La preparazione del canale radicolare non induce microfessure dentinali in vivo

Abstract

Introduzione: Questo studio in vivo mirava a valutare lo sviluppo di microfessure dentinali dopo la preparazione del canale radicolare di premolari controlaterali con strumenti rotanti o manuali utilizzando la tecnologia di microtomografia computerizzata.

Metodi: Sono stati selezionati e distribuiti sessanta premolari maxillari e mandibolari intatti controlaterali per i quali era indicata l'estrazione per motivi ortodontici in gruppi di controllo positivi (n = 6, denti con microfessure radicolari indotte) e negativi (n = 6, denti intatti) e in 2 gruppi sperimentali (n = 24) secondo il protocollo di strumentazione: sistemi ProTaper rotanti (PTR) o ProTaper manuali (PTH) (Dentsply Maillefer, Ballaigues, Svizzera). Dopo la preparazione del canale radicolare, i denti sono stati estratti utilizzando una tecnica atraumatica e scansionati a una risoluzione di 17,18 mm. Un totale di 43.361 immagini sezionali trasversali delle radici è stato esaminato per la presenza di microfessure dentinali. I risultati sono stati espressi come percentuale e numero di immagini di sezioni radicolari con microfessure per ciascun gruppo.

Risultati: Tutte le radici nel gruppo di controllo positivo hanno mostrato microfessure nel terzo apicale, mentre nessuna fessura è stata osservata nei campioni del gruppo di controllo negativo. Nel gruppo PTR, sono state analizzate 17.114 immagini in sezione trasversale e non è stata osservata alcuna microfessura. Nel gruppo PTH, sono state osservate microfessure dentinali in 116 di 17.408 sezioni trasversali (0,66%) di solo 1 campione. Queste microfessure incomplete si estendevano dalla superficie esterna della radice fino alla dentina interna della radice nell'area di ridotta spessore della dentina.

Conclusioni: L'istruzione del canale radicolare con strumenti PTR e PTH di premolari mascellari e mandibolari controlaterali non ha portato alla formazione di microfessure dentinali in vivo. (J Endod 2019;45:1258–1264.)

La frattura verticale della radice (VRF) è una delle complicazioni dopo il trattamento del canale radicolare che porta a una cattiva prognosi dei denti riempiti. Sebbene siano stati suggeriti diversi fattori iatrogeni e non iatrogeni che contribuiscono all'insorgenza della VRF, c'è stato un crescente interesse per l'effetto della procedura di trattamento del canale radicolare come fattore di rischio che può aumentare la predisposizione dei denti trattati endodonticamente alla frattura. Passaggi iatrogeni che contribuiscono alla rimozione della dentina e/o forze di incastro aumentate che superano la resistenza adesiva della dentina possono portare a microfessure dentinali nella radice. Pertanto, l'istruzione del canale radicolare può essere un fattore di rischio che porta alla formazione di fessure dentinali incomplete nella radice, che possono progredire sotto l'influenza delle forze masticatorie per risultare in VRF.

La modellazione del canale radicolare è un passaggio fondamentale nel trattamento del canale radicolare, che facilita il debridement meccanico e crea una forma ottimale per un'adeguata irrigazione del canale radicolare, la somministrazione di medicamenti e il riempimento della radice. Molti studi hanno implicato che la formazione di crepe o difetti nella dentina radicolare possa essere causata dalle procedure di strumentazione e otturazione del canale radicolare in sé. Altri hanno evidenziato che le microcrepe dentinali apicali possono sorgere dopo la strumentazione del canale radicolare all'apice del forame o oltre. Al contrario, valutazioni nondistruttive tramite imaging micro–tomografico computerizzato (micro-CT) hanno concluso che la preparazione del canale radicolare potrebbe non comportare la formazione di nuove microcrepe dentinali e che i difetti dentinali/microcrepe osservati dopo la preparazione erano crepe preesistenti. Una recente pubblicazione che utilizzava modelli di blocchi ossei cadaverici ha concluso che le microcrepe osservate nei denti estratti conservati potrebbero essere il risultato delle forze di estrazione o delle condizioni di conservazione piuttosto che di una condizione preesistente.

La maggior parte della ricerca sui microfessuramenti dentinali derivati dall'istrumentazione del canale radicolare è stata effettuata in condizioni in vitro con denti estratti senza standardizzazione dell'età e delle condizioni pre-estrazione. Più recentemente, sono stati condotti studi in situ utilizzando un modello di cadavere umano e un modello di mascella di maiale. Tuttavia, la valutazione in vivo è imperativa per indagare i risultati dell'istrumentazione ortograda del canale radicolare sulla formazione di microfessuramenti dentinali nei denti umani, mentre i denti rimangono nell'ambiente orale supportati dal parodonto. La presenza di tessuti parodontali vitali è fondamentale perché collega i denti all'osso alveolare circostante e aiuta a distribuire le forze all'osso di supporto. Lo scopo di questo studio in vivo era valutare lo sviluppo di microfessuramenti dentinali dopo la preparazione del canale radicolare dei premolari controlaterali utilizzando strumenti rotativi e manuali ProTaper Universal (Dentsply Maillefer, Ballaigues, Svizzera) mediante tecnologia micro-CT. L'ipotesi nulla testata era che l'istrumentazione del canale radicolare non comporta la formazione di microfessuramenti dentinali radicolari in vivo. Questo studio fornirebbe informazioni clinicamente pertinenti sulla probabilità dell'insorgenza di microfessuramenti derivati dall'istrumentazione nella dentina radicolare.

Materiali e metodi

Il protocollo dello studio è stato approvato dal comitato etico dell'università ed è stato registrato nel registro nazionale delle sperimentazioni cliniche (CTRI/ 2018/03/012519). Sono stati valutati i pazienti che necessitavano dell'estrazione dei primi premolari maxillari e mandibolari controlaterali per scopi di trattamento ortodontico. È stato ottenuto il consenso informato scritto da ciascun paziente che ha accettato di partecipare (15–30 anni, sani, donatori umani non medicati) dopo che sono stati spiegati la metodologia e lo scopo dello studio. I criteri di inclusione erano i seguenti: solo denti premolari vitali intatti con canali radicolari relativamente dritti (˂20˚curvatura) e un'apice completamente formato senza carie, restauri, precedenti trattamenti canalari, occlusione traumatica o malattie parodontali/periapicali. Sulla base di questi criteri, sono stati selezionati 60 coppie di premolari controlaterali (N = 60, 76 radici), inclusi 16 premolari maxillari a doppia radice, 16 premolari maxillari a radice singola e 28 premolari mandibolari a radice singola. Tutti i premolari maxillari (32 denti) avevano 2 canali radicolari (64 canali), mentre i premolari mandibolari (28 denti e 28 canali) avevano 1 canale radicolare ciascuno (Tabella 1).

Calcolo della Dimensione del Campione

La dimensione ideale del campione per questo in vivo studio sulla formazione di microfessure è stata calcolata dai risultati di uno studio precedente. La dimensione del campione è stata calcolata utilizzando G power v.3.1.9.2 per Windows (Università di Düsseldorf, Düsseldorf, Germania) basandosi sulla formula della differenza proporzionale con un errore di tipo alfa di 0,05 e una potenza beta di 0,95. La dimensione stimata del campione era di 21 denti per gruppo.

Preparazione del Canale Radicolare e Gruppi Dopo l'anestesia locale e l'isolamento con diga di gomma, sono state preparate cavità d'accesso utilizzando una fresa rotonda (Mani Inc, Tokyo, Giappone) in un manipolo ad alta velocità. La lunghezza di lavoro (WL) è stata stabilita con un localizzatore apicale elettronico (Dentaport ZX; J Morita, Tokyo, Giappone) e verificata radiograficamente con un K-file in acciaio inossidabile (SS) di dimensione 10 (Mani Inc, Tokyo, Giappone). È stato preparato un percorso di scorrimento con un K-file SS di dimensione 15 (Mani Inc). I premolari controlaterali sono stati assegnati casualmente a 2 gruppi sperimentali (n = 24) e 2 gruppi di controllo (n = 6) in un disegno a bocca divisa utilizzando un metodo di lancio di moneta. Questo ha portato a una distribuzione equa e casuale dei tipi di denti. La preparazione del canale è stata eseguita secondo le indicazioni del produttore come segue:

1. Il gruppo rotativo ProTaper (PTR, n = 24): nei premolari mascellari (n = 12), la preparazione rotativa è stata eseguita in entrambi i canali utilizzando S1 e S2 seguiti dagli strumenti F1, F2 e F3 fino alla WL. Un protocollo simile è stato seguito nei premolari mandibolari (n = 12), e ulteriore ingrandimento apicale è stato eseguito con gli strumenti F4 e F5. È stato utilizzato un motore endodontico X-Smart (Dentsply Maillefer, Ballaigues, Svizzera) con una coppia e una velocità specifiche per ciascun strumento in conformità con le istruzioni del produttore, e l'istrumentazione è stata eseguita con movimenti in entrata e uscita in direzione apicale.
2. Il gruppo manuale ProTaper (PTH, n = 24): nei premolari mascellari (n = 12), la preparazione manuale è stata eseguita in entrambi i canali utilizzando una tecnica di forza bilanciata modificata dall'alto verso il basso con S1 e S2 seguiti dagli strumenti manuali F1, F2 e F3 fino alla WL senza pressione apicale. Un protocollo simile è stato seguito con i premolari mandibolari (n = 12), e ulteriore ingrandimento apicale è stato eseguito con gli strumenti manuali F4 e F5.
3. Il gruppo di controllo positivo (n = 6): dopo l'estrazione e la preparazione della cavità d'accesso, l'istrumentazione è stata eseguita intenzionalmente oltre l'apice con un K-file SS di dimensione 80 (Mani Inc) per indurre microfessure.
4. Il gruppo di controllo negativo (n = 6): denti intatti (nessuna preparazione d'accesso o istrumentazione)

Un singolo operatore esperto, formato nei protocolli di strumentazione, ha eseguito tutte le preparazioni dei canali radicolari.

Gli strumenti sono stati utilizzati per 2 canali soltanto e scartati. La patenza apicale è stata verificata tra gli strumenti in entrambi i gruppi con un K-file SS di dimensione 10. Ogni canale è stato irrigato con 30 mL di ipoclorito di sodio al 3% durante la preparazione con un ago a ventola laterale da 30-G (Dentsply Maillefer). L'irrigazione finale è stata eseguita con 5 mL di EDTA al 17% seguita da 5 mL di acqua bidistillata. I denti sono stati estratti da un chirurgo orale esperto utilizzando una tecnica atraumatica, come riportato in precedenza. In breve, è stata utilizzata un'incisione intrasulculare per separare il mucoperiosteo dalla radice e dall'osso.

I periotomi sono stati utilizzati per recidere il legamento parodontale dalla superficie radicolare. L'estrazione è stata completata con luxatori e pinze. I denti estratti sono stati conservati in una soluzione di timolo allo 0,1% a 5°C per ulteriori valutazioni.

Valutazione Micro-CT

Tutti i campioni sono stati scansionati utilizzando un sistema micro-CT (SkyScan 1176; Bruker-microCT, Kontich, Belgio) a 90 kV e 276 mA con una risoluzione isotropica di 17,18 mm con rotazione di 180° attorno all'asse verticale, un passo di rotazione di 0,7°, un tempo di esposizione della camera di 650 millisecondi e una media dei fotogrammi di 2. I raggi X sono stati filtrati con un filtro di rame di 0,1 mm. Le immagini sono state ricostruite con NRecon v.1.6.10.4 (Bruker-microCT) utilizzando il 20% di correzione dell'indurimento del fascio, correzione dell'artefatto anulari di 5 e levigatura di 5, risultando nell'acquisizione di circa 1226 sezioni trasversali per campione. Un totale di 43.361 immagini sezionali delle radici dal giunzione cemento-smalto all'apice sono state esaminate per la presenza di microfessure dentinali utilizzando il software Dataviewer versione 1.5.1.2 (Bruker-microCT) da 2 esaminatori precedentemente calibrati che erano ignari dei gruppi sperimentali. L'analisi delle immagini è stata ripetuta due volte a intervalli di 2 settimane. In caso di discrepanze, le immagini sono state esaminate insieme e si è raggiunto un accordo. Una fessura è stata identificata come una rottura o interruzione nella struttura del dente senza la separazione delle parti.

Analisi Statistica

I risultati sono stati espressi come percentuale e numero di immagini di sezioni radicolari incrinate per ciascun gruppo. Il test esatto di Fisher è stato utilizzato per confrontare le differenze tra i 2 gruppi sperimentali. Tutte le analisi sono state eseguite utilizzando il software SPSS 16.0 (IBM Corp, Chicago, IL). Il livello di significatività è stato fissato a P ˂ .05. Il kappa di Cohen è stato utilizzato per valutare la variabilità inter-esaminatore.

Risultati

Nei gruppi di controllo positivo e negativo, sono state analizzate rispettivamente 4210 e 4629 immagini trasversali delle radici. Tutte le radici nel gruppo di controllo positivo hanno mostrato microfessure nel terzo apicale in 792 (18.8%) sezioni, mentre nessuna fessura è stata osservata nei campioni del gruppo di controllo negativo (Fig. 1A e B). Nelle immagini trasversali esaminate dal gruppo PTR (n = 17,114) e PTH (n = 17,408) (Fig. 2A e B), sono state osservate microfessure in 116 (0.66%) sezioni solo del gruppo PTH, corrispondenti a 1 campione di dente. Microfessure nella dentina sono state osservate in 1 dente (1/24) nel gruppo PTH e non sono state osservate nel gruppo PTR (0/24), il che non era significativo (P ˂ .05). Queste fessure si estendevano dalla superficie esterna della radice nella dentina interna della radice nell'area di ridotta spessore della dentina radicolare (Fig. 3A–E). È stato raggiunto un valore kappa di Cohen di 0.9, indicando una buona affidabilità interosservatore.

Discussione

Lo studio attuale mirava a valutare la formazione di microfessure dentinali dopo la preparazione del canale radicolare in vivo di premolari mascellari e mandibolari controlaterali con strumenti rotativi e manuali ProTaper Universal. Dal 2014, è stato suggerito che il protocollo sperimentale giochi un ruolo importante nei risultati ottenuti durante la segnalazione delle microfessure radicolari post-strumentazione. Questa ricerca mirava a ridurre l'influenza di fattori confondenti come età, sesso e tipo di dente sulla selezione del campione utilizzando premolari controlaterali dello stesso paziente con morfologia del canale/radice simile secondo un disegno di studio a bocca divisa precedentemente convalidato. Inoltre, i sistemi di strumentazione del canale radicolare utilizzati nei gruppi rotativi (PTR) e manuali (PTH) avevano una dimensione e un cono di punta simili. I protocolli di preparazione che utilizzano il sistema ProTaper sono stati scelti a causa di risultati contraddittori provenienti da studi precedenti. Sebbene le indagini ex vivo utilizzando sezionamenti convenzionali e approcci microscopici abbiano riportato un'incidenza variabile di microfessure (cioè, 56%, 50% e 16%) dopo la preparazione del canale con il sistema ProTaper, un'indagine in situ utilizzando un modello di mascella di maiale non ha riportato formazione di microfessure dopo la strumentazione del canale con questo sistema.

Inoltre, esperimenti su cadaveri umani basati su in vitro e in situ che hanno utilizzato tecnologia micro-CT non invasiva hanno concluso che l'istruzione meccanica dei canali radicolari non ha indotto difetti dentinali, mentre le microfessure osservate sono state classificate come fessure preesistenti.

L'uso di un modello di cadavere umano ha permesso la valutazione delle microfessure preesistenti nei denti sperimentali. Tuttavia, l'approccio non consente la valutazione dei denti nella loro condizione naturale (cioè, supportati da un parodonto vitale), che rifletterebbe più accuratamente le condizioni cliniche. Nel presente studio, sono stati seguiti i passaggi clinici per l'istruzione in vivo, e i denti sono stati successivamente valutati utilizzando tecnologia micro-CT non distruttiva dopo un'estrazione atraumatica e accurata per evitare danni alle radici. Le scansioni micro-CT preoperatorie non sono state eseguite a causa della natura clinica dello studio. Pertanto, non erano disponibili informazioni riguardo alla condizione delle radici prima della preparazione del canale.

Tuttavia, i risultati attuali supportano la pratica presente poiché non è stata osservata alcuna microfessura dentinale nel gruppo negativo e solo un campione nei gruppi sperimentali aveva microfessure. Questa osservazione è in accordo con i precedenti studi basati su micro-CT. In questo studio, tutti i campioni di controllo positivo hanno mostrato fessure apicali nella direzione buccolinguale, coinvolgendo il canale e la superficie radicolare, che possono essere attribuite all'uso aggressivo/intenzionale di strumenti oltre l'apice radicolare. Nel gruppo sperimentale, l'unica eccezione era un primo premolare maxillare a doppia radice del gruppo PTH, che mostrava una fessura orientata buccolingualmente nella regione di furcazione, simile a una VRF. La fessura era incompleta e originava dalla superficie radicolare piuttosto che dalla parete del canale radicolare (Fig. 3E). Pertanto, non potrebbe essere associata alla preparazione del canale. Sebbene la possibilità di una fessura preesistente non possa essere completamente esclusa, in questo campione, è probabile che la presenza di un solco profondo in questa superficie radicolare associata alla riduzione dello spessore della dentina dopo l'uso degli strumenti (Fig. 3D) abbia favorito la formazione di microfessure quando questa radice era stata sottoposta a forze di estrazione.

Pertanto, l'ipotesi nulla che l'istruzione del canale radicolare non porti alla formazione di microfessure dentinali radicolari in vivo è stata accettata. Questo risultato è supportato da un recente studio su un modello cadaverico in situ che suggerisce che le microfessure osservate nei denti estratti sottoposti a procedure di canale radicolare sono il risultato del processo di estrazione e/o delle condizioni di stoccaggio post-estrazione.

Lo studio attuale in vivo è stato condotto su pazienti che necessitavano dell'estrazione dei primi premolari maxillari e mandibolari controlaterali come parte del loro trattamento ortodontico. È stato segnalato che i premolari maxillari e mandibolari sono suscettibili a VRF. I premolari maxillari a doppia radice, i premolari maxillari a radice singola e i premolari mandibolari a radice singola sono stati distribuiti casualmente ed equamente in entrambi i gruppi sperimentali (Tabella 1). A nostra conoscenza, questo è il primo rapporto che ha valutato la potenziale correlazione tra la preparazione del canale radicolare in vivo e la formazione di microfessure dentinali utilizzando una tecnologia micro-CT altamente accurata e non invasiva. Non c'era differenza significativa tra i gruppi sperimentali, suggerendo che sia l'istruzione manuale che quella rotativa potrebbero non portare alla formazione di microfessure dentinali. Tuttavia, una delle limitazioni di questo studio era che tutti i pazienti avevano un'età compresa tra i 15 e i 30 anni. La dentina radicolare negli individui più anziani può mostrare una significativa diminuzione della resistenza e della resistenza alla fatica a causa di cambiamenti nella microstruttura e nella composizione chimica. Inoltre, è stato segnalato che il VRF post-endodontico è più comune nei pazienti di età superiore ai 40 anni. Pertanto, potrebbero essere necessarie ulteriori ricerche per valutare i risultati della preparazione del canale radicolare nei pazienti più anziani. In questo studio è stata utilizzata una risoluzione del sistema micro-CT di 17,18 mm, mentre future indagini con imaging ad alta risoluzione potrebbero essere utili.

Conclusione

All'interno dei vincoli di questo studio in vivo, si è concluso che la preparazione dei canali radicolari con strumenti PTR o PTH non ha comportato microfessure dentinali radicolari. Questi risultati indicano anche che i dati precedenti provenienti da esperimenti ex vivo sulle microfessure dentinali radicolari dovrebbero essere considerati con cautela.

Autori: Angambakkam Rajasekaran PradeepKumar, Hagay Shemesh, Durvasulu Archana, Marco A. Versiani, Manoel D. Sousa-Neto, Graziela B. Leoni, Yara T. C. Silva-Sousa, Anil Kishen

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