Profondità della scanalatura radicolare e distanza inter-orifizio come fattori predittivi anatomici per la zona pericolosa nel radice mesiale dei primi molari mandibolari

Abstract

Obiettivi: Questo studio ha valutato la zona pericolosa (DZ) nelle radici mesiali dei molari mandibolari e la correlazione tra i riferimenti anatomici della DZ e alcuni punti di riferimento anatomici, inclusi la lunghezza del dente/radice, la profondità delle scanalature mesiali e distali e la distanza degli orifizi intercanalici.

Materiali e metodi: Ventotto radici mesiali di molari mandibolari con 2 canali indipendenti sono state scansionate e suddivise in 2 gruppi in base alla lunghezza della radice. I punti di riferimento anatomici sono stati correlati (coefficiente di Pearson o Spearman) con il livello della radice, lo spessore e la posizione della DZ e anche confrontati (campioni indipendenti t o test di Mann-Whitney) tra i 2 gruppi a α = 5%.

Risultati: Non è stata osservata alcuna differenza statistica tra i gruppi riguardo ai parametri della DZ e alla profondità delle scanalature mesiali e distali (P > 0.05). La distanza degli orifizi nel gruppo 2 (4.49 ± 0.75 mm) era significativamente maggiore rispetto al gruppo 1 (3.76 ± 0.89 mm) (P < 0.05). Sono state trovate correlazioni significative (P < 0.05) tra (i) il livello della DZ e la lunghezza della radice/dente (r = 0.54 e 0.49, rispettivamente), (ii) lo spessore della DZ e la profondità della scanalatura distale (r = − 0.45), e la distanza degli orifizi (r = 0.38), e (iii) la posizione della DZ e la profondità delle scanalature mesiali (r = 0.39) e distali (r = 0.40). Altre variabili come la lunghezza della radice e la profondità della scanalatura distale (r = 0.28), e la distanza degli orifizi e la profondità della scanalatura mesiale (r = 0.36) sono state anch'esse correlate (P < 0.05).

Conclusioni: La lunghezza del dente/radice, la distanza degli orifizi canalari e la profondità delle scanalature mesiali/distali delle radici mesiali dei molari mandibolari potrebbero essere fattori predittivi per il livello della radice, la posizione e lo spessore della DZ.

Rilevanza clinica: La lunghezza, la distanza degli orifizi canalari mesiali e la profondità delle scanalature mesiali e distali delle radici mesiali dei molari mandibolari potrebbero essere fattori predittivi moderati per il livello della radice, la posizione e lo spessore della DZ.

Introduzione

Quarant'anni fa, Abou-Rass et al. proposero la tecnica di otturazione anticurvatura per preparare canali curvi e, contemporaneamente, introdussero il concetto di zona di pericolo (DZ). Secondo questi autori, la DZ sarebbe una regione specifica della radice più suscettibile a perforazione da strippaggio in caso di rimozione eccessiva di dentina durante la preparazione meccanica. Da allora, diversi aspetti della DZ sono stati studiati, ma, nella maggior parte degli studi, il principio sottostante di questo concetto è stato associato solo all'aspetto distale della radice mesiale dei molari mandibolari (area di furcazione). Tuttavia, negli ultimi anni, questo concetto è stato rivisto e la valutazione di centinaia di sezioni trasversali delle radici mesiali dei molari mandibolari attraverso la tecnologia di imaging a micro-tomografia computerizzata (micro-CT) ha rivelato la DZ localizzata verso l'aspetto mesiale di questa radice nel 40% dei campioni, invece che nella direzione distale, e fino a 4 mm al di sotto del livello di furcazione. Nonostante tali scoperte innovative, la loro significatività clinica deve ancora essere determinata. In questo modo, da un punto di vista clinico, sarebbe utile per la pianificazione del trattamento quotidiano prevedere il livello della radice, la posizione e lo spessore della DZ basandosi su aspetti morfologici/punti di riferimento anatomici delle radici. Ad esempio, Sauáia et al. hanno riportato che le lunghe radici mesiali dei molari mandibolari tendevano a presentare pareti più sottili e concavità distali più profonde rispetto alle radici corte. Questo potrebbe essere un risultato di rilevanza clinica. Fino ad oggi, tuttavia, nessuno studio ha valutato la potenziale correlazione tra la DZ e altre caratteristiche morfologiche di questa radice. Pertanto, l'obiettivo della presente indagine era di eseguire un'analisi quantitativa della DZ nelle radici mesiali dei primi molari mandibolari con diverse lunghezze, utilizzando la tecnologia micro-CT, e di testare la potenziale correlazione tra diversi riferimenti anatomici della DZ, come la sua posizione corono-apicale (livello della radice), spessore dentinale e posizione (mesiale o distale), con altri punti di riferimento anatomici inclusi la lunghezza del dente/radice, la profondità delle scanalature mesiali e distali e la distanza inter-orifizio canalare.

Materiali e metodi

Selezione dei campioni e gruppi

Questo studio ex vivo è stato approvato dal Comitato Etico di Ricerca dell'Università Federale Fluminense (protocollo 06701319.8.0000.0053). La dimensione del campione per questo studio è stata stimata seguendo il calcolo della dimensione dell'effetto dai risultati di uno studio precedente. Gli autori hanno correlato la lunghezza della radice con lo spessore della dentina e hanno trovato una correlazione significativa tra le due variabili (H1 = 0.58). Seguendo la famiglia esatta e un modello di correlazione bivariata normale con un errore di tipo alfa di 0.05 e potenza beta di 0.95 (G*Power 3.1 per Macintosh; Heinrich Heine, Universität Düsseldorf, Düsseldorf, Germania), 43 campioni sono stati indicati come la dimensione totale minima ideale per il presente studio.

Centoventidue denti molari mandibolari di primo grado a due radici, estratti per motivi non correlati a questo studio da una sottopopolazione brasiliana, sono stati raccolti e scansionati in un sistema micro-CT (SkyScan 1173; Bruker-microCT, Kontich, Belgio) a 14.25 μm (dimensione del pixel), 70 kV, 114 mA, rotazione di 180° attorno all'asse verticale, passo di rotazione di 0.7°, tempo di esposizione della camera di 250 ms, media dei fotogrammi di 4, utilizzando un filtro in alluminio spesso 1 mm. Le immagini sono state ricostruite (NRecon v. 1.7.1.6; Bruker-microCT) con parametri simili per l'indurimento del fascio (35 a 45%), correzione dell'artefatto ad anello (3 a 5) e limiti di contrasto (0 a 0.05). Il software DataViewer v.1.5.6 (Bruker-microCT) è stato utilizzato per valutare la configurazione del canale e per misurare la lunghezza della radice mesiale in ciascun campione. La lunghezza della radice è stata determinata misurando la distanza verticale da un piano orizzontale perpendicolare all'asse lungo della radice, attraversando l'apice anatomico, a un secondo piano orizzontale che attraversa il livello più basso della giunzione cemento-smalto sul lato buccale della corona, parallelo al primo piano. In base alla lunghezza della radice e al tipo di configurazione del canale, sono state selezionate 28 radici mesiali moderatamente curve (10–20°), lunghe da 8 a 13 mm e presentanti canali MB e ML indipendenti (n = 56) ai livelli coronale e medio. Nessuno dei campioni presentava otturazione della radice, carie evidenti, grandi restauri, crepe, fratture e riassorbimento interno o esterno.

Successivamente, i campioni selezionati sono stati suddivisi in 2 gruppi (n = 28 canali), in base alla lunghezza della radice mesiale: gruppo 1—lunghezza della radice tra 8 e 9,6 mm (8,71 ± 0,52 mm) e gruppo 2—lunghezza della radice tra 11,5 e 13,1 mm (11,98 ± 0,31 mm). I due gruppi sono stati formati in base alla lunghezza della radice piuttosto che alla lunghezza totale del dente. Questo è stato adottato per produrre gruppi di lunghezze di radice più uniformi evitando l'inclusione di denti lunghi con radici corte o viceversa, il che avrebbe creato un rumore severo nei risultati e nell'interpretazione dei dati. L'intervallo delle lunghezze delle radici adottato per ciascun gruppo si basava sulla distribuzione dei dati trovata all'interno del campione selezionato.

Analisi delle immagini

In primo luogo, i terzi coronali e medi di tutte le radici mesiali selezionate sono stati valutati riguardo allo spessore minimo della dentina (DZ), in millimetri, secondo uno studio precedente. In breve, basandosi sui dataset di micro-CT, sono stati creati modelli 3D delle superfici e dei canali delle radici e ottenuto l'asse centrale per ciascun canale (software V-works 4.0; Cybermed Inc., Seoul, Repubblica di Corea). Successivamente, basandosi sui modelli 3D e sull'asse del canale, lo spessore della dentina è stato misurato automaticamente su piani ri-tagliati perpendicolari all'asse centrale di ciascun canale a intervalli di 0,1 mm utilizzando un software Kappa 2 sviluppato su misura. La posizione corono-apicale dello spessore minimo della dentina (DZ) in relazione all'area di furcazione (livello della radice) è stata registrata e la sua posizione identificata sul piano di taglio come mesiale o distale (Fig. 1A). Successivamente, è stata calcolata la profondità delle scanalature di sviluppo mesiale e distale, definite come la distanza dal punto più profondo della scanalatura al punto medio dei 2 punti che tangenziano la linea di contorno delle scanalature mesiali o distali (Fig. 1A), nella stessa sezione trasversale dello spessore minimo della dentina (DZ). È stata creata una mappatura 3D dello spessore della dentina, salvata per lo spessore della struttura, e modelli 3D codificati a colori delle radici utilizzati per confronti qualitativi (software CTVox v.3.3.0; Bruker-microCT) (Fig. 1B). Inoltre, la distanza tra gli orifizi canalari mesiobuccale (MB) e mesiolinguale (ML) di tutti i campioni è stata registrata al livello più basso della giunzione cemento-smalto sul lato buccale della corona e calcolata come la distanza lineare tra l'asse centrale di ciascun orificio, in millimetri (Fig. 1C).

Analisi statistica

La distribuzione dei dati è stata esaminata per ciascun parametro analizzato utilizzando il test di Shapiro-Wilk. Successivamente, i parametri anatomici sono stati confrontati tra i gruppi utilizzando il test t per campioni indipendenti per lo spessore e il livello radicale del DZ, la profondità della scanalatura mesiale e la distanza degli orifizi, mentre il test non parametrico di Mann-Whitney U è stato utilizzato per la profondità della scanalatura distale. Inoltre, sono stati calcolati i coefficienti di Pearson o Spearman per identificare potenziali correlazioni tra i parametri anatomici valutati. Il livello di significatività è stato fissato al 5% (software SPSS v.21.0; SPSS Inc., Chicago, IL, USA).

Risultati

La Tabella 1 mostra i dati descrittivi dello spessore e del livello radicale del DZ, la profondità delle scanalature mesiale e distale, e le distanze tra gli orifizi ottenute da 56 canali radicolari mesiali di molari mandibolari di prima classe. La Figura 2A e B mostra i grafici di distribuzione dei parametri anatomici misurati in ciascun gruppo, mentre la Fig. 3 rappresenta modelli 3D codificati a colori e le misurazioni del DZ nelle radici mesiali rappresentative dei molari mandibolari.

Non è stata osservata alcuna differenza statisticamente significativa nello spessore medio del DZ dei gruppi 1 (0.86 ± 0.15 mm) e 2 (0.89 ± 0.14 mm) (P > 0.05) e, sebbene sia stata osservata una differenza significativa a livello della radice del DZ tra i gruppi, con radici più corte (gruppo 1) che presentavano più DZ cervicali (P < 0.05), lo spessore minimo della dentina in tutte le radici si trovava nel terzo medio (Tabella 1) (Fig. 2A e B). In generale, il DZ nei gruppi 1 e 2 si trovava verso l'aspetto distale della radice (60.7% e 71.4%, rispettivamente), ma poteva essere osservato anche verso il mesiale in diversi campioni (39.2% e 28.6%, rispettivamente). Nella stessa sezione trasversale dello spessore minimo della dentina identificato in ciascuna radice, non è stata osservata alcuna differenza statistica tra la profondità delle scanalature mesiali e distali (P > 0.05). D'altra parte, la distanza media dell'orifizio dei campioni nel gruppo 2 (4.49 ± 0.75 mm) era significativamente maggiore rispetto al gruppo 1 (3.76 ± 0.89 mm) (P < 0.05). I modelli codificati a colori hanno mostrato che la posizione non centrata dei canali mesiali e la forma asimmetrica delle radici hanno portato a uno spessore della dentina variabile a diversi livelli e posizioni delle radici (Fig. 3).

La tabella 2 mostra la correlazione tra i parametri anatomici valutati nelle radici mesiali dei primi molari mandibolari. È stata trovata una correlazione positiva tra il livello della radice del DZ e la lunghezza della radice/dente (P < 0.05), il che significa che più lunga è la lunghezza della radice/dente, più apicale è probabile che si trovi il DZ (r = 0.54 e 0.49, rispettivamente). Anche lo spessore del DZ ha mostrato una correlazione con alcuni parametri anatomici (P < 0.05), come segue: (i) correlato negativamente con la profondità del solco distale (r = − 0.45), il che significa che più profondo è il solco distale, più sottile è lo spessore del DZ; (ii) correlato positivamente con la distanza degli orifizi MB e ML (r = − 0.38), il che significa che maggiore è la distanza degli orifizi, più spesso è il DZ. Per quanto riguarda la posizione del DZ (mesiale o distale), sono state osservate correlazioni positive con la profondità dei solchi mesiali (r = 0.39) e distali (r = 0.40), indicando che solchi mesiali o distali profondi spostano il DZ verso il corrispondente aspetto della radice. Altri parametri morfologici hanno mostrato anch'essi correlazioni positive (P < 0.05) tra cui (i) la lunghezza della radice e la profondità del solco distale (r = 0.28), il che significa che radici più lunghe mostrano solchi distali più profondi, e (ii) la distanza degli orifizi MB-ML e la profondità del solco mesiale (r = 0.36), indicando che maggiore è la distanza degli orifizi, più profondo è il solco mesiale. Non è stata trovata alcuna correlazione tra le altre variabili anatomiche confrontate (P > 0.05) (Tabella 2).

Discussione

Lo studio attuale riporta dati rilevanti e originali che correlano diversi aspetti del DZ con punti di riferimento morfologici utilizzando le radici mesiali dei molari mandibolari con diverse lunghezze radicolari, seguendo la logica utilizzata in pubblicazioni precedenti. Tuttavia, mentre i rapporti precedenti tentavano di dimostrare solo correlazioni tra la lunghezza del dente/radice e lo spessore del DZ, nel presente studio sono stati analizzati anche altri aspetti morfologici, inclusi il livello e la posizione del DZ, la profondità delle scanalature mesiali e distali e la distanza degli orifizi inter-canalari. È interessante notare che, in disaccordo con i risultati precedenti, questo studio non ha riportato alcuna correlazione tra la lunghezza della radice mesiale e lo spessore del DZ (Tabella 2), e le differenze metodologiche possono giustificare questi risultati contrastanti. Prima di tutto, sebbene si affermasse che fosse stata valutata una correlazione tra lo spessore del DZ e la lunghezza delle radici mesiali, in realtà, non è stato applicato alcun test di correlazione statistica ai dati. Inoltre, in questi studi, il DZ è stato valutato solo 2 mm al di sotto del livello di furcazione, e non lungo l'intera lunghezza della radice, e i campioni sono stati categorizzati in base alla lunghezza dei denti, e non alla lunghezza della radice. Se l'approccio metodologico per il raggruppamento utilizzato in questi studi, cioè classificare i campioni come di dimensioni corte (15–19 mm), medie (20–23 mm) o lunghe (23–26 mm), fosse applicato al nostro campione originale (120 radici mesiali), le lunghezze delle radici calcolate in ciascun sottogruppo sarebbero state 4.5–11.5 mm (corte), 6.9–12.1 mm (medie) e 10.5–13.5 mm (lunghe), il che significa una sovrapposizione delle lunghezze tra i gruppi (Fig. 4A). Di conseguenza, il campionamento basato sulla lunghezza della radice/dente è possibilmente un fattore confondente anatomico in questo tipo di studio e i criteri di distribuzione basati sulla dimensione della radice applicati qui sembrano essere più ragionevoli e accurati per creare 2 gruppi distinti (Fig. 4B). Inoltre, l'analisi di centinaia di sezioni trasversali in ciascuna radice, invece di solo alcune come riportato in pubblicazioni precedenti, è probabile che fornisca risultati più coerenti e affidabili.

Nello studio attuale, interessante, lo spessore del DZ ha mostrato una correlazione negativa con la profondità del solco distale (r = − 0.45) e una correlazione positiva con la distanza dell'orifizio MB-ML (r = 0.38). Ciò significa che spessori di dentina più sottili ci si aspetterebbe in radici con solchi distali più profondi e distanze di orifizio brevi, rispettivamente del 21% (r² = 0.21) e 14% (r² = 0.14). Al contrario, è stata osservata una correlazione positiva moderatamente significativa riguardo al livello del DZ e alla lunghezza del dente/radice (r = 0.54 e 0.49, rispettivamente) (Tabelle 1 e 2; Fig. 2B), il che significa che più lunga è la lunghezza del dente/radice, più apicale è probabile che si trovi il DZ. Sebbene influenzato da variazioni nella lunghezza del dente/radice di circa il 25% (r² = 0.26 e 0.24, rispettivamente; Tabella 2), il DZ è sempre stato osservato nel terzo medio di tutte le radici in entrambi i gruppi. Questo è in accordo con uno studio recente che riporta la posizione del DZ entro 4-7 mm sotto l'area di furcazione nei denti molari mandibolari. La posizione del DZ (mesiale o distale) è stata anche trovata moderatamente influenzata dalla profondità dei solchi mesiali e distali (r = 0.39 e 0.40, rispettivamente) (Fig. 5), indicando che nel caso di un solco mesiale più profondo, ci si aspetterebbe che lo spessore minimo della dentina fosse posizionato verso l'aspetto mesiale della radice. Tuttavia, la scoperta innovativa di questo studio è stata quella di riportare che il 14-18% delle variazioni della posizione del DZ verso distale o mesiale (r² = 0.14 e 0.18, rispettivamente; Tabella 2) potrebbe essere spiegato da variazioni nella profondità dei solchi radicolari. Un altro aspetto importante da menzionare, e che è in contrasto con la maggior parte delle pubblicazioni precedenti, è stato che il DZ era posizionato verso l'aspetto mesiale della radice nel 39.2% (gruppo 1) e 28.6% (gruppo 2) dei campioni, in accordo con un altro studio micro-CT che utilizzava un approccio metodologico simile. Sebbene l'impatto clinico della posizione dell'area più sottile della radice debba ancora essere determinato, durante la preparazione meccanica di canali curvi in clinica, un'area sottile sulla curva esterna è meno probabile che rappresenti un problema clinico (perforazione a striscia) rispetto al lato interno a causa della forza di ripristino degli strumenti. Infine, sono state trovate anche altre importanti correlazioni in questo studio che indicano che, nei molari mandibolari con lunghe radici mesiali (gruppo 2), la presenza di un solco distale profondo potrebbe essere attesa dell'8% (r = 0.28, r² = 0.08), mentre la distanza dell'orifizio in radici lunghe (gruppo 2) o corte (gruppo 1) era debolmente correlata con un solco mesiale più profondo (r = 0.36, r² = 13).

Teoricamente, nelle cliniche, l'equazione lineare di una data correlazione (Fig. 5) potrebbe essere utilizzata per stimare lo spessore del DZ se valori specifici dei punti di riferimento anatomici potessero essere ottenuti, ad esempio, mediante un esame CBCT ad alta risoluzione utilizzando le seguenti equazioni: y = 2.1 + 2.32*x e x = (y – 2.1)/2.32, dove ‘x’ è lo spessore del DZ e ‘y’ rappresenta in questo esempio, il parametro della distanza dell'orifizio. Di conseguenza, questo concetto potrebbe essere applicato anche ad altre correlazioni e potrebbe essere utile quando si pianifica l'ingrandimento dei canali radicolari mesiali con strumenti conici. Tuttavia, sebbene le correlazioni trovate in questo studio possano essere viste come informazioni fondamentali per pianificare l'ingrandimento delle radici mesiali dei molari mandibolari nelle cliniche, si dovrebbe sottolineare che variavano da deboli a moderate, il che potrebbe essere spiegato dalla natura osservazionale di un esperimento che ha utilizzato campioni biologici con variazione anatomica considerevole e casuale, il che rende l'evento di una correlazione significativa tra i punti di riferimento anatomici un evento poco probabile (Fig. 6). Pertanto, è importante evidenziare che i bassi valori di r ottenuti non dovrebbero offuscare l'importanza della rivelazione di una correlazione significativa stessa. Infatti, i valori di r osservati in questo studio possono essere considerati rilevanti poiché, inizialmente, non ci si aspetterebbe alcuna correlazione. Inoltre, nonostante due canali all'interno della stessa radice possano essere considerati simili in termini di morfologia, i risultati attuali indicano che la posizione del DZ era diversa confrontando campioni con diverse lunghezze radicolari. Ulteriori studi devono essere effettuati per convalidare questa scoperta utilizzando campioni non solo con lunghezze variate, morfologia dei canali e tipi di denti, ma anche con età nota, considerando che la deposizione intracanalare di dentina con l'età potrebbe influenzare anche la posizione e lo spessore del DZ. Oltre a queste limitazioni, il presente studio innova aggiungendo informazioni importanti e rivelando apparenti algoritmi che correlano diversi punti di riferimento anatomici delle radici e la disposizione spaziale del DZ.

Conclusioni

Considerando le limitazioni del presente studio, si può concludere che la lunghezza della radice mesiale, la distanza degli orifizi canalari MB e ML, e la profondità delle scanalature mesiali e distali dei primi molari mandibolari potrebbero essere fattori predittivi moderati per il livello della radice, lo spessore e la posizione della DZ.

Autori: Gustavo De-Deus, Evaldo Almeida Rodrigues, Jong-Ki Lee, J. Kim, Emmanuel João Nogueira Leal da Silva, Felipe Gonçalves Belladonna, Daniele Moreira Cavalcante, Marco Simões-Carvalho, Diogo da Silva Oliveira, Marco Aurélio Versiani, Erick Miranda Souza

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