Periradicular temperature changes and risk management during heat-inducing endodontic disinfection procedures in vitro

Saban, Maria Theresia; Reich, Sven; Braun, Andreas

doi:HT031418897

Periradicular temperature changes and risk management during heat-inducing endodontic disinfection procedures in vitro

Saban, Maria Theresia^RWTH*

2026

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Maria Theresia Saban geb. Haßelbacher

ImpressumAachen : RWTH Aachen University 2026

Umfang1 Online-Ressource : Illustrationen

Dissertation, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 2026

Veröffentlicht auf dem Publikationsserver der RWTH Aachen University

Genehmigende Fakultät
Fak10

Hauptberichter/Gutachter
Braun, Andreas (Thesis advisor)^RWTH* ; Reich, Sven (Thesis advisor)^RWTH*

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2026-02-10

Online
DOI: 10.18154/RWTH-2026-02045
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/1029033/files/1029033.pdf

Einrichtungen

Klinik und Lehrstuhl für Zahnerhaltung, Parodontologie und Präventive Zahnheilkunde (541000-2 ; 937510)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
diode laser (frei) ; root canal disinfection (frei) ; root canal treatment (frei) ; root surface temperature (frei) ; sodium hypochlorite (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 610

Kurzfassung
Zusammenfassung: Hintergrund/Ziele: Ziel dieser Studie war es, die Auswirkungen des parodontalen Blutflusses auf die periapikale Region während verschiedener endodontischer Desinfektionsverfahren zu untersuchen. Die Hypothese, dass der parodontale Blutfluss den Anstieg der Wurzeloberflächentemperatur während Desinfektionsverfahren verringert, wurde getestet. Methoden: Einhundertzwanzig extrahierte menschliche Zähne wurden auf 11 mm gekürzt und der Wurzelkanal wurde mit dem F4 ProTaper Gold-System präpariert. Die Proben wurden mit Wachs bedeckt und dann in einer Thermoformfolie versiegelt, wobei ein Spalt von 0,2 mm gelassen wurde. Kanülen wurden angebracht, um eine stabile Flüssigkeitszirkulation zu simulieren. Die thermografische Auswertung erfolgte mit einer Infrarotkamera. Für die Desinfektion wurden die folgenden Methoden gewählt: I, λ445 nm Diodenlaser (0,6 W, cw); II, λ445 nm Diodenlaser, 3 W, gepulst, Arbeitszyklus 50 %, 10 Hz; III, λ445 nm Diodenlaser, 3 W, gepulst, Arbeitszyklus 75 %, 10 Hz; IV, λ970 nm Diodenlaser, 2 W, gepulst, Arbeitszyklus 50 %, 10 Hz; V, λ970 nm Diodenlaser, 2 W, gepulst, Tastverhältnis 75 %, 10 Hz; VI, experimentelles Plasmagerät (2,5 W, 3,7 V); VII, Heat Plugger (200,0 °C); VIII, NaOCl 3 % (60 °C). Die Ergebnisse wurden statistisch mit dem Kruskal-Wallis-Test ausgewertet. Bei signifikanten Unterschieden zwischen den Gruppen (p < 0,05) wurde der paarweise Mann-Whitney-Test mit sequenzieller Bonferroni-Korrektur angewendet. Ergebnisse: Die geringsten Temperaturänderungen mit einem Medianwert von 0,82 °C (max. 2,02 °C, min. 0,15 °C, IQR 0,87 °C) wurden bei Verwendung des Lasers mit einer Einstellung von λ445 nm, 0,6 W cw und einer Zirkulationsrate von 6 ml/min beobachtet. Die höchsten Temperaturänderungen wurden bei einer Flüssigkeitszirkulationsrate von 0 ml/min mit einer Lasereinstellung von λ445 nm, 3 W, gepulst, Tastverhältnis 75 % und einem Medianwert von 21,7 °C (max. 25,02 °C, min. 20,29 °C, IQR 2,04 °C) gemessen. Schlussfolgerungen: Desinfektionsverfahren mit Laser, NaOCl und einem experimentellen Plasmagerät können zu einem Anstieg der Wurzeloberflächentemperatur führen. Mit Ausnahme des Heat Pluggers wurden keine signifikanten Temperaturänderungen beobachtet. Diese Studie wurde in vitro durchgeführt, was die direkte Übertragbarkeit der Ergebnisse auf klinische Szenarien einschränken kann. Dennoch zeigte die Simulation des Blutflusses eine thermisch schützende Wirkung, was darauf hindeutet, dass klinische Protokolle diese Variable bei der Auswahl thermischer Desinfektionsmethoden berücksichtigen sollten. Diese Ergebnisse stützen die Hypothese, dass der parodontale Blutfluss einen potenziell positiven Einfluss auf Temperaturänderungen während Desinfektionsverfahren haben kann.

Abstract: Background/Objectives: The aim of this study was to investigate the effects of periodontal blood flow on the periapical region during various endodontic disinfection procedures. The hypothesis that periodontal blood flow reduces the increase in root surface temperature during disinfection procedures was tested. Methods: One hundred and twenty extracted human teeth were shortened to 11 mm and the root canal was prepared using the F4 ProTaper Gold system. The specimens were covered with wax and then sealed in a thermoforming sheet, leaving a gap of 0.2 mm. Cannulas were attached to simulate stable fluid circulation. Thermographic evaluation was carried out using an infrared camera. The following methods were chosen for disinfection: I, λ445 nm diode laser (0.6 W, cw); II, λ445 nm diode laser, 3 W, pulsed, duty cycle 50%, 10 Hz; III, λ445 nmdiode laser, 3 W, pulsed, duty cycle 75%,10 Hz; IV, λ970 nm diode laser, 2 W, pulsed, duty cycle 50%, 10 Hz; V, λ970 nm diode laser, 2 W, pulsed, duty cycle 75%, 10 Hz; VI, experimental plasma device (2.5 W, 3.7 V); VII, heat plugger (200.0 ◦C); VIII, NaOCl 3% (60 ◦C). The results were analyzed statistically using the Kruskal–Wallis test. When there were significant differences between the groups (p < 0.05), the pairwise Mann–Whitney test with sequential Bonferroni correction was applied. Results: The smallest temperature changes, with a median value of 0.82 ◦C (max. 2.02 ◦C, min. 0.15 ◦C, IQR 0.87 ◦C), were observed using the laser at a setting of λ445 nm, 0.6 W cw, and a circulation rate of 6 mL/min. The highest temperature changes were measured at a fluid circulation rate of 0 mL/min with a laser setting of λ445 nm, 3 W, pulsed, duty cycle 75% with a median value of 21.7 ◦C (max. 25.02 ◦C, min. 20.29 ◦C, IQR 2.04 ◦C). Conclusions: Disinfection procedures with laser, NaOCl, and an experimental plasma device can lead to an increase in root surface temperature. With the exception of the heat plugger, no significant temperature changes were observed. This study was conducted in vitro, which may limit the direct applicability of the results to clinical scenarios. Nevertheless, the simulation of blood flow showed a thermally protective effect, suggesting that clinical protocols should consider this variable when selecting thermal disinfection methods. These results support the hypothesis that periodontal blood flow may have a potentially positive influence on temperature changes during disinfection procedures.

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