Valutazione con Micro-CT dei primi premolari mandibolari a forma di C in una sottopopolazione brasiliana

Abstract

Obiettivo: Descrivere aspetti morfometrici dell'anatomia interna dei premolari mandibolari a forma di C di una sottopopolazione brasiliana utilizzando l'analisi micro-CT.

Metodologia: I primi premolari mandibolari con scanalature radicolari (n = 123) sono stati scansionati utilizzando un sistema di tomografia computerizzata a microfocalizzazione. Dopo l'analisi delle sezioni trasversali, 83 campioni sono stati identificati con un canale a forma di C e selezionati per l'analisi micro-CT. Sono stati eseguiti il numero e la posizione dei canali secondo la classificazione di Vertucci, le distanze tra i punti di riferimento anatomici, l'occorrenza di delta apicali, canali di furcazione, prevalenza di sezioni trasversali a forma di C a cinque livelli, nonché analisi bidimensionali (Area, perimetro, rotondità, rapporto di aspetto, diametri maggiore e minore) per le caratteristiche anatomiche più prevalenti. I dati sono stati confrontati statisticamente utilizzando i test di Kruskal-Wallis (α = 0.05).

Risultati: I tipi anatomici più prevalenti secondo la classificazione di Vertucci erano il Tipo I (13%), III (8%), V (37%) e VII (2%). Le distanze medie dalla furcazione alla giunzione cemento-smalto erano comprese tra 5.36 e 5.65 mm. I delta apicali e i canali di furcazione erano presenti rispettivamente in 36 (43%) e 27 (33%) campioni. Le sezioni trasversali a forma di C erano più prevalenti a livello medio (56%) e medio apicale (81%). Complessivamente, sono state trovate differenze significative nelle analisi bidimensionali tra canali singoli nel terzo apicale e canali buccali e linguali della classificazione V di Vertucci (P < 0.05).

Conclusioni: In questa sottopopolazione brasiliana, la configurazione del canale a forma di C del sistema canalare radicolare è stata riscontrata nel 67% dei primi premolari mandibolari estratti con scanalature radicolari. I tipi I e V di Vertucci erano le variazioni anatomiche più prevalenti. Le sezioni trasversali a forma di C erano più prevalenti nel terzo medio, e la presenza di delta apicali era la caratteristica più comune nel terzo apicale.

Introduzione

Esiste una vasta variazione morfologica nel sistema canalare radicolare dei primi premolari mandibolari (Cleghorn et al. 2007, Fan et al. 2008). Questo dente è tipicamente descritto come monoradicolato con un canale radicolare più ampio nel piano buccolinguale rispetto a quello mesiodistale (Wu et al. 2000); tuttavia, sono stati riportati anche due (Trope et al. 1986), tre (Cleghorn et al. 2008), quattro (Farmakis 2008) e cinque canali radicolari (Macri & Zmener 2000) in questi denti.

La configurazione del canale a forma di C è stata riportata per la prima volta da Cooke & Cox (1979). Sebbene la maggior parte dei canali a forma di C si verifichi nel secondo molare mandibolare, sono stati riportati anche nei primi e secondi molari mascellari e nel primo premolare mandibolare (Baisden et al. 1992, Jafarzadeh & Wu 2007, Gu et al. 2013). La principale caratteristica anatomica del sistema canalare a forma di C è la presenza di isthmi che collegano i canali individuali, il che cambierebbe la forma del canale in sezione trasversale e tridimensionale lungo la radice (Fan et al. 2008). Le scanalature negli aspetti prossimali della radice sono spesso associate alla presenza di canali a forma di C nei premolari mandibolari (Lu et al. 2006), ma la loro prevalenza varia tra diversi gruppi etnici (Lu et al. 2006, Jafarzadeh & Wu 2007, Velmurugan & Sandhya 2009, Park et al. 2013). Manca una descrizione dettagliata di questa variazione anatomica nella popolazione sudamericana. Lo scopo di questo studio era descrivere diversi aspetti morfometrici dell'anatomia interna dei premolari mandibolari a forma di C di una sottopopolazione brasiliana, utilizzando l'analisi micro-CT.

Materiali e metodi

Centoventitre primi premolari mandibolari umani con scanalature radicolari e apici chiusi, estratti per motivi non correlati a questo studio, sono stati ottenuti da un pool di denti estratti (Numero di protocollo 131-2010). Il sesso e l'età del paziente erano sconosciuti. I campioni sono stati montati su un attacco personalizzato e scansionati in un sistema micro-CT (SkyScan 1174; Bruker-microCT, Kontich, Belgio) utilizzando 50 kV, 800 mA e una risoluzione isotropica di 19,6 μm. La scansione è stata eseguita con una rotazione di 360° attorno all'asse verticale con un passo di rotazione di 0,8°, tempo di esposizione della fotocamera di 5000 ms. I raggi X sono stati filtrati con un filtro in alluminio di 0,5 mm. Le immagini sono state ricostruite con il software NRecon 1.6.3 (Bruker-microCT) utilizzando una correzione di indurimento del fascio del 20% e una correzione dell'artefatto ad anello di 1, risultando nell'acquisizione di sezioni trasversali in formato bitmap (BMP).

I modelli tridimensionali sono stati ricostruiti dalle immagini sorgente utilizzando segmentazione automatica e modellazione della superficie con il software CTAn v.1.12 (Bruker-microCT). Il software Dataviewer (Bruker-microCT) è stato utilizzato per la visualizzazione e la valutazione qualitativa dei campioni riguardo alla presenza di una configurazione a forma di C del canale radicolare secondo Fan et al. (2008). In breve, sono stati selezionati cinque livelli per determinare la morfologia del canale radicolare secondo le seguenti definizioni (Fig. 1): (i) piano della giunzione cemento-smalto (CEJ): il piano trasversale con lo smalto che occupa metà del perimetro; (ii) piano apicale: il piano che attraversa l'ultimo millimetro apicale che è parallelo al piano CEJ; e (iii) il piano medio della radice parallelo al piano CEJ (4 e 5) due piani equidistanti, uno tra il piano apicale e il piano medio e l'altro tra il piano medio e il piano CEJ. Le sezioni trasversali sono state classificate secondo Fan et al. (2008) come: canale a forma di C continuo (C1); canali a forma di C incompleti, la forma del canale somiglia a un punto e virgola a causa di una discontinuità nel contorno a ‘C’ (C2); due canali separati rotondi, ovali o piatti (C3); solo un canale (C4) che è stato suddiviso in canale rotondo (C4a), ovale (C4b) o piatto (C4c). La presenza di tre o più canali separati è stata classificata come (C5). L'assenza di canale radicolare è stata classificata come (C6) (Fig. 2).

Il software DataViewer v.1.4.4 e CTVol (Bruker-microCT) sono stati utilizzati per valutare la configurazione dei canali radicolari secondo la classificazione di Vertucci (Vertucci 2005), la presenza di delta apicali e canali di furcazione, così come le distanze tra vari punti di riferimento anatomici, come la distanza dalla giunzione cemento-smalto (CEJ) all'apice e al livello di divisione del canale radicolare. Il software CTAn v.1.12 (Bruker-microCT) è stato utilizzato per l'analisi bidimensionale del canale radicolare fino a 3 mm dal forame apicale (area, perimetro, rotondità, diametro maggiore, diametro minore e rapporto di aspetto); le definizioni di questi parametri sono state prese dalla norma ASTM F1877-05 (2010). L'area e il perimetro sono stati calcolati utilizzando l'algoritmo di Pratt (Versiani et al. 2012). L'aspetto della sezione trasversale, rotondo o più a forma di nastro, è stato espresso come rotondità. La rotondità di un oggetto bidimensionale discreto è stata definita come 4.A/(p.(d_max)²), dove ‘A’ è l'area e ‘d_max’ è il diametro maggiore. Il valore della rotondità varia da 0 a 1, con 1 che indica un cerchio perfetto. Il diametro maggiore è stato definito come la distanza tra i due pixel più distanti in quell'oggetto. Il diametro minore è stato definito come il più lungo cordone attraverso l'oggetto che può essere tracciato nella direzione ortogonale a quella del diametro maggiore. Il rapporto di aspetto rappresenta il rapporto tra il diametro maggiore e il diametro minore. Questi parametri sono stati misurati solo in radici con 1 (tipi Vertucci I e III) o 2 canali radicolari nel terzo apicale (tipo Vertucci V).

Analisi statistica

Poiché le assunzioni di normalità non potevano essere verificate (test di Shapiro–Wilk; P < 0.05), i risultati delle analisi bidimensionali sono stati descritti in termini di mediana e intervallo. I dati sono stati confrontati statisticamente utilizzando il test di Dunn post hoc di Kruskal–Wallis (SPSS v17.0; SPSS Inc., Chicago, IL, USA) con un livello di significatività fissato al 5%.

Risultati

La ricostruzione tridimensionale del sistema canalare delle campioni valutati ha rivelato la presenza di 83 primi premolari mandibolari a forma di C (67,47%). Tutti i campioni avevano una radice tranne 3 che avevano 2 radici. Il numero e la percentuale dei tipi anatomici più prevalenti secondo la classificazione di Vertucci erano Tipo I (11/13%), III (7/8%), V (31/37%) e VII (2/2%). Altre classificazioni anatomiche erano 1-2-3 (7/8%), 1-2-3-2 (6/7%), 1-2-3-2-3 (2/2%) e 1-2-1-2-4 (1/1%). In 16 campioni, la presenza di diverse ramificazioni e complessità anatomiche non ha permesso di essere classificati. Trentasei campioni (43%) avevano delta apicale, e canali furcali erano presenti in 27 campioni (33%). In tutti i casi, il canale a forma di C era ristretto al canale buccale o osservato come un istmo che univa i canali buccale e linguale (Fig. 3).

La distribuzione delle sezioni trasversali dei campioni è mostrata nella Tabella 1. Complessivamente, C4c era la sezione trasversale più prevalente nel terzo cervicale (84%), le sezioni trasversali a forma di C C1 e C2 erano più prevalenti nei livelli medio (30 e 26%) e apicale medio (24 e 57%). Il terzo apicale aveva un'alta incidenza di anatomia complessa solitamente osservata come un delta apicale e anatomia C5 seguita dall'anatomia C3.

Le ricostruzioni rappresentative dei diversi sistemi di canali radicolari sono mostrate nella Fig. 4.

La lunghezza delle radici misurata dall'apice fino alla giunzione cemento-smalto (CEJ) è mostrata nella Tabella 2. Tutti i campioni presentavano una modifica brusca dell'anatomia del canale radicolare trasversale a causa della presenza del solco radicolare solitamente 5 mm sotto il CEJ (Tabella 2). A questo livello, l'anatomia di tipo III e V di Vertucci ha rivelato una chiara biforcazione, mentre l'anatomia di tipo I ha mostrato un cambiamento rapido dall'anatomia cervicale C4 all'anatomia C1 che corrisponde alla porzione coronale del solco radicolare. Le medie delle distanze tra il CEJ e la divisione del canale radicolare nelle caratteristiche anatomiche valutate sono mostrate nella Tabella 2.

Analisi bidimensionale

Le misurazioni morfometriche sono state eseguite su 49 campioni con un singolo canale o due canali nel terzo apicale e classificati come tipi I e III di Vertucci (n = 18) e V (n = 31). I dati dell'analisi bidimensionale delle caratteristiche più prevalenti sono mostrati nella Tabella 3. Al livello apicale di 1 mm, i canali singoli (anatomia di tipo I e III) avevano valori di area, perimetro e rapporto di aspetto significativamente maggiori rispetto ai canali radicolari di anatomia di tipo V (P < 0.05). I valori di rotondità dei canali buccali e linguali associati all'anatomia di tipo V erano significativamente più alti rispetto ai valori trovati nei canali singoli a tutti i livelli (P < 0.05). I canali linguali della classificazione di Vertucci di tipo V avevano diametri minori significativamente più piccoli rispetto al canale buccale e ai canali singoli a tutti i livelli. I canali singoli nel terzo apicale avevano una mediana di diametri apicali maggiori di 0,98 mm. Ai livelli di 2 e 3 mm, i canali linguali della classificazione di Vertucci di tipo V avevano i valori più bassi di diametro maggiore rispetto agli altri canali radicolari (P < 0.05).

Discussione

Le variazioni anatomiche del sistema canalare possono essere influenzate dall'etnia della popolazione studiata. Almeno due variazioni anatomiche sono prevalenti nei paesi asiatici: il secondo molare mandibolare a forma di C e il primo molare mandibolare a tre radici (Fan et al. 2008). Anche i primi premolari mandibolari presentano un'alta variabilità nel numero di canali radicolari e nella loro anatomia trasversale (Baisden et al. 1992). Studi precedenti hanno valutato la morfologia dei canali dei premolari mandibolari in popolazioni provenienti dalla Cina (Lu et al. 2006), Stati Uniti (Baisden et al. 1992) e India (Sikri & Sikri 1994), dove la prevalenza dell'anatomia canalare a forma di C era rispettivamente del 18%, 14% e 10,7% dei campioni. Le diverse variazioni riportate in letteratura riguardo alla prevalenza dei premolari a forma di C possono essere correlate alla divergenza razziale dei campioni (Trope et al. 1986, Baisden et al. 1992, Lu et al. 2006) così come alle metodologie utilizzate per analizzare i campioni (Lee et al. 2014).

Una delle caratteristiche anatomiche dei premolari mandibolari è la presenza di un solco radicolare. La prevalenza di canali a forma di C nei premolari mandibolari con solchi radicolari trovati in questo studio (67%) era simile a quella riportata in precedenza (66%) in una popolazione cinese (Fan et al. 2012). Questa caratteristica è stata anche riportata come biforcazioni o triforcazioni quando sono stati trovati due o tre canali radicolari (Ordinola-Zapata et al. 2013). Simile ad altre variazioni dei premolari mandibolari, i canali a forma di C sono caratterizzati dalla presenza di un canale ovale nel terzo cervicale (variazione C4c) che cambia bruscamente circa 5 mm sotto la giunzione cemento-smalto. Questo valore è simile ai risultati precedenti che hanno affrontato la distanza dal cemento-smalto alla biforcazione (Fan et al. 2012) o triforcazioni (Ordinola-Zapata et al. 2013) nei premolari mandibolari. Questi punti di riferimento sono importanti per una corretta negoziazione di canali aggiuntivi e possono essere misurati utilizzando diversi programmi software di tomografia computerizzata a fascio conico.

Nonostante la presenza di diverse variazioni anatomiche, la presenza di una biforcazione nel sistema del canale radicolare nel terzo medio, definita come configurazione di tipo V di Vertucci, è la variazione anatomica più comune descritta nella letteratura, confermando i risultati di questo studio (Vertucci 2005). I dati bidimensionali del terzo apicale, come area, perimetro, rotondità e diametri maggiore e minore, forniscono informazioni che possono aiutare i clinici a sviluppare tecniche che consentano un efficace debridement del canale radicolare. I valori di rotondità trovati nei 3 mm apicali hanno mostrato che la variazione di Vertucci V aveva valori più elevati tra 0,43 e 0,64 rispetto alle varianti di Vertucci I e III. Pertanto, un singolo canale radicolare a livello apicale è probabile che abbia una forma più lunga e ovale con più tessuto pulpare rispetto alla presenza di due canali radicolari come nella variazione di tipo V di Vertucci.

I grandi diametri apicali si sono rivelati più prevalenti nelle variazioni anatomiche che terminano in un canale radicolare, come le variazioni di tipo I e III. Queste variazioni avevano mediane di 0,98 e 0,33 mm per i diametri maggiore e minore a 1 mm dall'apice. Questa differenza tra i diametri maggiore e minore delle variazioni di tipo I e III si riflette quando vengono analizzati il rapporto di aspetto e i valori di rotondità. Questi valori erano compresi tra 2,9 e 3,5 e possono essere considerati come canali lunghi e ovali. Questi risultati sono superiori ai valori trovati nei canali di tipo V. Questi dati evidenziano la difficoltà nell'ingrandimento, nella modellazione e nella pulizia del canale che il clinico affronta in presenza di una complessità estrema riscontrata nel terzo apicale dei canali a forma di C delle variazioni di tipo I e III di Vertucci.

I canali di furcazione nei primi premolari mandibolari con scanalature radicolari che si estendono dalla camera pulpare alla scanalatura radicolare sono stati osservati in 27 su 83 campioni (32%). Questa scoperta è coerente con rapporti precedenti su canini e premolari mandibolari a due radici con scanalature radicolari (Versiani et al. 2011, Fan et al. 2012). Un altro aspetto anatomico importante osservato in un'alta percentuale di campioni è la presenza di delta apicali e la relativa alta prevalenza di sistemi canalari che non rientravano nella classificazione di Vertucci (38%).

In sintesi, i dati di questo studio aiuteranno i clinici ad avere una comprensione più approfondita delle variazioni nella morfologia dei canali radicolari dei premolari mandibolari con canali radicolari a forma di C per superare problemi legati all'identificazione e alla preparazione dei canali.

Conclusioni

La configurazione a canale a forma di C del sistema canalare è stata trovata in 83 (67%) dei 123 primi premolari mandibolari estratti con scanalature radicolari. I tipi I e V di Vertucci erano le variazioni anatomiche più prevalenti. Le sezioni trasversali a forma di C (C1, C2) erano più prevalenti nel terzo medio, e la presenza di delta apicali era la caratteristica più comune trovata nel terzo apicale.

Autori: R. Ordinola-Zapata, C. Monteiro Bramante, P. Gagliardi Minotti, B. Cavalini Cavenago, J. L. Gutmann, B. I. Moldauer, M. A. Versiani, M. A. Hungaro Duarte

Riferimenti:

1. American Society for testing and materials (2010) Pratica standard per la caratterizzazione delle particelle. ASTM F1877-05. DOI 10.1520/F1877-05R10
2. Baisden MK, Kulild JC, Weller RN (1992) Configurazione del canale radicolare del primo premolare mandibolare. Journal of Endodontics 18, 505–8.
3. Cleghorn B, Christie W, Dong C (2007) La morfologia della radice e del canale radicolare del primo premolare mandibolare umano: una revisione della letteratura. Journal of Endodontics 33, 509–16.
4. Cleghorn BM, Christie WH, Dong CC (2008) Premolari mandibolari anomali: un primo premolare mandibolare con tre radici e un secondo premolare mandibolare con un sistema di canali a forma di C. International Endodontic Journal 41, 1005–14.
5. Cooke HG 3rd, Cox FL (1979) Configurazioni del canale a forma di C nei molari mandibolari. Journal of the American Dental Association 99, 836–9.
6. Fan B, Yang J, Gutmann JL, Fan M (2008) Sistemi di canali radicolari nei primi premolari mandibolari con configurazioni radicolari a forma di C. Parte I: mappatura della tomografia micro-computata del solco radicolare e sezioni trasversali associate del canale radicolare. Journal of Endodontics 34, 1337–41.
7. Fan B, Ye W, Xie E, Wu H, Gutmann JL (2012) Analisi morfologica tridimensionale dei canali a forma di C nei primi premolari mandibolari in una popolazione cinese. International Endodontic Journal 45, 1035–41.
8. Farmakis ET (2008) Secondo premolare mandibolare a quattro radici. Australian Endodontic Journal 34, 126–8.
9. Gu YC, Zhang YP, Liao ZG, Fei XD (2013) Un'analisi tomografica micro-computata dello spessore delle pareti dei canali a forma di C nei primi premolari mandibolari. Journal of Endodontics 39, 973–6.
10. Jafarzadeh H, Wu YN (2007) La configurazione del canale radicolare a forma di C: una revisione. Journal of Endodontics 33, 517–23.
11. Lee KW, Kim Y, Perinpanayagam H et al. (2014) Confronto di tecniche alternative di riformattazione delle immagini nella tomografia micro-computata e nella chiarificazione dei denti per una morfologia dettagliata dei canali. Journal of Endodontics 40, 417–22.
12. Lu TY, Yang SF, Pai SF (2006) Morfologia complicata del canale radicolare del primo premolare mandibolare in una popolazione cinese utilizzando il metodo della sezione trasversale. Journal of Endodontics 32, 932–6.
13. Macri E, Zmener O (2000) Cinque canali in un secondo premolare mandibolare. Journal of Endodontics 26, 304–5.
14. Ordinola-Zapata R, Bramante CM, Villas-Boas MH, Cavenago BC, Duarte MH, Versiani MA (2013) Analisi morfologica micro-computata dei premolari mandibolari con tre canali radicolari. Journal of Endodontics 39, 1130–5.
15. Park JB, Kim N, Park S, Kim Y, Ko Y (2013) Valutazione dell'anatomia radicolare dei premolari e molari mandibolari permanenti in una popolazione coreana con tomografia a fascio conico. European Journal of Dentistry 7, 94–101.
16. Sikri VK, Sikri P (1994) Premolari mandibolari: aberrazioni nella morfologia dello spazio pulpare. Indian Journal of Dental Research 5, 9–14.
17. Trope M, Elfenbein L, Tronstad L (1986) Premolari mandibolari con più di un canale radicolare in diversi gruppi razziali. Journal of Endodontics 12, 343–5.
18. Velmurugan N, Sandhya R (2009) Morfologia del canale radicolare dei primi premolari mandibolari in una popolazione indiana: uno studio di laboratorio. International Endodontic Journal 42, 54–8.
19. Versiani MA, Pécora JD, Sousa-Neto MD (2011) L'anatomia dei canini mandibolari a due radici determinata utilizzando la tomografia micro-computata. International Endodontic Journal 44, 682–7.
20. Versiani MA, Pécora JD, Sousa-Neto MD (2012) Morfologia della radice e del canale radicolare dei molari maxillari a quattro radici: uno studio di tomografia micro-computata. Journal of Endodontics 38, 977–82.
21. Vertucci  FJ  (2005)  Morfologia  del  canale  radicolare  e  la  sua relazione con le procedure endodontiche. Endodontic Topics 10, 3–29.
22. Wu MK, R’Oris A, Barkis D, Wesselink PR (2000) Prevalenza e estensione dei canali ovali lunghi nel terzo apicale. Oral Surgery Oral Medicine Oral Pathology Oral Radiology and Endodontology 89, 739–43.