Analisi Micro–Tomografica Morfologica dei Premolari Mandibolari con Tre Canali Radicolari

Abstract

Introduzione: Questo studio mirava a descrivere l'anatomia dei premolari mandibolari con configurazione del canale di tipo IX utilizzando la microtomografia computerizzata.

Metodi: I premolari mandibolari con scanalature radicolari (n = 105) sono stati scansionati e 16 denti con configurazione di tipo IX sono stati selezionati. Sono state eseguite analisi sul numero e la posizione dei canali, le distanze tra i punti di riferimento anatomici, l'occorrenza del delta apicale, la fusione dei canali radicolari e i canali di furcazione, così come analisi bidimensionali (area, perimetro, rotondità, diametri maggiore e minore) e tridimensionali (volume, area superficiale e indice di modello strutturale). I dati sono stati confrontati statisticamente utilizzando l'analisi della varianza e i test di Kruskal-Wallis (α = 0.05).

Risultati: In generale, i campioni presentavano 1 radice con un canale principale che si divideva in canali mesiobuccali, distobuccali e linguali a livello di furcazione. La lunghezza media dei denti era di 22.9 ± 2.06 mm, e la configurazione della camera pulpare era per lo più a forma triangolare. Le distanze medie dalla furcazione all'apice e alla giunzione cemento-smalto erano rispettivamente di 9.14 ± 2.07 e 5.59 ± 2.19 mm. Il delta apicale, la fusione dei canali radicolari e i canali di furcazione erano presenti in 4, 5 e 10 campioni, rispettivamente. Non sono state trovate differenze statistiche nelle analisi bidimensionali e tridimensionali tra i canali radicolari (P > .05).

Conclusioni: La configurazione di tipo IX del sistema canalare radicolare è stata trovata in 16 dei 105 premolari mandibolari con scanalature radicolari. La maggior parte dei campioni presentava una camera pulpare a forma di triangolo. All'interno di questa configurazione anatomica, sono state osservate complessità dei sistemi canalari radicolari come la presenza di canali di furcazione, fusione di canali, canali a forma ovale nel terzo apicale, piccoli orifizi a livello della camera pulpare e delta apicale. (J Endod 2013;■:1–6)

La conoscenza dell'anatomia canalare radicolare e delle sue variazioni è un prerequisito per un trattamento endodontico di successo. La presenza di canali aggiuntivi o deviazioni dei canali radicolari principali deve essere riconosciuta per evitare una strumentazione incompleta e il mantenimento dei fattori eziologici coinvolti nella parodontite apicale.

Di solito, i denti con radici singole presentano canali singoli come nei canini mandibolari e nei denti anteriori mascellari. Tuttavia, possono essere presenti 2 canali radicolari in denti a radice singola nei incisivi e premolari mandibolari. Nei premolari mandibolari, le scanalature radicolari negli aspetti prossimali della radice sono comunemente associate alla presenza di canali aggiuntivi. Una configurazione di tipo V di Vertucci, in cui un canale si divide in due nel terzo cervicale o medio, sembra essere una delle variazioni anatomiche più frequenti nei denti premolari mandibolari. Tuttavia, nella letteratura si possono trovare anche segnalazioni sulla presenza di canali a forma di C o multipli.

L'anatomia del canale radicolare è stata valutata utilizzando tecniche di chiarificazione, sezioni longitudinali e trasversali, e microscopia elettronica a scansione. Tuttavia, questi metodi sono invasivi e quindi non possono riflettere accuratamente la completa morfologia dell'oggetto studiato. Negli ultimi anni, la microtomografia computerizzata (micro-CT) ha acquisito sempre maggiore importanza nello studio dei tessuti duri in endodonzia perché offre una tecnica riproducibile che può essere applicata quantitativamente e qualitativamente per la valutazione tridimensionale (3D) del sistema del canale radicolare.

Nei premolari mandibolari, l'occorrenza di un canale principale che si divide in 3 canali radicolari nel terzo medio o apicale, la cosiddetta configurazione di tipo IX, è una condizione raramente riportata. Ad oggi, la letteratura manca di una descrizione dettagliata di questa variazione anatomica. Pertanto, l'obiettivo di questo studio era descrivere gli aspetti morfometrici dell'anatomia esterna e interna dei premolari mandibolari con configurazione di tipo IX utilizzando la micro-CT.

Materiali e Metodi

Dopo l'approvazione del comitato etico (Protocollo #131-2010), sono stati selezionati un totale di 105 premolari mandibolari estratti con scanalature radicolari. Il sesso e l'età dei pazienti erano sconosciuti. I campioni sono stati montati su un attacco personalizzato e scansionati in un sistema micro-CT (SkyScan 1174v2; Bruker-microCT, Kontich, Belgio) utilizzando 50 kV, 800 mA e una risoluzione isotropica di 18 mm. Le immagini di ciascun campione sono state ricostruite con software dedicato (NRecon v.1.6.3; Bruker-microCT) fornendo sezioni trasversali assiali della struttura interna dei campioni. Modelli 3D sono stati ricostruiti dalle immagini sorgente utilizzando segmentazione automatica e modellazione della superficie con il software CTAn v.1.12 (Bruker-microCT). Il software CTVol v.2.2.1 (Bruker-microCT) è stato utilizzato per la visualizzazione e la valutazione qualitativa dei campioni riguardo alla presenza di una configurazione di tipo IX del canale radicolare. Dal campione iniziale, sono stati analizzati 16 premolari mandibolari che soddisfacevano questo criterio (15,2%).

Il software DataViewer v.1.4.4 (Bruker-microCT) è stato utilizzato per valutare il numero e la posizione dei canali radicolari, la presenza del delta apicale, la configurazione degli orifizi dei canali radicolari e le distanze tra i punti di riferimento anatomici. Il software ImageJ v.1.46 (National Institutes of Health, Bethesda, MD) è stato utilizzato per misurare le distanze e le angolazioni tra gli orifizi a livello di divisione del canale radicolare principale. Il software CTAn v.1.12 è stato utilizzato per le valutazioni 2-dimensionali (2D) (area, perimetro, rotondità, diametro maggiore e diametro minore) e 3D (volume, area superficiale e indice del modello di struttura [SMI]) del sistema del canale radicolare.

La valutazione 2D è stata eseguita a livello di divisione del canale radicolare principale e a 1 mm dalla forame apicale. Area e perimetro sono stati calcolati utilizzando l'algoritmo di Pratt. L'aspetto trasversale, rotondo o più a forma di nastro, è stato espresso come rotondità. La rotondità di un oggetto 2D discreto è definita come 4.A/(π.(dmax)2), dove A è l'area e dmax è il diametro maggiore. Il valore della rotondità varia da 0 a 1, con 1 che indica il cerchio perfetto. Il diametro maggiore è stato definito come la distanza tra i 2 pixel più distanti in quell'oggetto. Il diametro minore è stato definito come la corda più lunga attraverso l'oggetto che può essere tracciata nella direzione ortogonale a quella del diametro maggiore. Il volume è stato calcolato come il volume degli oggetti binarizzati all'interno del volume di interesse. Per la misurazione dell'area superficiale del dataset multilivello 3D, sono stati utilizzati 2 componenti per la superficie misurata in 2 dimensioni: prima, i perimetri degli oggetti binarizzati su ciascun livello trasversale, e secondo, le superfici verticali esposte dalle differenze di pixel tra le sezioni trasversali adiacenti. L'SMI implica una misurazione della convessità superficiale in una struttura 3D. L'SMI è derivato come 6.(S’.V)/S2, dove S è l'area superficiale dell'oggetto prima della dilatazione, S’ è la variazione dell'area superficiale causata dalla dilatazione, e V è il volume dell'oggetto iniziale, non dilatato. Una piastra ideale, un cilindro e una sfera hanno valori SMI di 0, 3 e 4, rispettivamente.

I risultati dell'analisi 2D e 3D, così come le distanze tra i punti di riferimento anatomici, sono stati descritti come media, deviazione standard e intervallo. Poiché le assunzioni di normalità potevano essere verificate (test di Shapiro-Wilk, P > .05), i dati dell'analisi 3D e del pavimento della camera pulpare sono stati confrontati statisticamente utilizzando l'analisi della varianza con il test post hoc di Tukey. I dati dell'analisi 2D non erano distribuiti normalmente (test di Shapiro-Wilk, P < .05), e è stato utilizzato il test di Kruskal-Wallis post hoc di Dunn. L'analisi statistica è stata eseguita utilizzando SPSS v17.0 per Windows (SPSS Inc, Chicago, IL), con un livello di significatività fissato al 5%.

Risultati

Analisi Qualitativa

L'analisi dell'anatomia esterna ha mostrato che la maggior parte dei campioni aveva solo 1 radice (n = 9) con scanalature radicolari nei suoi aspetti buccale (Fig. 1A) e prossimale (Fig. 1B). In 3 denti, sono state osservate divisioni della radice principale in radici mesiali e distali a livello del terzo medio, con fusione a livello apicale (Fig. 1C). In altri 3 campioni, questa divisione si è verificata al terzo apicale sull'aspetto buccale della radice. Solo 1 dente aveva 3 radici indipendenti (Fig. 1D). I canali mesiobuccali (MB), distobuccali (DB) e linguali (L) sono stati osservati in 15 denti (Fig. 1E), e 1 campione aveva 1 canale buccale e 2 linguali (mesiolinguale e distolinguale) (Fig. 1F). I canali di furcazione (Fig. 2A–D) e il delta apicale (Fig. 2E–H) sono stati osservati in 10 e 4 denti, rispettivamente.

I modelli 3D hanno confermato la presenza di una configurazione di tipo IX del sistema canalare radicolare in 16 premolari mandibolari (Fig. 3A e B). Dalla vista buccale, è stata osservata la sovrapposizione di uno dei distinti canali buccali con il canale linguale in alcuni denti. Nel terzo apicale, è stata osservata la fusione dei canali DB e L (Fig. 3C e D) così come la fusione dei canali MB e DB (Fig. 3E e F) rispettivamente in 3 e 2 denti.

Analisi Quantitativa

Le distanze medie (± deviazione standard) e l'intervallo tra i punti di riferimento anatomici sono mostrati in Figura 4A.

Le configurazioni spaziali degli orifizi in relazione al pavimento della camera pulpare sono state classificate come tipo I (a forma di triangolo, n = 15) (Fig. 4B) e tipo II (a forma lineare, n = 1) (Fig. 4C). Le distanze medie tra i canali MB e L erano significativamente superiori rispetto alle distanze DB a L o DB a MB (P < .05), che non mostrano differenze statistiche tra di loro (P > .05). Di conseguenza, l'angolo formato al vertice DB era maggiore rispetto a quelli formati ai vertici MB o L, rispettivamente (P < .05) (Fig. 4D).

In generale, il volume medio, l'area superficiale e l'SMI del sistema canalare radicolare erano 2.19 ± 1.51 mm³, 32.46 ± 16.94 mm², e 2.28 ± 0.37, rispettivamente. L'analisi 3D dei canali MB, DB e L è stata eseguita su denti che non presentavano fusione dei canali radicolari nel terzo apicale (n = 10). Non è stata osservata alcuna differenza statistica nel confronto dei valori di volume, area superficiale e SMI tra i canali radicolari MB (1.05 mm³, 12.52 mm², e 2.31, rispettivamente), DB (0.45 mm³, 7.87 mm², e 2.28, rispettivamente), e L (0.59 mm³, 9.24 mm², e 2.50, rispettivamente) (Tabella 1) (P > .05).

I dati dall'analisi 2D dei canali MB, DB e L sono presentati in Tabella 2. Non è stata trovata alcuna differenza statistica nel confronto dei valori di area, perimetro, rotondità e diametri maggiore e minore a livello della divisione principale del canale radicolare o a 1 mm dalla forame apicale tra i canali MB, DB e L (P > .05). Uno dei campioni che aveva 1 canale buccale e 2 canali linguali (Fig. 1F) non è stato incluso in questa analisi.

Discussione

L'anatomia del canale radicolare può variare nel numero di radici e canali radicolari. Nella letteratura endodontica, sono state riportate diverse variazioni nell'anatomia del canale radicolare dei premolari mandibolari. Negli studi di laboratorio, la presenza di canali aggiuntivi nei premolari mandibolari variava dal 18% al 32%. Recentemente, uno studio di tomografia computerizzata a fascio conico in vivo su una popolazione della Cina occidentale ha mostrato che l'11,8% dei premolari mandibolari aveva canali multipli. Questo ampio intervallo di risultati nella prevalenza delle configurazioni dei canali nei premolari mandibolari nella letteratura è stato spiegato da differenze razziali.

Negli ultimi anni, la micro-CT è stata utilizzata per lo studio dettagliato delle variazioni anatomiche dei sistemi di canali radicolari, inclusi i denti premolari mandibolari. In questo gruppo di denti, la maggior parte dei ricercatori ha riportato la presenza di canali a forma di C; tuttavia, tranne per i rapporti di casi, solo uno studio precedente che ha utilizzato la micro-CT ha riportato la presenza di una configurazione anatomica di tipo IX del sistema di canali radicolari nei premolari mandibolari. Nello studio citato, la valutazione dell'anatomia interna di 115 premolari mandibolari di prima classe ha mostrato che il 7,8% del campione aveva questo tipo di configurazione del canale radicolare. Nel presente studio, la percentuale più alta di configurazione di tipo IX (16%) trovata nel campione analizzato può essere spiegata dal fatto che sono stati selezionati solo i premolari mandibolari con scanalature radicolari, il che ha aumentato la possibilità di selezionare denti con canali multipli. Sebbene la presenza di 3 canali radicolari nei premolari mandibolari sia stata raramente riportata rispetto alla configurazione di tipo V di Vertucci, i clinici devono essere consapevoli di questa variazione anatomica. Secondo un rapporto precedente, la caratteristica del premolare mandibolare con 3 canali radicolari è la presenza di una camera pulpare a forma di triangolo in cui la distanza dall'orificio mesiobuccale a quello linguale era la più alta. Si suggerisce che questa configurazione geometrica potrebbe aiutare nella successiva localizzazione del canale DB. Tuttavia, nonostante il fatto che la configurazione a forma di triangolo degli orifizi sia stata trovata nella maggior parte del campione (n = 15), è stata osservata anche una configurazione lineare in un campione (Fig. 4).

La lunghezza media dei premolari mandibolari era di 22.87 ± 2.06 mm. Woelfel ha studiato 238 premolari mandibolari a radice singola di primo tipo e 227 di secondo tipo, trovando una lunghezza media di 22.4 mm (intervallo, 17.0–28.5 mm) e 22.1 mm (intervallo, 16.8–28.1 mm), rispettivamente, che è in accordo con i risultati attuali e simile a un rapporto precedente.

La furcazione era per lo più situata nel terzo medio, e la sua distanza dalla giunzione cemento-smalto (CEJ) e dall'apice variava da 1.16 a 10.02 mm e da 5.71 a 11.76 mm, rispettivamente. Clinicamente, considerando che la distanza media dal pavimento della camera pulpare alla CEJ era di 5.5 mm, il rischio di perforazione durante la preparazione della cavità d'accesso è minimo. Inoltre, la furcazione vicino alla CEJ consentirebbe una migliore visualizzazione degli orifizi dei canali radicolari rispetto ai casi in cui la furcazione è situata più apicalmente.

A causa della mancanza di rapporti simili sulla configurazione di tipo IX nei premolari mandibolari, i confronti riguardanti le distanze tra i punti di riferimento anatomici sono stati effettuati utilizzando dati da premolari mandibolari con diverse configurazioni canalari ma presentanti area di furcazione. Questi studi hanno riportato che la distanza dalla furcazione alla CEJ e all'apice variava da 4 a 13 mm e da 4.88 a 12.1 mm, rispettivamente, che è in accordo con i risultati attuali. I canali di furcazione che si estendevano dalla camera pulpare alla scanalatura radicolare sono stati osservati nella maggior parte del campione (62%). Questo risultato è coerente con rapporti precedenti che ne mostrano la presenza nei canini e premolari mandibolari a 2 radici con scanalature radicolari. Clinicamente, i canali di furcazione nei premolari mandibolari necrotici con scanalature radicolari sono stati associati a malattia periradicolare persistente.

L'analisi dei dati 2D (area, perimetro, diametri maggiore e minore) degli orifizi del canale radicolare a livello della camera pulpare non ha mostrato differenze statistiche tra i canali. Sebbene questi dati siano estremamente critici per la negoziazione del canale radicolare, non sono stati trovati dati simili nella letteratura. In generale, gli orifizi avevano una forma ovale (la rotondità variava da 0.48 a 0.54), con un diametro minore medio che variava da 0.24 a 0.37 mm. Tuttavia, sono stati trovati anche valori minimi come 0.10, 0.06 e 0.14 mm nei canali MB, DB e L, rispettivamente. Clinicamente, se sono presenti canali radicolari stretti, i clinici devono essere consapevoli della dimensione dello strumento da utilizzare durante la negoziazione del canale radicolare a causa del rischio di ledge. La combinazione di piccole dimensioni degli orifizi e di furcazione nel terzo apicale rende il trattamento dei premolari mandibolari con configurazione di tipo IX una vera sfida.

Un'efficace detersione del canale radicolare si basa su una determinazione accurata della lunghezza di lavoro e su un'adeguata espansione del canale apicale, che consentono una migliore irrigazione nell'area apicale, ottimizzando la disinfezione del canale radicolare. Uno studio precedente che ha utilizzato premolari mandibolari con 2 canali ha riportato un diametro maggiore variabile da 0.20 a 0.60 mm e da 0.12 a 0.15 mm per i canali radicolari buccali e linguali, rispettivamente. Tuttavia, a causa delle differenze nella configurazione del canale radicolare e della dimensione del campione, non è possibile effettuare confronti affidabili con i risultati attuali. I dati 2D (area, perimetro, diametri maggiore e minore) dei canali radicolari a 1 mm dalla forame apicale indicano che la detersione a questo livello potrebbe essere migliorata con strumenti fino a una dimensione ISO 40. Tuttavia, la rotondità del canale radicolare (0.50–0.63) indica una forma ovale, che potrebbe compromettere una pulizia e una modellatura adeguate, lasciando finiture non trattate sugli aspetti buccali e/o linguali dell'area del canale centrale. È anche consigliabile una selezione attenta degli strumenti a causa delle scanalature radicolari. In questo modo, l'uso di strumenti con grandi taper potrebbe portare a strappi o perforazioni della radice. Un altro aspetto anatomico importante osservato in alcuni denti era la presenza di fusione tra i canali nel terzo apicale, il che sottolinea l'uso di supplementi di disinfezione aggiuntivi come l'irrigazione ultrasonica passiva o la pressione apicale negativa.

Gli algoritmi utilizzati nella valutazione della micro-CT consentono ulteriori misurazioni di parametri geometrici di base come volume e area superficiale, così come ulteriori descrittori della forma del canale come l'SMI. L'SMI descrive la geometria a forma di piastra o a forma di cilindro di un oggetto. Questa variabile è stata utilizzata per dettagliare i cambiamenti nella microstruttura trabecolare nell'osteoporosi o in altre malattie ossee, ma può anche essere utilizzata per valutare la geometria del canale radicolare. L'SMI è determinato da un ingrandimento infinitesimale della superficie, mentre il cambiamento di volume è correlato ai cambiamenti dell'area superficiale, cioè alla convessità della struttura. Se una piastra perfetta viene ingrandita, l'area superficiale non cambia, producendo un SMI di 0. Tuttavia, se un'asta viene espansa, l'area superficiale aumenta con il volume e l'SMI è normalizzato, in modo che le aste perfette ricevano un punteggio SMI di 3. Nello studio presente, il risultato medio dell'SMI indica che il sistema del canale radicolare di tutti i canali aveva una geometria a forma di cilindro. Tuttavia, i risultati del volume e dell'area superficiale dei canali dei denti premolari mandibolari con configurazione di tipo IX dei canali radicolari non possono essere confrontati con altri perché non ci sono informazioni su questo argomento nella letteratura fino ad oggi. Pertanto, la rilevanza clinica di tali risultati deve ancora essere determinata.

Clinicamente, le radiografie sono stati uno degli strumenti più importanti per rilevare le variazioni anatomiche dei denti. Nello studio attuale, la presenza di canali MB e DB in quasi tutti i campioni (n = 15) permetterebbe almeno l'identificazione radiografica di 2 canali radicolari. In questa condizione, c'è la probabilità che uno dei canali radicolari possa rimanere non trattato, il che potrebbe comportare un fallimento del trattamento endodontico. Pertanto, altri metodi diagnostici come la tomografia computerizzata a fascio conico, così come l'uso del microscopio operatorio chirurgico, potrebbero essere utili in tali condizioni, supportando i clinici nella diagnosi e nel trattamento dei premolari mandibolari con 3 canali radicolari. Questi metodi diagnostici possono aiutare a valutare il numero e la posizione dei canali radicolari così come la presenza di solchi radicolari sia nei piani sagittali che assiali. Inoltre, le misurazioni della distanza tra i punti di riferimento anatomici, come la distanza dalla furcazione al CEJ o all'apice, sono anche possibili in diversi programmi software a fascio conico.

In sintesi, i dati riportati possono aiutare i clinici a comprendere a fondo le variazioni nella morfologia dei canali radicolari dei premolari mandibolari con 3 canali radicolari (configurazione di tipo IX) per superare problemi legati alle procedure di modellamento e pulizia.

Conclusioni

La configurazione di tipo IX del sistema canalare è stata trovata in 16 su 105 (15,2%) premolari mandibolari estratti con scanalature radicolari. La maggior parte dei campioni aveva una camera pulpare a forma triangolare in cui la distanza tra i canali MB e L era la più grande. All'interno di questa configurazione anatomica, sono state osservate anche complessità dei sistemi canalari come la presenza di canali di furcazione, fusione di canali, canali a forma ovale a livello apicale, piccoli orifizi a livello della camera pulpare e delta apicale.

Autori: Ronald Ordinola-Zapata, Clóvis Monteiro Bramante, Marcelo Haas Villas-Boas, Bruno Cavalini Cavenago, Marco Húngaro Duarte, Marco Aurélio Versiani

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