Percorso di scorrimento con uno strumento di ricerca a movimento reciproco: prestazioni e tasso di frattura

Abstract

Introduzione: Questo studio ha valutato il numero di canali mesiali e distali dei molari mandibolari in cui lo strumento reciprocante R-Pilot ha raggiunto la lunghezza di lavoro (WL) durante la procedura di macro glide path. Sono stati anche valutati i tassi di frattura e deformazione.

Metodi: Cento cinquantasei canali radicolari di 52 denti sono stati esplorati fino alla lunghezza del forame apicale. Successivamente, lo strumento R-Pilot è stato posizionato all'orifizio del canale e attivato. Lo strumento è stato mosso utilizzando un movimento a picchiettio e una leggera pressione apicale. Questa procedura è stata ripetuta nel tentativo di raggiungere la WL. Il tipo di frattura e/o deformazione dello strumento è stato valutato mediante microscopia elettronica a scansione, mentre le radici con strumenti fratturati sono state scansionate tramite microtomografia computerizzata. La distribuzione percentuale delle fratture, delle deformazioni e dei canali radicolari in cui l'R-Pilot ha raggiunto la WL è stata registrata e confrontata statisticamente utilizzando il test del chi-quadrato di Pearson con α = 5%.

Risultati: Gli strumenti R-Pilot hanno raggiunto la WL in 139 canali radicolari (89,10%) e il test del chi-quadrato ha mostrato una differenza significativa tra le frequenze osservate e quelle attese (x² = 95,41, p = 0,000). Le frequenze osservate di fratture (2,56%) e deformazioni (1,92%) erano anch'esse significativamente inferiori a quelle attese (frattura: x² = 140,41, p = 0,000; deformazione: x² = 144,23, p = 0,000). Le fratture si sono verificate principalmente nelle parti apicali e curve dei canali radicolari.

Conclusione: R-Pilot ha raggiunto la WL nel 89,10% dei canali radicolari dei molari mandibolari con tassi di frattura e deformazione rispettivamente del 2,56% e dell'1,92%.

Introduzione

Il percorso di scorrimento è stato definito come una procedura clinica per espandere o creare un tunnel liscio dalla porzione coronale del canale radicolare al suo termine fisiologico prima del suo ingrandimento finale, con l'obiettivo di controllare lo stress torsionale e ridurre le probabilità di frattura degli strumenti in nichel-titanio (NiTi). I passaggi essenziali che precedono il percorso di scorrimento sono stati definiti "micro percorso di scorrimento" e comprendono sia l'esplorazione del canale che la patenza apicale (cioè, la posizione dell'uscita del forame principale), solitamente eseguiti con piccoli strumenti manuali in acciaio inossidabile pre-curvati e movimenti delicati di avvolgimento. Queste procedure preliminari, tuttavia, possono essere impegnative e richiedere tempo nelle cliniche, specialmente quando si tratta di canali radicolari curvi e/o calcificati. Dopo che il micro percorso di scorrimento è stato completato con successo, il canale già esplorato deve ancora essere ulteriormente ingrandito, una procedura chiamata "macro percorso di scorrimento". Questo viene eseguito utilizzando strumenti manuali o strumenti NiTi meccanicamente azionati appositamente progettati, essendo questi ultimi preferiti poiché sono stati associati a una riduzione del dolore post-operatorio e delle riacutizzazioni, nonché a una migliore manutenzione dell'anatomia originale del canale. D'altra parte, poiché il canale è ancora stretto, l'uso di strumenti rotanti in NiTi di piccole dimensioni, i cosiddetti cercatori di percorso, è stato segnalato come più suscettibile a fratture e imprevedibile in termini di efficacia clinica e sicurezza. Con l'obiettivo di superare questi svantaggi, sono stati proposti diversi approcci, inclusi cambiamenti nella loro lega di NiTi, design e, più recentemente, la cinematica del movimento.

Il movimento alternato ha aperto nuove prospettive per la preparazione meccanicamente attivata poiché riduce il tempo di lavoro, la fatica ciclica e lo stress torsionale degli strumenti rispetto alla rotazione continua. Recentemente, è stato lanciato lo strumento R-Pilot (VDW GmbH, Monaco, Germania) per la preparazione del percorso di scorrimento macro in movimento alternato. R-Pilot è realizzato in lega M-Wire NiTi con un cono di 0,04, una sezione trasversale a forma di S e una punta non tagliente con un diametro di 0,125 mm. Sebbene le sue proprietà meccaniche siano state valutate in studi precedenti, le sue prestazioni nel raggiungere la lunghezza di lavoro (WL) sono ancora sconosciute. Pertanto, il presente studio mirava a valutare i tassi di rottura e deformazione, così come il numero di canali radicolari in cui lo strumento R-Pilot è stato in grado di raggiungere la WL dei canali mesiali e distali dei molari mandibolari durante la procedura di percorso di scorrimento macro. Le ipotesi di lavoro di questo studio erano che gli strumenti R-Pilot (i) raggiungessero la WL in un'alta frequenza di casi e (ii) avessero bassi tassi di rottura/deformazione.

Materiali e metodi

Stima della dimensione del campione

Basato su uno studio con un design sperimentale simile, la dimensione dell'effetto per l'uso del movimento reciprocante per raggiungere il WL è stata determinata essere 0.296. Pertanto, utilizzando la famiglia del chi-quadrato e il test di bontà di adattamento (G*Power 3.1 per Macintosh; Heinrich Heine, Universität Düsseldorf, Düsseldorf, Germania) con parametri aggiuntivi di errore di tipo alfa di 0.05 e potenza beta di 0.95, è stata indicata una dimensione minima del campione di 149 canali radicolari.

Selezione dei campioni

Dopo l'approvazione di questo progetto da parte del Comitato Etico locale (protocollo n. 2.985.618), un totale di 100 molari mandibolari di prima e seconda classe, estratti per motivi non correlati a questo studio, sono stati selezionati casualmente da un pool di denti, radiografati in direzioni mesiale e distale utilizzando un sensore digitale (Schick CDR sistema radiografico digitale; Dentsply Sirona, Charlotte, NC), e conservati in una soluzione di timolo allo 0.5% a 5° C. I denti con apice aperto, riassorbimenti o fratture radicolari sono stati esclusi. I criteri di inclusione consistevano in molari mandibolari con radici moderatamente curve (10°-20°), due canali radicolari mesiali indipendenti, dal livello dell'orifizio al suo termine apicale, e uno o due canali indipendenti sulla radice distale. Successivamente, sono stati selezionati cinquantadue molari mandibolari con 156 canali radicolari.

Preparazione del percorso di scorrimento

Dopo la preparazione dell'accesso convenzionale, ogni dente è stato montato su un'apparecchiatura specifica (IM Brazil; São Paulo, SP, Brasile) che simula il foro alveolare e consente il collegamento della clip metallica di un localizzatore apicale elettronico (EAL), secondo uno studio precedente. Come raccomandato dal produttore, prima dell'uso dello strumento R-Pilot, è stata eseguita una esplorazione del canale radicolare (micro percorso di scorrimento) con una lima manuale da 25 mm di dimensione .08 (C-Pilot; VDW GmbH) collegata a un EAL (Root ZX; J Morita USA Inc., Irvine, CA) applicando una pressione leggera a moderata e movimenti di avvolgimento attento lungo il canale radicolare fino a quando lo schermo dell'EAL non ha visualizzato il segno di lettura “0.0''. Il WL è stato impostato come questo punto di riferimento.

Prima della procedura del macro percorso di scorrimento, tutti gli strumenti R-Pilot selezionati sono stati ispezionati attraverso un microscopio operativo con ingrandimento ×16 per escludere strumenti con difetti critici o deformazioni, e nessuno è stato escluso. Lo strumento R-Pilot è stato quindi montato su un manipolo a contrangolo (Sirona, Bensheim, Germania) alimentato da un motore elettrico (VDW Gold; VDW GmbH) e il portafile dell'EAL è stato agganciato alla parte non attiva della lama. Dopo di che, l'R-Pilot è stato posizionato a livello dell'orifizio con lo stesso angolo di inserimento della lima di esplorazione, fino a quando non si è avvertita resistenza, e attivato in movimento reciprocante (“RECIPROC ALL” modalità). Lo strumento è stato spostato in direzione apicale utilizzando 3 movimenti di picchiettamento in entrata e uscita di circa 3 mm di ampiezza con una leggera pressione apicale, dopo di che è stato rimosso dal canale, pulito con una garza imbevuta di alcol e ispezionato per fratture o deformazioni. Il canale radicolare è stato quindi irrigato con 2 mL di ipoclorito di sodio al 2,5%. Questa procedura è stata ripetuta 3 volte nel tentativo di raggiungere il WL. Dopo di che, se lo strumento non ha raggiunto il WL, questa procedura è stata interrotta.

Il numero di fratture, deformazioni e canali radicolari in cui lo strumento R-Pilot ha raggiunto la WL è stato registrato. Il tipo di frattura e/o deformazione è stato determinato a ingrandimenti di ×200 a ×2000 tramite un microscopio elettronico a scansione (SEM) (JEOL JSM 6510 LV; JEOL, Tokyo, Giappone) dopo che gli strumenti sono stati puliti ultrasonicamente. Inoltre, le radici con uno strumento fratturato sono state scansionate in un dispositivo di tomografia computerizzata micro (micro-CT) (SkyScan 1173; Bruker microCT, Kontich, Belgio) operante a 80 kV e 100 mA, con una risoluzione isotropica di 12,82 μm, rotazione a 360° attorno all'asse verticale e passo di rotazione di 0,4° per verificare le possibili cause della frattura (Figura 1). Un specialista in endodonzia con 5 anni di esperienza clinica ha eseguito tutte le procedure e ogni strumento è stato utilizzato su un solo dente e scartato.

Analisi statistica

La distribuzione della frequenza percentuale (%) dei campioni in cui lo strumento R-Pilot ha raggiunto e non ha raggiunto la WL è stata registrata e confrontata statisticamente utilizzando il test del chi-quadrato di Pearson. L'errore di tipo alfa e il chi-quadrato critico sono stati impostati rispettivamente a 0,05 e 3,84, come indicato dal calcolo della potenza del campione.

Risultati

In generale, gli strumenti R-Pilot hanno raggiunto la WL in 139 canali radicolari (89,10%). Il test del chi-quadrato ha mostrato che le frequenze osservate in cui il R-Pilot ha raggiunto la WL erano significativamente diverse dalle frequenze attese (x² = 95,41, p = 0,000). Durante l'esperimento, sono state osservate fratture in 4 strumenti (2,56%) e classificate come miste (n = 3) e torsionali (n = 1) (Figura 1A-D), mentre 3 strumenti (1,92%) hanno mostrato deformazione della lama (Figura 2). L'analisi del chi-quadrato ha dimostrato che le frequenze osservate di frattura e deformazione erano anch'esse significativamente inferiori a quelle attese (frattura: x² = 140,41, p = 0,000; deformazione: x² = 144,23, p = 0,000). La Figura 1A-D mostra modelli 3D acquisiti tramite scansione micro-CT delle 4 radici che ritraggono gli strumenti fratturati situati principalmente nella parte apicale della radice con dimensioni che vanno da 0,67 a 0,85 mm.

Discussione

Gli strumenti R-Pilot hanno raggiunto il WL in 139 su 156 canali radicolari mesiali e distali (89,10%) dei molari mandibolari con una bassa percentuale di frattura e deformazione. Pertanto, le ipotesi di lavoro di questo studio sono state confermate. Il risultato attuale è piuttosto interessante, soprattutto se confrontato con la capacità degli strumenti di ricerca a rotazione di raggiungere il forame apicale (38,30-68,30%). I risultati attuali possono essere spiegati da 3 motivi principali: (i) la cinematica reciprocante asimmetrica che mantiene la progressione apicale dello strumento riducendo lo stress torsionale, (ii) il design dello strumento, con un piccolo diametro della punta (0,125 mm) e un cono costante (0,04 mm), che minimizza il contatto con le pareti dentinali, e (iii) la sezione trasversale a forma di S, che fornisce un'efficace efficienza di taglio.

Durante la preparazione del percorso di scorrimento principale, lo strumento di ricerca del percorso è esposto a uno stress meccanico e può rompersi a causa di fatica torsionale o ciclica. Poiché gli strumenti di ricerca del percorso sono più flessibili a causa delle loro dimensioni più piccole, la fatica ciclica sembra essere meno rilevante rispetto allo stress torsionale come causa della rottura dello strumento. Nel presente studio, è stata osservata una percentuale di rottura molto bassa (2,56%) e di deformazione (1,92%), e l'approccio di imaging correlativo utilizzato ha permesso una comprensione qualitativa delle ragioni del fallimento dello strumento. Gli strumenti rotti sono stati valutati mediante analisi SEM e le 4 radici con frammenti R-Pilot sono state scansionate in un dispositivo micro-CT. L'analisi SEM ha dimostrato tipi di frattura mista in 3 strumenti e un fallimento torsionale in un altro strumento (Figura 1A-D), mentre l'analisi dei modelli 3D ha mostrato che 2 delle radici avevano canali radicolari relativamente dritti ma stretti e la frattura si è verificata nei terzi medio (n = 1) e apicale (n = 1), mentre gli altri strumenti si sono rotti alla curvatura del canale apicale (Figura 1A-D). Si può supporre che l'incidenza di un singolo tipo di frattura torsionale sarebbe una conseguenza del movimento reciproco, che ha evitato in modo efficiente il fenomeno del blocco del conico che si verifica spesso sotto rotazione continua. D'altra parte, le fratture miste erano probabilmente correlate all'operatore. Avanzare questo tipo di strumento verso l'apice è piuttosto difficile e non è insolito che un operatore aumenti la pressione su di esso, causando la sua flessione a causa del suo basso conico e del piccolo nucleo. Presi insieme, l'aumento della flessione, il bloccaggio della punta e la curvatura apicale erano probabilmente la causa delle fratture miste.

Numerosi studi hanno dimostrato l'efficacia degli EAL, dimostrando che il metodo elettronico è il modo migliore per una corretta determinazione della WL. Inoltre, il Root ZX è solitamente considerato come il gold standard degli EAL. La lettura dell'EAL di 0.0 è rilevante poiché mostra la determinazione del forame apicale principale. Pertanto, in questo studio, il valore di lettura 0.0 del Root ZX è stato utilizzato come punto di riferimento per valutare le prestazioni degli strumenti R-Pilot.

Negli studi comparativi, è estremamente importante standardizzare il campione per evitare bias legati alla morfologia del canale radicolare. Tuttavia, l'indagine attuale non era uno studio comparativo. Pertanto, sono stati selezionati canali radicolari con curvatura moderata considerando la loro alta incidenza nei molari mandibolari e perché rappresentano una sfida clinica per eseguire procedure di glide path. Tutti i canali radicolari erano apparentemente negoziabili, poiché la scouting è stata eseguita con successo con un file manuale .08. Ciò significa che non ci sono state sfide anatomiche significative che potessero essere considerate la causa principale degli strumenti R-Pilot che non hanno raggiunto la WL. È possibile che i detriti dentinali creati durante la gestione del glide path siano stati impacchettati nel canale apicale impedendo agli strumenti di raggiungere il forame, il che sottolinea ulteriormente l'importanza dell'irrigazione del canale radicolare; tuttavia, questo deve ancora essere dimostrato in ulteriori studi.

La valutazione della frequenza percentuale con cui gli strumenti di ricerca del percorso hanno raggiunto il WL senza rotture o distorsioni sembra essere il miglior metodo per classificare le loro prestazioni e sicurezza. In questo senso, la metodologia applicata a questo studio si adatta molto bene a questo scopo. È anche importante sottolineare che nello studio della frequenza di un dato evento in una popolazione, non è necessariamente richiesto un gruppo di controllo. Ad esempio, nel presente studio, una procedura statistica del chi-quadrato certifica adeguatamente la significatività delle frequenze osservate. Pertanto, la natura del presente studio non era comparativa e non era necessario alcun gruppo di riferimento poiché lo scopo principale era limitato all'osservazione delle prestazioni degli strumenti R-Pilot, il primo strumento di ricerca del percorso a reciprocità lanciato sul mercato. Questo punto può essere considerato come una limitazione di questo studio, ma si può prendere in considerazione la grande dimensione del campione necessaria per ottenere un profilo di prestazione affidabile di un dato strumento. Pertanto, sono necessari ulteriori studi utilizzando il metodo proposto per valutare le prestazioni di nuovi strumenti di ricerca del percorso a reciprocità.

Leggende delle figure

Figura 1. Diverse viste di modelli 3D di 4 radici che mostrano i canali radicolari (in blu) e gli strumenti rotti (in rosso) situati nelle parti più strette di (A) il canale mesiolinguale, (B) il canale mesiobuccale, (C) la porzione curva del terzo apicale di un canale distale e (D) la porzione curva del terzo apicale di un canale mesiolinguale più le immagini SEM di fratture miste in (a), (c) e (d) e frattura torsionale in (b).

Figura 2. Immagini SEM che mostrano la parte apicale degli strumenti con deformazione della lama, le frecce gialle mostrano i punti di deformazione.

Conclusioni

In base alle condizioni del presente studio, si può concludere che gli strumenti R-Pilot hanno raggiunto la WL nel 89,10% dei canali mesiali e distali precedentemente esplorati dei molari mandibolari con tassi di frattura e deformazione rispettivamente del 2,56% e 1,92%.

Autori: Gustavo De-Deus, Milla Lessa Cardoso, Marco Simões-Carvalho, Emmanuel João Nogueira Leal da Silva, Felipe Gonçalves Belladonna, Daniele Moreira Cavalcante, Diogo da Silva Oliveira, Erick Miranda Souza, Ricardo Tadeu Lopes, Marco Aurélio Versiani

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