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Abstract

Introduzione: Questo studio mirava a eseguire una rigorosa standardizzazione del campione e anche a valutare la preparazione dei canali radicolari mesiobuccali (MB) dei molari mascellari con severe curvature utilizzando due sistemi a file singole azionati da motore (WaveOne con movimento reciprocante e OneShape con movimento rotatorio), utilizzando la microtomografia computerizzata (micro-CT).

Metodi e Materiali: Dieci radici MB con canali singoli sono state incluse, distribuite uniformemente in due gruppi (n=5). I campioni sono stati preparati con file WaveOne o OneShape. La capacità di modellamento e la quantità di traslazione del canale sono state valutate confrontando le scansioni micro-CT pre e post strumentazione. Sono stati utilizzati il test di Kolmogorov-Smirnov e il t-test per l'analisi statistica. Il livello di significatività è stato fissato a 0,05.

Risultati: L'istrumentazione dei canali ha aumentato la loro superficie e volume. La traslazione del canale si è verificata nei terzi coronali, medi e apicali e non è stata osservata alcuna differenza statistica tra i due sistemi (P>0,05). Nel terzo apicale, sono state trovate differenze significative tra i gruppi nella rotondità del canale (a livello di 3 mm) e nel perimetro (a livelli di 3 e 4 mm) (P<0,05).

Conclusione: I sistemi a file singola WaveOne e One Shape sono stati in grado di modellare canali radicolari curvi, producendo minori cambiamenti nella curvatura del canale.

 

Introduzione

La strumentazione dei canali radicolari può portare a modifiche nella forma del canale, traslazione e persino perforazione. Per rimuovere la dentina contaminata e nel contempo modellare il canale radicolare, è importante conformarsi all'anatomia naturale per ridurre al minimo il danno alla struttura dentale.

L'uso di strumenti a file singola in nichel-titanio (NiTi) azionati da motore nella preparazione del canale radicolare è aumentato e sono stati sviluppati diversi sistemi. WaveOne (Dentsply, Tulsa Dental, Tulsa, OK, USA) è uno di questi sistemi a file singola, utilizzato con un motore specifico che esegue movimenti reciprocanti, ossia, movimenti alternati in direzioni oraria e antioraria. Il movimento reciprocante promuove una maggiore resistenza dello strumento in NiTi alla fatica ciclica. La file WaveOne ha un design della sezione trasversale diverso lungo tutta la sua parte attiva; la punta ha una sezione trasversale triangolare modificata, e le porzioni centrale e del collo della parte lavorativa dello strumento cambiano in un angolo di inclinazione neutro con una sezione trasversale triangolare convessa. Le file hanno un cono inverso, un angolo elicoidale variabile e un bordo non attivo. Viene utilizzata con una rotazione di 170° in senso antiorario (direzione di taglio) e rotazioni di 50° in senso orario a una velocità di 300 rpm. WaveOne è disponibile anche in diverse dimensioni della punta e coniche 21/0.06 (piccola), 25/0.08 (primaria) e 40/0.08 (grande). Questa file è realizzata in NiTi Memory Wire trattato termicamente, che conferisce anche una maggiore resistenza alla fatica.

Il sistema OneShape (Micro Méga, Besançon, Francia) è un altro sistema a file singola sviluppato per l'uso in rotazione continua ed è caratterizzato da un passo variabile, una punta di sicurezza non tagliente e tre variazioni di sezioni trasversali lungo la sua lunghezza attiva: una sezione trasversale triangolare o triangolare modificata con 3 bordi taglienti nella parte apicale e centrale e un design a forma di S con 2 bordi taglienti vicino all'albero. Nei canali gravemente curvati, l'istrumentazione è un passaggio critico a causa della difficoltà di adattare gli strumenti all'anatomia del canale. Pertanto, è necessaria una valutazione dei file di strumentazione in queste anatomie.

Sono stati proposti diversi metodi per identificare l'anatomia del canale, come radiografie, diafonizzazione, tomografia computerizzata (TC) e, più recentemente, micro-TC. La tecnologia micro-TC consente di osservare i canali radicolari in modo bidimensionale (2D) e tridimensionale (3D). Inoltre, le immagini consentono valutazioni pre e post-operatorie, senza la necessità di distruggere i campioni.

Questo studio mirava a valutare e confrontare i cambiamenti morfologici risultanti dall'istruzione di canali radicolari gravemente curvi con questi due sistemi a file singole. L'ipotesi nulla era che non ci fosse differenza tra i due sistemi in termini di parametri 2D (area, perimetro, rotondità e diametri minori e maggiori) e 3D (volume, area superficiale, trasporto e l'Indice del Modello Strutturale - SMI) del sistema di canale radicolare preparato.

 

Materiali e Metodi

Selezione del campione iniziale

Lo studio è stato esaminato e approvato dal Comitato Etico per la Ricerca dell'Università di Pernambuco (UPE); Pernambuco, Brasile ed è stato condotto in conformità alla Dichiarazione di Helsinki (Associazione Medica Mondiale). Un totale di 307 molari mascellari sono stati valutati con stereomicroscopio sotto ingrandimento 4×, secondo i seguenti criteri: radici intatte, formazione completa della radice e una camera pulpare intatta. A questo punto sono stati selezionati 104 molari. I denti sono stati disinfettati in soluzione di timolo allo 0,1% per 24 ore e conservati in soluzione salina. Le radici palatali sono state sezionate con un disco di carborundum per evitare sovrapposizioni radiografiche.

Selezione del campione con radiografie digitali

I restanti 104 denti sono stati quindi radiografati in direzione buccolinguale e mesiodistale con un sensore radiografico digitale (Digora, Soredex, Orion Corporation Ltd., Helsinki, Finlandia) per confermare l'assenza di calcificazione della polpa, riassorbimento interno, trattamento endodontico precedente e radici perforate. Trenta denti erano compatibili con queste caratteristiche e sono stati esclusi dallo studio. Gli angoli di curvatura sono stati misurati nei piani buccolinguali e mesiodistali e sono stati classificati come severamente curvi (30°- 50°), secondo il metodo di Schneider. Infine, i denti con canali MB con raggi di curvatura superiori a 10 mm sono stati esclusi. Un totale di 38 canali è rimasto nel campione a questo punto.

Selezione con tomografia computerizzata (TC)

Questo passaggio è stato utilizzato per selezionare canali radicolari singoli che si estendevano dalla camera pulpare all'apice radicolare, classificati come Tipo I secondo la classificazione di Vertucci. È stato utilizzato un tomografo a fascio conico (Soredex, Orion Corporation Ltd., Helsinki, Finlandia) con i seguenti parametri di acquisizione: 90 kVp, 12.5 mA, dimensione del voxel di 85 µm, FOV di 6×4 cm e utilizzando la funzione EndoMode ad alta risoluzione. Il campione conteneva 28 canali a questo punto.

Selezione con micro-CT

È stato creato un supporto personalizzato per ogni dente al fine di ripetere la stessa posizione per la scansione preoperatoria e postoperatoria. Le immagini sono state ottenute con un SkyScan 1174 v.2 (Bruker micro-CT, Kontich, Belgio) con i seguenti parametri di acquisizione: 50 kV, 800 µA, risoluzione spaziale di 6-30 µm, filtro in Al di 0,5 mm, passo di rotazione di 1°, media dei fotogrammi di 3,5 e rotazione di 180°. Per la ricostruzione, i parametri utilizzati includevano: correzione dell'artefatto ad anello di 5, correzione dell'indurimento del fascio del 15% e limiti di contrasto da 0,015 a 0,095. Questo metodo è stato utilizzato per confermare un singolo canale (Tipo I) e per standardizzare il volume iniziale del canale. Un totale di 10 campioni sono stati selezionati per il campione finale.

È stata eseguita una calcolo della dimensione del campione basato su articoli precedenti ed è stato considerato un alfa del 5% e una potenza dell'80% o superiore, il che ha portato a cinque campioni per gruppo (n=5).

Preparazione del canale radicolare

È stata preparata una cavità di accesso endodontico e è stato creato un percorso di scorrimento utilizzando file K #10 e #15 (Dentsply Maillefer, Ballaigues, Svizzera) fino a quando la punta non è stata osservata nel forame apicale. Le procedure sono state eseguite con Microscopia Operativa Dentale (DF Vasconcellos S/A, São Paulo, SP, Brasile) con ingrandimento 8×. Le corone dei denti sono state tagliate con una lama diamantata in una sega di sezionamento di precisione ISOMET 1000 (Buehler, Lake Forest, IL, USA) fino a quando la radice ha raggiunto una lunghezza totale di 17 mm. La lunghezza di lavoro (WL) è stata impostata a 1 mm prima del forame apicale. Dopo aver numerato i campioni, i denti sono stati divisi casualmente in 2 gruppi: gruppi WaveOne e OneShape. Le procedure sono state eseguite da un singolo operatore secondo le istruzioni del produttore e i file sono stati scartati dopo un singolo utilizzo in entrambi i gruppi. Nel gruppo WaveOne, è stato utilizzato un file primario 25/0.08 accoppiato a un manipolo a riduzione del rapporto (Sirona Dental Systems GmbH, Bensheim, Germania) alimentato da un motore controllato da coppia (Silver; VDW GmbH, Monaco, Germania) per preparare i canali in un movimento di picchiettamento reciproco e lento in e fuori.

Nel gruppo OneShape, un file 25/0.06 è stato accoppiato allo stesso motore ma è stato utilizzato in modalità di rotazione continua a 350 rpm e 2.5 N.cm di coppia con movimenti di pressione meno in-out. Dopo 3 movimenti in-out, il file è stato rimosso dal canale radicolare, pulito con una spugna e il canale è stato irrigato. L'irrigazione è stata effettuata con 5 mL di ipoclorito di sodio al 2.5% e realizzata utilizzando una siringa e un ago 30 G a punta aperta (NaviTip; Ultradent Products Inc, UT, USA) posizionato 2 mm al di sotto della WL. In entrambi i gruppi questi passaggi sono stati ripetuti fino a quando il file ha raggiunto la WL. La pulizia dopo l'istrumentazione consisteva in un'irrigazione con 5 mL di EDTA al 17% (Formula e Ação, São Paulo, SP, Brasile) seguita da 5 mL di ipoclorito di sodio al 2.5% (Formula e Ação) e 5 mL di acqua deionizzata (Formula e Ação). I canali sono stati asciugati utilizzando punti di carta.

Misurazioni e valutazione Micro-CT

Le immagini sono state ricostruite dall'apice fino al livello della giunzione cemento-smalto (NRecon v1.6.4; Bruker), fornendo sezioni trasversali assiali della struttura interna dei campioni. Per ogni dente, è stata condotta una valutazione per l'intera lunghezza del canale in circa 794 sezioni per campione (intervallo di 636-918 sezioni). Il software CTAn v1.11 (CTAnalyser; Skyscan, Anversa, Belgio) è stato utilizzato per ottenere dati morfologici 2D (area, perimetro, rotondità, diametro maggiore e diametro minore). Le sezioni trasversali rotonde o più a forma di nastro sono state espresse come canali rotondi. Questo indice varia da 0 (piastre parallele) a 1 (sfera perfetta). La valutazione 2D è stata eseguita sul terzo apicale del dente con intervalli di 1 mm, dall'apice anatomico procedendo verso l'alto per 5 mm.

Le analisi dei dati morfologici 3D [volume, area superficiale, indice del modello di struttura (SMI) e trasporto] sono state ottenute nel totale del canale radicolare. Inoltre, il trasporto del canale è stato analizzato nei terzi cervicale, medio e apicale (15 mm, 10 mm e 5 mm dall'apice anatomico, rispettivamente). L'SMI implica la misurazione della convessità di una superficie solida. I loro valori variano da 0 a 4, e i valori 0, 3 e 4 corrispondono, rispettivamente, a piano, cilindro e sfera regolare. I modelli 3D dei canali radicolari sono stati ottenuti utilizzando un algoritmo (Double Time Cubes in formato P3G) e visualizzati nel software CTVol 2.1 (CTAnalyser; Skyscan, Anversa, Belgio). Descrizioni dettagliate dei criteri utilizzati per il calcolo di questi parametri sono fornite da Versiani et al. Il trasporto del canale è stato valutato dal centro di gravità ottenuto dalle coordinate degli assi x, y e z secondo il sistema di coordinate cartesiane 3D. Sono stati determinati due punti: P1=(x1, y1, z1) e P2=(x2, y2, z2), che corrispondevano alla posizione centrale dello stesso canale nella stessa sezione trasversale prima e dopo l'istrumentazione. La distanza tra questi due punti è stata calcolata utilizzando la seguente formula: d=√(x2 − x1)2 + (y2 − y1)2 + (z2 − z1)2, dove d è la distanza tra i due punti. La valutazione della preparazione del canale è stata eseguita con micro-CT da un altro esaminatore cieco.

Analisi statistica

Il test di Kolmogorov–Smirnov è stato utilizzato per determinare la distribuzione dei dati di ciascun parametro. Se la distribuzione era normale, è stato utilizzato un t-test per campioni indipendenti. Il livello di significatività è stato fissato a 0,05.

 

Risultati

Il volume iniziale del canale era simile tra i gruppi, senza differenze statisticamente significative (P=0,58) (Tabella 1).

Tabella 1. Analisi tridimensionale dei canali MB dopo l'uso di due diversi sistemi a file singolo

Per quanto riguarda i parametri 3D, i due sistemi di file hanno aumentato l'area superficiale, il volume e l'SMI dopo l'istruzione dei canali radicolari e non sono state rilevate differenze significative tra i gruppi (area superficiale, P=0.637; volume, P=0.584; e SMI, P=0.370). Non è stata osservata alcuna differenza significativa tra i sistemi di file nel trasporto del canale nella lunghezza totale del canale (P=0.498), cervicale (P=0.553), media (P=0.498) e apicale (P P=1.00) terzi dei canali radicolari (Tabelle 1 a 3).

Per quanto riguarda i parametri 2D nel terzo apicale (Tabella 3), l'area del canale non ha mostrato differenze statisticamente significative tra i gruppi WaveOne e OneShape dopo l'istruzione a tutti i livelli: 1 mm (P=0.809); 2 mm (P=0.068); 3 mm (P=0.052); 4 mm (P=0.053) e 5 mm (P=0.140). Per quanto riguarda il perimetro, è stata trovata una differenza significativa nel terzo apicale tra i due gruppi nelle aree di 3 mm (P=0.025) e 4 mm (P=0.039). In termini di rotondità, il gruppo OneShape ha mostrato una differenza significativa tra il canale originale e il canale dopo l'istruzione nelle sezioni apicali di 3, 4 e 5 mm (Tabella 2). Il cambiamento nella rotondità tra i gruppi è stato statisticamente significativo per la sezione di 4 mm (P=0.009).

Tabella 2. Medie (SD) dei mezzi di trasporto in diverse aree dei canali
Tabella 3. Analisi morfologica bidimensionale del terzo apicale dei canali MB dei molari superiori

Per quanto riguarda il diametro, le differenze tra i canali originali e quelli preparati sono state osservate principalmente nel diametro del canale minore, ma non nel diametro del canale maggiore (Tabella 2).

 

Discussione

Questo studio ha utilizzato denti umani estratti per simulare meglio le condizioni cliniche riguardo ai cambiamenti morfologici causati dai sistemi di file utilizzati per l'istrumentazione. I canali MB dei molari superiori sono stati scelti data la loro alta incidenza di curvatura brusca nel terzo apicale, che può influenzare negativamente la preparazione del canale. Tuttavia, i canali MB tendono a variare considerevolmente nella loro anatomia, il che rappresenta una sfida in termini di standardizzazione del campione. L'incidenza di un secondo canale nella radice MB dei molari superiori può variare tra il 18,6 e il 100%, rendendo la selezione dei singoli canali radicolari MB dei molari superiori un punto critico nella ricerca. Pertanto, la rigorosa standardizzazione dei campioni diventa vitale negli studi di laboratorio per garantire il controllo delle condizioni sperimentali dello studio e che solo le variabili di interesse, come i materiali testati, rimangano nell'analisi. Per questo motivo, è stato fatto un grande sforzo per bilanciare i campioni al fine di minimizzare l'influenza dell'anatomia del canale.

Molti studi hanno utilizzato esclusivamente l'ispezione visiva delle radiografie per la classificazione anatomica e l'analisi della preparazione dei canali ed è stato il secondo passo nella selezione dei campioni per questo studio. A causa del grande numero di campioni da valutare, l'uso delle radiografie in questa metodologia può essere giustificato data la sua economicità e i risultati rapidi. La standardizzazione in questo studio è stata considerata efficace poiché ha portato all'esclusione del 63,4% dei campioni iniziali. Tuttavia, la radiografia digitale non consente di visualizzare la curvatura del canale in tutti i suoi diversi piani e variazioni e di irregolarità anatomiche o convessità, che sono comuni nei canali radicolari.

Uno dei vantaggi della tomografia computerizzata a fascio conico (CBCT) è che fornisce immagini più dettagliate dell'anatomia interna del dente rispetto alle radiografie periapicali convenzionali e porta a una maggiore accuratezza nella standardizzazione del campione. La selezione di canali singoli utilizzando la CBCT ha ridotto il campione del 26,3%.

La micro-CT è stata considerata il gold standard per studi di laboratorio in endodonzia. Tuttavia, studi con molari superiori non hanno mostrato differenze tra le immagini ottenute con micro-CT e CBCT in termini di rilevamento dei canali. Inoltre, le immagini CBCT acquisite con una dimensione del voxel inferiore a 300 µm si sono dimostrate compatibili con le immagini micro-CT per lo studio morfologico dei tessuti duri. Tuttavia, l'uso della micro-CT in questo studio ha consentito la visualizzazione di complessità anatomiche che non erano visibili con la CBCT, portando all'esclusione del 64,2% dei campioni e a un campione finale di 10. La valutazione morfometrica dei canali radicolari per la selezione del campione è stata proposta in uno studio precedente e gli autori hanno anche incluso campioni selezionati esclusivamente sulla base delle radiografie per rafforzare il potere statistico, il che mostra chiaramente la difficoltà nell'utilizzare la micro-CT come metodologia per la selezione del campione. Nel presente studio, la selezione finale del campione è stata stabilita con micro-CT e il potere statistico era superiore all'80%, calcolato sulla base della letteratura e raccomandato per le ricerche.

La forma dello strumento può promuovere cambiamenti morfologici durante la preparazione del canale radicolare. Sebbene entrambi i sistemi in questo studio utilizzassero file singole con lo stesso diametro apicale, il conico delle file era diverso. Secondo i produttori, il file One Shape aveva un conico di 0,06 lungo la sua lunghezza attiva, mentre il file WaveOne aveva un conico di 0,08 nei primi 3 mm che diminuisce fino a D16. Poiché il WaveOne mostra un conico maggiore, si può dedurre che questa caratteristica potrebbe essere correlata all'aumento significativo del perimetro e della rotondità del canale nella regione apicale osservata in questo gruppo rispetto al gruppo OneShape. Si può dedurre che entrambi i sistemi di file hanno mostrato una capacità di taglio simile poiché entrambi i gruppi hanno mostrato aumenti significativi nel volume e nell'area superficiale del canale, sebbene questa differenza non fosse significativa tra i gruppi. Le file utilizzate in questo studio erano realizzate in NiTi, un metallo che conferisce grande flessibilità allo strumento, favorendo così il mantenimento della curvatura del canale durante la preparazione, una proprietà altamente desiderabile in anatomie complesse come i canali severamente curvati. Inoltre, la lega del file WaveOne è trattata termicamente, portando a una maggiore flessibilità e resistenza alla fatica rispetto ai file NiTi tradizionali.

Nel terzo apicale, è stata eseguita meno strumentazione delle pareti del canale originale. Anche in questo caso, non ci sono state differenze statisticamente significative tra i gruppi e nessun campione ha mostrato perforazione della radice. Questo risultato è coerente con altri studi che hanno mostrato difficoltà nella pulizia del terzo apicale del canale. Pertanto, l'ipotesi nulla è stata rifiutata per rotondità e perimetro nei parametri 2D ed è stata accettata per tutti gli altri parametri analizzati in questa ricerca.

 

Conclusione

I due sistemi di file testati (WaveOne e One Shape) hanno mostrato una capacità di modellamento simile per i canali MB gravemente curvati dei molari mascellari. In generale, entrambi i sistemi sono stati in grado di mantenere l'anatomia originale del canale, producendo lievi cambiamenti nella curvatura del canale. Questo studio in vitro ha dimostrato che il stereomicroscopio, le radiografie digitali, la TC a fascio conico e la micro-CT possono essere metodi adatti per ottenere campioni uniformi e minimizzare potenziali bias anatomici.

 

Autori: Joedy Santa-Rosa, Manoel Damião de Sousa-Neto, Marco Aurelio Versiani, Giselle Nevares, Felipe Xavier, Kaline Romeiro, Marcely Cassimiro, Graziela Bianchi Leoni, Rebeca Ferraz de Menezes

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