Impatto della profondità di inserimento dell'ago sulla rimozione dei detriti di tessuto duro

Abstract

Obiettivo: Valutare l'effetto della profondità di inserimento della punta dell'ago di irrigazione sulla rimozione dei detriti di tessuto duro utilizzando l'imaging micro-tomografico (micro-CT).

Metodologia: Venti radici mesiali contenenti istmi di molari mandibolari sono state abbinate anatomicamente in base a dimensioni morfologiche simili utilizzando la valutazione micro-CT e assegnate a due gruppi (n = 10), in base alla profondità della punta dell'ago di irrigazione durante la preparazione biomeccanica: 1 o 5 mm prima della lunghezza di lavoro (WL). La preparazione è stata eseguita con il file Reciproc R25 (dimensione della punta 25, .08 taper) e 5.25% NaOCl come irrigante. Il risciacquo finale è stato con 17% EDTA seguito da acqua bidistillata. Successivamente, i campioni sono stati scansionati nuovamente e le immagini abbinate dei canali, prima e dopo la preparazione, sono state esaminate per quantificare la quantità di detriti di tessuto duro, espressa come percentuale del volume iniziale del canale radicolare. I dati sono stati confrontati statisticamente utilizzando il test U di Mann–Whitney.

Risultati: Nessuna delle profondità di inserimento dell'ago testate ha prodotto canali radicolari completamente privi di detriti di tessuto duro. La profondità di inserimento ha esercitato un'influenza significativa sulla rimozione dei detriti, con una riduzione significativa nel volume percentuale di detriti di tessuto duro quando l'ago è stato inserito 1 mm prima del WL (P < 0.05).

Conclusioni: La profondità di inserimento degli aghi di irrigazione ha influenzato significativamente la rimozione dei detriti di tessuto duro. Una punta dell'ago posizionata 1 mm prima del WL ha comportato livelli percentuali di rimozione dei detriti di tessuto duro quasi tre volte superiori rispetto a quando era posizionata a 5 mm dal WL.

Introduzione

Un passo importante per un trattamento endodontico di successo è la rimozione di detriti organici e inorganici che, in un sistema canalare infetto, possono contenere batteri e fungere da nidus per reinfezione (Versiani et al. 2016). Questo obiettivo può essere raggiunto attraverso la combinazione di preparazione meccanica con irrigazione chimica per controllare o eliminare gli agenti causali della parodontite apicale (Kahn et al. 1995, Lee et al. 2004). Tuttavia, ampie aree di pareti canalari non toccate (Peters et al. 2001) e accumulo di detriti di tessuto duro in pinne, isthmi, irregolarità e ramificazioni sono stati segnalati da diversi autori come un effetto indesiderato della preparazione meccanica (Paqué et al. 2009, De-Deus et al. 2015, Versiani et al. 2016). Pertanto, un'irrigazione approfondita del sistema canalare è di fondamentale importanza per rimuovere i detriti infetti (Haapasalo et al. 2010, Boutsioukiset al. 2014).

La principale limitazione delle attuali tecniche di irrigazione è la difficoltà di diffusione e lavaggio della soluzione in strutture anatomiche limitate e strette del sistema del canale radicolare, come istmi o pinne (Versiani et al. 2015). L'efficacia della dinamica dei fluidi della soluzione irrigante durante la preparazione chemomeccanica dipende da molte variabili, come l'anatomia del canale, il sistema di somministrazione, il volume, il flusso e il tipo di agente irrigante, così come il tipo e il diametro dell'ago di irrigazione (Abou-Rass & Piccinino 1982,Kahn et al. 1995). Nonostante la vasta ricerca sulle tecniche di irrigazione e agitazione, la siringa e l'ago convenzionali rimangono il metodo di irrigazione più comunemente utilizzato (Shen et al. 2010, Thomas et al. 2014). In questa tecnica, il rifornimento e lo scambio degli irriganti dipendono dalla profondità dell'ago, che può anche influenzare la rimozione dei detriti di tessuto duro accumulati (Abou-Rass & Piccinino 1982,Chow 1983, Albrecht et al. 2004, Sedgley et al. 2005, Hsieh et al. 2007). Tuttavia, rimane incerto quale dovrebbe essere la profondità di penetrazione ideale dell'ago per raggiungere una strategia di debridement sicura ed efficace e per stabilire linee guida basate su evidenze per l'irrigazione del canale radicolare.

Recentemente, diversi autori si sono concentrati sullo studio dei detriti di tessuto duro accumulati in recessi, isthmi, irregolarità e ramificazioni utilizzando l'imaging micro-tomografico computerizzato (micro-CT) (Paqué et al. 2009, 2011, 2012, Robinson et al.

2013, De-Deus et al. 2015, Versiani et al. 2016); tuttavia, nessuno di essi ha valutato l'effetto della profondità di inserimento della punta dell'ago sulla rimozione dei detriti di tessuto duro. Pertanto, il presente studio è stato progettato per valutare l'effetto della posizione della punta dell'ago di irrigazione sulla rimozione dei detriti di tessuto duro nei canali radicolari mesiali dei molari mandibolari utilizzando il micro-CT. L'imaging micro-CT consente di monitorare l'accumulo e la rimozione di strutture radiopache nello spazio principale del canale radicolare e nei suoi recessi e isthmi durante e dopo l'istrumentazione (Robinson et al. 2012, De-Deus et al. 2014, 2015) preservando l'integrità del campione. L'ipotesi testata era che la profondità di inserimento della punta dell'ago di irrigazione non avesse un impatto significativo sulla rimozione dei detriti di tessuto duro.

Materiali e metodi

Stima della dimensione del campione

È stato selezionato un test di Wilcoxon–Mann–Whitney a priori dalla famiglia dei test t nel software G*Power 3.1 per Mac (Heinrich Heine, Universität Düsseldorf). Basandosi sui dati di uno studio precedente che valutava l'accumulo di detriti nei tessuti duri dopo le procedure di irrigazione (Versiani et al. 2016), la dimensione dell'effetto per questo studio è stata stabilita (=1.87). È stato specificato anche un errore di tipo alfa di 0.05, una potenza beta di 0.95 e un rapporto di allocazione N2/N1 di 1. Un totale di 18 campioni (nove per gruppo) è stato indicato come la dimensione ideale necessaria per osservare differenze significative.

Selezione dei campioni

Questo studio è stato revisionato e approvato dal Comitato Etico, Nucleo di Studi sulla Salute Collettiva (protocollo n° 2223 – CEP/HUPE). Sono stati selezionati centosei molari mandibolari umani di primo e secondo grado con radici mesiali moderatamente curve (10–20°) da un pool di denti estratti e conservati in una soluzione di timolo allo 0.1% a 5 °C. Sono state utilizzate radiografie digitali scattate in direzione buccolinguale per calcolare l'angolo di curvatura utilizzando il software AxioVision 4.5 (Carl Zeiss Vision GmbH, Hallbergmoos, Germania), secondo il metodo di Schneider (Schneider 1971).

I denti sono stati pre-scansionati in un dispositivo micro-CT (SkyScan 1173; Bruker micro-CT, Kontich, Belgio) utilizzando una risoluzione isotropica di 70 lm a 70 kV e 114 mA per ottenere un contorno pre-trattamento dei canali radicolari. Seguendo Fan et al. (2010), sono stati selezionati 20 campioni con radici mesiali con isthmi di tipo I (foglio stretto e connessione completa esistente tra due canali) o III (isthmo incompleto esistente sopra o sotto un isthmo completo). Successivamente, i campioni sono stati scansionati nuovamente a una risoluzione isotropica aumentata di 14,16 lm attraverso una rotazione di 360° attorno all'asse verticale con un passo di rotazione di 0,5°, tempo di esposizione della fotocamera di 7000 millisecondi e media dei fotogrammi di 5, utilizzando un filtro in alluminio spesso 1,0 mm. Le immagini acquisite sono state ricostruite in sezioni trasversali con il software NRecon v.1.6.9 (Bruker micro-CT) utilizzando parametri standardizzati per l'indurimento del fascio (40%), correzione dell'artefatto ad anello (10) e limiti di contrasto simili. Il volume di interesse è stato selezionato per estendersi dal livello di furcazione all'apice della radice, risultando nell'acquisizione di 700–800 sezioni trasversali per dente.

Successivamente, le radici mesiali sono state abbinate per creare due gruppi di 10 radici ciascuno in base alla configurazione del canale radicolare, agli aspetti morfologici tridimensionali (3D) dei canali (volume e area superficiale), al grado di curvatura e alla lunghezza della radice. Una radice di ciascun gruppo è stata assegnata casualmente a uno dei due gruppi (n = 10) in base alla profondità di inserimento dell'ago di irrigazione: 1 o 5 mm al di sotto della lunghezza di lavoro (WL). Dopo aver verificato l'assunzione di normalità (test di Shapiro–Wilk) e l'omogeneità (test di Levene) dei gruppi rispetto al volume e all'area superficiale del canale radicolare, il matching anatomico tra i gruppi è stato statisticamente confermato (P > 0.05; test t per campioni indipendenti).

Preparazione del canale radicolare

Un unico operatore esperto ha eseguito tutte le procedure. Dopo la preparazione della cavità d'accesso, la WL è stata determinata passando un K-file di dimensione 10 (Dentsply Maillefer, Ballaigues, Svizzera) attraverso il forame principale e ritirandolo di 1.0 mm. Successivamente, il forame apicale di ciascuna radice è stato sigillato con colla calda e incorporato in silossano polivinilico per creare un sistema a fondo chiuso (Susin et al. 2010). È stato stabilito un percorso di scorrimento esplorando un K-file in acciaio inossidabile di dimensione 15 (Dentsply Maillefer) fino alla WL. Poi, i canali radicolari sono stati preparati con il file Reciproc R25 di dimensione 25, .08 taper (VDW, Monaco di Baviera, Germania), alimentato da un motore elettrico (motore VDW Silver; VDW) secondo le istruzioni del produttore. Ogni strumento è stato utilizzato per ingrandire quattro canali radicolari, e sono state eseguite quattro onde di strumentazione per preparare ciascun canale radicolare. La WL è stata raggiunta nella quarta onda per tutti i canali.

Durante la preparazione biomeccanica, un totale di 30 mL di NaOCl al 5,25% è stato somministrato a un flusso di 2 mL min^—1 da una pompa peristaltica VATEA (ReDent-Nova, Ra’anana, Israele) collegata a un ago laterale da 30 gauge (Maxi-Probe; Dentsply Rinn, Elgin, IL, USA) posizionato senza vincoli fino a 1 o 5 mm prima della WL, a seconda di ciascun gruppo. Ogni canale radicolare è stato irrigato con 2 mL di NaOCl dopo le procedure di accesso e di preparazione del percorso, rispettivamente. Successivamente, sono stati utilizzati 3 mL di NaOCl dopo ogni onda di strumentazione e 1 mL di NaOCl dopo la patenza. Dopo la preparazione, è stata eseguita un'ulteriore risciacquo con 10 mL di NaOCl, seguito da 5 mL di EDTA al 17% (pH = 7,7) somministrato a un flusso di 1 mL min^—1 per 5 min. Infine, è stato utilizzato un risciacquo finale di 5 min con 5 mL di acqua bidistillata per sciacquare l'EDTA.

Pertanto, il volume complessivo delle soluzioni irriganti per canale è stato di 40 mL, in un tempo totale di 25 min (Fig. 1). L'aspirazione dell'irrigante è stata eseguita a livello degli orifizi dei canali radicolari con un SurgiTip (Ultradent Products Inc., South Jordan, UT, USA) attaccato a una pompa di aspirazione ad alta velocità. Successivamente, i canali sono stati asciugati con punti di carta assorbente (Dentsply Maillefer), nuovamente immagini con un sistema micro-CT e ricostruiti con gli stessi parametri utilizzati nelle scansioni pre-trattamento.

Analisi quantitativa tridimensionale

Le immagini degli oggetti dopo la preparazione sono state elaborate e co-registrate con i rispettivi set di dati preoperatori utilizzando un algoritmo affine del software 3D Slicer 4.4.0 (disponibile su http://www.slicer.org) (Fedorov et al. 2012). Le immagini corrispondenti dei canali sono state esaminate per calcolare il volume utilizzando il software ImageJ v.1.49 (Schneideret al. 2012). Successivamente, è stata effettuata la quantificazione dei detriti di tessuto duro come descritto in precedenza (Neves et al. 2014) ed espressa come percentuale del volume iniziale del canale radicolare per ciascun campione. I detriti sono stati considerati come il materiale con densità simile alla dentina nelle aree precedentemente occupate dall'aria nello spazio del canale radicolare non preparato e quantificati dall'intersezione tra le immagini prima e dopo l'istrumentazione del canale (Robinson et al. 2012, De-Deus et al. 2014). Successivamente, i modelli del canale radicolare pre- e postoperatori e i detriti sono stati elaborati e valutati qualitativamente utilizzando i plugin 3D Viewer e 3D Object Counter, rispettivamente, nel software ImageJ (Schmid et al. 2010, Schneider et al. 2012).

Analisi statistica

I dati riguardanti i detriti di tessuto duro accumulati creati dopo la preparazione del canale radicolare sono stati calcolati come percentuale del volume iniziale del canale radicolare e inseriti per le statistiche. I dati erano distorti (test di Shapiro-Wilk) e, pertanto, confrontati utilizzando il test di Mann–Whitney U, con l'errore di tipo alfa impostato a 0.05.

Risultati

L'irrigazione dei canali radicolari utilizzando la punta dell'ago 1 mm corta rispetto alla lunghezza di lavoro ha lasciato una media del 0.92% (± 1.68) del volume totale del sistema del canale radicolare riempito con detriti di tessuto duro accumulati. D'altra parte, dopo l'irrigazione utilizzando la punta dell'ago 5 mm corta rispetto alla lunghezza di lavoro, il 2.43% (± 2.22) del volume totale del canale era riempito con detriti di tessuto duro accumulati. La differenza tra i gruppi era significativa (test di Mann–Whitney U, P = 0.019) (Tabella 1).

I modelli 3D rappresentativi e le sezioni trasversali nelle Figg. 2 e 3 mostrano la distribuzione dei detriti di tessuto duro accumulati dopo la preparazione del canale radicolare irrigato con la punta dell'ago posizionata a 1 o 5 mm prima del WL nelle radici mesiali dei molari mandibolari.

Discussione

Si ipotizzava che le particelle di dentina tagliate dalle pareti del canale da strumenti rotanti fossero attivamente imballate nei resti di tessuto molle all'interno dello spazio del canale radicolare e diventassero più resistenti alla rimozione mediante irrigazione convenzionale con siringa e ago (Paqué et al. 2009, 2012, Endal et al. 2011). Questo detrito imballato potrebbe potenzialmente interferire con la disinfezione impedendo il flusso dell'irrigante e neutralizzando gli effetti antibatterici della soluzione irrigante (Paqué et al. 2012). Pertanto, il detrito generato durante la preparazione meccanica deve essere rimosso mediante il lavaggio della soluzione irrigante. Tuttavia, è stato dimostrato che diversi fattori possono influenzare l'efficienza dell'irrigazione durante la preparazione chemomeccanica (Abou-Rass & Piccinino 1982). Nel presente studio, la profondità di inserimento dell'ago di irrigazione è stata scelta come variabile indipendente da testare sulla riduzione del detrito di tessuto duro accumulato, considerando la mancanza di informazioni su questo argomento nella letteratura, utilizzando un approccio metodologico micro-CT. Inoltre, le radici mesiali dei molari mandibolari sono state selezionate a causa dell'alta incidenza di istmi rispetto alle radici di altri gruppi di denti (Weller et al. 1995, Mannocci et al. 2005, Harris et al. 2013), il che rende la loro detersione una sfida laboriosa. Diversi autori hanno sostenuto che le procedure di irrigazione devono fornire una efficace detersione dello spazio del canale radicolare (Chow 1983, Sedgley et al. 2005, Hsieh et al. 2007, Boutsioukis et al. 2010); tuttavia, la letteratura ha informazioni limitate che associano la profondità di inserimento dell'ago e la rimozione del detrito. Studi precedenti che utilizzavano approcci metodologici distruttivi hanno riportato che la prossimità dell'ago di irrigazione all'apice ha giocato un ruolo importante nella rimozione del detrito (Brown & Doran 1975, Abou-Rass & Piccinino 1982,Chow 1983). Allo stesso modo, Sedgley et al. (2005) ha dimostrato che la profondità dell'ago ha avuto un effetto significativo sulla rimozione meccanica dei batteri all'interno dello spazio del canale radicolare. Uno studio precedente di dinamica dei fluidi computazionale che valutava l'effetto della profondità di inserimento dell'ago sul flusso dell'irrigante ha raccomandato che gli aghi a ventola laterale dovrebbero essere posizionati entro 1 mm dalla WL se possibile, poiché il ricambio dell'irrigante raggiungeva la WL solo quando l'ago a ventola laterale era posizionato in questa posizione (Boutsioukis et al. 2010).

Più recentemente, sono stati pubblicati diversi studi che valutano l'accumulo di detriti di tessuto duro in recessi, isthmi, irregolarità e ramificazioni utilizzando micro-CT (Paqué et al. 2009, 2011, 2012, Robinson et al. 2013, De-Deus et al. 2015, Versiani et al. 2016). Questa tecnologia ha quantificato l'accumulo e la rimozione di detriti radiopachi in varie aree del sistema canalare radicolare (Robinson et al. 2012, De-Deus et al. 2014, 2015). Questa è una tecnologia non distruttiva che consente di valutare gli stessi campioni dopo diversi passaggi di trattamento per osservare sia quantitativamente che qualitativamente i detriti di tessuto duro. Uno svantaggio di questo metodo è che non è possibile analizzare i tessuti molli rimanenti (Paqué et al. 2009). Complessivamente, i precedenti studi con micro-CT hanno rivelato che procedure di irrigazione sequenziali o supplementari durante o dopo la preparazione del canale radicolare hanno portato a meno detriti di tessuto duro nei sistemi canalari radicolari contenenti isthmi, il che è in accordo con i risultati attuali. In questo studio, è stata osservata una significativa riduzione del volume di detriti di tessuto duro quando la punta dell'ago è stata posizionata 1 mm prima del WL, rifiutando così l'ipotesi testata. Al contrario, i canali radicolari in cui l'ago era 5 mm prima del WL hanno mostrato quasi un aumento triplo della percentuale di volume di detriti. Tuttavia, entrambi i protocolli di irrigazione non sono riusciti a rendere i sistemi canalari radicolari mesiali privi di detriti di tessuto duro. Pertanto, nell'irrigazione convenzionale con siringa-ago, l'ottimizzazione del processo di irrigazione può essere correlata alla profondità di penetrazione dell'ago (Siu & Baumgartner 2010).

Nello studio attuale, è stata utilizzata un'ago laterale da 30-G in entrambi i gruppi. Questo ago ha un lume sulla superficie laterale situato a 2 mm dalla punta smussata e produce una pressione apicale inferiore rispetto a un ago a punta aperta (Boutsioukis et al. 2007); tuttavia, la sua estremità chiusa è importante per evitare lo spostamento involontario di NaOCl nei tessuti periapicali. Sebbene la soluzione irrigante utilizzata con la tecnica convenzionale della siringa-ago a punta aperta non raggiunga più di 1 mm apicalmente dalla punta dell'ago (Ram 1977), è stato riportato che il 42% degli endodontisti in Nord America ha avuto almeno un incidente con l'estrusione di NaOCl (Kleier et al. 2008). Di conseguenza, più profonda è la penetrazione dell'ago, maggiore è il rischio di estrusione dell'irrigante (Psimma et al. 2013). Questo lungo background spiega perché alcuni professionisti evitano di raggiungere il WL mentre irrigano con soluzione di NaOCl. L'uso di una profondità di penetrazione lontana dal WL può essere protettivo contro l'estrusione apicale, tuttavia, secondo i risultati attuali, questo comporterà una quantità significativamente maggiore di detriti di tessuto duro rimanenti nelle radici mesiali dei molari mandibolari contenenti istmi.

Per aiutare a diffondere il concetto di irrigazione vicino al WL come dimostrato dallo studio attuale, è importante evitare incidenti con la soluzione di NaOCl, come l'uso di un basso flusso e pressione nella somministrazione dell'irrigante e prevenire l'adesione dell'ago alle pareti del canale, poiché può agire come un pistone, forzando la soluzione oltre l'apice. Inoltre, l'uso di un ago per irrigazione a ventilazione laterale consente un movimento turbolento verso l'alto attorno e oltre la punta della sonda, che irriga a fondo il sistema del canale radicolare e previene l'estrusione della soluzione e dei detriti attraverso il forame apicale (Kahn et al. 1995, Sainiet al. 2013).

Conclusioni

Nessun approccio di irrigazione è riuscito a rendere il sistema canalare radicolare mesiale contenente l'istmo privo di detriti di tessuto duro accumulati; tuttavia, la profondità di inserimento dell'ago ha influenzato significativamente la rimozione dei detriti di tessuto duro. La punta dell'ago posizionata 1 mm prima del WL ha portato a livelli percentuali di rimozione dei detriti di tessuto duro quasi tre volte superiori rispetto a quando era posizionata a 5 mm. Nelle condizioni di questo studio, si può concludere che più l'ago è vicino al WL, più efficiente è la rimozione dei detriti di tessuto duro. Questo risultato sottolinea che la scelta di un ago adeguato posizionato a un livello appropriato è un passo importante per ottimizzare la qualità complessiva della procedura di irrigazione.

Autori: R. Perez, A. A. Neves, F. G. Belladonna, E. J. N. L. Silva, E. M. Souza, S. Fidel, M. A. Versiani, I. Lima, C. Carvalho, G. De-Deus

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