Influenza della preparazione della cavità d'accesso sullo spessore della dentina dei canali mesiali dei molari mandibolari preparati con strumenti reciprocanti
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Abstract
Obiettivo: Valutare l'influenza delle preparazioni tradizionali e conservative delle cavità d'accesso sullo spessore rimanente della dentina nel terzo coronale dei canali mesiali di molari mandibolari estratti preparati con strumenti reciprocanti utilizzando la microtomografia computerizzata come strumento analitico.
Metodologia: Settanta molari mandibolari estratti sono stati scansionati con una dimensione del pixel di 19 μm. Da questo campione iniziale, sono stati selezionati 20 denti, abbinati a coppie e distribuiti in due gruppi (n = 10) in base alla preparazione della cavità d'accesso: tradizionale (TradAC) o conservativa (ConsAC). I canali radicolari sono stati progressivamente ingranditi con strumenti Reciproc Blue R25 (dimensione 25, 0.08v taper) e R40 (dimensione 40, 0.06v taper). È stata eseguita una nuova scansione e gli stack post-operatori sono stati coregistrati con i rispettivi dataset pre-operatori. Sono state create sezioni trasversali codificate a colori delle radici e utilizzate per identificare e misurare il più piccolo spessore della dentina relativo ai canali MB e ML a intervalli di 1,0 mm dal livello di furcazione fino a 5 mm in direzione apicale, sia negli aspetti mesiali che distali delle radici, prima e dopo la preparazione. Le analisi statistiche sono state eseguite con il test t per campioni appaiati, il test T di Student per campioni indipendenti e il test Chi-Quadrato con un livello di significatività del 5%.
Risultati: In tutti i livelli di entrambi i gruppi, lo spessore della dentina prima della preparazione era maggiore rispetto a dopo la preparazione (p < .05). Non è stata osservata alcuna differenza nella percentuale di riduzione della dentina tra i gruppi TradAC e ConsAC (p > .05), ma è stata osservata una riduzione significativamente maggiore nella parte distale delle radici (p < .05). Dopo la preparazione del canale radicolare, la dentina più sottile di 0,5 mm è stata osservata principalmente lungo la parte distale della radice (10% a 15%) dei canali MB e ML, senza alcuna influenza del tipo di cavità d'accesso sulla sua incidenza in direzione mesiale (X2 = 1.66; p = .2) o distale (X2 = 0.40; p = .5). Nel gruppo TradAC, lo spessore della dentina nella maggior parte dei campioni era maggiore di 1,0 mm dopo la preparazione (n = 124), mentre nel ConsAC variava da 0,5 a 1,0 mm (n = 136).
Conclusione: La preparazione tradizionale o conservativa della cavità d'accesso nei molari mandibolari estratti non ha influenzato lo spessore residuo della dentina nel terzo coronale dei canali mesiali ingranditi con strumenti reciprocanti in nichel-titanio trattati termomeccanicamente.
Introduzione
L'endodonzia minimamente invasiva è stata fondata sulla preservazione dei tessuti duri dei denti durante il trattamento canalare, con l'obiettivo di mantenere la forza ottimale, la resistenza alla frattura e diverse altre caratteristiche necessarie per la funzione a lungo termine e la sopravvivenza dei denti devitalizzati (Clark & Khademi, 2010a, 2010b). Basato su questo concetto, sono stati proposti diversi tipi di preparazione della cavità d'accesso per preservare la massima struttura dentale, inclusi il soffitto della camera pulpare e il dentina pericervicale (Clark & Khademi, 2010a, 2010b; Neelakantan et al., 2018; Silva et al., 2020a). Mentre nella preparazione tradizionale della cavità d'accesso (TradAC) il soffitto della camera pulpare viene completamente rimosso per ottenere un accesso in linea retta agli orifizi canalari (Ingle, 1985; Patel & Rhodes, 2007), la cavità d'accesso conservativa (ConsAC) è stata progettata per mantenere il più possibile il soffitto della camera pulpare. Anche se questo argomento è emerso come una tendenza nella ricerca endodontica e questa procedura è stata adottata da diversi clinici, la sua influenza sulla resistenza alla frattura dei denti ha solo prove di supporto limitate, poiché la maggior parte degli studi ha dimostrato che non ci sono differenze confrontando i denti preparati con cavità d'accesso tradizionali o conservative (Silva et al., 2020a). Anche se sarebbe auspicabile preservare le strutture dentali durante il trattamento canalare, è stato riportato che la ConsAC potrebbe lasciare interferenze anatomiche che possono compromettere le corrette procedure di modellatura, pulizia e disinfezione del canale (Alovisi et al., 2018; Barbosa et al., 2020; Pedullà et al., 2018; Silva et al., 2020a, 2020b; Vieira et al., 2020).
Nei molari mandibolari, un accesso conservativo può compromettere la qualità delle procedure di modellamento del canale poiché la preservazione del soffitto della camera pulpare crea una deflessione eccessiva degli strumenti e una distribuzione irregolare della forza sulla dentina intracanalare (Alovisi et al., 2018; Eaton et al., 2015; Lima et al., 2021; Neelakantan et al., 2018; Rover et al., 2017). Di conseguenza, il canale può essere eccessivamente preparato verso l'area di furcazione, la cosiddetta zona di pericolo (Abou-Rass et al., 1980), aumentando il rischio di complicazioni iatrogene come perforazione, ledge e traslazione. La zona di pericolo nella radice mesiale dei molari mandibolari è stata ampiamente studiata con valori riportati di spessore minimo della dentina che variano da 0,78 a 1,1 mm nell'area di furcazione (Garcia Filho et al., 2003; Kessler et al., 1983; Lim & Stock, 1987; Montgomery, 1985). Questo è un aspetto importante soprattutto perché, recentemente, De-Deus et al. (2019) hanno rivisitato il concetto di zona di pericolo e hanno osservato che la dentina più sottile che circonda i canali mesiali dei molari mandibolari si trovava anche verso la porzione mesiale della radice nel 40% dei campioni trasversali valutati.
Nella letteratura, tuttavia, non sono state identificate pubblicazioni che si concentrano sulla valutazione dell'influenza delle cavità d'accesso conservative sullo spessore restante della dentina dopo la preparazione del canale radicolare. Pertanto, l'obiettivo di questo studio era valutare l'influenza della preparazione della cavità d'accesso sullo spessore restante della dentina lungo il terzo coronale dei canali mesiali dei molari mandibolari estratti dopo la preparazione del canale con strumenti reciprocanti, utilizzando la tecnologia micro-CT come strumento analitico. L'ipotesi nulla testata era che non ci sia alcun impatto della configurazione della cavità d'accesso sullo spessore restante della dentina dei canali mesiali dei molari mandibolari dopo le procedure di modellamento.
Materiali e metodi
Il manoscritto di questo studio di laboratorio è stato redatto secondo le linee guida Preferred Reporting Items for Laboratory studies in Endodontology 2021 (Nagendrababu et al., 2021). La figura 1 è una rappresentazione visiva del design dello studio e dei suoi risultati.
Calcolo della dimensione del campione
La dimensione dell'effetto per questo studio (2.62) si basava sui dati di uno studio precedente (Keleş et al., 2020). L'analisi è stata eseguita utilizzando due medie indipendenti della famiglia del T-test nel software G*Power 3.1 (Henrick Heine-Universität) con α = 0.05 e input di potenza del 95%. Dieci campioni (cinque per gruppo) sono stati considerati la dimensione ideale del campione per osservare una differenza significativa tra i gruppi. Cinque campioni sono stati aggiunti a ciascun gruppo (n = 10) per aumentare l'affidabilità e compensare la possibile perdita di campioni durante le procedure sperimentali.
Selezione del campione, imaging e gruppi
Dopo l'approvazione del comitato etico locale (protocollo 2.849.580), 70 molari mandibolari sono stati estratti e conservati in acqua distillata per non più di 6 mesi. Tutti i denti avevano lunghezza simile e curvatura della radice inferiore a 20° (Schneider 1971), ma nessuna restaurazione, carie profonda, frattura o formazione incompleta della radice. I denti sono stati scansionati con una dimensione del pixel di 19 μm in un dispositivo micro-CT (SkyScan 1174v.2, Bruker-microCT) impostato a 50 kV, 800 mA, rotazione di 180° con passi di 0,5° e media dei fotogrammi di 2. I raggi X sono stati filtrati attraverso un filtro di alluminio spesso 0,5 mm. Le immagini sono state ricostruite (NRecon v. 1.7.4.2; Bruker-microCT) utilizzando parametri standardizzati di indurimento del fascio (40%), artefatto ad anello (7) e levigatura (5), risultando nell'acquisizione di 800 a 900 sezioni trasversali per dente. Modelli tridimensionali dei canali radicolari sono stati creati utilizzando CTAn v.1.18.8 (Bruker-microCT) e valutati riguardo a configurazione, lunghezza, volume e geometria (indice del modello di struttura). Successivamente, sono stati selezionati 20 molari con radici mesiali aventi configurazioni canalari di Tipo II o Tipo IV di Vertucci, abbinati anatomici e allocati in due gruppi (n = 10), in base al tipo di preparazione della cavità d'accesso: tradizionale o conservativa (Figura 2).
Prima delle procedure sperimentali, ogni dente è stato montato su un manichino in una testa fantasma per simulare le condizioni cliniche. Successivamente, uno specialista in endodonzia con 5 anni di esperienza clinica ha eseguito tutte le cavità d'accesso e le preparazioni dei canali. Le procedure sono state eseguite sotto ingrandimento del microscopio operatorio (×16) e alta illuminazione (DF Vasconcelos, Valença).
Preparazione della cavità d'accesso
La cavità d'accesso tradizionale (TradAC) è stata eseguita con frese 1014HL (KG Sorensen) e Endo Z (Dentsply Sirona). Il tetto della camera pulpare è stato rimosso completamente per ottenere un accesso diretto agli orifizi canalari, come precedentemente descritto (Ingle, 1985; Patel & Rhodes, 2007). Le ConsAC sono state preparate con frese 1014HL e 3080 (KG Sorensen) partendo dalla fossa centrale e estendendosi fino al punto in cui gli orifizi canalari potevano essere localizzati utilizzando un K-file di dimensione 08 (Dentsply Sirona), preservando parzialmente il tetto della camera pulpare (Clark & Khademi, 2010b).
Preparazione del canale radicolare
I canali radicolari sono stati inizialmente negoziati con un K-file di dimensione 08 (Dentsply Sirona). Poi, dopo aver confermato la patenza apicale con un K-file di dimensione 10 (Dentsply Sirona), è stato eseguito un percorso di scorrimento con un K-file di dimensione 15 (Dentsply Sirona) fino alla lunghezza di lavoro, stabilita a 1 mm dall'orifizio apicale. I canali radicolari sono stati progressivamente allargati fino alla lunghezza di lavoro con strumenti Reciproc Blue R25 (dimensione 25, 0.08v taper) e R40 (dimensione 40, 0.06v taper) (VDW) montati su un motore VDW Silver (VDW) impostato su movimento RECIPROC ALL, utilizzando tre cicli di movimenti di entrata e uscita con leggera pressione apicale e ampiezza di 3 mm. Dopo ogni ciclo, lo strumento è stato rimosso dal canale e pulito con garza sterile. In ciascun canale, è stata somministrata una quantità totale di 10 mL di ipoclorito di sodio al 2,5% (NaOCl) 3 mm prima della lunghezza di lavoro con un ago Navitip da 30G (Ultradent) adattato a una siringa di plastica da 5 mL. L'irrigazione finale è stata eseguita utilizzando 2 mL di NaOCl al 2,5% (1 min), seguita da 2 mL di EDTA al 17% (1 min) e 2 mL di acqua distillata. Uno strumento è stato utilizzato per preparare il sistema del canale radicolare di ciascun dente mesiale e scartato.
Analisi Micro-CT
Dopo la preparazione chemomeccanica, è stata eseguita una nuova scansione e ricostruzione utilizzando i parametri precedentemente menzionati. Successivamente, gli stack postoperatori sono stati coregistrati con i rispettivi dataset preoperatori utilizzando l'algoritmo affine del software 3D Slicer v.4.3.1 (disponibile su http://www.slicer.org). La regione di interesse è stata selezionata estendendosi dal livello di furcazione fino a 5 mm in direzione apicale. È stata stabilita una routine di analisi delle immagini per misurare lo spessore minimo della dentina a intervalli di 1,0 mm utilizzando il software Fiji/Image J (Fiji), per un totale di 120 sezioni trasassiali per gruppo. Inizialmente, è stato applicato un filtro mediano di tre e la dentina è stata binarizzata con la soglia intermodale. Successivamente, è stato applicato il plugin BoneJ (Doube et al., 2010) per creare sezioni trasversali codificate a colori delle radici e per misurare il più piccolo spessore della dentina relativo ai canali mesiobuccale (MB) e mesiolinguale (ML), prima e dopo la preparazione, sia negli aspetti mesiali che distali delle radici. Infine, i valori di spessore della dentina sono stati categorizzati come <0.5, 0.5–1.0 e >1.0 mm, e le loro frequenze percentuali calcolate. Utilizzando il software CTAn v.1.18.8 (Bruker-microCT), è stata creata una mappatura 3D dello spessore della dentina (prima e dopo le procedure di preparazione), salvata per lo spessore della struttura e qualitativamente confrontata utilizzando modelli 3D codificati a colori delle radici corrispondenti con il software CTVox v.3.3.0 (Bruker-microCT).
Analisi statistica
È stata confermata la distribuzione normale dei dati (test di Shapiro–Wilk, p > .05). Sono stati utilizzati il t-test per campioni appaiati e il t-test di Student per campioni indipendenti per confrontare lo spessore della dentina all'interno e tra i gruppi TradAC e ConsAC rispettivamente. Le frequenze percentuali delle sezioni trasversali con spessore della dentina inferiore a 0,5 mm dopo la preparazione sono state confrontate tra i gruppi utilizzando un test del Chi-quadrato. Il software BioStat (v. 5.0.1 AnalystSoft) è stato utilizzato per eseguire l'analisi statistica con un livello di significatività fissato al 5%.
Risultati
Le tabelle 1 e 2 mostrano le statistiche descrittive (media, deviazione standard e valori di intervallo) dello spessore della dentina misurato a ciascun livello, prima e dopo la preparazione dei canali MB e ML, sia nelle posizioni mesiali che distali dei denti preparati con TradAC e ConsAC, mentre la Figura 3 rappresenta modelli 3D codificati a colori delle radici mesiali rappresentative.
In tutti i livelli di entrambi i gruppi, lo spessore della dentina prima della preparazione era maggiore rispetto a dopo la preparazione (p < .05). L'analisi della riduzione percentuale dello spessore della dentina non ha rivelato differenze significative tra i gruppi TradAC e ConsAC per entrambi i canali MB e ML (p > .05), ma è stata osservata una riduzione significativamente maggiore nella parte distale delle radici, rispetto alla parte mesiale, in entrambi i gruppi (p < .05; Tabella 3; Figura 4).
La Tabella 4 mostra la distribuzione percentuale della frequenza delle categorie di spessore della dentina (<0,5 mm; 0,5–1,0 mm; >1,0 mm) ottenuta dalla valutazione di 240 sezioni trasversali transassiali di denti preparati con TradAC o ConsAC.
Dopo la preparazione del canale radicolare, uno spessore della dentina inferiore a 0,5 mm è stato osservato principalmente nell'aspetto distale della radice (10% a 15%) nei canali MB e ML, senza influenza del tipo di cavità d'accesso sulla sua incidenza nelle direzioni mesiale (X2 = 1.66; p = .2) o distale (X2 = 0.40; p = .5). Nel gruppo TradAC, lo spessore della dentina nella maggior parte dei campioni (n = 124) era maggiore di 1,0 mm dopo la preparazione, mentre nel ConsAC variava da 0,5 a 1,0 mm (n = 136).
Discussione
Nello studio presente, sono state selezionate 20 radici mesiali di molari mandibolari da un pool di denti, abbinate a coppie in base alla morfologia del canale radicolare e distribuite in gruppi secondo il tipo di preparazione della cavità d'accesso: TradAC o ConsAC (Figura 2). I canali radicolari sono stati quindi ingranditi utilizzando strumenti reciprocanti in nichel-titanio trattati termomeccanicamente, e centinaia di sezioni trasversali assiali ottenute con tecnologia micro-CT ad alta risoluzione sono state confrontate per lo spessore della dentina. Come ci si aspetterebbe e in linea con una pubblicazione precedente che utilizzava una metodologia simile (Keleş et al., 2020), i valori più bassi di spessore della dentina sono stati osservati dopo la preparazione del canale a tutti i livelli valutati di entrambi i gruppi (Tabella 1; Figura 3). Tuttavia, non è stata trovata alcuna differenza significativa nello spessore residuo della dentina tra i gruppi TradAC e ConsAC (Tabella 3), e l'ipotesi nulla è stata confermata. Questi sono risultati originali considerando che, finora, nessuna ricerca utilizzando metodi di imaging radiografico, micro-CT o CBCT è stata progettata specificamente per affrontare questo aspetto morfologico in denti con diversi tipi di preparazione della cavità d'accesso.
Nei gruppi TradAC e ConsAC, la maggiore riduzione percentuale dello spessore della dentina è stata osservata nella direzione distale dopo la preparazione dei canali MB e ML (Figura 4). Nei molari mandibolari, la radice mesiale di solito presenta una forma asimmetrica nella sua sezione trasversale con un profondo solco distale di sviluppo (De-Deus et al., 2019; Versiani et al., 2016) che comunemente porta a spessori di dentina che variano da 0,5 a 1 mm (Berutti & Fedon, 1992; Keleş et al., 2020), come osservato nello studio presente (Tabella 4; Figura 3). Quest'area sottile alle pareti interne del canale è considerata più suscettibile a perforazioni da strippaggio a causa della preparazione meccanica ed è stata definita da Abou-Rass et al. (1980) come la zona pericolosa. Tuttavia, il concetto di pareti di dentina più sottili relativo solo all'aspetto distale della radice mesiale dei molari mandibolari è stato messo in discussione da Lee et al. (2015) e De-Deus et al. (2019). Questi autori hanno valutato centinaia di sezioni radicolari transassiali acquisite tramite tecnologia micro-CT e hanno riportato che nel 33% (Lee et al., 2015) e nel 40% (De-Deus et al., 2019) dei campioni valutati, la dentina più sottile si trovava verso la porzione mesiale della radice e non quella distale (area di furcazione).
Sebbene non fosse l'obiettivo del presente studio, la posizione della dentina più sottile attorno alle pareti dei canali MB e ML variava anche in alcune sezioni.
Negli studi che utilizzano campioni biologici, ci si aspetta sempre un certo grado di eterogeneità anatomica. La forza del presente studio si basa sulla selezione dei campioni e sulla distribuzione nei gruppi. Sono stati fatti sforzi preliminari per garantire la comparabilità dei gruppi abbinando anatomicamente i campioni in base a parametri morfometrici del sistema del canale radicolare (configurazione, lunghezza, volume e geometria), il che ha migliorato la validità interna del metodo, creato una base affidabile per le procedure sperimentali e ridotto il bias anatomico che avrebbe influenzato i risultati (De-Deus et al., 2020; Versiani et al., 2013). Questo approccio, combinato con l'allargamento del canale utilizzando lo stesso protocollo di preparazione, spiega le somiglianze osservate tra i gruppi TradAC e ConsAC riguardo alla riduzione percentuale della densità della dentina (Tabella 3). Nonostante questi sforzi, in questo tipo di studio, è impraticabile abbinare i denti reali in base ai loro spessori di dentina a tutti i livelli, e queste dissimilarità anatomiche tra le radici spiegano le loro diverse distribuzioni percentuali dopo la preparazione del canale quando le sezioni sono state categorizzate in base a questo aspetto (Tabella 4). Pertanto, per evitare questa limitazione, i gruppi sono stati confrontati riguardo alla riduzione percentuale dello spessore anziché ai valori assoluti. In futuro, con il miglioramento delle materie prime, modelli di denti stampati in 3D basati su scansioni micro-CT consentirebbero la standardizzazione dei gruppi riguardo a qualsiasi aspetto anatomico che possa influenzare il risultato dello studio.
In contrasto con altri modelli di laboratorio in cui i denti sono tenuti a mano o fissati in un apparecchio da banco, in questo studio, i denti estratti sono stati montati in un manichino dentale e in una testa fantasma per simulare una condizione clinica, e le procedure operative sono state eseguite in una posizione di lavoro ergonomica utilizzando un microscopio operatorio. Questa configurazione garantisce un livello di difficoltà più vicino alla pratica clinica, producendo risultati più affidabili (Augusto et al., 2020; Rover et al., 2020; Silva et al., 2020b). Un punto di critica in questo studio sarebbe l'uso di uno strumento a grande cono come file apicale master per la preparazione dei canali mesiali dei molari mandibolari considerando che questo approccio non è raccomandato in endodonzia minimamente invasiva. D'altra parte, è probabile che l'uso di strumenti a piccolo cono e ad alta flessibilità non allarghi adeguatamente lo spazio del canale al punto che la sua deflessione sarebbe influenzata dalla preparazione della cavità d'accesso. Nonostante l'eccessivo allargamento dei canali mesiali, non sono state osservate fratture di strumenti, perforazioni a striscia o deviazioni significative dei canali originali. Questi risultati possono essere spiegati dal cono regressivo del Reciproc Blue R40, che promuove una minore rimozione di dentina coronale rispetto agli strumenti a cono continuo (Almeida et al., 2019), e dalla sua alta flessibilità (De-Deus et al., 2014) fornita dal processo di produzione proprietario. La selezione del campione, che include radici relativamente dritte e il volume di interesse limitato alla parte coronale dei canali, aiuta anche a spiegare i risultati. Inoltre, un precedente allargamento dei canali radicolari con Reciproc R25 ha ridotto lo stress sulla parte attiva dello strumento R40 prevenendo un'eccessiva traslazione. Di conseguenza, i tipi di cavità d'accesso testati in questo studio non hanno avuto influenza sulla percentuale di riduzione della dentina o sull'incidenza di spessore della dentina inferiore a 0,5 mm sia nelle direzioni radicolari mesiali che distali. Inoltre, nessuno degli spessori di dentina rimanenti misurati in entrambi i canali a tutti i livelli era inferiore a 0,3 mm. Questo ultimo aspetto è importante considerando che pareti di canali radicolari rimanenti estremamente sottili dopo la preparazione potrebbero essere permeabili a batteri e ai loro prodotti di scarto (Boreak et al., 2015) e compromettere la resistenza meccanica dei denti (Lim & Stock, 1987).
Sebbene sia stato riportato che l'angolo massimo di curvatura del canale è maggiore nei denti con ConsAC rispetto a TradAC (Eaton et al., 2015; Zhang et al., 2019) e che la preparazione dei canali mesiali dei molari mandibolari con ConsAC ha comportato una maggiore deviazione dell'anatomia originale a causa della pressione eccessiva dello strumento contro l'aspetto esterno della curvatura (Alovisi et al., 2018), nello studio presente il tipo di cavità d'accesso non ha influenzato lo spessore rimanente della dentina nel terzo coronale dei canali mesiali. Ulteriori studi dovrebbero valutare l'influenza di preparazioni più ConsAC, come i tipi ultraconservativi e a truss, in altri gruppi di denti utilizzando protocolli suggeriti per la preparazione minimamente invasiva.
Conclusione
Le preparazioni tradizionali o conservative delle cavità d'accesso nei molari mandibolari estratti non hanno influenzato lo spessore rimanente della dentina lungo il terzo coronale dei canali mesiali ingranditi con strumenti reciprocanti in nichel-titanio trattati termomeccanicamente.
Autori: Emmanuel J. N. L. Silva, Carolina O. Lima, Ana Flávia A. Barbosa, Thiago Moreira, Erick M. Souza, Gustavo De-Deus, Marco A. Versiani
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