Valutazione della Micro–Tomografia Computerizzata delle Micro-fessure Dentinali dopo la Preparazione del Canale Radicolare con i Sistemi TRUShape e Self-Adjusting File

Abstract

Introduzione: L'obiettivo del presente studio era valutare la frequenza percentuale delle micro-fessure dentinali osservate dopo la preparazione del canale radicolare con i sistemi TRUShape e Self-Adjusting File (SAF) mediante analisi delle immagini di micro-tomografia computerizzata. Un sistema rotativo convenzionale a sequenza completa (BioRace) e un sistema di reciprocità a file singolo (Reciproc) sono stati utilizzati come tecniche di riferimento per il confronto a causa della loro nota efficienza di taglio.

Metodi: Quaranta incisivi mandibolari anatomicamente abbinati sono stati selezionati, scansionati a una risoluzione di 14,25 mm e assegnati a 4 gruppi sperimentali (n = 10), secondo il protocollo di preparazione: sistemi TRUShape, SAF, BioRace e Reciproc. Dopo le procedure sperimentali, i campioni sono stati scansionati nuovamente e le immagini di sezione trasversale preoperatorie e postoperatorie delle radici (n = 70.030) sono state esaminate per identificare la presenza di micro-fessure dentinali.

Risultati: Complessivamente, i difetti dentinali sono stati osservati in 28.790 immagini di sezione trasversale (41,11%). Nei gruppi TRUShape, SAF, BioRace e Reciproc, le micro-fessure dentinali sono state visualizzate nel 56,47% (n = 9842), 42,38% (n = 7450), 32,90% (n = 5826) e 32,77% (n = 5672) delle fette, rispettivamente. Tutti i difetti dentinali osservati nei set di dati postoperatori erano già presenti nelle corrispondenti immagini preoperatorie.

Conclusioni: Nessuno dei sistemi di preparazione ha indotto la formazione di nuove micro-fessure dentinali. (J Endod 2016;■:1–4)

La frattura verticale della radice è una complicazione clinica che può portare all'estrazione del dente ed è stata descritta sia in denti trattati che in denti non trattati endodonticamente. Negli ultimi anni, diversi studi hanno riportato una relazione causale tra la preparazione meccanica del canale radicolare con strumenti in nichel-titanio (NiTi) e la formazione di micro-fessure dentinali, che potrebbero potenzialmente svilupparsi in frattura verticale della radice.

È stato ipotizzato che il design e la capacità di taglio aggressiva dei sistemi di preparazione siano le principali ragioni associate allo sviluppo di difetti dentinali, poiché potrebbero generare forze dannose verso la dentina. Recentemente, è stato introdotto sul mercato un nuovo sistema in NiTi trattato termicamente chiamato TRUShape 3D Conforming Files (Dentsply Tulsa Dental Specialties, Tulsa, OK), che afferma di preservare più struttura dentinale mentre fornisce un debridement ottimizzato del canale. Il sistema TRUShape utilizza la stessa sezione trasversale triangolare simmetrica ma presenta un design di file proprietario che assomiglia a una configurazione a forma di S, fornendo la capacità di flettersi all'interno del canale, creando un involucro di cinematica del movimento. Un altro sistema che è in grado di preservare più dentina è il Self-Adjusting File (SAF) (ReDent-Nova, Ra’anana, Israele). Il SAF è un file cavo progettato come un cilindro compressibile composto da una sottile rete in NiTi con una superficie abrasiva. Ha la capacità di adattare la sua forma all'anatomia del canale radicolare, applicando una pressione costante e delicata sulle pareti del canale, il che potrebbe aiutare a ridurre l'incidenza di difetti dentinali. Questo sistema opera con un flusso continuo di irrigante che scorre attraverso lo strumento, consentendo un continuo ricambio.

Ad oggi, nessuno studio ha valutato l'incidenza delle micro-fessure dentinali risultanti dall'uso degli strumenti da taglio meno aggressivi dichiarati (sistemi TRUShape e SAF) utilizzando la tecnologia di imaging della microtomografia computerizzata (micro-CT). Pertanto, l'obiettivo del presente studio era valutare la frequenza delle micro-fessure dentinali osservate dopo la preparazione del canale radicolare con i sistemi TRUShape e SAF attraverso l'analisi di imaging micro-CT. Un sistema rotante a sequenza completa convenzionale (BioRace; FKG Dentaire, La-Chaux-de-Fonds, Svizzera) e un sistema di reciprocità a file singola (Reciproc; VDW, Monaco, Germania) sono stati utilizzati come tecniche di riferimento per il confronto a causa della loro nota efficienza di taglio assertiva. L'ipotesi testata era che ci sarebbero state differenze nella frequenza di generazione delle micro-fessure dentinali tra i gruppi.

Materiali e Metodi

Stima della Dimensione del Campione

La dimensione del campione è stata derivata dalla dimensione dell'effetto dei difetti dentinali promossi dai sistemi rotanti e reciprocanti da Bürklein et al, in cui la somma percentuale del campione con difetti dentinali completi e incompleti variava dal 18,3% al 51,6%. Il test del chi-quadrato e il test statistico della varianza (G*Power 3.1 per Macintosh; Heinrich Heine, Universität Düsseldorf, Düsseldorf, Germania), con a = 0,05 e b = 0,95, ha prodotto 8 campioni come la dimensione minima ideale richiesta per osservare la stessa frequenza di difetti indotti dagli strumenti sul dente.

Selezione e Scansione dei Campioni

Dopo l'approvazione del Comitato Etico locale, sono stati ottenuti 127 incisivi mandibolari dritti da un pool di denti. I campioni sono stati inizialmente ispezionati con l'ausilio di un stereomicroscopio con ingrandimento ×12. I criteri di esclusione comprendevano denti con crepe preesistenti o non pervi alla lunghezza del canale con un file K di dimensione 10 (Dentsply Maillefer, Baillagues, Svizzera). Di conseguenza, sono stati selezionati 102 campioni e scansionati in un dispositivo micro-CT (SkyScan 1173; Bruker-microCT, Kontich, Belgio) operante a 70 kV e 114 mA, con una bassa risoluzione (70 mm). Successivamente, sono stati selezionati 40 incisivi mandibolari con un rapporto del canale di diametro lungo a corto superiore a 2.5 a un livello di 5 mm dall'apice della radice e conservati in una soluzione di timolo allo 0.1% a 5^◦C. Questi campioni sono stati scansionati nuovamente a una risoluzione aumentata (14.25 mm) eseguita da una rotazione di 360^◦ attorno all'asse verticale, passo di rotazione di 0.5^◦, tempo di esposizione della camera di 7000 millisecondi e media dei fotogrammi di 5, con un filtro di alluminio spesso 1.0 mm. Le immagini di ciascun campione sono state ricostruite (NRecon v.1.6.10; Bruker-microCT), fornendo sezioni trasversali assiali della loro struttura interna utilizzando parametri standardizzati per l'indurimento del fascio (40%), un valore di correzione dell'artefatto ad anello di 10 e limiti di contrasto simili. Il volume di interesse è stato selezionato per estendersi dalla giunzione cemento-smalto all'apice della radice, risultando nell'acquisizione di 800–900 sezioni trasversali per dente.

Preparazione del Canale Radicolare

Le apici sono stati sigillati con colla a caldo e incorporati in silossano polivinilico per creare un sistema a fondo chiuso. Dopo la preparazione della cavità d'accesso, è stato creato un percorso di scorrimento esplorando un K-file in acciaio inossidabile di dimensione 20 (Dentsply Maillefer) fino alla lunghezza di lavoro (WL), che è stata stabilita sottraendo 1 mm dalla lunghezza del canale. Successivamente, i campioni sono stati assegnati casualmente a 4 gruppi sperimentali (n = 10), secondo i seguenti protocolli.

TRUShape. Utilizzando un motore elettrico (VDW Silver; VDW) impostato a 300 rpm e 3 Ncm, gli strumenti TRUShape sono stati utilizzati con un movimento delicato di entrata e uscita nella seguente sequenza: 20/.08v (due terzi della WL), 20/.06v (WL completa) e 25/.06v (WL completa). Gli strumenti sono stati avanzati fino al punto medio della radice in 2-5 mm e poi in ulteriori ampiezze di 2-3 mm verso la WL.

SAF. Uno strumento SAF di 1,5 mm di diametro è stato utilizzato fino alla WL con un movimento di entrata e uscita utilizzando una testa RDT3 (ReDent-Nova) adattata a un manipolo vibrante (GentlePower Lux 20LP; KaVo, Biberach, Germania). L'irrigazione continua con NaOCl al 5,25% è stata applicata durante tutta la procedura a una portata di 5 mL/min utilizzando un apparecchio di irrigazione speciale (VATEA; ReDent-Nova).

BioRace. BR0 (25/.08), BR1 (15/.05), BR2 (25/.04) e BR3 (25/.06) strumenti rotanti NiTi (FKG) sono stati utilizzati a 500–600 rpm e 1 Ncm in modo crown-down fino al WL utilizzando un delicato movimento di picchiettamento in entrata e uscita. Dopo 3 colpi costanti, il file è stato rimosso dal canale e pulito.

Lo strumento Reciproc. R25 (25/.08) è stato spostato in direzione apicale utilizzando un lento movimento di picchiettamento in entrata e uscita di circa 3 mm di ampiezza con leggera pressione apicale in un movimento di reciprocità (‘RECIPROC ALL’) alimentato da un motore elettrico (VDW Silver) fino a raggiungere il WL. Dopo 3 movimenti di picchiettamento, lo strumento è stato rimosso dal canale e pulito. Il WL è stato raggiunto nella terza onda di strumentazione per tutti i denti.

Tutte le procedure sperimentali sono state eseguite da un operatore esperto dopo un addestramento con i sistemi. L'irrigazione è stata eseguita utilizzando un totale di 40 mL di NaOCl al 5,25% per dente. La patenza apicale è stata confermata con un K-file di dimensione 10 dopo ogni utilizzo del file. Dopo la preparazione, è stata eseguita una scansione micro-CT post-operatoria di ciascun campione utilizzando i parametri sopra menzionati.

Valutazione delle Micro-fessure Dentinali

Le immagini preoperatorie e postoperatorie degli esemplari sono state co-registrate utilizzando l'algoritmo affine del software 3D Slicer v.4.5.0 (disponibile su http://www.slicer.org). Successivamente, le immagini in sezione trasversale degli incisivi mandibolari sono state esaminate dal giunzione cemento-smalto all'apice (n = 70.030) da 3 esaminatori pre-calibrati. Prima, sono state analizzate le immagini postoperatorie e il numero della sezione trasversale in cui era stata osservata una micro-fessura dentinale è stato registrato. Successivamente, è stata esaminata anche l'immagine corrispondente in sezione trasversale preoperatoria per verificare l'esistenza del difetto. Per convalidare il processo di screening, le analisi delle immagini sono state ripetute due volte a intervalli di 2 settimane; in caso di divergenza, le immagini sono state esaminate insieme fino a raggiungere un accordo. In questo studio, le micro-fessure dentinali o i difetti dentinali sono stati definiti come tutte le linee osservate sulla sezione trasversale che si estendevano dalla superficie esterna della radice nella dentina o dal lume del canale radicolare nella dentina.

Risultati

In generale, sono stati osservati difetti dentinali in 28.790 immagini in sezione trasversale (41,11%). Nei gruppi TRUShape, SAF, BioRace e Reciproc, le micro-fessure dentinali sono state visualizzate nel 56,47% (n = 9842), 42,38% (n = 7450), 32,90% (n = 5826) e 32,77% (n = 5672) delle fette, rispettivamente. Tutti i difetti dentinali osservati nei set di dati post-operatori erano già presenti nelle corrispondenti immagini pre-operatorie (Fig. 1), indicando che non sono state osservate nuove micro-fessure dopo la preparazione del canale radicolare con i sistemi testati.

Discussione

Questo in vitro studio ha valutato l'incidenza di micro-fessure dentinali dopo la preparazione del canale radicolare con i sistemi TRUShape, SAF, BioRace e Reciproc. A nostra conoscenza, questo è il primo studio che valuta la potenziale correlazione tra l'uso dei sistemi TRUShape e SAF e le micro-fessure dentinali utilizzando un sistema non distruttivo con il sistema Reciproc. Allo stesso modo, Saber e Schäfer hanno trovato che l'incidenza di difetti dentinali era del 26% nel gruppo strumentato con il sistema Reciproc. Questa discrepanza nei risultati può essere spiegata da una differenza essenziale nel metodo analitico utilizzato. L'attuale corpus di prove che correla la preparazione meccanica e lo sviluppo di micro-fessure dentinali si basa principalmente su metodi di sezionamento della radice e osservazione diretta tramite qualche tipo di microscopia ottica. Come già affermato, questi metodi presentano uno svantaggio significativo legato alla loro natura distruttiva, che è probabilmente la causa principale dei risultati riportati. Sebbene i gruppi di controllo che utilizzavano denti non preparati negli studi di sezionamento sembrassero convalidare il disegno sperimentale poiché non sono stati rilevati difetti dentinali, non tengono conto del potenziale danno alla dentina prodotto dall'interazione tra la preparazione meccanica, l'attacco chimico dell'irrigazione a base di NaOCl e le procedure di sezionamento.

Recentemente, De-Deus et al hanno riportato che non c'era una relazione causale tra la preparazione del canale con sistemi rotativi/reciprocanti e la formazione di micro-fessure, il che è in accordo con i risultati presentati nello studio attuale. Le somiglianze tra questi studi sono legate all'uso dell'imaging micro-CT come strumento di valutazione. La tecnologia micro-CT non distruttiva offre la possibilità di esaminare il tessuto dentinale prima di qualsiasi procedura di trattamento canalare, il che è una caratteristica molto adatta e importante. Presenta anche diversi vantaggi rispetto all'approccio ben consolidato della sezione radicale. Mentre quest'ultimo consente l'analisi di solo pochi campioni per ogni campione, il che può comportare una perdita di informazioni, il metodo micro-CT altamente accurato consente la valutazione di centinaia di sezioni per dente. Questo spiega la minore frequenza di micro-fessure dentinali osservate nei gruppi di controllo dei modelli di sezione radicale, che di solito investigano solo poche sezioni rispetto agli studi micro-CT. Inoltre, questo metodo consente non solo la visualizzazione di difetti dentinali preesistenti ma anche la loro precisa localizzazione lungo il dente prima e dopo la preparazione del canale radicolare, migliorando la validità interna dell'esperimento poiché ogni campione funge da proprio controllo. Inoltre, la tecnologia micro-CT consente di sovrapporre ulteriori esperimenti sugli stessi campioni, monitorando lo sviluppo di difetti dentinali dopo il riempimento del canale radicolare, il ritratto del canale, la preparazione dello spazio post e le procedure di rimozione post. È importante sottolineare che la propagazione delle fessure dopo l'istrumentazione non è stata valutata in questo studio. Tuttavia, siamo consapevoli che questo è un punto importante e i futuri studi dovrebbero concentrarsi su una valutazione longitudinale tridimensionale, consentendoci così di stimare la propagazione delle fessure in modo affidabile.

Conclusione

In base alle condizioni dello studio attuale, si può concludere che nessuno dei sistemi di preparazione ha indotto la formazione di nuove micro-fessure dentinali.

Autori: Mario Luis Zuolo, Gustavo De-Deus, Felipe Gonçalves Belladonna, Emmanuel João Nogueira Leal da Silva, Ricardo Tadeu Lopes, Erick Miranda Souza, Marco Aurélio Versiani, Alexandre Augusto Zaia

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