Valutazione della micro-CT delle calcificazioni della polpa radicolare nei molari superiori estratti

Abstract

Obiettivi: Lo studio presente mirava a valutare la frequenza, la posizione e la lunghezza delle calcificazioni della polpa radicolare nei primi molari mascellari a tre radici utilizzando la microtomografia computerizzata.

Materiali e metodi: Duecento primi molari mascellari a tre radici sono stati scansionati con una dimensione del pixel di 10 µm e ricostruiti utilizzando parametri simili. I modelli tridimensionali dei canali mesiobuccali (MB1, MB2, MB3), distobuccali (DB) e palatali (P) sono stati valutati qualitativamente per la discontinuità nel percorso del canale. Le immagini trasassiali e sagittali in sezione trasversale delle radici sono state ulteriormente esaminate, e l'obliterazione completa del lume del canale da parte della calcificazione della polpa è stata identificata quando il canale presentava una radiodensità simile a quella della dentina circostante. Successivamente, il numero, la posizione e la lunghezza delle calcificazioni sono stati registrati per ciascuna radice. L'accordo intra-osservatore è stato valutato utilizzando il test kappa di Cohen, mentre l'ANOVA unidirezionale e i test di Duncan hanno confrontato le lunghezze delle calcificazioni tra i canali, con α = 5%.

Risultati: L'accordo intra-osservatore è stato perfetto per l'identificazione delle calcificazioni della polpa (ĸ = 1.0; p = 0.000). I canali MB2 e MB3 hanno rappresentato la percentuale più alta di frequenza di calcificazioni distribuite lungo il percorso del canale. Nei canali MB1, DB e P, si sono verificate principalmente nel terzo apicale. Le lunghezze delle calcificazioni erano maggiori nei canali MB3 (0.89 ± 0.81 mm) e MB2 (0.82 ± 0.93 mm) rispetto ai canali MB1 (0.39 ± 0.32 mm), DB (0.34 ± 0.22 mm) e P (0.28 ± 0.22 mm) (p < 0.05).

Conclusione: I canali MB2 e MB3 hanno rappresentato la frequenza e la lunghezza più elevate delle calcificazioni della polpa radicolare. Nei canali MB1, DB e P, le calcificazioni si sono verificate principalmente nel terzo apicale, mentre nei canali MB2 e MB3, la maggior parte delle calcificazioni è stata osservata a livello dell'orifizio e lungo il percorso del canale.

Rilevanza clinica: Nei molari superiori di prima classe, le calcificazioni della polpa radicolare si trovano principalmente nel terzo apicale dei canali MB1, DB e P, mentre nei canali MB2 e MB3, la maggior parte di esse si trova a livello dell'orifizio o lungo il percorso del canale.

Introduzione

Le calcificazioni della polpa dentale sono formazioni di tessuto duro sviluppate all'interno del tessuto della polpa dentale o sull'interfaccia dentina/polpa. Nella letteratura, a seconda della istomorfologia e dell'eziologia, è stato utilizzato un'infinità di termini ed espressioni per designare questa condizione, tra cui pietra della polpa, denticolo, calcificazione distrfica, metamorfosi calcifica, obliterazione del canale radicolare, obliterazione, processo di calcificazione della cavità pulpare, lume pulpare ridotto, calcificazione della polpa, obliterazione calcifica della polpa e sclerosi del canale radicolare. La prevalenza di questo fenomeno varia ampiamente (8-95%), a seconda della popolazione, del disegno dello studio e del metodo di analisi, ma è stato stimato che una o più calcificazioni siano presenti in almeno il 50% di tutti i denti, principalmente nei molari. Tuttavia, la vera prevalenza è probabilmente più alta considerando che le calcificazioni inferiori a 200 µm non possono essere rilevate nelle radiografie, il metodo analitico più utilizzato.

L'eziologia della calcificazione della polpa dentale è stata associata a trauma, invecchiamento, trattamento ortodontico, carie, malattia parodontale, procedure operative, infiammazione della polpa e malattie sistemiche e condizioni genetiche, come la dentinogenesi imperfetta, la displasia dentinale, le malattie cardiache e renali, la sindrome di Marfan e la sindrome di Williams. Alcuni autori ritengono che la calcificazione della polpa rappresenti una forma di calcificazione distrfica, un tipo in cui il calcio viene depositato nei tessuti degeneranti. Tuttavia, non è possibile assegnare questo termine a tutte le calcificazioni osservate all'interno del sistema del canale radicolare considerando che sono state osservate anche in denti sani e persino non erotti o inclusi, suggerendo che non è necessario che esista uno stress funzionale affinché si verifichi la calcificazione. A seconda della sua posizione, il tessuto pulpare calcificato è stato anche classificato in calcificazioni della camera pulpare o radicolari. Le prime includono forme regolari o irregolari di dentina secondaria o terziaria che vengono depositate sulle pareti dentinali, mentre le seconde si formano principalmente all'interno del tessuto pulpare e comprendono denticoli veri o falsi che possono diffondersi e crescere fino all'ostruzione completa del lume del canale. In un contesto clinico, se il trattamento endodontico diventa necessario, la presenza di calcificazioni che restringono o addirittura ostruiscono completamente lo spazio del canale radicolare può trasformare questa procedura in un compito significativamente impegnativo. Ad esempio, mentre le calcificazioni della camera pulpare possono compromettere la preparazione della cavità d'accesso e la localizzazione dell'orifizio, le calcificazioni della polpa radicolare possono deviare o coinvolgere la punta degli strumenti, impedendo il loro passaggio lungo il percorso del canale. È interessante notare che, sebbene le calcificazioni possano potenzialmente essere la causa principale di canali mancati, perforazioni o separazione degli strumenti, la maggior parte degli studi che hanno indagato i risultati del trattamento del canale radicolare o le ragioni per l'estrazione dei denti non si è concentrata su questo parametro eventualmente compromettente.

Nella letteratura, la valutazione della calcificazione del tessuto pulpare è stata principalmente effettuata utilizzando esami istologici o radiografici. Mentre l'istologia è dispendiosa in termini di tempo, costosa, distruttiva e consente di valutare solo poche sezioni per radice, gli svantaggi delle radiografie convenzionali includono risoluzione limitata, ombre, rumore anatomico, distorsione geografica, sovrapposizione, allungamento o depressione dei canali radicolari. Oggi, queste limitazioni sono state superate utilizzando strumenti di imaging ad alta risoluzione non distruttivi. Sebbene non siamo riusciti a trovare alcuno studio specifico sulla calcificazione della polpa dentale utilizzando l'imaging con tomografia computerizzata a fascio conico (CBCT), ci sono diversi rapporti sul suo utilizzo riuscito come ausilio aggiuntivo per trattare i canali calcificati. Tuttavia, i dati CBCT sui denti calcificati sembrano variabili e dipendenti dall'esperienza dell'operatore, lasciando una prospettiva dubbiosa sulla affidabilità dei dispositivi disponibili per lo studio delle calcificazioni pulpari. Nell'ultimo decennio, la tecnologia della micro-tomografia computerizzata (micro-CT) è emersa come standard d'oro per lo studio dei tessuti duri dentali e dei canali radicolari grazie alla sua maggiore risoluzione e accuratezza nel rilevare anche piccoli dettagli morfologici dei denti. Nella letteratura, tuttavia, gli studi che utilizzano questo strumento non distruttivo hanno riportato la presenza di calcificazioni all'interno del sistema del canale radicolare solo come un reperto secondario. Pertanto, l'obiettivo del presente studio era valutare la frequenza, la posizione e la lunghezza delle calcificazioni della polpa radicolare che occludono completamente il lume del canale in 200 molari di prima classe maxillari estratti a tre radici utilizzando imaging micro-CT ad alta risoluzione.

Materiali e metodi

Dopo l'approvazione di questo progetto di ricerca da parte del Comitato Etico per la Ricerca Universitaria (Protocollo 2015/408), sono stati raccolti, puliti e radiografati duecento denti molari di prima classe maxillare a tre radici—estratti per motivi non correlati a questo studio—presentanti nessuna carie profonda o restauro, abrasione severa, trattamento canalare precedente, formazione incompleta della radice, frattura, riassorbimento o fusione radicolare, in entrambe le direzioni mesiodistale e buccolinguale. L'età e il sesso dei pazienti erano sconosciuti. Tutti i campioni sono stati scansionati in un dispositivo micro-CT (Skyscan 1172; Bruker-microCT, Kontich, Belgio) a 100 kV, 100 µA, dimensione del pixel di 10 µm, e rotazione di 180° attorno all'asse verticale con passi di 0.6°, utilizzando un filtro in lega di alluminio-rame. Le immagini di proiezione acquisite sono state ricostruite con parametri simili per levigatura (3), correzione dell'artefatto ad anello (6), limiti di contrasto (0.009–0.018), e correzione dell'indurimento del fascio (15%) con il software NRecon v.1.7.1.1 (Bruker-microCT).

I modelli tridimensionali delle radici e dei sistemi di canali radicolari sono stati creati utilizzando CTAn v.1.17.7.2 (Bruker-microCT) e valutati qualitativamente per la configurazione del canale con CTVol v.2.3.2.0 (Bruker-microCT) e per la discontinuità dello spazio del canale radicolare con DataViewer v.1.5.6.2 (Bruker-microCT). Le immagini sezionali trasassiali e sagittali di queste aree sono state ulteriormente esaminate (CTAn v.1.17.7.2 e DataViewer v.1.5.6.2; Bruker-microCT), e le calcificazioni della polpa radicolare sono state identificate quando il lume del canale era completamente obliterato, cioè aveva una densità simile a quella del tessuto dentinale circostante in entrambe le sezioni trasassiali e sagittali (Fig. 1).

Successivamente, sono state registrate la frequenza e la posizione (terzi coronali, medi o apicali) delle calcificazioni per i canali mesiobuccali (MB1), distobuccali (DB) e palatali (P). Se presenti, sono stati valutati anche il secondo (MB2) e il terzo (MB3) canale radicolare della radice mesiobuccale. Le lunghezze delle calcificazioni (in millimetri) sono state misurate utilizzando CTAn v.1.17.7.2 (Bruker-microCT) utilizzando la formula (Sf – Si)/PS, dove Sf e Si sono le sezioni trasversali finali e iniziali (nell'asse z) in cui è possibile osservare la calcificazione, e PS è la dimensione del pixel di scansione (0,010 mm). Le lunghezze delle calcificazioni sono state confrontate tra i canali radicolari utilizzando il test post hoc di Duncan per l'analisi della varianza unidirezionale a un livello di significatività del 5%. Tutte le valutazioni sono state eseguite da un unico operatore con 10 anni di esperienza nell'analisi delle scansioni micro-CT. L'affidabilità intra-esaminatore per la valutazione dell'obliterazione completa del lume del canale radicolare è stata verificata utilizzando il test kappa di Cohen con un livello di significatività del 5%. In questa analisi, sono state selezionate e valutate centoventicinque sezioni trasversali micro-CT contenenti 150 canali radicolari (con e senza calcificazioni) dallo stesso osservatore dopo un intervallo di 5 mesi.

Risultati

Un totale di 174.476 sezioni trasversali (media di 872 per dente) acquisite scansionando 200 molari superiori di primo grado a tre radici sono state esaminate in questo studio. La frequenza percentuale, la posizione e la lunghezza delle calcificazioni del polpa radicolare osservate in ciascun canale radicolare sono presentate nella Tabella 1. A causa dei loro livelli eterogenei di cristallinità e composizione chimica, le calcificazioni del polpa a volte apparivano leggermente diverse rispetto alla dentina in termini di densità radiografica in alcune immagini sezionali. Nonostante ciò, l'affidabilità intra-esaminatore era perfetta per l'identificazione delle calcificazioni del polpa (ĸ = 1.0, kappa di Cohen; p = 0.000). I canali MB2 e MB3 rappresentavano la percentuale più alta di calcificazioni, distribuite in modo simile lungo il percorso del canale, mentre nei canali MB1, DB e P, erano osservate principalmente nel terzo apicale (Figs. 1 e 2). Le lunghezze medie delle calcificazioni nei canali MB3 (0.89 ± 0.81 mm) e MB2 (0.82 ± 0.93 mm) erano simili (p > 0.05), ma maggiori rispetto ai canali MB1 (0.39 ± 0.32 mm), DB (0.34 ± 0.22 mm) e P (0.28 ± 0.22 mm) (p < 0.05).

Discussione

Nella letteratura, la maggior parte degli studi ha riportato la prevalenza delle calcificazioni pulpari in diversi gruppi di denti e popolazioni. In generale, è stata riportata un'alta prevalenza di calcificazioni pulpari nei denti posteriori mascellari, specialmente nei primi molari, il tipo di dente valutato nel presente studio. Sebbene il motivo di questa alta prevalenza sia ancora poco chiaro, è stato spiegato con la loro eruzione precoce, che li esporrebbe a maggiori cambiamenti degenerativi nel tempo, e la loro alta perfusione sanguigna, considerata anche un fattore contribuente alla formazione di calcificazioni. Le calcificazioni pulpari sono state anche descritte come vere (simili alla dentina), false (composte da masse localizzate di materiale calcificato) o diffuse (spesso trovate vicino ai vasi sanguigni), ma non è stato fatto alcun tentativo di classificarle in questo studio, poiché richiederebbe un metodo di analisi distruttivo. D'altra parte, il presente studio supera le principali limitazioni di altri metodi analitici—come la sovrapposizione e la distorsione delle immagini—utilizzando la tecnologia micro-CT, standard d'oro non distruttivo, per valutare 200 primi molari mascellari a una dimensione di pixel di 10 µm. Questo metodo è stato impiegato con successo per analizzare cavità pulpari ridotte da tessuti pulpari mineralizzati e per identificare calcificazioni radicolari in canali non strumentati di molari mandibolari. Dopo l'acquisizione delle immagini, sono state esaminate 174.476 fette trasassiali per calcolare la frequenza, la posizione e la lunghezza delle calcificazioni pulpari radicolari che occludono completamente il lume del canale. Questo è un approccio innovativo e originale poiché, finora, nessuna ricerca utilizzando metodi di imaging radiografico, micro-CT o CBCT è stata progettata specificamente per affrontare questa condizione morfologica all'interno del tessuto pulpare radicolare dei molari mascellari.

Nello studio attuale, sono stati osservati diversi modelli riguardanti la lunghezza e la posizione delle calcificazioni. Nei canali MB1, DB e P, le calcificazioni erano più piccole e localizzate principalmente nel terzo apicale, mentre i canali MB2 e MB3 rappresentavano il loro numero più alto, distribuito lungo la lunghezza del canale (Tabella 1, Fig. 2). Nonostante l'impossibilità di confrontare questi risultati con pubblicazioni precedenti, essi sono in accordo con 2 studi precedenti che hanno riportato accumuli sporadici di depositi minerali nel tessuto pulpare radicolare dei molari mascellari distribuiti attraverso i terzi coronale, medio e apicale, utilizzando la tecnologia micro-CT. Sfortunatamente, i fattori eziologici e i meccanismi biologici coinvolti nella formazione delle calcificazioni non sono ancora completamente compresi, ma alcuni autori li hanno correlati con irritanti locali di lunga durata, invecchiamento e malattia parodontale progressiva. Sebbene si sia prestata attenzione a includere denti con una struttura complessivamente preservata, è probabile che alcuni dei risultati attuali siano stati correlati a questi fattori. Sarebbe logico supporre che i denti che soddisfano i criteri di inclusione siano stati estratti per motivi ortodontici, protesici o parodontali. Riguardo a quest'ultimo, mentre alcuni studi istopatologici hanno collegato problemi parodontali moderati e gravi con cambiamenti pulpari, come infiammazione e calcificazione distrofica, altri non hanno mostrato cambiamenti significativi all'interno del tessuto pulpare, anche in presenza di malattia parodontale avanzata. Queste dissimilarità sono probabilmente correlate all'impossibilità di ottenere un adeguato gruppo di controllo (denti parodontalmente sani) utilizzando i metodi distruttivi disponibili. In futuro, tuttavia, è probabile che i risultati di studi in vivo ben controllati che utilizzano metodi di imaging non distruttivi ad alta risoluzione chiariscano questa questione contraddittoria. In questo studio, non erano disponibili dati sull'origine dei denti e, pertanto, non è stato possibile fornire una spiegazione adeguata per i diversi modelli di distribuzione delle calcificazioni osservati tra i canali radicolari.

Nei centri clinici, la riduzione o l'obliterazione del lume del canale a causa di calcificazioni possono compromettere l'accessibilità degli strumenti endodontici al termine del canale e, di conseguenza, influenzare l'esito del trattamento. Nella letteratura, ci sono dati limitati riguardo alla prognosi del trattamento eseguito su denti calcificati in risposta ad altri fattori oltre al trauma. Wu et al. hanno dimostrato che solo il 49,3% dei canali con calcificazioni nel terzo apicale poteva essere negoziato con successo anche con l'ausilio di un microscopio operatorio. Un altro studio progettato per valutare l'esito del trattamento di 114 canali radicolari calcificati ha riportato che la lunghezza di lavoro è stata raggiunta nel 90% dei casi con un tasso di successo dell'80% dopo un periodo di follow-up di 3 anni. Ma, nei pazienti anziani, il trattamento endodontico dei canali calcificati ha portato a un tasso di successo complessivo dell'89% dopo 2-12 anni, diminuendo al 62,5% considerando i denti con parodontite apicale. Presi insieme, i risultati di questi studi suggeriscono che la calcificazione della polpa è un fattore importante che può influenzare l'esito del trattamento. Pertanto, sarebbe importante affrontare alcune implicazioni cliniche delle calcificazioni della polpa radicolare alla luce dei risultati attuali.

Al livello dell'orifizio, le calcificazioni possono rendere più difficile la localizzazione dei canali radicolari e la loro lunghezza, un aspetto poco esplorato negli studi precedenti, può essere considerata di alta rilevanza nella pratica. In questo studio, la più alta prevalenza di calcificazioni nei terzi coronali e medi è stata osservata nei canali MB2 (13,0% e 10,9%, rispettivamente) e MB3 (46,2% e 52,9%, rispettivamente), mentre le loro lunghezze hanno raggiunto fino a 4,85 mm e 3,10 mm, rispettivamente (Tabella 1). Studi anatomici precedenti hanno mostrato che gli orifizi MB2 e MB3 sono spesso nascosti sotto il ripiano della parete dentinale o sotto tessuti calcificati in un piccolo solco. Di conseguenza, possono essere trascurati nella pratica clinica di routine, una condizione considerata la principale causa di fallimento del trattamento nei molari mascellari. Nel canale apicale, a seconda della lunghezza della calcificazione, raggiungere la lunghezza di lavoro o stabilire la pervietà può essere complicato, dispendioso in termini di tempo e, a volte, non fattibile. Inoltre, l'inaccessibilità dell'anatomia apicale può compromettere significativamente l'esito del trattamento canalare, specialmente in presenza di necrosi polpare. Nel presente studio, la maggior parte delle calcificazioni è stata osservata nel terzo apicale dei canali MB1, DB e P (Tabella 1, Fig. 2), mentre i canali MB2 e MB3 hanno rappresentato le loro percentuali più alte (16,5% e 62,5%, rispettivamente), supportando i risultati di una pubblicazione precedente che riportava difficoltà nel raggiungere la pervietà in questi canali radicolari.

Da un punto di vista clinico, possono sorgere complicazioni durante la localizzazione e la negoziazione di canali calcificati, tra cui perforazione, separazione degli strumenti, indebolimento eccessivo della struttura dentale, incapacità di raggiungere la lunghezza di lavoro e deviazione dal percorso originale del canale. In questo modo, sono state proposte diverse strategie per ridurre il rischio di un evento iatrogeno utilizzando esploratori endodontici, frese speciali, punte ultrasoniche sottili e ispezione visiva dei canali radicolari con alta illuminazione e ingrandimento. Ulteriori approcci includono l'uso di coloranti, come il blu di metilene, o l'inserimento di ipoclorito di sodio nella camera pulpare per osservare un flusso di bolle che emergono dall'ossigenazione dei residui del tessuto pulpare. Nelle preparazioni di accesso molto profonde, sarebbe anche utile eseguire radiografie da più angolazioni per mantenere l'allineamento e la direzione degli strumenti durante l'esplorazione dei canali calcificati. Una scansione CBCT preoperatoria è estremamente importante nella maggior parte dei casi, ma oggigiorno è stata anche raccomandata l'esaminazione CBCT intraoperatoria per casi complessi. Questo approccio mira a stabilire confini e a valutare il rapporto beneficio/rischio per il miglior interesse della cura del paziente, soprattutto quando non è presente patologia apicale e i rischi di tentare di esporre un canale completamente calcificato sono ingiustificabili. Un altro scopo innovativo è stato l'uso di scansioni CBCT intraorali per produrre modelli che aiutino a localizzare il percorso del canale nei denti calcificati. Più recentemente, è stata anche dimostrata la fattibilità di un nuovo dispositivo multisonico per rimuovere calcificazioni incorporate dai canali distali dei molari mandibolari combinando gli effetti del lavaggio (calcificazioni sciolte), energia (cavitazione) e azione di dissoluzione degli irriganti.

Le limitazioni dello studio attuale includono la mancanza di conoscenze riguardo all'età, al sesso, all'uso di farmaci e alle malattie sistemiche dei donatori di denti, così come le ragioni per l'estrazione e lo stato della polpa e periapicale dei denti. D'altra parte, l'uso di uno strumento analitico non distruttivo e accurato che ha permesso l'identificazione e la misurazione delle calcificazioni pulpari attraverso centinaia di sezioni trasversali ottenute da un gran numero di primi molari mascellari (n = 200) con strutture di tessuto duro ben conservate costituisce i punti di forza di questo studio. Sono necessarie future indagini per esaminare l'associazione delle calcificazioni pulpari con fattori locali e sistemici, per valutare l'effetto di questa condizione anatomica sull'esito del trattamento e anche per proporre strategie tecniche per superare questa condizione in un contesto clinico.

Conclusione

Nei primi molari mascellari, i canali MB2 e MB3 hanno rappresentato la frequenza e la lunghezza più elevate delle calcificazioni della polpa radicolare. Nei canali MB1, DB e P, le calcificazioni si sono verificate principalmente nel terzo apicale, mentre nei canali MB2 e MB3, la maggior parte delle calcificazioni è stata osservata a livello dell'orifizio e lungo il percorso del canale.

Autori: Ali Keleş, Cangül Keskin, Marco Aurélio Versiani

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