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Abstract

Introduzione: Questo studio ha confrontato la quantità di detriti di tessuto duro prodotti dopo diverse espansioni apicali con sistemi a file singole reciprocanti (WaveOne [Dentsply Maillefer, Baillaigues, Svizzera] e Reciproc [VDW, Monaco di Baviera, Germania]) e un sistema rotante multifile convenzionale (BioRaCe [FKG Dentaire, La Chaux-de-Fonds, Svizzera]) utilizzando l'imaging tomografico micro-computato.

Metodi: Sono state selezionate e scansionate trenta radici mesiali moderatamente curve di molari mandibolari con 2 canali radicolari indipendenti a una risoluzione isotropica di 14,16 mm. Il campione è stato assegnato a 3 gruppi (n = 10) in base alla lunghezza della radice e al grado di curvatura della radice mesiale secondo il sistema utilizzato per la preparazione del canale radicolare: Reciproc, WaveOne e BioRaCe. Sono state effettuate seconde e terze scansioni dopo che i canali radicolari sono stati preparati fino alle dimensioni ISO 25 e 40, rispettivamente. Le immagini corrispondenti dei canali mesiali, prima e dopo la preparazione, sono state esaminate dal livello di furcazione all'apice per valutare la quantità di detriti di tessuto duro (%). I dati sono stati confrontati statisticamente utilizzando un modello lineare generale per misure ripetute con un livello di significatività fissato al 5%.

Risultati: I sistemi di strumentazione di per sé non hanno influenzato la quantità di accumulo di tessuto duro (P > .05), mentre è stata osservata una riduzione significativa della percentuale di detriti di tessuto duro dopo un ingrandimento sequenziale in tutti i gruppi (P < .05).

Conclusioni: Nessuno dei sistemi ha prodotto canali radicolari completamente privi di detriti di tessuto duro compattato. L'aumento della dimensione apicale finale ha comportato un accumulo di detriti significativamente inferiore sia per i sistemi reciprocanti che per quelli rotativi.

 

Nel 2011, Paque et al. hanno riaperto la discussione riguardo alla sostanziale quantità di detriti compattati nelle alette, negli isthmi, nelle irregolarità e nelle ramificazioni del sistema canalare radicolare dopo la preparazione utilizzando un approccio innovativo basato sull'imaging micro–tomografico (micro-CT). L'imaging micro-CT consente di monitorare l'accumulo e la rimozione di strutture radiopache nello spazio principale del canale radicolare e nelle sue recessi e isthmi durante e dopo la strumentazione, preservando l'integrità del campione.

L'accumulo di detriti di tessuto duro è stato considerato un effetto collaterale indesiderato delle procedure di modellamento e potrebbe essere considerato più clinicamente rilevante rispetto allo strato di fango in sé, poiché potrebbe facilmente ospitare contenuti batterici lontano dalle procedure di disinfezione. È stato dimostrato che i sistemi e le soluzioni di irrigazione attualmente utilizzati non sono in grado di rendere i canali radicolari completamente privi di detriti di tessuto duro compattato, il che solleva la necessità di protocolli di preparazione che riducano l'accumulo di detriti.

L'introduzione di nuovi sistemi di preparazione basati sull'uso di un solo strumento attraverso un movimento reciproco ha aperto nuove prospettive per la preparazione meccanica dello spazio del canale radicolare. Il movimento di lavoro reciproco consiste in una rotazione in avanti contro oraria per tagliare la dentina e una rotazione oraria più breve per alleviare lo strumento. In generale, i risultati della ricerca sui sistemi reciproci riportano una diminuzione del tempo di preparazione, un aumento della vita a fatica ciclica e una capacità di modellamento simile rispetto ai sistemi a più strumenti. Nella letteratura, rimane controverso se l'uso del movimento reciproco in sé sia in grado di influenzare la quantità finale di detriti di tessuti duri compattati nel canale radicolare. Allo stesso modo, l'impatto di un ulteriore ingrandimento apicale sull'accumulo di detriti di tessuto duro è ancora sconosciuto.

In questo contesto, lo studio attuale è stato progettato per confrontare il volume di detriti di tessuto duro accumulati nei canali radicolari mesiali dei molari mandibolari preparati da sistemi reciprocanti a file singola (WaveOne [Dentsply Maillefer, Baillaigues, Svizzera] e Reciproc [VDW, Monaco, Germania]) e un sistema rotante multifile convenzionale (BioRaCe [FKG Dentaire, La-Chaux-de-Fonds, Svizzera]) a 2 diverse dimensioni apicali utilizzando la tecnologia micro-CT. Sono state testate le seguenti ipotesi:

  1. I sistemi reciprocanti a file singola producono un accumulo di detriti di tessuto duro inferiore rispetto a un sistema multifile convenzionale.
  2. I sistemi reciprocanti a file singola producono un accumulo di tessuto duro simile.
  3. Una preparazione apicale più grande è una strategia efficace contro i detriti.

 

Materiali e Metodi

Stima della Dimensione del Campione

È stata selezionata un'analisi della varianza a misure ripetute, interazione entro-tra, dalla famiglia dei test F nel software G*Power 3.1.7 per Windows (Heinrich Heine, Universität Düsseldorf). A causa della mancanza di studi precedenti che valutano l'accumulo di detriti di tessuto duro dopo la preparazione del canale con strumenti reciprocanti a diverse espansioni apicali, la dimensione dell'effetto per questo studio è stata stabilita dalla convenzione media (0.2526, derivata da n2 = 0.06). È stato specificato anche un errore di tipo alfa di 0.05, potenza beta di 0.95, correlazione tra misure ripetute di 0.7, correzione di nonsfericità di 1, numero di gruppi (tra i soggetti) di 2 e numero di misurazioni (tra i soggetti) di 3. Ventisei denti sono stati indicati come la dimensione totale del campione necessaria per osservare differenze significative.

Selezione dei campioni

Da un pool di 300 denti molari mandibolari di prima classe, sono state selezionate radici mesiali moderatamente curve (10◦–20◦) applicando il metodo di Schneider in radiografie buccolinguali digitalizzate utilizzando il software AxioVision 4.5 (Carl Zeiss Vision GmbH, Hallbergmoos, Germania). Inoltre, i criteri di inclusione comprendevano solo molari mandibolari con 2 canali radicolari indipendenti nella radice mesiale (sistema di configurazione di Vertucci tipo II) in cui la misurazione apicale finale consentiva l'inserimento di un K-file manuale di dimensione ISO 10 (Dentsply Maillefer) fino alla lunghezza di lavoro (WL). Sulla base di questi criteri, sono state selezionate 44 radici molari mesiali. Dopo la resezione della radice distale a livello della furcazione, 14 denti sono stati scartati e 30 radici mesiali sono state disinfettate in cloramina T allo 0,5%, conservate in acqua distillata a 4◦C e utilizzate entro 6 mesi dopo l'estrazione.

I campioni sono stati assegnati casualmente (http://www.random.org) a 3 gruppi sperimentali (n = 10) in base al sistema utilizzato per la preparazione chemomeccanica: Reciproc, WaveOne e BioRaCe. Dopo aver verificato l'assunzione di normalità (P > .05, test di Shapiro-Wilk), il grado di omogeneità dei gruppi, rispetto alla lunghezza della radice e al grado di curvatura della radice mesiale, è stato statisticamente confermato (P > .05, analisi della varianza a 2 vie). Per le procedure sperimentali, l'apice delle radici mesiali è stato sigillato con colla a caldo e le radici sono state incorporate in un sottile film di polivinil silossano.

Preparazione del Canale Radicolare

I canali radicolari sono stati accessibili e la pervietà confermata inserendo un K-file manuale di dimensione 10 attraverso il forame apicale prima e dopo il completamento della preparazione del canale radicolare. Per tutti i gruppi, è stato creato un percorso di scorrimento esplorando un K-file in acciaio inossidabile di dimensione 15 (Dentsply Maillefer) fino alla WL, che è stata stabilita sottraendo 1 mm dalla lunghezza del canale. In ciascun gruppo, gli strumenti sono stati azionati con il motore VDW Silver (VDW GmbH) secondo le istruzioni di ciascun produttore, e un singolo operatore esperto ha eseguito tutte le preparazioni.

Gruppo 1: Sistema Reciproc

Il Reciproc R25 (25/0.08) (VDW GmbH) è stato introdotto nel canale fino a quando non si è avvertita resistenza e poi attivato in movimento reciproco. Lo strumento è stato spostato in direzione apicale utilizzando un movimento di picchiettamento in entrata e uscita di circa 3 mm di ampiezza con una leggera pressione apicale. Dopo 3 movimenti di picchiettamento, lo strumento è stato rimosso dal canale e le sue flutes sono state pulite. Questa procedura è stata eseguita fino a quando lo strumento ha raggiunto la WL. Successivamente, è stato utilizzato lo strumento Reciproc R40 (40/0.06) (VDW GmbH) con lo stesso protocollo.

Gruppo 2: Sistema WaveOne

Gli strumenti WaveOne Primary (25/0.08) e Large (40/0.08) (Dentsply Maillefer) sono stati utilizzati fino al WL seguendo lo stesso protocollo descritto per il gruppo 1.

Gruppo 3: Sistema BioRaCe

Gli strumenti BioRaCe (FKG Dentaire) sono stati utilizzati in modo crown-down secondo le istruzioni del produttore utilizzando la seguente sequenza: BR0 (25/0.08), BR1 (15/0.05), BR2 (25/0.04), BR3 (25/0.06), BR4 (35/0.04) e BR5 (40/0.04). Il motore è stato regolato a 500–600 rpm e 1 N/cm2. Dopo 4 movimenti delicati di in-out, lo strumento è stato rimosso dal canale e pulito fino a raggiungere il WL.

Dopo il percorso di scorrimento e ogni file in nichel-titanio, i canali radicolari sono stati irrigati con 2 mL di NaOCl al 5,25% per 1 minuto erogato da una pompa peristaltica VATEA (ReDent-Nova, Ra’anana, Israele) a una velocità di 2 mL/min collegata a una punta Endo-Eze da 30-G (Ultradent Products Inc, South Jordan, UT) inserita fino a 2 mm dall'apice del forame. L'aspirazione è stata eseguita con un SurgiTip (Ultradent Products Inc) attaccato a una pompa di aspirazione ad alta velocità. Dopo la preparazione del canale alla dimensione 40, è stata eseguita un'ulteriore risciacquo con 18 mL/9 min (per il gruppo rotante) o 24 mL/12 min (per i gruppi reciprocanti) di NaOCl per eguagliare la quantità e il tempo di irrigante utilizzato all'interno dei gruppi. Un risciacquo finale con 5 mL di EDTA al 17% (pH = 7.7) erogato a una velocità di 1 mL/min per 5 minuti seguito da un risciacquo di 5 minuti con 5 mL di acqua bidistillata è stato eseguito per entrambi i gruppi. Pertanto, è stato utilizzato un volume totale di 40 mL di irrigante per canale in un tempo totale di 25 minuti. Successivamente, i canali sono stati asciugati con punti di carta assorbente (Dentsply Maillefer).

Scansione Micro-CT

Tre scansioni ad alta risoluzione sono state effettuate per dente:

  1. Prima del trattamento
  2. Dopo la preparazione del canale radicolare fino alla dimensione ISO 25
  3. Dopo la preparazione del canale radicolare fino alla dimensione ISO 40

I denti sono stati posizionati all'interno di un supporto in resina epossidica su misura (Ø = 18 mm) e adattati in un supporto per campioni di un dispositivo micro-CT (Sky- Scan 1173; Bruker-microCT, Kontich, Belgio). Le procedure di scansione sono state eseguite a una risoluzione isotropica di 14,16 mm, 70 kV, 114 mA, rotazione di 360 attorno all'asse verticale, passo di rotazione di 0,5 e tempo di esposizione della camera di 250 millisecondi. Le immagini di proiezione acquisite sono state ricostruite in sezioni trasversali (NRecon v.1.6.9; Bruker-microCT) utilizzando parametri standardizzati per l'indurimento del fascio (40%) e la correzione degli artefatti ad anello di 10, oltre a limiti di contrasto simili. Il volume di interesse è stato selezionato estendendosi dal livello di furcazione all'apice della radice, risultando nell'acquisizione di 700 a 900 sezioni trasversali per dente.

Analisi Quantitativa dell'Immagine Tridimensionale

Le procedure di valutazione sono state descritte altrove in dettaglio. Gli stack di immagini, prima e dopo la preparazione del canale, sono stati registrati utilizzando una sovrapposizione automatica, e i volumi dei canali radicolari corrispondenti prima e dopo la preparazione sono stati calcolati. Il materiale con densità simile a quella della dentina nelle regioni del canale strumentato, precedentemente occupate dall'aria, è stato considerato come detrito. Il detrito di tessuto duro accumulato è stato calcolato come la percentuale del volume dell'anatomia originale del canale dopo l'intersezione degli stack dello spazio del canale radicolare originale e strumentato. Tutte le operazioni di analisi delle immagini sono state effettuate utilizzando l'interfaccia del software ImageJ v.1.49n (Fiji, Madison, WI). Successivamente, le immagini ottenute dopo la quantificazione del detrito sono state renderizzate in 3 dimensioni utilizzando il plugin 3D Viewer (Internationale Medieninformatik, HTW Berlino, Berlino, Germania) e valutate qualitativamente con il software CTVol v.2.2.1 (Bruker-microCT).

Analisi Statistica

La distribuzione normale dei dati grezzi è stata confermata utilizzando il test di Shapiro-Wilk (P > .05). A causa della natura dipendente del disegno dello studio, è stato selezionato un modello lineare generale per misure ripetute (SPSS per Windows v17.0; SPSS Inc, Chicago, IL) per l'analisi. Le dimensioni dei file sono state testate come effetti all'interno dei soggetti, mentre i sistemi di strumentazione sono stati impostati come effetti tra i soggetti. La significatività è stata stabilita a α = 5%.

 

Risultati

La Figura 1 mostra la percentuale complessiva del volume di detriti di tessuto duro. La percentuale media del volume di detriti di tessuto duro dopo la preparazione per l'uso dello strumento ISO di dimensione #25 variava da 0.116 a 0.227 mm3, mentre dopo un ulteriore ingrandimento con lo strumento ISO di dimensione #40 variava da 0.022 a 0.079 mm3. La percentuale media e la deviazione standard del volume di detriti di tessuto duro per i file di dimensione 25 (Reciproc = 19.01 [ 15.39], BioRaCe = 28.74 [ 23.60], e WaveOne = 18.84.

Figura 1. La percentuale media del volume di detriti di tessuto duro e i dati sulla deviazione standard di ciascun gruppo sperimentale. Lettere diverse indicano differenze statisticamente significative (< .05).

[ 13.26]) e file di dimensione 40 (Reciproc = 3.46 [ 4.21], BioRaCe = 10.46 [ 8.60], e WaveOne = 11.63 [ 11.71]) sono forniti nella Figura 1. I sistemi di strumentazione non hanno influenzato la quantità di accumulo di detriti di tessuto duro (P [sistemi] = .236), mentre è stata osservata una riduzione altamente significativa nella percentuale di detriti di tessuto duro accumulati dopo l'ingrandimento apicale (P [file] = .000), che è valida per tutti i sistemi di file (P [file * sistemi] = .388). La sfericità è stata soddisfatta a W di Mauchly = 1.0. Ricostruzioni rappresentative tridimensionali dei canali radicolari mesiali dei molari mandibolari prima e dopo la preparazione con diversi sistemi concordavano visivamente con i risultati quantitativi (Fig. 2).

Figura 2. Modelli rappresentativi tridimensionali dei canali radicolari mesiali dei molari mandibolari dopo (rosso) la preparazione con i sistemi Reciproc, WaveOne e BioRaCe che mostrano la posizione dei detriti (grigio).

 

Discussione

Lo studio attuale non è stato in grado di rilevare differenze significative nella quantità di detriti di tessuto duro nei canali radicolari mesiali dei molari mandibolari preparati dai 2 sistemi reciprocanti a file singola (Reciproc e WaveOne) e un sistema rotante multifile standard (BioRaCe). Pertanto, la prima ipotesi è stata respinta. Nonostante le differenze nei design delle sezioni trasversali, nei coni e nella dinamica di movimento degli strumenti testati, la somiglianza dei risultati osservati qui potrebbe essere considerata una conseguenza dell'uso del sistema BioRaCe come tecnica rotante di riferimento in nichel-titanio, poiché questo sistema comprende strumenti con bordi di taglio più positivi; pertanto, questo angolo aggressivo potrebbe produrre una maggiore quantità di detriti. Tuttavia, questi risultati non sono in accordo con Robinson et al, che hanno riportato che un sistema rotante ha prodotto canali più puliti con un accumulo di detriti significativamente inferiore (~10%) rispetto a un sistema reciprocante. Simile allo studio attuale, Robinson et al hanno utilizzato canali mesiali di molari mandibolari e hanno trovato un accumulo di detriti di tessuto duro di ~19% con il WaveOne Primary. Tuttavia, utilizzando il sistema ProTaper Universal come standard di confronto in cui gli strumenti presentano bordi di taglio con angoli negativi, si può speculare su una quantità di detriti molto inferiore rispetto al sistema BioRaCe per comprendere la differenza tra i 2 studi. Inoltre, Paqu´e et al hanno trovato un accumulo di detriti di tessuto duro di ~10% nei canali mesiali dei molari mandibolari dopo l'uso del sistema ProTaper, il che potrebbe aiutare a confermare la riproducibilità e l'affidabilità della tecnologia micro-CT attuale. Vale anche la pena notare che, anche se abbiamo utilizzato un volume di irrigante 8 volte superiore rispetto a Robinson et al, sembra che i detriti duri impacchettati in pinne e istmi siano rimasti per lo più inalterati, probabilmente a causa del loro imballaggio denso da parte degli strumenti. Questo sottolinea la necessità di sistemi di irrigazione che migliorino l'energia delle soluzioni all'interno del canale al fine di migliorare la forza di dislocazione sui detriti impacchettati.

È interessante notare che la seconda ipotesi è stata accettata perché non è stata osservata alcuna differenza statistica nel volume percentuale medio di detriti tra i sistemi Reciproc e WaveOne. Ci si sarebbe aspettati che le marcate differenze tra di loro relative al design trasversale, alla dimensione del nucleo e al conico avrebbero portato a modelli di accumulo di detriti di tessuto duro diversi. Tuttavia, sembra che le somiglianze tra questi sistemi, come il movimento di reciprocità, la lega M-wire e la dimensione della punta, abbiano prevalso nel generare i risultati consonanti osservati in questo studio.

Indubbiamente, l'accumulo di detriti di tessuto duro è un effetto collaterale indesiderato della tecnologia di modellamento attualmente disponibile, poiché può potenzialmente ospitare batteri all'interno del sistema del canale radicolare e anche interferire negativamente con l'adesione e la sigillabilità dei materiali di riempimento del canale radicolare. Sono state proposte diverse strategie antidebris per migliorare la pulizia finale dello spazio del canale radicolare, alcune delle quali relative all'uso di agenti chelanti o protocolli di irrigazione e altre alla modellazione meccanica del canale radicolare stesso. Per quanto riguarda quest'ultima, sono stati raccomandati l'ingrandimento apicale e l'aumento del conico del canale, poiché si prevede che questi approcci ottimizzino sia la rimozione della dentina infetta sia l'efficienza dell'irrigazione. Di conseguenza, la terza ipotesi di questo studio è stata sostenuta perché l'ingrandimento del canale radicolare ha ridotto significativamente la quantità complessiva di detriti di tessuto duro compattati per i sistemi testati del 34%. Il ragionamento logico suggerisce che maggiore è il numero di strumenti utilizzati per la preparazione del canale, maggiore è la quantità di detriti prodotti e compattati all'interno dello spazio del canale. Tuttavia, questo ragionamento non è stato confermato in questo studio e potrebbe essere spiegato dall'interazione tra l'ingrandimento stesso, che ha aiutato a ridurre la quantità di detriti compattati, e la migliorata capacità di rimuovere i detriti utilizzando un protocollo di irrigazione convenzionale in preparazioni apicali più grandi grazie a un migliore lavaggio apicale dell'irrigante.

Secondo i produttori dei sistemi di reciprocità, se il canale radicolare è considerato stretto, come nei canali mesiali dei molari mandibolari, lo strumento di scelta è R25 per Reciproc e il Primary per WaveOne. Il primo passo della preparazione del canale radicolare è stato eseguito qui di conseguenza in entrambi i gruppi sperimentali. Tuttavia, a livello clinico, è importante notare che non ci sono linee guida scientificamente stabilite per definire la dimensione finale ottimale della preparazione del canale. Pertanto, sono state proposte diverse filosofie riguardo alla dimensione e alla forma ottimali della preparazione del canale, risultando in alcune controversie su se l'ingrandimento apicale sia effettivamente necessario. Ad esempio, l'approccio scandinavo raccomanda sempre preparazioni apicali più grandi, mentre il pensiero basato su Herbert Schilder raccomanda un ingrandimento apicale più conservativo.

Di conseguenza, il presente studio è stato progettato considerando che entrambi i sistemi hanno strumenti più grandi che potrebbero essere utilizzati come sequenza di uno strumento iniziale e più piccolo al fine di aumentare l'ingrandimento dello spazio del canale radicolare.

La significativa riduzione della percentuale di volume dei detriti di tessuto duro accumulati dopo l'ingrandimento apicale è il risultato più importante del presente studio, come mostrato nella Figura 3. Tuttavia, anche dopo l'ingrandimento apicale, nessuno dei sistemi testati ha prodotto canali radicolari completamente privi di detriti di tessuto duro impaccati. Pertanto, prima di proporre l'ingrandimento apicale come strategia antidebris aggiuntiva, dovrebbe essere ulteriormente valutata la possibilità di indebolimento della radice, perforazione a striscia e un aumento del rischio di frattura degli strumenti, specialmente in canali severamente curvi utilizzando un approccio di ingrandimento. Infatti, questo risultato, insieme ad altri studi che utilizzano l'approccio micro-CT non distruttivo e affidabile, sottolinea la capacità meno che ideale dei dispositivi e delle soluzioni attualmente disponibili di pulire completamente lo spazio del canale radicolare. Questo indica chiaramente la necessità di sviluppare nuovi protocolli e strumenti in grado di ottimizzare la pulizia dello spazio del canale radicolare.

Figura 3. Immagini rappresentative in sezione trasversale di un dato canale radicolare mesiale. (e B) Prima della preparazione del canale, l'assenza di detriti nell'area dell'istmo era chiara. (e D) Dopo la preparazione del canale fino a ISO #25 che mostra l'imballaggio dei detriti nell'istmo (frecce gialle) e nello spazio del canale principale (freccia rossa). (e F) Dopo la preparazione del canale fino a ISO #40, c'è stata una significativa riduzione del volume di detriti di tessuto duro accumulati nell'area degli istmi (frecce gialle) e nello spazio del canale principale (freccia rossa).

 

Autori: Gustavo De-Deus, Juliana Marins, Emmanuel Joao Nogueira Leal Silva, Erick Souza, Felipe Gon¸calves Belladonna, Claudia Reis, Alessandra Silveira Machado, Ricardo Tadeu Lopes, Marco Aurelio Versiani, Sidnei Paciornik e Aline Almeida Neves

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