleme üzerine etkileri in vivo ve in vitro olarak en fazla çalışılan konulardan biridir. Florürün bugün için kabul edilmiş en önemli iki etkisi; demineralizasyonu inhibe etmesi ve remineralizasyonu aktive etmesidir. Florür, ağız ortamında tükürükte, plak sıvısında veya mine yüzeyine bağlı olarak bulunabildiği sürece lokal olarak etki gösterip, bu fonksiyonları yerine getirebilmektedir (103). Florürün çürük önleyici etkisinin yanında erozyonu önleyici etkisinin de olduğu düşünülmektedir (104). Diş yüzeyinde florür deposu olarak oluşan 28 CaF2 sadece yüksek konsantrasyonlu florür solüsyonları uygulanması esnasında oluşmaktadır. Topikal florür uygulamaları, özellikle asitlendirilmiş olanlar (asitlendirilmiş fosfat florür) CaF2 benzeri materyallerin öbekler şeklinde mine yüzeyine çökmesini sağlamaktadır (105). Bu tabaka pH, florür konsantrasyonu ve ajanın florür tuzu tipine göre demineralizasyona karşı koruyucu etki göstermektedir (105-107). Ancak; florür uygulamasının erozyona karşı koruyucu etkisinin olup olmadığı halen tartışma konusudur. Çok asidik ortamda topikal uygulama sonrası oluşan depo CaF2 bileşiklerinin kolayca çözündüğü düşünülmektedir (5,105-108). Özellikle; nötral pH’a sahip florür ajanlarında bu bileşiklerin çözünmesi daha fazla olmaktadır (109). Nötral florürler (Sodyum Florür), mine yumuşamasını azaltmakta ancak eroziv aşınmayı önleyememektedirler (110). Değişik florür ajanlarının erozyonu önlemedeki etkileri incelenmiş, ancak araştırmacılar arasında bu konuda bir fikir birliği oluşturulamamıştır (111). Bazı araştırmacılar florürü erozyonun ilerlemesini önlemede etkili bulurken (49), bazı araştırmacılar ise, florürün herhangi bir koruyucu etkisinin olmadığını savunmaktadırlar (112). 5. Kalsiyum ve fosfat kullanarak aside karşı direnci arttırmak: Erozyondan korunmada bu materyaller, eroziv solüsyonların içerisine eklenerek ya da direkt olarak diş yüzeyine koruyucu bir tabaka şeklinde uygulanarak iki farklı yöntemle kullanılmaktadırlar. Eroziv bir solüsyon içerisine kalsiyum ve fosfat iyonları eklenip aşırı doymuş hale getirildiğinde dişin içerdiği mineralleri çözemeyecek bir yapı kazanmaktadır. Sütteki kazeinden elde edilen fosfopeptidler tarafından stabilize edilen amorf formdaki kalsiyum fosfat kompleksi (Kazein fosfopeptit- amorf kalsiyum fosfat) (CPP- ACP), kalsiyum ve fosfat iyonları açısından bir rezervuar olarak görev yapmakta ve sert dokulardaki mineral içeriğe yakın aşırı doymuş bir ortam oluşturmaktadır. CPP-ACP’deki kazein, bir aminoasit olup asidik 29 çevreyi düzenlemektedir. Asidik pH’da ACP CPP’den ayrılmaktadır. Böylece; tükürük kalsiyum ve fosfat seviyesi artmaktadır. Ayrıca; CPP tükürükte ACP seviyesini ve tükürükteki kalsiyum fosfat seviyesini stabilize etmektedir. CPP- ACP’nin erozyondan koruyucu etkisinin remineralizasyona olan etkisinden olabileceği düşünülmektedir (113,114). 6. Lazer uygulaması İlk olarak Sognnaes ve Stern, lazer uygulamasının minenin demineralizasyona karşı direncini arttırdığını bildirmişlerdir (115). Daha sonra birçok araştırmacı, lazerin çürüğü önleme üzerine etkisini araştırmışlar ve lazerin diş yüzeyinde meydana getirdiği değişiklikler sonucu, yüzeyin asit ataklarına karşı daha dirençli olduğunu bildirmişlerdir (29,116-124). Lazerin yüzeyde meydana getirdiği bu değişikliklerin erozyonu önlemede de etkili olabileceği öne sürülmüştür (18). Lazerin demineralizasyonu önleyici etkisi birkaç mekanizma ile açıklanmaktadır. Bunlardan birincisi, mine yüzeyinin mikroyapısal elemanlarının fiziksel olarak birleşmesi ile minenin kimyasal ajanlara karşı geçirgenliğinin azalması olarak belirtilmektedir (125). Bir diğer teori ise; mine kristallerinin erimesi, kaynaşması ve rekristalize olması ile minenin morfolojisi ve kristalize yapısının değişmesi böylece çözünebilirliğinin yanı sıra mine geçirgenliğinin azalması ile açıklanmaktadır (17,125). Daha sonraki çalışmalarda ise; lazer uygulaması ile su ve karbonat içeriğinin azaldığı, hidroksil iyon içeriğinin arttığı, pirofosfat oluşumu ve proteinlerin çözünmesi ile minenin ultramikroskopik yapısında meydana gelen değişimlerle minenin çözülebilirliğinin azaldığı ileri sürülmüştür (12,23). Lazer uygulanan minede soğurulan enerji, ısı enerjisine dönüşmekte ve mine kristallerinde termal değişiklikler meydana gelmektedir. Yüzeyde erime ve yumuşamalar oluşarak yeni bir yüzey oluşmasını sağlamaktadır. Erimiş mine yüzeyinde, interprizmatik boşluğun azaldığı, büyük kristallerin 30 mevcut olduğu gösterilmiştir. Bu durum asit varlığında asit difüzyonunun azalmasını sağlayabilmektedir (10). Mine demineralizasyonunu önlemede kullanılan lazerlerin, mine ve dentindeki su ve hidroksiapatit tarafından yüksek oranda soğurulması gerekmektedir. Lazerin, minenin asit direncini önemli ölçüde arttırdığı ve florürle kombine kullanıldığında minenin çözünürlüğünü anlamlı derecede azalttığı belirtilmektedir. Ayrıca; lazer uygulamasının mine ve dentin yüzeyinin altındaki tabakaya florürür tutulumunu arttırdığı ve florürür iyonlarının daha uzun süre diş yüzeyinde kalmasını sağladığı bildirilmiştir (11,17,18,117). 2.1.8.2. Tedaviye Yönelik Yaklaşımlar Diş aşınmalarının tedavi planlamasında, lezyonların klinik görünümleri ve hastanın şikayetleri göz önünde bulundurulmaktadır (126). Dişte aşınmaya bağlı duyarlılık varsa, dişin yapısal bütünlüğü tehlike altındaysa, aşınma lezyonu estetik açıdan sorun yaratıyorsa ve pulpanın açığa çıkma riski varsa tedavi kaçınılmaz hale gelmektedir (127). Erozyonun başlangıç aşamasında, lezyon mine ile sınırlıdır ve hastada aşırı duyarlılık şikayeti yoktur. Estetik nedenlerle veya lezyonun ilerlemesini engellemek için restorasyonlar yapılabilmektedir. Tedavi seçeneği olarak; direkt kompozit restorasyonlar veya porselen veneerler düşünülebilmektedir. Böylece, dişin konturları yeniden şekillendirilmiş olmaktadır. Ayrıca; mine yüzeyi restorasyonla korunmuş olacağı için bir sonraki asit ataklarında yüzeyde meydana gelecek aşınma da engellenmiş olmaktadır (127). Dentin dokusunun etkilendiği ileri erozyon vakalarında, hasta duyarlılık şikayetiyle gelebilmektedir. Bu durumun kontrol edilebilmesi için başlangıç aşamasında florürlü preparatlar, duyarlılık giderici ajanlar ve lazerler kullanılabilmektedir (128). Ancak; dişin yapısal bütünlüğünün tehdit altında olduğu, pulpanın açıldığı durumlarda, hastada aşırı duyarlılık varlığında, 31 eroziv defektin estetik olarak kabul edilemeyeceği koşullarda, farklı tedavi seçenekleri düşünülmelidir (127). Okluzal yüzeylerde görülen eroziv lezyonlarda, geçmiş yıllarda tedavi seçeneği olarak, kron, köprü veya overdenture protezler düşünülürken; günümüzde, kompozit restoratif materyaller ve adeziv teknikler sergiledikleri olumlu gelişmeler sayesinde bu uygulamaların yerini almıştır. Restoratif tedavi planı dişlerdeki kaybın derecesi göz önünde bulundurularak yapılmalıdır. Dikey boyut kaybı <0,5 milimetre (mm) ise; sealing veya direkt kompozit restorasyon uygulanabilmektedir. Eroziv diş aşınmasının tedavisi fonksiyonel ve estetik problemlerin ortaya çıkmasını önlemek için, erken aşamada yapılmalıdır. Bu aşamadaki minimal invaziv yaklaşım; etkilenen diş yüzeyine dentin adezivlerin uygulanmasıdır. Adeziv sistemler dentini bir sonraki asit ataklarına ve fırçalama abrazyonuna karşı korumaktadır. Bu uygulama her 6-9 ayda bir tekrarlanmalıdır. Erozyon sonucu okluzal yüzeylerde ve restorasyon kenarlarında meydana gelen oluklar, minimal invaziv olarak kompozit dolgularla restore edilebilmektedir. Geleneksel cam iyonomer simanlar, asidik koşullara dirençli olmadıklarından, daimi restorasyon olarak önerilmemektedirler. Dikey boyut kaybı <2 mm ise; kompozit materyallerle direkt restore edilmektedirler. İnterokluzal alanda 1-2 mm’lik kayıp varsa, direkt kompozit materyallerle dişlerin orijinal anatomisi yeniden oluşturulmaktadır. Lokalize fasial ve palatinal yüzey defektlerin restorasyonu da aynı şekilde yapılmaktadır. Dikey boyut kaybı >2 mm ise; indirekt seramik veneerler ve overlayler ile restore edilmektedirler. Çoğu zaman direkt adeziv yöntemler daha az invaziv oldukları için indirekt yöntemlere göre tercih edilmektedirler. Ancak; üst ön dişlerin şiddetli eroziv defektlerinde, porselen veneerler zaman zaman tercih edilebilmektedir. Benzer şekilde; arka dişlerin iki veya daha fazla 32 yüzeyini içine alan defektlerin varlığında ve dikey boyut kaybı 2 mm’den daha fazla olduğunda, seramik overlayler düşünülebilmektedir. Dikey boyut kaybı >4 mm ise; indirekt seramik restorasyonlarla tedavi sağlanmaktadır. Dişlerin iki yüzeyinden daha fazla alanında görülen şiddetli doku kayıplarına artmış vertikal boyut kaybının da eklendiği durumlarda, seramik kron ve köprü gibi indirekt restorasyonlar yapılabilmektedir. Tedavide uzun dönem başarı sağlamak için, tüm hasta gruplarında tedavi seçenekleriyle koruyucu yaklaşımlar birleştirilmeli ve hasta düzenli aralıklarla kontrole çağrılmalıdır (31,129). 2.1.9. Erozyon Değerlendirme Yöntemleri Erozyonun değerlendirilmesinde birçok yöntem kullanılmıştır. 2.1.9.1. Niceliksel Yöntemler Çözünen minerallerin kimyasal analizi: Bu yöntem, erozyonu değerlendirmek için asit solüsyonuna salınan kalsiyum ve fosfat miktarının belirlenmesine dayanmaktadır. İyon seçici elektrotları kullanan kalsiyum analizi, bazı asitlerle kompleksleşme gösterdiğinden hatalı sonuç verebilmektedir. Atomik absorpsiyon spektrometre, kalsiyum analizi için hassas ve doğru bir yöntemdir. Fosfat gibi solüsyonlarla kompleks oluşturmamaktadır. Mine ve dentin erozyonunun miktarını belirlemek için kullanılabilmektedir. Kalsiyum ve fosfat kolorimetreyle de analiz edilebilmektedir. Demineralize solüsyondaki fosforun belirlenmesinde kullanılmaktadır. Oluşan renkli bileşiğe bağlı ışığın emilmesi ile demineralize solüsyona geçen fosfat miktarı arasında yakın ilişki vardır. Ancak, solüsyonda başka bir ajan olması veya ortamın pH’ının uygun olmaması durumunda oluşan renkli bileşik kompleksleri bozulmaktadır. Bu yöntemler, mine ve dentin dokusu için kullanılabilmektedir. Mineral salınımının analizi, in situ ve in vitro çalışmalarda kullanılmaktadır (130,131). 33 Yüzey sertliği: Sertlik kaybı, örneğin yumuşama, sertlik cihazı ucunun dokuya penetrasyonuna dokunun gösterdiği dirençle ölçülmektedir (131). Sertlik ölçümü, uygulanan kuvvet ve gözlenen değişimlere göre; makro, mikro veya nano dereceli olarak tanımlanabilmektedir. Materyaller ince bir mikro yapıya sahip olduklarında, yüzey özelliklerini tanımlamak için mikrosertlik, paralel kenar şeklindeki Knoop veya eşkenar dörtgen şeklindeki Vickers elmas ucuyla ölçülmektedir (Şekil 2.1.1.A,B). Knoop ve Vickers mikrosertlik testleri, belli zaman süresince yük altındaki statik mikro elmas ucun, test edilen materyal yüzeyine kuvvet uygulamasından oluşmaktadır. Sertlik sonuçları, yük kaldırıldıktan sonra bu işlemden elde edilen çok küçük izdüşüm uzunluğunun bir mikroskop ile ölçülmesiyle elde edilmektedir (132). Bu testte elde edilen değerler doğru ve güvenilirdir. Kullanılan elmas uç zamanla bozulmamaktadır ve tüm sert materyaller için kullanılabilmektedir. Nanosertlik ölçümü (nano-indentasyon), mikrosertlik ölçüm yöntemiyle aynı prensiplere sahiptir; sadece daha küçük ölçeklidir. Trigonal piramit Berkovich elmas uca sahiptir. Nano uç, mikrosertlik uçlarından daha az derinliklere (150-500 nanometre (nm)) ulaşabilmektedir. Yüzeydeki küçük değişiklikleri daha hassas bir şekilde belirleyebilmektedir. Bu teknik başlangıç erozyon çalışmalarında daha etkili olabilmektedir (131). A: Knoop ucu Şekil 2.1.1. B: Vickers ucu Şekil 2.1.1. Mikrosertlik cihazı uçları 34 Yüzey profilometre: Yüzey profilometre, diş sert dokularının geri dönüşümsüz kayıplarını belirlemek ve yüzey pürüzlülüğünü değerlendirmek için kullanılmaktadır (130). Yüzey pürüzlülüğü ölçümleri, erozyonun erken döneminde daha kullanışlı olmaktadır. Profilometrede örnek yüzeyi iki ya da 3 yönlü profilde, kontakt ya da kontaktsız ölçüm cihazıyla taranmaktadır. Kontakt profilometrede örnek yüzeyi elmas veya çelik uçlu kayıt iğnesi ile taranmaktadır. Ucun çapı 2-20 nm arasında değişmektedir. Taranan yüzeyin haritası oluşturulmaktadır. Ancak; bu yöntemde yüzeye uygulanan mekanik kuvvetin etkisinden dolayı değerler etkilenebilmektedir. Kontaktsız profilometre, beyaz veya mavi lazer ışığı ölçüm ucunu kullanmaktadır (131). Çok geniş eroziv alanlar hızlı bir şekilde değerlendirilmekte ve veriler hacim üzerinde (vertikal derinlik, mine kaybı gibi) toplanmaktadır. Uç ile yüzey arasında direkt temas olmadığından yüzeye zarar vermemektedir. Ancak; yüzey altı demineralizasyonu ve krater tarzı yüzey yumuşamalarını ölçmede yetersizdir (130). Mikroradyografi: Dişlerden alınan transvers kesitlerin mikroradyografilerinin çekilmesi ve bu radyografilerin çeşitli bilgisayar yazılımlarıyla incelenmesi sonucunda tanımlanan formüllerle meydana gelen, mineral kaybının belirlenmesine yönelik bir tekniktir. Transverse Mikroradyografi (TMR), diş sert dokularındaki mineral kaybını hafifletilmiş X-ray ışınları ile niteliksel olarak ölçen bir alettir. Diş sert dokularından geçen X-ray ışınları X-ray hassas filmlerde toplanmaktadır. Mineral kütlesi, fotonlar sayılarak hesaplanmaktadır. Erozyon ölçümlerinde özellikle erken mine lezyonlarında iyi sonuç vermektedir. Yüzey altı demineralizasyonunu da ölçmekte ancak lezyon sınırları düzenli değilse doğru sonuç vermeyebilmektedir (130). 35 Kantitatif ışık etkili floresans (QLF): İn vivo ve in vitro çalışmalarda kullanılabilmektedir. Demineralizasyondan sonra otofloresans kaybını ölçmektedir. Bunu da erozyon altındaki diş sert dokularının mineral değişimini ölçerek yapmaktadır. Krater duvarları floresans ışığın salınımını gizlemekte ve duvarlar gölge etkisi yaparak var olan enerjinin yansıtılmasını önlemektedir. Böylece; otofloresans kaybı oluşmaktadır (130). İyot Geçirgenlik Testi: Bu yöntemde filtreli kağıt disklerle kaplı olan örnekler, potasyum iyodidin içerisinde birkaç dakika bekletilmekte, daha sonra disk üzerindeki iyot miktarı değerlendirilerek demineralizasyonun seviyesi belirlenmektedir. İn vitro erozyon çalışmalarında minenin eroziv potansiyelini değerlendirmek için kullanımı uygundur. Ancak, dentin dokusunda kullanımı önerilmemektedir (130). 2.1.9.2. Niteliksel ve Yarı-niceliksel Yöntemler Diş sert dokularındaki yapısal değişiklikleri gösteren, tek başlarına ya da niceliksel yöntemlerle birlikte kullanılan mikroskop teknikleridir. Konfokal Lazer Tarama Mikroskobu (CLSM): Yüksek çözünürlükte görüntü sağlayan bir cihazdır. Ancak; sadece niteliksel olarak demineralizasyon hakkında bilgi verdiğinden diğer metotlarla birlikte kullanılması gerekmektedir (130). Tarama Elekron Mikroskobu: Mine ve dentin dokularında erozyonla ilişkili olarak yapıda meydana gelen değişikliklerin görüntülenmesini sağlamaktadır. Yüksek vakum ile kullanıldıklarından, örnek yüzeyinde bozulmalara neden olmaması için örnek yüzeyleri metal (örn;altın) veya karbonla kaplanmalıdır. SEM (Scanning Electron Microscopy) de görüntü oluşturma, örnek üzerine gönderilen elektron demetinin örnekten yansıması ve yansıyan sinyallerin algılanması esasına dayanmaktadır. SEM tekniklerinin kullanılması, görüntülerde mükemmel alan derinliği sağlamakta ve morfolojiyi çok iyi tanımlamaktadır (133). Eroziv ataklardan sonra yüzey 36 değişimi niteliksel olarak değerlendirilmektedir. Minede, eroziv değişikliğin şiddetinin derecesine bağlı olarak açığa çıkan mine prizmalarının görüntüsü incelenmektedir. Ayrıca; pelikılın diş yüzeyini korumadaki etkisi de değerlendirilmektedir. Çözünmüş mineraller mine yüzeyini bloke etmekte böylece eroziv mine prizma yapısı görünmeyebilmektedir (130). SEM ve stereomikroskop arasındaki en büyük fark; stereomikroskop görüntüyü büyütmek için ışığı kullanırken, SEM’in elektron ışınını kullanmasıdır. Her ikisinde de çözünme gücü dalga boyuna bağlıdır. SEM örnekleri vakum içinde gözlenirken, stereomikroskobun sıvı ve katı örnekleri atmosfer ortamında rahatlıkla gözlenmektedir. SEM’de, elektron lensleri tarafından odaklanan elektron ışını örneğin üzerini taramakta, sinyaller görüntü olarak algılanmakta ve görüntü elde edilmektedir (130). 2.2. Lazer Hızla gelişen teknoloji ile birlikte üstün nitelikli ekipmanların kullanımı, tıbbın her alanında olduğu gibi diş hekimliğinde de giderek artmaktadır. Lazer, son yıllarda gelişmiş teknolojinin diş hekimliğine kazandırdığı en önemli ekipmanlardan biridir. 2.2.1. Lazerin Tanımı ve Tarihçesi “LASER” kelimesi, İngilizce “Light Amplification by Stimulated Emmission of Radiation” kelimelerinin baş harflerinden türetilmiş bir kısaltmadır ve dilimizde karşılığı “radyasyon salınımının uyarılması (emisyonu) ile ışık şiddetinin arttırılması”dır. Bu kelime IADS (International American Dental Society) terimleri arasına girmiştir. Türkçe telaffuzuna uyumu açısından burada “lazer” yazılışı kullanılmıştır. Lazer; fotonları uyumlu bir huzme şeklinde oluşturan optik kaynaktır. Temeli, 1917’de Albert Einstein’ın İzafiyet teorisine yani; maddenin uyarılarak radyasyon salınımı yapabileceği kavramına dayanmaktadır. Lazer konusu; 37 1917’den 1957 yılına kadar teoride kalmıştır. 2. Dünya Savaşı sırasındaki uçak saldırıları, “Radar Dalgası” üzerindeki çalışmaları arttırmış ve geliştirilen radar teknolojisi ile “Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation’’ teorisi öne sürülmüştür. 1957 yılında J.P. Gordon ve C.H Townes, Bell laboratuvarlarında mikrodalga radyasyonu üreterek MASER ve onu izleyecek olan LAZER’in oluşumundaki teorik hesaplamayı yaparak yayınlamışlardır. 1958 yılında A. Schawlow ve C.H. Townes kızıl ötesi ve görünür ışığı kullanarak yapılacak olan bir lazeri, teori olarak ortaya koymuşlardır. 1960 yılında ise; Theodore Maiman, yakut ( ruby) kristalinin yaydığı derin kırmızı renkli ışık demeti ile çalışan ilk lazer aletini geliştirmiştir (134). Lazerin keşfinden bir yıl sonra, neodmiyum lazerin keşfiyle, lazer sistemleri literatürde bir yere sahip olmuş ve daha sonraları farklı dalga boylarında lazer sistemleri geliştirilmiştir (134-138). 2.2.2. Lazer Fiziği Lazer fiziğini anlayabilmek için, öncelikle atomun yapısını bilmek gerekmektedir. 2.2.2.1. Atom, Soğurulma, Salınım ve Uyarılmış Salınım Atom, herhangi bir maddenin en küçük birimidir. Her atomun proton adlı pozitif yüklü partiküllerden oluşan ağır bir çekirdeği ve çekirdekten uzak yörüngede hareket halinde olan negatif yüklü elektronları vardır. Her proton çekirdekten belli uzaklıkta bulunan bir elektronla dengelenmiştir. Elektronların çekirdeğe en yakın oldukları durum atomun en küçük enerjili olduğu durumdur ve bazal durum (ground state) adını almaktadır (138,139). Uyarılmış Salınım terimi Alman fizikçi Max Planck ve atom mühendisi Danimarkalı fizikçi Niels Bohr tarafından açıklanmıştır. Bazal enerji düzeyindeki bir atoma dışarıdan enerji verildiğinde, bu enerji elektronlar tarafından soğurulur (absorption) ve elektronlar daha yüksek enerjili bir üst yörüngeye taşınır. Enerji seviyesi E1’ den E2 seviyesine ulaşmıştır. Bu 38 durumdaki atoma ‘uyarılmış atom’ denilmektedir (Şekil 2.2.1.A). Uyarılmış atom kararsızdır ve kararsız atom eski enerji seviyesine dönme eğilimindedir. Elektronlar, spontan olarak yüksek enerji düzeyinden (E2) eski enerji düzeyindeki (E1) yörüngelerine döndüklerinde iki seviye arasındaki enerji farkı, foton olarak dışarıya çıkmaktadır. Buna kendiliğinden salınım (spontaneous emission) denilmektedir (Şekil 2.2.1.B). Lazer dışındaki ışık kaynaklarında, uyarılmış atom eski enerji düzeyine kendiliğinden geçmekte ve düzensiz, değişik yönlere saçılmaktadırlar (134,138-141). Uyarılmış salınımda, uyarılmış durumdaki atom, yükseltilen atom enerjisini geriye foton olarak yaymaya başlarken, atoma bir foton daha çarptırılırsa birbiri ile aynı özellikte iki foton salınmaktadır. Gelen foton ve uyarılmış atomdan gelen foton aynı frekansta, aynı fazda ve aynı polarizasyon doğrultusunda yani koherenttir (Şekil 2.2.1.C). Atomların fotonlarla çarpışabilmesi için aktif madde iki ayna arasına konulmakta ve fotonların aynalar arasında gidip gelmeleri sağlanmaktadır (134,138,140-143) A:Uyarılmış atom B: Kendiliğinden salınım C: Uyarılmış salınım Şekil 2.2.1. Uyarılmış atom, kendiliğinden ve uyarılmış salınım 39 2.2.2.2. Elektromanyetik Dalgalar, Işık ve Elektromanyetik Spektrum Atomlardan çeşitli şekillerde ortaya çıkan enerji türleri ve bunların yayılma şekilleri elektromanyetik dalgalar olarak adlandırılmaktadır. Işık, doğrusal dalgalar halinde yayılan elektromanyetik dalgalara verilen addır. Atomun çok küçük parçacıklarının dalgalanarak yayılması olarak da tanımlanabilmektedir. Mikroskopla incelendiğinde, ışığın birbirinden bağımsız çok sayıda enerji paketçikleri şeklinde olduğu görülmektedir. Einstein ve Planck; elektromanyetik dalganın toplam enerjisini oluşturan bu enerji paketlerini, ışık kuantumu veya foton olarak adlandırmışlardır. Fotonların kütleleri yoktur, boşlukta ışık hızında enerji paketleri şeklinde yol almaktadırlar. Etkileşimlere parçacık olarak girebilmekte, ancak dalga olarak yayılmaktadırlar (134,143). Dalga boyu, bir dalga örüntüsünün tekrarlanan birimleri arasındaki mesafedir. Yaygın olarak Yunanca “λ” harfi ile gösterilmektedir. Frekans veya titreşim sayısı; bir olayın birim zaman (maksimum 1 saniye) içinde hangi sıklıkla, kaç defa tekrarlandığının ölçümüdür ve “f” ile gösterilmektedir. Uluslararası birim sisteminde (SI) frekansın birimi, Hertz (Hz) dir. Bir dalganın frekansı, dalga boyuyla ilişkilidir. Dalga boyuyla frekansın çarpımı, o dalganın hızını (V) belirlemektedir (V= f x λ). Dolayısıyla dalga boyu bilinen bir dalganın frekansı, bu ilişki kullanılarak belirlenebilmektedir. Elektromanyetik bir dalga olan ışık, boşlukta "c" ile gösterilen ışık hızıyla (yaklaşık 300.000 kilometre/saniye (km/sn)) hareket ettiği için bu denklem; f= c/λ ifadesine dönüşmektedir. Sinüzoidal yayılımdaki hız, frekans ve dalga boyu parametreleri fotonun yayılımını açıklamaktadır. Foton enerjisi (E); h Planck sabiti olmak üzere aşağıdaki formülle ifade edilmektedir (144). 40 Işığın ve tüm diğer elektromanyetik dalgaların temel olarak üç özelliği vardır: • Frekans: Dalga boyu ile ters orantılıdır. İnsan gözü bu özelliği renk olarak algılamaktadır. • Şiddet: Genlik olarak da bilinmektedir. İnsan gözü tarafından parlaklık olarak algılanmaktadır. • Polarite: Titreşim açısıdır. Normal şartlarda insan gözü tarafından algılanmaz. İçinde X ve γ ışınlarının ve görülebilir ışığın da bulunduğu elektromanyetik dalgalar, dalga boyları ve frekanslarına göre; elektromanyetik spektrumu oluşturmaktadırlar (Şekil 2.2.2). Bu spektrumun bir ucunda dalga boyları en büyük, enerjileri ve frekansları ise en küçük olan radyo dalgaları bulunmaktadır. Diğer ucunda ise; dalga boyları çok küçük, fakat enerji ve frekansları büyük olan X ve γ ışınları yer almaktadır. Dalga boyu kısa olan ışıklar güçlü (örneğin; gama ışınları), uzun olan ışıklar ise; zayıf ışıklardır (örneğin; radyo dalgaları). Bu nedenle gama ışınları öldürücü iken radyo dalgalarının canlılar üzerinde hiçbir etkisi olmamaktadır. Elektromanyetik spektrumun algılayabileceğimiz bölümü olan görünür ışık, spektrumun çok dar bir bölümünü oluşturmaktadır (380-780 nm dalga boyları arası). Bununla birlikte, bilimsel terminolojide gözle görünmeyen dalga boylarına da ışık denilebilmektedir. Normal ışık, dalga boyları rengârenk, yani farklı faz ve frekansa sahip dalgalardan meydana gelmektedir. Optik frekans bölgesi yaklaşık olarak bir trilyon hertz ile üç bin trilyon hertz arasında yer almaktadır. Bu bölge; kızıl ötesi ışıkları, görünür ışıkları ve elektromanyetik spektrum morötesi ışıklarını kapsamaktadır (134,144). 41 Şekil 2.2.2. Elektromanyetik spektrum 42 2.2.2.3. Lazer Sistemlerinin Bileşenleri Bir lazer sistemi genelde üç ana bileşenden oluşmaktadır: 1.Optik Kavite (Rezonatör): Lazer kavitesi ya da rezonans tüpü de denilmektedir. Optik kavite cihazın ortasında bulunmaktadır. Her iki tarafında birbirine paralel olan iki ayna mevcuttur. Bu aynalar, aktif ortamdaki fotonları öne ve arkaya yansıtarak uyarılmış salınımın oluşmasını sağlayıp, aktif ortamdaki foton demetinin enerjisini arttırmaktadırlar. Aynalardan biri tam yansıtan diğeri ise; yarı yansıtan özelliğe sahiptir. Böylelikle, oluşan ışıklardan bir kısmı yarı yansıtan aynadan dışarıya çıkmaktadır (134,138) (Şekil 2.2.3). 2. Aktif Ortam: Lazerler genellikle, aktif ortamı oluşturan maddeye göre isimlendirilmektedir (134). Aktif ortam, uyarılmış salınımın gerçekleştiği materyal olarak tarif edilebilmektedir. Bu materyal katı, sıvı, gaz veya yarı iletken bir materyal olabilmektedir. Uyarılmış salınım sonrası ortaya çıkan fotonlar daha fazla atomu uyaran, benzer fotonların yayılmasını sağlayan ve etraftaki atomları uyarabilecek karakterdedirler. Eğer, ortamda pompalama işlemi yapan, eksitasyonu sağlayan sabit enerji kaynağı varsa aktif ortam içindeki atomların çoğu dinlenme halinde olmak yerine uyarılmış halde bulunmaktadırlar. Kullanılan özgün materyal, açığa çıkan enerjinin dalga boyunu ve dolayısıyla lazerin klinik kullanım alanını belirlemektedir (144) (Şekil 2.2.3). 3.Enerji Kaynağı (Pompalama Kaynağı): Optik kavitenin etrafında, aktif ortama enerji aktaran ve pompalama kaynağı ya da eksitasyon kaynağı olarak isimlendirilen bir enerji kaynağı bulunmaktadır. Enerji kaynağı elektrik akımı, radyo dalgaları, mikrodalgalar, kimyasal reaksiyonlar veya başka bir lazerden veya flaş lambasından elde edilen optik radyasyon olabilmektedir (144) (Şekil 2.2.3). 43 Şekil 2.2.3. Lazer sistemlerinin bileşenleri 2.2.2.4. Lazer Işığının Oluşumu ve Özellikleri Aktif ortamın yapısını oluşturan atomların en son yörüngelerindeki elektronlarına dışarıdan enerji verilerek bir üst yörüngeye çıkması sağlanmaktadır. Verilen enerji kesildiği zaman elektron tekrar kararlı konumuna geçmektedir (bir alt yörüngeye düşer). Bu sırada kazanmış olduğu enerjiyi foton şeklinde yaymaktadır. Yayılan bu enerji, aktif ortamın iki tarafında bulunan yansıtmalı aynalar ile kendi ortamında döndürülmektedir. Bu fotonların diğer uyarılmış atomlara çarpması, “uyarılmış salınım” sürecini başlatmaktadır. Bu işlem elektronların tekrar tekrar uyarılması ile iki paralel ayna arasında aynı fazlı fotonların toplanması şeklinde devam etmektedir. Böylece eş fazda, şiddeti artarak uyarılmış ve o atomun frekans (renk) karakteristiklerini taşıyan güçlü bir foton demeti (ışık) elde edilmektedir. Bu ışıklar aynı fazda, aynı frekansta ve aynı yönde olduklarından adeta birbirine yan yana yapışıktırlar. Lazer aktif ortamının iki ucundaki paralel aynalarla yönlendirilen ve şiddeti bu şekilde artan tek dalga boyundaki lazer ışığı, kısmi geçirgen (~ %25) olan aynadan bir Q anahtarı yardımı ile açığa çıkmaktadır (Şekil 2.2.3). Böylece, ışık bir dağıtım cihazında birleştirilebilmekte ve cerrahi bir ışık olarak kullanılabilmektedir. Lazer ışığındaki şiddet artışının esası, milyonlarca küçük enerji paketçiklerinin (fotonların) çok dar bir huzme halinde; aynı yönde, hem yan yana hem de art arda birleşmesine dayanmaktadır (143,144). 44 Lazer demeti, geleneksel ışık kaynakları tarafından üretilen ışık demetlerinden farklıdır. Görünür ışıkla lazer ışığı arasındaki farklar şöyle sıralanabilir: Görünür Işık: Lazer Işığı: Dağınıktır Doğrusaldır, dağılmaz (Collimated) Birçok renk içerir Tek renklidir (Monochromatic) Işık dalgaları farklı fazdadır Işık dalgaları aynı fazdadır (Coherent) Düşük güç yoğunluğu ve enerjiye Yüksek güç yoğunluğu ve enerjiye sahiptir sahiptir a) Dağılmadan (Doğrusal) Gitmesi (Collimated): Lazer ışığının en büyük özelliği doğrusal olması, dağılmaması ve yön verilebilmesidir. Uyarılan fotonlar, her yön yerine belli bir yöne doğru ve paralel hareket etmektedirler (Şekil 2.2.4.A). Bu özelliği sayesinde son derece küçük bir fokus alanına dahi yüksek enerji uygulayabilecek yapıdadırlar. Işık huzmesi yoğun ve güçlüdür ve tek bir çizgi gibi gidebilir. Bu özellik, lazer ışığının çok parlak olmasını sağlamaktadır. Lazer ışığı dağılmaz olduğundan kısa atımlar halinde yayılabilmekte ve bu özellik ile kayıpsız yüksek enerji nakli yapılması sağlanabilmektedir (144). Lazer ışığı paralel karakteristiğine rağmen dalgalı doğası nedeni ile yayılma sırasında çok az dereceli bir açılanma oluşturmaktadır. Bu nedenle; hedef dokuya uzaklık arttıkça çok az da olsa bir genişleme gözlenmektedir. b) Tek Renkli Olması (Monochromatic): Salınan ışık tek bir renk ve dalga boyuna sahiptir (Şekil 2.2.4.B). Basit bir özellik gibi görünse de, tek dalga boyundaki ışığın hedef alanı, bir mercek tarafından odaklandığında çok küçük olabilmektedir. Küçük bir alana odaklanma sayesinde yüksek enerji yoğunluğuna ulaşılması, lazere kesme özelliği sağlamaktadır. Lazerlerin tıpta ve diş hekimliğinde kullanılan esas özelliği, tek renkli (dalga boyu) olmasıdır. Bu sayede lazer ile hedeflenen 45 dokulara etki edilirken, çevre dokulara zarar verme önlenebilmektedir. Buna lazerin “doku seçici (selektif) özelliği” denilmektedir (144). c) Aynı Fazlı Olması (Coherent): Lazer ışığının aynı fazlı olması, fotonların iyi organize ve senkronize olup, uzun mesafeye dağılmadan aktarılabilmesi olarak açıklanmaktadır ( Şekil 2.2.4.C). Aynı fazda fotonlardan oluşması sayesinde lazerler hologram elde edilmesinde ve biyostimülasyon amacıyla kullanılabilmektedir (144). d) Yüksek Güç Yoğunluğu ve Spektral Enerjiye Sahip Olması Lazer ışıklarının büyük bir elektromanyetik alan gücü ve enerji taşıma kapasitesi vardır. Küçük yüzeylere yoğun şekilde enerji aktarabilmektedirler. Bu özellik lazerin rezonans boşluğuna, lazer ortamının büyüklüğüne ve geometrik şekline göre değiştirilebilmektedir (144). A:Dağılmama özelliği B: Tek renkli olma özelliği C: Aynı fazda olma özelliği Şekil 2.2. 4.Lazer ışığının özellikleri LAZER BEYAZ IŞIK LAZER BEYAZ IŞIK LAZER BEYAZ IŞIK 46 2.2.2.5. Lazer Işığının Dokuya Etkileri Lazer fotonları doku tarafından soğurulabilir (absorption), yansıtılabilir (reflection), dokular içerisinde saçılabilir (scattering) veya dokuda herhangi bir etki meydana getirmeksizin dokudan geçebilir (transmission) (134,146-148) (Şekil 2.2.5). Lazerin hedef dokudaki etkisini belirleyen birçok etken vardır. Sadece hedef dokuda istenilen sonucu elde edip, çevre dokulara zarar vermemek için lazer-doku etkileşiminde rol oynayan şu temel etkenler dikkate alınmalıdır. Bunlar: a) Lazer Işığının Özellikleri Işığın dalga boyu, Enerji yoğunluğu, Uygulama süresi, Kontakt ya da non-kontakt uygulama, Atımlı ya da sürekli modda uygulama, b) Hedef Dokunun Biyolojik Yapısı Uygulanan dokunun içeriği (hidroksiapatit, su, melanin vs.), Soğurma katsayısı, Dokudaki soğutucu bileşenler (damarsal yapılar, hücreler arası ve hücre içi sıvı miktarı vs.), Dokunun yoğunluğu (146-148) 47 Hedef dokunun optik özelliklerine bağlı olarak lazer ışığının dört farklı doku etkileşimi olabilir (Şekil 2.2.5). Şekil 2.2.5. Lazer ışığının doku üzerine etkileri Soğurulma (absorption): Bir lazerin biyolojik bir etki gösterebilmesi için enerjisi doku tarafından soğurulmalıdır. Dokudaki soğurulma miktarı, lazerin dalga boyu ve hedef dokunun optik özelliklerinden etkilenmektedir. Doku içeriği belirli dalga boylarını soğurmaktadır (149). Enerji dokuda bir miktar dağıldıktan sonra soğurulma meydana gelmektedir. Genel olarak, kısa dalga boyları (500-1000nm) pigmente dokuları ve kan elementleri tarafından soğurulmaktadır. Argon lazer en çok hemoglobin tarafından, neodmiyum:yittrium-aluminium-garnet (Nd: YAG) ve diyot lazerler ise en çok melanin pigmenti tarafından soğurulmakla beraber daha az oranda da hemoglobin tarafından soğurulmaktadır. Uzun dalga boyları, su ve hidroksiapatit ile daha fazla etkileşmektedir. Erbiyum lazerler ve karbondioksit (CO2) lazerler, su ve hidroksiapatit tarafından yüksek oranda soğurulmaktadırlar. Bu nedenle diş sert dokularında en etkili lazerlerdir (134,139,147). Doku içerisinde soğurulan lazer enerjisi dokuda çoğunlukla termal enerjiye dönüşüp, vaporizasyon (buharlaşma) ya da karbonizasyona (kömürleşme) neden olmaktadır. Bu durum ışık enerjisinin ısı enerjisine dönüşümü olarak da tarif edilebilmektedir. Lazerlerin ağız ve diş dokularında meydana getirdiği etkilerin çoğu ısı tarafından başlatılmaktadır. Bazen de soğurulan lazer ışığı sadece termal etki göstermeyip hücreler arası moleküler bağları kırarak etki göstermektedir (147,148). 48 Yansıma (reflection): Bir doku üzerine lazer ışığı uygulandığında, lazer enerjisi doku tarafından yansıtılabilmektedir (147). Yansıyan ışık, doku yüzeyinden sekerek dışarıya doğru dağılmaktadır. Yansımanın meydana gelmesi, enerjinin hedeflenen miktarda dokuya iletilemediği anlamına gelmektedir. Doku tarafından soğurulamayan önemli miktarda ışık, lazer uygulaması sırasında dokudan yansımaktadır. Yansıyan lazer enerjisinin miktarı ve zararı, uygulanan dokuya ve enerji miktarına göre değişmektedir. Şayet yansıyan enerji miktarı fazla ise, ya da uygulanan yüzey sert ve parlaksa çevre dokulara zarar verilebilmektedir. Mineden yansıma, dentin, sement ve dişetine göre daha fazladır. Çürük belirleyici lazerler, lazerin dokudaki bu etkisinden faydalanılarak üretilmişlerdir ve sağlam diş dokusunu ölçmek için kullanılmaktadır (134,142,147). Bazı lazerlerdeki ışık demetleri 3 metre’lik mesafede yeterli enerjiye sahip olabildiğinden yansıma, lazer uygulaması sırasında korunması gereken göz gibi bölgelere geldiğinde çok tehlikeli olabilmektedir (134). Saçılma (scattering): Lazer ışığı enerjisinin doku içinde molekülden moleküle sekerek dağılması ya da sıçraması, ‘saçılma’ etkisi olarak bilinmektedir (134). Dokunun heterojen yapısına bağlı olarak partikül boyutlarındaki ve dokunun farklı bölümlerindeki kırılma indekslerindeki değişkenlik saçılma miktarını belirleyen unsurlardır (134,139,142,147). Lazer