Mancanza di relazione causale tra microfessure dentinali e preparazione del canale radicolare con sistemi di reciprocità

Abstract

Introduzione: Questo studio mirava a valutare la frequenza delle microfessure dentinali osservate dopo la preparazione del canale radicolare con 2 sistemi reciprocanti e un sistema rotante convenzionale a sequenza completa utilizzando un'analisi micro–tomografica computerizzata.

Metodi: Trenta radici mesiali di molari mandibolari con una configurazione del canale di tipo II di Vertucci sono state scansionate a una risoluzione isotropica di 14,16 mm. Il campione è stato assegnato casualmente a 3 gruppi sperimentali (n = 10) in base al sistema utilizzato per la preparazione del canale radicolare: gruppo A—Reciproc (VDW, Monaco, Germania), gruppo B—WaveOne (Dentsply Maillefer, Baillagues, Svizzera) e gruppo C—BioRaCe (FKG Dentaire, La-Chaux-de-Fonds, Svizzera). Sono state effettuate seconde e terze scansioni dopo che i canali radicolari erano stati preparati con strumenti di dimensioni 25 e 40, rispettivamente. Successivamente, le immagini in sezione trasversale pre- e post-operatorie delle radici (N = 65.340) sono state esaminate per identificare la presenza di difetti dentinali.

Risultati: Microfessure dentinali sono state osservate nell'8,72% (n = 5697), 11,01% (n = 7197) e 7,91% (n = 5169) delle sezioni trasversali dei gruppi A (Reciproc), B (WaveOne) e C (BioRaCe), rispettivamente. Tutti i difetti dentinali identificati nelle sezioni trasversali postoperatorie sono stati osservati anche nelle immagini preoperatorie corrispondenti.

Conclusioni: Non è stata osservata alcuna relazione causale tra la formazione di microfessure dentinali e le procedure di preparazione del canale con i sistemi Reciproc, WaveOne e BioRaCe. (J Endod 2014;40:1447–1450)

Recentemente, è stata proposta una nuova tecnica che utilizza il movimento reciprocante per la preparazione del canale radicolare. Questo approccio allevia lo stress sull'istrumento mediante movimenti speciali antiorari (azione di taglio) e orari (rilascio dell'istrumento) e, pertanto, aumenta la sua resistenza alla fatica ciclica rispetto al movimento di rotazione continua tradizionale. Reciproc (VDW, Monaco, Germania) e WaveOne (Dentsply Maillefer, Baillagues, Svizzera) sono i principali esempi di sistemi reciprocanti a file singole commercialmente disponibili per la preparazione del canale radicolare che alternano diversi valori di movimenti di rotazione antioraria e oraria, consentendo una preparazione a 360^◦ dopo aver eseguito una serie di movimenti reciprocanti.

Sebbene esista un insieme di prove sulla sicurezza e sull'efficacia della forma del movimento reciprocante, sono state sollevate preoccupazioni riguardo ad alcuni potenziali effetti collaterali dannosi di questa nuova cinematica applicata agli strumenti in nichel-titanio. Secondo alcuni studi recenti, gli strumenti reciprocanti sarebbero più inclini a promuovere lo sviluppo o la propagazione di microfessure dentinali e danni dentinali rispetto ai sistemi rotativi convenzionali a sequenza completa. Questa logica sostiene che la preparazione del canale radicolare utilizzando solo un singolo strumento reciprocante a grande conicità, che taglia quantità sostanziali di dentina in breve tempo, tende a creare o aggravare più difetti dentinali rispetto alla preparazione convenzionale, che comprende un ingrandimento meccanico più progressivo e lento. Dal punto di vista clinico, questi difetti dentinali, come le linee di craquelé e le microfessure, sono importanti perché possono ulteriormente svilupparsi in fratture radicolari verticali, che potrebbero portare alla perdita del dente.

Negli ultimi anni, la tecnologia della microtomografia computerizzata (micro-CT) ha aperto nuove possibilità per la ricerca endodontica consentendo valutazioni quantitative e qualitative volumetriche non distruttive prima e dopo diverse procedure endodontiche. Pertanto, il presente studio è stato progettato per valutare la frequenza delle microfessure dentinali osservate dopo la preparazione del canale radicolare con 2 sistemi reciprocanti (Reciproc e WaveOne) utilizzando l'analisi micro-CT. Il sistema rotativo convenzionale a sequenza completa (BioRaCe; FKG Dentaire, La-Chaux-de-Fonds, Svizzera) è stato utilizzato come tecnica di riferimento per il confronto.

Materiali e Metodi

Calcolo della Dimensione del Campione

La dimensione del campione è stata calcolata dopo la stima della dimensione dell'effetto dei difetti dentinali promossi da sistemi reciprocanti e rotativi come riportato da Bürklein et al. In quello studio, la somma percentuale dei campioni con crepe dentinali complete e incomplete variava dal 18,3% al 51,6%. Utilizzando la famiglia di test del chi-quadro e il test statistico della varianza (G*Power 3.1 per Macintosh; Heinrich Heine, Università di Düsseldorf, Düsseldorf, Germania) con a = 0,05 e b = 0,95, è stata inserita una dimensione dell'effetto calcolata di 7,6. Otto campioni sono stati indicati come la dimensione minima ideale richiesta per osservare lo stesso effetto degli strumenti sul dente.

Selezione del Campione

Questo studio è stato revisionato e approvato dal Comitato Etico, Nucleo di Studi sulla Salute Collettiva (protocollo n. 2223-CEP/HUPE). Centocinquantaquattro molari mandibolari umani di primo e secondo ordine con radici completamente separate, estratti per motivi non correlati a questo studio, sono stati ottenuti da un pool di denti. Le radici sono state inizialmente ispezionate mediante stereomicroscopia con ingrandimento 12× per escludere denti con linee di craze o crepe preesistenti. È stata effettuata una radiografia digitale in direzione buccolinguale per determinare l'angolo di curvatura della radice mesiale utilizzando un programma di analisi delle immagini open source (Fiji v.1.47n; Fiji, Madison, WI). Sono stati selezionati solo denti con una curvatura moderata della radice mesiale (che varia da 10^◦ a 20^◦). I denti non patentati alla lunghezza del canale con un K-file di dimensione 10 (Dentsply Maillefer) sono stati anch'essi scartati. Le porzioni coronali e le radici distali di tutti i denti sono state rimosse utilizzando una sega a bassa velocità (Isomet; Buhler Ltd, Lake Bluff, NY) con raffreddamento ad acqua, lasciando le radici mesiali con circa 12 1 mm di lunghezza per prevenire l'introduzione di variabili confondenti. Di conseguenza, sono stati selezionati 76 campioni e conservati in una soluzione di timolo allo 0,1% a 5^◦C.

Per ottenere una panoramica generale della configurazione anatomica dei canali mesiali, i campioni sono stati prescanati a una risoluzione isotropica relativamente bassa (70 mm) utilizzando uno scanner micro-CT (SkyScan 1172; Bruker-microCT, Kontich, Belgio) a 70 kV e 114 mA. Sulla base di questo set di immagini prescanate, sono stati selezionati 30 campioni con un sistema di configurazione del canale di tipo II di Vertucci. Questi campioni sono stati scansionati nuovamente a una risoluzione isotropica di 14,16 mm. La correzione del campo piatto è stata effettuata prima delle procedure di scansione per correggere le variazioni nella sensibilità dei pixel della fotocamera. La scansione è stata eseguita con una rotazione di 360^◦ attorno all'asse verticale con un passo di rotazione di 0,5^◦, un tempo di esposizione della fotocamera di 7000 millisecondi e una media dei fotogrammi di 5. I raggi X sono stati filtrati con un filtro di alluminio spesso 1 mm. Le immagini sono state ricostruite con il software NRecon 1.6.3 (Bruker-microCT) utilizzando una correzione di indurimento del fascio del 40% e una correzione dell'artefatto ad anello di 10, risultando nell'acquisizione di 700–800 sezioni trasversali per dente in formato bitmap.

Preparazione del Canale Radicolare

Un sottile strato di materiale per impronte in polietere è stato utilizzato per rivestire la superficie di cemento delle radici per simulare il legamento parodontale, e ogni campione è stato posizionato coronalmente-apicalmente all'interno di un supporto in resina epossidica su misura (Ø 18 mm) per semplificare i successivi processi di coregistrazione. La patenza apicale è stata determinata inserendo un K-file di dimensione 10 nel canale radicolare fino a quando la sua punta era visibile all'apice del forame, e la lunghezza di lavoro (WL) è stata impostata 1,0 mm più corta di questa misura. Dopo che i percorsi di scorrimento sono stati stabiliti con un K-file di dimensione 15 (Dentsply Maillefer) fino alla WL, i campioni sono stati assegnati casualmente a 3 gruppi sperimentali (n = 10) in base al sistema utilizzato per la preparazione del canale radicolare:

• Gruppo A: Reciproc
• Gruppo B: WaveOne
• Gruppo C: BioRaCe

Per tutti i gruppi, l'irrigazione è stata eseguita esattamente nello stesso modo utilizzando 40 mL di ipoclorito di sodio al 5,25%. Gli strumenti sono stati azionati con il motore VDW Silver secondo le istruzioni di ciascun produttore, e un unico operatore esperto ha eseguito tutte le preparazioni.

Nel gruppo A, lo strumento R25 Reciproc (25/0.08) è stato spostato in direzione apicale utilizzando un movimento lento di picchiettamento in entrata e uscita di circa 3 mm di ampiezza con una leggera pressione apicale in un movimento di reciprocità fino a raggiungere la WL. Dopo 3 movimenti di picchiettamento, lo strumento è stato rimosso dal canale e pulito. Successivamente, lo strumento R40 Reciproc (40/0.06) è stato utilizzato fino alla WL seguendo lo stesso protocollo. Il gruppo B è stato preparato con strumenti WaveOne Primary (25/0.08) e Large (40/0.08) fino alla WL utilizzando la stessa tecnica descritta nel gruppo A. Nel gruppo C, la preparazione è stata eseguita in modo crown-down con il sistema BioRaCe fino a raggiungere la WL utilizzando la seguente sequenza: strumenti 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). Dopo 4 colpi costanti, lo strumento è stato rimosso dal canale e pulito.

Due scansioni micro-CT post-operatorie di ciascun campione dopo la preparazione del canale con gli strumenti R25 e R40 nel gruppo A, WaveOne Primary e Large nel gruppo B, e BR3 e BR5 nel gruppo C sono state eseguite utilizzando i parametri sopra menzionati.

Valutazione dei Microcrack Dentinali

Le immagini sovrapposte dei campioni prima e dopo la preparazione del canale sono state coregistrate tramite un processo di sovrapposizione automatica basato sul contorno esterno della radice utilizzando 1000 interazioni con il software Seg3D v.2.1.4 (Centro CIBC degli Istituti Nazionali della Salute/National Institute of General Medical Sciences, Bethesda, MD). Successivamente, le immagini delle sezioni trasversali delle radici mesiali, dal livello di furcazione all'apice (N = 65.340), sono state esaminate da 3 esaminatori precalibrati per identificare la presenza di microcrack dentinali. In primo luogo, sono state analizzate le immagini post-operatorie e il numero della sezione trasversale in cui era stato osservato un difetto dentinale è stato registrato. Successivamente, è stata esaminata anche l'immagine della sezione trasversale corrispondente pre-operatoria per verificare la preesistenza di un difetto dentinale. Per convalidare il processo di screening, le analisi delle immagini sono state ripetute due volte a intervalli di 2 settimane; in caso di divergenza, l'immagine è stata esaminata insieme fino a raggiungere un accordo.

Risultati

L'analisi qualitativa ha mostrato la presenza di microfessure dentinali nel 8,72% (n = 5697), 11,01% (n = 7197) e 7,91% (n = 5169) delle immagini delle sezioni trasversali nei gruppi A (Reciproc), B (WaveOne) e C (BioRaCe), rispettivamente, su un totale di 65.340 sezioni. Pertanto, il 27,64% (18.063 sezioni) delle immagini ha mostrato qualche difetto dentinale. Tutti i difetti dentinali identificati nell'analisi di entrambe le scansioni postoperatorie erano già presenti nelle corrispondenti immagini preoperatorie (Fig. 1). In altre parole, ciò significa che non è stata osservata alcuna nuova microfessura dopo la preparazione biomeccanica del canale radicolare.

Discussione

Studi precedenti hanno mostrato una frequenza ad alta percentuale di difetti dentinali causati dalla preparazione meccanica dei canali radicolari; tuttavia, i pochi studi che hanno valutato l'incidenza dei difetti dentinali dopo la preparazione del canale radicolare con strumenti reciprocanti hanno mostrato risultati contrastanti e inconcludenti. Bürklein et al hanno dimostrato che la preparazione del canale radicolare con strumenti rotanti e reciprocanti ha portato a difetti dentinali e, a livello apicale, i file reciprocanti (Reciproc e WaveOne) hanno prodotto significativamente più crepe dentinali incomplete rispetto ai sistemi rotanti a sequenza completa (Mtwo e ProTaper). Al contrario, utilizzando una metodologia simile, Liu et al hanno scoperto che il sistema rotante a più file ProTaper causava più crepe sulla superficie radicolare apicale o nella parete del canale rispetto ai sistemi a file singola rotante (OneShape) o reciprocanti (Reciproc). Ashwinkumar et al hanno anche osservato che la preparazione del canale con file rotanti ProTaper era associata a significativamente più micro-crepe rispetto al sistema reciprocante WaveOne.

I risultati attuali contrastano nettamente con studi precedenti considerando che le microfratture dentinali osservate nelle immagini postoperatorie erano in realtà già presenti nell'immagine preoperatoria corrispondente, il che indica chiaramente che le procedure di pulizia e modellamento utilizzando sistemi rotativi o reciprocanti non erano associate alla loro formazione. Questa discrepanza nei risultati è certamente parzialmente spiegata dalle differenze nel disegno metodologico. Le evidenze nella letteratura attuale che correlano la preparazione meccanica e lo sviluppo di difetti dentinali si basano solo su metodi di sezionamento delle radici e osservazione diretta mediante microscopia ottica. Questi metodi hanno senza dubbio un notevole svantaggio legato alla natura distruttiva dell'esperimento riportato in un lavoro precedente (dati non pubblicati, 2014). Nonostante il fatto che i gruppi di controllo, che utilizzavano denti non preparati, sembrassero convalidare questi risultati, poiché non è stato possibile rilevare difetti dentinali, questo tipo di controllo non tiene conto del potenziale danno prodotto dall'interazione tra 3 fonti di stress sul dentina radicolare:

1. La preparazione meccanica
2. Attacco chimico con irrigazione a base di ipoclorito di sodio
3. Le procedure di sezionamento

Nello studio attuale, è stata utilizzata la tecnologia delle immagini micro-CT per valutare la presenza di difetti dentinali al basale e dopo diverse dilatazioni del canale radicolare utilizzando strumenti rotanti o reciprocanti. Questo metodo altamente accurato e non distruttivo consente la valutazione dei campioni prima della strumentazione; pertanto, le crepe preesistenti vengono rilevate e è possibile affermare con precisione in quale regione sono state create e/o propagate. È importante notare che qualcuno potrebbe sostenere che qualsiasi danno alla dentina dalle condizioni pre- a quelle post-operatorie possa verificarsi e non essere osservabile perché è al di sotto della soglia di risoluzione spaziale del sistema micro-CT. Tuttavia, l'estensione completa delle microcrepe dentinali visualizzate sotto stereomicroscopia convenzionale potrebbe essere osservata anche attraverso le immagini sezionali mCT, il che conferma l'affidabilità di questa tecnologia contemporanea per la rilevazione dei difetti dentinali (dati non pubblicati, 2014).

I risultati del presente studio hanno rivelato la presenza di microfessure dentinali nel 27,64% delle immagini preoperatorie. D'altra parte, i gruppi di controllo in studi precedenti non hanno mostrato difetti dentinali, e quindi sorge la domanda sul perché un livello così elevato di fessure preoperatorie sia stato raggiunto nel presente studio. La principale ragione è il metodo di valutazione, poiché l'imaging micro-CT ha una definizione molto più alta rispetto alla stereomicroscopia. Inoltre, e ancor più importante, sebbene le tecniche di sezionamento convenzionali consentissero la valutazione di solo alcune fette per dente con la reale possibilità di perdere diversi difetti precedenti lungo la radice, centinaia di fette possono essere analizzate per dente con l'imaging micro-CT. Un'altra dissimilarità metodologica era legata alla selezione del campione. Sebbene la maggior parte degli studi precedenti utilizzasse denti monoradicolati, nel presente studio sono stati utilizzati i canali mesiali dei molari mandibolari. Questi canali hanno una configurazione anatomica ristretta, che potrebbe comportare maggiore stress sulla superficie dentinale durante la preparazione meccanica e, di conseguenza, aumentare il potenziale di produzione di fessure. Tuttavia, anche con questa caratteristica anatomica, non è stato osservato alcun difetto dentinale indotto da strumentazione.

È stato affermato che il potenziale di promuovere difetti dentinali potrebbe essere correlato al design dello strumento. Secondo Bier et al, un aumento del conicità della lima può contribuire alla formazione di difetti dentinali a causa dell'aumento dello stress sulle pareti del canale. Nello studio attuale, le variazioni nel design dello strumento non erano correlate alla formazione di crepe anche quando i canali erano preparati fino alla dimensione

40. Questo è un risultato importante perché ci sono prove che una preparazione apicale più grande consentirebbe una maggiore riduzione del carico batterico intracanalare e dei detriti di tessuto duro come conseguenza di un'irrigazione più efficace. Vale la pena notare che nello studio attuale, l'istrumentazione del canale radicolare è stata eseguita 1 mm prima del forame apicale. Poiché l'incidenza delle crepe apicali nella radice potrebbe essere correlata a diverse lunghezze di strumentazione, ulteriori studi con micro-CT dovrebbero essere eseguiti per valutare se un livello di strumentazione distinto innesca l'incidenza di difetti dentinali.

Sotto le condizioni di questo studio, è possibile concludere che non esiste una relazione causale tra microfessure dentinali e preparazione del canale radicolare con i sistemi Reciproc, WaveOne e BioRaCe. Sono necessari futuri studi con micro-CT che valutino l'incidenza delle microfessure dopo altre procedure endodontiche come otturazione, ritratamento e preparazione del perno per fornire una migliore comprensione della formazione delle microfessure dentinali relative alle procedure intracanalari.

Autori: Gustavo De-Deus, Emmanuel João Nogueira Leal Silva, Juliana Marins, Erick Souza, Aline de Almeida Neves, Felipe Gonçalves Belladonna, Haimon Alves, Ricardo Tadeu Lopes, Marco Aurelio Versiani

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