Studio di Micro–tomografia Computerizzata di Canali a Forma Ovale Preparati con File Autoadattabili, Reciproc, WaveOne e Sistemi ProTaper Universal

Abstract

Introduzione: I sistemi a file singola recentemente sviluppati affermano di poter preparare lo spazio del canale radicolare con solo 1 strumento. Il presente studio è stato progettato per testare l'ipotesi nulla che non ci sia una differenza significativa nella preparazione dei canali radicolari a forma ovale utilizzando sistemi a file singola o multipla.

Metodi: Settanta-due canini mandibolari a radice singola sono stati abbinati in base a dimensioni morfologiche simili del canale radicolare ottenute in una valutazione micro-tomografica computazionale e assegnati a 1 dei 4 gruppi sperimentali (n = 18) in base alla tecnica di preparazione (cioè, Self-Adjusting File [ReDent-Nova, Ra’anana, Israele], WaveOne [Dentsply Maillefer, Ballaigues, Svizzera], Reciproc [VDW, Monaco, Germania] e ProTaper Universal [Dentsply Maillefer]). Le variazioni nei parametri geometrici bidimensionali e tridimensionali sono state confrontate con i valori preoperatori utilizzando l'analisi della varianza e il test post hoc di Tukey tra i gruppi e il test t per campioni appaiati all'interno dei gruppi (α = 0.05).

Risultati: La preparazione ha aumentato significativamente i parametri analizzati; il contorno dei canali era più grande e mostrava un'affilatura liscia in tutti i gruppi. Le aree non toccate si sono verificate principalmente sul lato linguale del terzo medio del canale. Complessivamente, un confronto tra i gruppi ha rivelato che SAF presentava l'aumento medio più basso, mentre WaveOne e ProTaper Universal mostrano il più alto aumento medio nella maggior parte dei parametri analizzati (P < .05).

Conclusioni: Tutti i sistemi hanno mostrato prestazioni simili in termini di quantità di pareti di dentina toccate. Nessuna delle tecniche è stata in grado di preparare completamente i canali radicolari a forma ovale. (J Endod 2013;39:1060–1066)

Lo sviluppo di sistemi di strumenti rotanti in nichel-titanio (NiTi) ha portato a un progresso nella preparazione meccanica dello spazio del canale radicolare. Tuttavia, la tecnologia attuale per la preparazione meccanica ha fallito nel debride i canali a forma ovale, lasciando pinne o recessi non toccati sulle estensioni buccali e/o linguali. Questi recessi non toccati possono ospitare biofilm batterici residui non influenzati e fungere da potenziale causa di infezione persistente e scarsi risultati del trattamento.

Il File Auto-Regolante (SAF; ReDent-Nova, Ra’anana, Israele), un file cavo composto da una rete di NiTi spessa 120 mm, è stato introdotto con il concetto di uno strumento unico per preparare l'intero canale radicolare. Durante l'operazione, il SAF si adatta tridimensionalmente alla forma irregolare del canale radicolare e, piuttosto che lavorare la sua porzione centrale in una sezione trasversale rotonda, mantiene la forma originale del canale con dimensioni leggermente maggiori. Studi precedenti hanno dimostrato che il sistema SAF era particolarmente vantaggioso nel promuovere la pulizia, la modellazione e la disinfezione dei canali a forma ovale rispetto ai file rotativi. Gli strumenti a reciprocazione recentemente sviluppati Reciproc (VDW, Monaco, Germania) e WaveOne (Dentsply Maillefer, Ballaigues, Svizzera) sono realizzati in una speciale lega di NiTi (M-Wire) e si afferma anche che siano in grado di preparare meccanicamente lo spazio del canale radicolare con solo 1 strumento. Questi file sono disponibili in 3 dimensioni diverse, che sono indicate per essere utilizzate in base al diametro del canale. I rapporti iniziali che utilizzano questi strumenti in denti estratti hanno mostrato che possono debrideare lo spazio del canale radicolare in modo simile ai sistemi rotativi convenzionali.

Numerose metodologie sono state sviluppate per valutare la capacità di modellatura dei sistemi NiTi. Queste metodologie sono state utilizzate con successo per molti anni; tuttavia, alcune limitazioni intrinseche ripetutamente discusse hanno incoraggiato la ricerca di nuovi metodi in grado di produrre risultati migliori. Lo sviluppo della microtomografia computerizzata a raggi X (μCT) ha acquisito un'importanza crescente nello studio dei tessuti dentali perché offre una tecnica non invasiva per la valutazione tridimensionale (3D) del sistema canalare radicolare.

Anche se ci sono prove crescenti della sicurezza e dell'efficacia nella modellatura del Reciproc R25 e del WaveOne Primary (25.08), la conoscenza della capacità di modellatura del Reciproc R40 e del WaveOne Large (40.08) è ancora carente. Pertanto, lo scopo di questo studio era confrontare i sistemi a file singole e multiple testando l'ipotesi nulla che non ci sia differenza tra di essi nella preparazione di canali radicolari a forma ovale utilizzando l'analisi 3D μCT.

Materiali e Metodi

Selezione dei Denti

Dopo l'approvazione del comitato etico, sono stati selezionati casualmente 100 denti canini mandibolari umani a radice singola e dritta, con apici completamente formati e un solo canale radicolare, da un pool di denti estratti, decoronati leggermente sopra il giunzione cemento-smalto e conservati in fiale di plastica individuali etichettate contenenti una soluzione di timolo allo 0,1%. Ogni radice è stata radiografata sia in proiezioni buccolinguali che mesiodistali, e il diametro del canale misurato a 5 mm dall'apice. Quando il diametro buccolinguale era 2,5 volte o più maggiore di quello del diametro mesiodistale, i canali sono stati classificati come di forma ovale.

Dopo essere stati lavati in acqua corrente, ogni dente è stato asciugato, montato su un attacco personalizzato e scansionato in uno scanner μCT (SkyScan 1174v2; Bruker-microCT, Kontich, Belgio) funzionante a 50 kV e 800 μA (filtro in Al da 0,5 mm). La scansione è stata eseguita con una rotazione di 180° attorno all'asse verticale con un passo di rotazione di 1°. La dimensione del pixel trasversale e la distanza di intersezione erano di 19,6 μm. Le immagini di ciascun campione sono state ricostruite (NRecon v.1.6.3, Bruker-microCT) fornendo sezioni trasversali assiali della loro struttura interna. Per ogni dente, è stata eseguita una valutazione per l'intera lunghezza del canale in circa 600–800 sezioni per campione. Il software CTAn v.1.12 (Bruker-microCT) è stato utilizzato per la valutazione 2-dimensionale (2D) (area, perimetro, rotondità, diametro maggiore e diametro minore) e 3D (volume, area superficiale e indice del modello di struttura) del canale radicolare. L'indice del modello di struttura (SMI) implica una misurazione della convessità della superficie in una struttura 3D. Una piastra ideale, un cilindro e una sfera hanno valori SMI di 0, 3 e 4, rispettivamente. Il software CTVol v.2.2.1 (Bruker-microCT) è stato utilizzato per la visualizzazione e la valutazione qualitativa dei campioni.

Ogni canale radicolare è stato negoziato con un K-file #10 (Dentsply Maillefer, Ballaigues, Svizzera) e il terzo coronale è stato allargato con un trapano in acciaio inossidabile LA Axxess #2 (SybronEndo, Orange, CA) utilizzando un movimento circonferenziale seguito da irrigazione con 5 mL di NaOCl al 2,5%. Successivamente, la patenza apicale è stata determinata inserendo un K-file di dimensione 10 nel canale radicolare fino a quando la sua punta era visibile all'apice del forame, e la lunghezza di lavoro (WL) è stata impostata 1,0 mm più corta di questa misura. I file manuali di dimensione 15 e 20 sono stati utilizzati alla WL per creare un percorso di scorrimento #20/.02.

Dai campioni iniziali (N = 100), 72 denti sono stati abbinati per creare 18 gruppi di quattro in base alle dimensioni morfologiche del canale radicolare valutate nella valutazione iniziale μCT. Un dente di ciascun gruppo di quattro è stato assegnato casualmente a 1 dei 4 gruppi sperimentali (n = 18). Dopo che i gruppi sono stati stabiliti, è stata utilizzata una moneta per definire quale gruppo di denti sarebbe stato trattato con ciascuna delle seguenti tecniche di preparazione del canale radicolare: SAF, WaveOne, Reciproc o sistemi ProTaper Universal. Dopo aver verificato l'assunzione di normalità (test di Shapiro-Wilk), il grado di omogeneità (baseline) dei 4 gruppi rispetto ai parametri precedentemente menzionati del canale radicolare è stato valutato utilizzando un'analisi della varianza unidirezionale con un intervallo di confidenza del 95%.

Preparazione del Canale Radicolare

Un strumento SAF di diametro 1,5 mm è stato inserito nel canale radicolare e azionato fino alla lunghezza di lavoro (WL) con un movimento di entrata e uscita utilizzando un manipolo vibrante (GentlePower Lux 20LP; KaVo, Biberach, Germania) combinato con una testa RDT3 (ReDent-Nova). Un'irrigazione continua con NaOCl al 2,5% è stata applicata durante tutta la procedura a un flusso di 5 mL/min utilizzando un apparecchio di irrigazione speciale (VATEA, ReDent-Nova). Gli strumenti WaveOne Large (40.08) e Reciproc R40 (40.06) sono stati introdotti nel canale fino a quando si è avvertita resistenza e poi attivati in movimento reciproco generato da un manipolo a contrangolo 6:1 (Sirona, Bensheim, Germania) alimentato da un motore elettrico (VDW Silver; VDW GmbH, Monaco, Germania). Gli strumenti sono stati mossi in direzione apicale utilizzando un movimento di picchiettamento di entrata e uscita di circa 3 mm di ampiezza con una leggera pressione apicale. Dopo 3 movimenti di picchiettamento, gli strumenti sono stati rimossi dal canale e puliti. Gli strumenti ProTaper Universal sono stati utilizzati in rotazione continua in senso orario (VDW Silver) utilizzando un delicato movimento di entrata e uscita in modo modificato dall'alto verso il basso. SX è stato utilizzato a due terzi della WL, S1 e S2 a WL 1 mm; e poi F1, F2, F3 e F4 alla WL. Ogni set di strumenti è stato utilizzato per allargare solo 2 canali.

Tutte le preparazioni sono state eseguite da 1 operatore (MAV) con esperienza clinica in tutti i sistemi. In tutti i gruppi, il tempo totale di preparazione è stato di 4 minuti e ha incluso solo strumentazione attiva. Una volta che ciascun strumento era stato negoziato fino alla fine del canale e aveva ruotato liberamente, è stato utilizzato con un movimento leggero di spazzolamento. Nei gruppi rotativi e reciprocanti, l'irrigazione ultrasonica passiva è stata eseguita ogni 15 secondi alla WL utilizzando un file K di dimensione #15 con un totale di 20 mL di NaOCl al 2,5%. Alla fine della preparazione, i canali sono stati lavati con 2 mL di EDTA al 17% per 5 minuti e 2 mL di acqua distillata per 1 minuto; i canali sono stati asciugati con punti di carta; e le radici sono state sottoposte a una scansione μCT postoperatoria e ricostruzione, applicando le impostazioni dei parametri iniziali.

Valutazione della Preparazione del Canale Radicolare

I modelli 3D dei canali radicolari sono stati ricostruiti sulla base delle scansioni μCT, e la sovrapposizione delle immagini pre e post preparazione è stata garantita mediante un software di registrazione precedentemente convalidato (Mosaic 0.05; Istituto di Comunicazione e Sistemi Informatici, Atene, Grecia). I modelli dei canali radicolari codificati a colori (il verde indica le superfici del canale preoperatorie e il rosso indica quelle postoperatorie) hanno consentito un confronto qualitativo dei canali radicolari abbinati prima e dopo la modellatura utilizzando il software CTVol v.2.2.1 (Bruker-microCT). CTAn v.1.12 (Bruker-microCT) è stato utilizzato per misurare l'area, il perimetro, la rotondità, il diametro maggiore, il diametro minore, il volume, la superficie e l'SMI. L'aumento medio (D) di ciascun parametro analizzato è stato calcolato sottraendo i punteggi per i canali trattati da quelli registrati per i corrispondenti non trattati. Le valutazioni 2D sono state eseguite per l'intera lunghezza del canale in un totale di 14.142 (SAF), 14.145 (WaveOne), 14.295 (Reciproc) e 14.325 (ProTaper Universal) sezioni trasversali.

Analisi Statistica

Poiché le assunzioni di normalità potevano essere verificate (test di Shapiro-Wilk), l'aumento medio (D) di ciascun parametro è stato confrontato utilizzando l'analisi della varianza a un fattore con il test post hoc di Tukey tra i gruppi e il test t per campioni appaiati all'interno dei gruppi utilizzando SPSS v17.0 per Windows (SPSS Inc, Chicago, IL) con il livello di significatività statistica fissato al 5%.

Risultati

Preoperatoriamente (Fig. 1A), le sezioni trasversali dei canali presentavano un profilo significativamente più piatto e con una forma irregolarmente affusolata sia nelle viste mesiodistale che buccolinguale (Fig. 1B e C). Dopo la preparazione, il contorno dei canali era più ampio e mostrava un affusolamento regolare in tutti i gruppi sperimentali (Fig. 1D). Le modifiche nella forma del canale, mostrate come sovrapposizioni di aree non preparate (verde) e preparate (rosso), mostravano aree intatte principalmente sul lato linguale del terzo medio (Fig. 1E). Il SAF ha portato a una rimozione della dentina più uniforme lungo il perimetro dei canali rispetto all'uso di strumenti reciprocanti o rotanti (Fig. 1F).

I risultati dell'analisi 2D e 3D sono dettagliati in Tabelle 1 e 2. Il test t per campioni appaiati ha rivelato che la preparazione ha aumentato significativamente tutti i parametri in tutti i gruppi (P < .05). Dopo la preparazione, il sistema SAF non ha mostrato differenze significative considerando alcuni parametri nei terzi coronali (perimetro), medi (area, perimetro, diametro maggiore, superficie) e apicali (perimetro, diametro maggiore, superficie) (P > .05). Complessivamente, un confronto tra i gruppi ha rivelato che SAF ha presentato l'aumento medio più basso, mentre WaveOne e ProTaper Universal hanno mostrato il più alto aumento medio nella maggior parte dei parametri analizzati (P < .05). Reciproc ha mostrato risultati intermedi in alcuni parametri nei terzi coronali (perimetro), medi (area, perimetro, volume e superficie) e apicali (area, perimetro, diametro maggiore, volume e superficie). L'analisi SMI non ha rivelato differenze statisticamente significative tra i gruppi (P > .05). Alla luce dei risultati attuali, l'ipotesi nulla testata è stata rifiutata.

Discussione

Lo studio attuale ha confrontato gli effetti di 3 sistemi a file singola recentemente sviluppati sulla geometria del canale radicolare utilizzando μCT. Un sistema rotante standard (ProTaper Universal) è stato utilizzato come tecnica di riferimento per il confronto. Il gruppo SAF ha presentato l'aumento medio più basso in tutti i parametri analizzati e, in alcuni casi, non è stata osservata alcuna differenza significativa nei valori medi prima e dopo la preparazione. Questo può essere spiegato dal fatto che il diametro minimo medio nella terza apicale del canale radicolare prima della preparazione (0,42 mm) superava l'ingrandimento massimo che un file da 1,5 mm è in grado di raggiungere (simile a uno strumento di dimensione 40), il che potrebbe aver interferito con la sua efficienza di taglio. È stato dimostrato che il SAF si espande nel canale e rimuove circonferenzialmente uno strato di dentina con un movimento di rettifica avanti e indietro. Nonostante il SAF porti a una rimozione della dentina più uniforme rispetto all'istrumentazione reciprocante o rotante, nello studio attuale tutti i sistemi hanno mostrato prestazioni simili in termini di quantità di pareti di dentina toccate. Il movimento di spazzolamento utilizzato negli altri gruppi può spiegare questa somiglianza.

Nei gruppi a movimento alternato e rotatorio, l'istrumentazione del canale radicolare ha portato a guadagni significativi nei volumi e nelle aree superficiali dei canali. Complessivamente, l'aumento medio più elevato dei parametri è stato osservato nei gruppi WaveOne e ProTaper rispetto a Reciproc. Nonostante alcune somiglianze tra gli strumenti WaveOne e Reciproc (azionati sotto movimento di reciprocità, stesso materiale e dimensione della punta), le differenze nei loro design trasversali e nei coni possono spiegare questi risultati. Reciproc ha una geometria a forma di S con doppio taglio, mentre WaveOne ha una sezione trasversale triangolare convessa modificata con superfici radiali alla punta e una sezione trasversale triangolare convessa nella parte centrale e coronale dello strumento, analoga agli strumenti ProTaper. Il design di Reciproc (bordi di taglio affilati e area trasversale più piccola) influisce anche sulla sua flessibilità e sull'efficienza di taglio in movimento di spazzolamento, il che può spiegare risultati simili a WaveOne e ProTaper in alcuni parametri. D'altra parte, la maggiore massa metallica di ProTaper F4 e WaveOne Large rispetto a Reciproc R40 potrebbe spiegare l'aumento medio più basso di altri parametri in quest'ultimo. L'aumento di SMI osservato in tutti i gruppi ha indicato che i canali sono diventati più rotondi dopo l'istrumentazione. Nonostante il fatto che non sia stata osservata alcuna differenza statistica tra i gruppi, i valori SMI più elevati nei gruppi ProTaper e WaveOne riflettono anche il loro maggiore cono e rigidità della punta rispetto ai sistemi Reciproc e SAF.

La valutazione qualitativa ha mostrato che tutti i gruppi presentavano aree non toccate principalmente sul lato linguale del terzo medio del canale. Nei canini mandibolari, il canale è stretto mesiodistalmente ma di solito molto esteso buccolingualmente. La parete linguale è quasi simile a una fessura rispetto alla parete buccale più grande, il che rende il canale una sfida da modellare e pulire e potrebbe spiegare questo risultato.

Purtroppo, i risultati attuali non possono essere confrontati direttamente con rapporti precedenti sulla valutazione della preparazione del canale radicolare con sistemi reciprocanti a causa delle differenze nell'approccio metodologico. Tuttavia, i risultati di questi studi hanno mostrato che la capacità di modellatura della tecnica a file singola è in accordo con quella della tecnica di preparazione a rotazione continua, come dimostrato nello studio attuale.

L'accuratezza e la riproducibilità del sistema μCT sono state verificate in precedenza e sono accettate come uno strumento scientifico importante per l'analisi delle diverse tecniche di modellatura. Poiché i canali a forma ovale rappresentano una sfida per qualsiasi sistema di preparazione, questo è stato il tipo di canale selezionato per lo studio attuale. Considerando che le variazioni nella geometria del canale prima delle procedure di modellatura sembrano avere più influenza sui cambiamenti che si sono verificati durante la preparazione rispetto alle tecniche di strumentazione stesse, nello studio attuale sono stati fatti diversi tentativi per creare una base affidabile, garantendo così la comparabilità dei gruppi.

Durante la preparazione del canale con il SAF, un dispositivo di irrigazione speciale è collegato a un tubo di silicone nello strumento, fornendo un flusso continuo di 20 mL di soluzione di NaOCl al 2,5%. L'attivazione aggiuntiva dell'irrigante mediante il suo movimento vibrante crea turbolenza nel canale radicolare, consentendo un continuo afflusso di soluzione fresca e favorendo una maggiore riduzione dei detriti rispetto agli strumenti rotanti. Considerando questa particolare caratteristica del sistema SAF, nel presente studio si è tentato di garantire un tipo, una quantità e un'attivazione simili della soluzione irrigante nei gruppi reciprocanti e rotanti.

Il tempo di preparazione dipende dalla tecnica, dal numero di strumenti utilizzati e dall'esperienza dell'operatore. Studi precedenti hanno mostrato che i sistemi reciprocanti richiedevano significativamente meno tempo per la preparazione rispetto agli strumenti rotanti. Pertanto, considerando che il tempo in cui uno strumento è utilizzato all'interno del canale radicolare può influenzare la quantità di rimozione della dentina, nel presente studio il tempo di preparazione includeva solo l'istrumentazione attiva ed è stato stabilito in 4 minuti sia per i gruppi reciprocanti che per quelli rotanti, per consentire un confronto con il gruppo SAF.

L'ingrandimento coronale, la ricerca del canale e la creazione preliminare di un percorso di scorrimento sono fondamentali per l'uso più sicuro degli strumenti rotanti in NiTi. Uno studio recente ha dimostrato che lo strumento WaveOne Primary ha prodotto meno modifiche nella curvatura del canale se utilizzato dopo un percorso di scorrimento, suggerendo che la presenza di un foro del canale più grande migliora le prestazioni dello strumento. Sebbene il produttore dello strumento Reciproc non raccomandi rigorosamente di creare un percorso di scorrimento, i canali radicolari sono stati esplorati e preflarati, e un K-file #20 è stato utilizzato per la dimensione apicale in tutti i gruppi sperimentali. Questo è stato fatto perché queste procedure riflettono le condizioni sotto le quali viene eseguito il trattamento del canale radicolare come raccomandato dal produttore di SAF. È interessante notare che solo nel terzo coronale non è stata osservata alcuna differenza statistica nell'aumento medio del diametro maggiore tra i gruppi e nella maggior parte dei parametri analizzati tra i gruppi reciprocanti e rotanti. Questi risultati devono essere interpretati con cautela perché non rappresentano l'efficacia dei sistemi di preparazione stessi ma anche l'azione aggiuntiva della fresa LA Axxess utilizzata per il flaring coronale.

Nello studio attuale, sono stati confrontati sia i sistemi reciprocanti che il ProTaper F4 come strumento finale perché hanno un diametro della punta equivalente a una dimensione ISO 40. È stato scelto anche uno strumento SAF da 1,5 mm perché la dimensione apicale risultante con questo strumento è solitamente almeno equivalente a un file #40. Gli strumenti sono stati utilizzati in direzione apicale con un movimento di picchiettamento in entrata e uscita con una leggera pressione secondo le istruzioni del produttore. Tuttavia, una volta che lo strumento aveva raggiunto la WL, è stato utilizzato con un movimento di spazzolamento leggero seguendo le raccomandazioni per la preparazione di canali a forma ovale, migliorando la pulizia delle recessi buccali e linguali. A causa del movimento di spazzolamento, l'aumento medio della regione apicale era equivalente a una dimensione di file #55 a #60 nei gruppi rotativi e reciprocanti. Clinicamente, ciò significa che se venisse scelta una tecnica a cono singolo per la procedura di otturazione, il cono master standardizzato deve essere preadattato alla WL.

Quindi, il concetto di utilizzare un singolo strumento in NiTi per preparare l'intero canale radicolare è interessante perché è economico e può accorciare la curva di apprendimento per i professionisti nell'adottare la nuova tecnica. Ulteriori studi di ricerca in vivo sono fortemente raccomandati per verificare l'efficacia clinica di questi strumenti per la modellazione del canale radicolare.

Conclusioni

All'interno delle limitazioni di questo studio ex vivo, si può concludere che l'ipotesi nulla secondo cui non c'è differenza tra sistemi a file singole e multiple nella preparazione di canali a forma ovale dei denti canini mandibolari deve essere respinta. I sistemi ProTaper Universal e WaveOne hanno presentato le maggiori variazioni dei parametri geometrici di base analizzati (area, perimetro, rotondità, diametro maggiore, diametro minore, volume, superficie, indice di modello strutturale) rispetto ai sistemi Reciproc e SAF. Tuttavia, utilizzati in un movimento di spazzolamento, tutti i sistemi hanno mostrato prestazioni simili in termini di quantità di pareti di dentina toccate. Nessuna delle tecniche è stata in grado di preparare completamente i canali radicolari a forma ovale.

Autore: Marco Aurélio Versiani, Graziela Bianchi Leoni, Liviu Steier, Gustavo De-Deus, Simone Tassani, Jesus Djalma Pécora, Manoel Damião de Sousa-Neto

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