Mappatura 3D delle aree irrigate dello spazio del canale radicolare tramite micro-tomografia computerizzata

Abstract

Obiettivi: Lo scopo di questo studio era introdurre una metodologia per mappare la diffusione dell'irrigante all'interno dello spazio del canale radicolare utilizzando la microtomografia computerizzata (micro-CT).

Materiali e metodi: Sono stati selezionati molari mandibolari con configurazioni canalari di tipo I e II di Vertucci, e sono state effettuate quattro scansioni utilizzando una risoluzione isotropica di 19,5 μm per dente: prima del trattamento (S1), dopo il percorso di guida (S2) e dopo la preparazione del canale radicolare (S3 e S4). Una soluzione di contrasto (CS) è stata utilizzata per irrigare i canali nelle fasi S2 e S4. Sono state calcolate le aree superficiali toccate e non toccate dei canali, il volume delle aree prive di irrigante e la percentuale di volume occupata dalla CS. Sono stati inoltre valutati la densità, la tensione superficiale e il modello di diffusione della CS e del 2,5 % di NaOCl.

Risultati: Nel tipo I della radice mesiale, c'è stato un aumento della percentuale di volume delle aree irrigate liberamente dai passaggi di preparazione S2 a S4, mentre nelle radici distali e nella radice mesiale di tipo II è stata osservata una diminuzione delle aree prive di irrigante. L'uso della CS ha permesso la quantificazione dell'area superficiale toccata e del volume del canale radicolare occupato dalla soluzione irrigante. La densità (g/mL) e la tensione superficiale (mN/m) della CS e del 2,5 % di NaOCl erano rispettivamente 1,39 e 47,5, e 1,03 e 56,2. Inoltre, è stato osservato un modello di diffusione simile della CS e del 2,5 % di NaOCl in un ambiente simulato del canale radicolare.

Conclusioni: Questo studio ha introdotto una nuova metodologia per mappare la soluzione irrigante nelle diverse fasi della preparazione del canale radicolare e si è dimostrata utile per la quantificazione volumetrica in situ e la valutazione qualitativa della diffusione dell'irrigazione e delle aree prive di irrigante.

Rilevanza clinica: La tecnologia della microtomografia computerizzata può fornire una conoscenza completa dell'efficacia del lavaggio da parte dei diversi irriganti e sistemi di somministrazione al fine di prevedere le condizioni ottimali di pulizia e disinfezione dello spazio del canale radicolare.

Introduzione

Sin dall'inizio del concetto di pulizia e modellamento da parte di Schilder, l'uso di strumenti e sostanze chimiche è rimasto il paradigma centrale della terapia del canale radicolare. Tuttavia, particolarmente nei sistemi di canali radicolari con connessioni intercanalari, isthmi e pinne, una pulizia e modellamento adeguati dello spazio del canale radicolare è un compito ben noto e difficile. I progressi all'avanguardia con l'analisi della microtomografia computerizzata (micro-CT) hanno portato nuove prospettive sulla qualità complessiva della preparazione meccanica dello spazio del canale radicolare, confermando l'incapacità degli strumenti di modellamento di agire all'interno della complessità anatomica del canale radicolare; in generale, la quantità di superficie del canale radicolare preparata meccanicamente è frequentemente al di sotto del 60 %.

Questi risultati meccanici substandard compromettono certamente la disinfezione intracanalare poiché il tessuto pulpare o il biofilm possono rimanere intatti nelle aree di dentina non strumentate, offrendo la possibilità ai microrganismi di ricolonizzare il sistema canalare, portando a un fallimento del trattamento. Pertanto, l'uso di un protocollo di irrigazione efficiente gioca un ruolo fondamentale per ottimizzare la qualità finale della disinfezione intracanalare. In questo modo, sono stati compiuti notevoli sforzi scientifici per migliorare l'efficienza complessiva delle soluzioni di irrigazione, così come dei metodi di somministrazione, con l'obiettivo di spingere i prodotti chimici nelle aree difficili da raggiungere del canale radicolare.

Durante la preparazione chemomeccanica, la diffusione e il lavaggio dell'irrigante attraverso lo spazio canalare possono essere ostacolati da diversi fattori, come la configurazione anatomica imprevedibile del canale radicolare, il limitato scambio e volume dell'irrigante, le proprietà fisico-chimiche della soluzione, la formazione di gas intracanalari e soprattutto dalla tecnica di somministrazione della soluzione. Utilizzando l'irrigazione con siringa, la penetrazione della soluzione dipenderà dalla distanza della punta dell'ago dalla lunghezza di lavoro, dalla portata e dal design dell'ago. Il rinnovamento dell'irrigante avverrà solo 1 mm oltre la punta di un ago a ventola laterale se viene utilizzata una portata elevata; al contrario, quando si utilizza una portata bassa, la sostituzione dell'irrigante nel terzo apicale potrebbe non essere sufficiente.

Per comprendere l'effetto intracanalare degli irriganti attraverso diversi protocolli di irrigazione, sono stati utilizzati diversi modelli sperimentali, tra cui sezioni trasversali istologiche, dinamica dei fluidi computazionale (CFD), scanalature create artificialmente e l'uso clinico di soluzioni radiopache. Tuttavia, questi modelli sperimentali sono limitati a fornire dati quantitativi—come il CFD—o a consentire una valutazione in situ—come i modelli istologici. Nessuno di essi consente una valutazione 3D in situ dell'efficacia di diffusione di un dato irrigante o dei metodi di somministrazione dell'irrigazione all'interno dello spazio del canale radicolare. Pertanto, il modello sperimentale quasi ideale dovrebbe superare queste limitazioni, consentendo una valutazione quantitativa volumetrica in situ affidabile dell'efficacia dell'irrigazione. Dovrebbe anche essere in grado di tracciare tridimensionalmente se gli irriganti raggiungono aree difficili dello spazio del canale radicolare, principalmente quelle non toccate dagli strumenti, offrendo una comprensione più profonda e completa delle capacità e delle limitazioni dei diversi protocolli di irrigazione. In ultima analisi, guiderebbe la ricerca verso la ricerca del requisito di una piena microcircolazione degli irriganti nelle complessità anatomiche del sistema del canale radicolare.

L'obiettivo di questo studio metodologico era introdurre un modello 3D per tracciare la diffusione dell'irrigante all'interno del canale radicolare utilizzando un approccio micro-CT. L'area totale della superficie del canale e il volume del canale radicolare sono stati quantificati e confrontati con l'area del canale toccata dagli strumenti e il volume occupato dall'irrigante, dopo diversi passaggi trans-operatori sequenziali. I vantaggi di questo metodo rispetto agli approcci convenzionali così come le sue limitazioni sono stati affrontati con attenzione.

Materiali e metodi

Criterio di selezione dei denti

Ventidue molari di prima estrazione umani mandibolari con apici completamente formati e radici dritte sono stati selezionati da un pool di denti estratti, decoronati leggermente sopra la giunzione cemento-smalto e conservati in fiale di plastica individuali etichettate contenenti una soluzione di timolo allo 0,1%. I denti sono stati estratti per motivi non correlati a questo studio e inizialmente selezionati in base a radiografie effettuate sia in direzione bucco-linguale che mesio-distale per rilevare eventuali ostruzioni del canale radicolare. Al fine di ottenere una panoramica generale dell'anatomia del canale radicolare, questi denti sono stati pre-scansionati a bassa risoluzione (60 μm) utilizzando un scanner micro-CT (SkyScan 1174v2; Bruker microCT, Kontich, Belgio). Sulla base dei modelli 3D di questo set di immagini pre-scansionate, sono stati selezionati due denti con lunghezze simili e presentanti un sistema di configurazioni del canale di tipo I e II di Vertucci nella radice mesiale, rispettivamente, e solo un canale distale, e sono stati scansionati nuovamente a una risoluzione isotropica di 19,7 μm. Gli altri denti sono stati conservati per ulteriori utilizzi.

Preparazione e irrigazione del canale radicolare

I canali sono stati negoziati fino alla lunghezza con un K-file di dimensione 10 (Dentsply Maillefer, Ballaigues, Svizzera), e i terzi coronali sono stati allargati con un trapano LA Axxess di dimensione 2 (SybronEndo, Orange, CA, USA) in un manipolo a bassa velocità utilizzando un movimento circonferenziale. L'allargamento è stato seguito da irrigazione con 5 mL di NaOCl al 2,5 % somministrato in una siringa con un ago da 30 gauge (NaviTip; Ultradent Products Inc., South Jordan, UT, USA) fino alla penetrazione più profonda dell'ago. La patenza è stata confermata inserendo un K-file di dimensione 10 attraverso il forame apicale prima e dopo il completamento della preparazione del canale radicolare. La lunghezza di lavoro (WL) è stata stabilita a 1 mm dalla lunghezza del canale. Successivamente, l'apice di ciascun dente è stato coperto con colla calda e flessibile che è stata lasciata solidificare creando un sistema di canale radicolare chiuso. Questa configurazione consente la ricapitolazione della patenza del canale ma previene l'estrusione di fluidi dal forame apicale durante la preparazione del canale.

Un percorso di scorrimento è stato stabilito mediante preparazione rotativa in NiTi fino a uno strumento di dimensione 20, conico 0.04 (Mtwo; VDW, Monaco, Germania), e i canali sono stati irrigati con 2 mL di NaOCl al 2,5 %. Dopo, la soluzione irrigante è stata aspirata utilizzando una punta capillare .014 (Ultradent Products Inc.) attaccata a una pompa di aspirazione ad alta velocità, per 1 minuto, con un movimento delicato su e giù, seguito dall'asciugatura con punti di carta assorbente di dimensione 20 per 5 secondi ciascuno. Successivamente, il campione è stato fissato su un attacco personalizzato all'interno di un micro-CT scanner (SkyScan 1174v2), e i canali radicolari sono stati immediatamente riempiti con mezzo di contrasto intravascolare (Ioditrast® 76, Justesa, Messico) utilizzando irrigazione a pressione positiva con un ago NaviTip da 30 gauge (Ultradent) fino alla penetrazione intracanalare più profonda possibile dell'ago. La soluzione estrusa è stata aspirata adiacente all'apertura coronale evitando che qualsiasi soluzione si ritirasse dalla superficie esterna della radice. Successivamente, i denti riempiti con la soluzione di contrasto (CS) sono stati nuovamente scansionati.

Dopo l'aspirazione completa del CS, confermata dall'esame radiografico, i canali radicolari mesiali e distali sono stati preparati utilizzando strumenti WaveOne Small e Large (Dentsply Maillefer, Ballaigues, Svizzera), rispettivamente, alimentati da un motore elettrico a coppia limitata (VDW Silver; VDW, Monaco di Baviera, Germania), secondo le raccomandazioni dei produttori. L'irrigazione è stata eseguita esattamente nello stesso modo per tutti i campioni utilizzando 25 mL di ipoclorito di sodio al 2,5 % somministrato in una siringa con un ago NaviTip da 30 gauge (Ultradent Products Inc.) inserito a 1 mm dalla WL. Dopo una nuova scansione, i canali radicolari sono stati asciugati in vuoto e riempiti nuovamente con il CS, e una scansione finale è stata eseguita.

Analisi Micro-CT

Quattro scansioni ad alta risoluzione sono state effettuate per dente: prima del trattamento (S1), dopo il percorso di scorrimento (S2; con CS), dopo la preparazione del canale radicolare (S3; senza CS) e dopo la preparazione del canale radicolare (S4; con CS). Le lunghezze dei denti sono state scansionate a 50 kV, 80 μA, con una dimensione del pixel isotropica di 19,7 μm, eseguita con una rotazione di 180° attorno all'asse verticale, tempo di esposizione della camera di 7.000 ms, passo di rotazione di 0,6° e media dei fotogrammi di 2. I raggi X sono stati filtrati con un filtro in alluminio da 500 μm, e una correzione del campo piatto è stata effettuata il giorno prima della scansione per correggere le variazioni nella sensibilità dei pixel della camera. Le immagini sono state ricostruite utilizzando NRecon v.1.6.3 (Bruker microCT) con una correzione dell'indurimento del fascio del 15 %, levigatura di 2 e un intervallo del coefficiente di attenuazione di −0,013–0,11, fornendo 700–900 sezioni trasversali assiali della struttura interna di ciascun campione.

È stata garantita la sovrapposizione dei dataset pre- e post-preparazione con il software PMOD (PMOD Technologies Ltd., Zurigo, Svizzera). Per il calcolo dei parametri e delle rappresentazioni superficiali dello spazio del canale radicolare e del CS, le immagini in scala di grigi originali sono state elaborate con una leggera filtrazione passa-basso gaussiana per la riduzione del rumore, e una soglia di segmentazione automatica è stata utilizzata per costruire rappresentazioni superficiali poligonali della dentina, del canale radicolare e del CS, utilizzando il software CTAn v.1.12 (Bruker microCT). I diversi livelli di contrasto del CS, le aree prive di irrigante e la dentina hanno fornito un'eccellente segmentazione dei campioni. Modelli codificati a colori (verde, nero e blu indicano rispettivamente l'anatomia originale del canale radicolare, il CS e le aree prive di irrigante) hanno consentito un confronto qualitativo del modello di diffusione del CS e della posizione delle aree prive di irrigante durante le diverse fasi della preparazione del canale radicolare utilizzando il software CTVol v.2.2.1 (Bruker microCT).

Separatamente e per ogni sezione, sono state scelte aree di interesse per consentire il calcolo di (a) le aree superficiali dei canali non toccate dagli strumenti; (b) il volume totale e l'area superficiale del canale radicolare; (c) il volume totale del CS; (d) il volume dello spazio del canale radicolare non riempito con il CS (aree senza irrigante) e (e) aree superficiali dei canali toccate e non toccate dal CS, utilizzando il software CTAn v.1.12 (Bruker microCT). Successivamente, è stato utilizzato il software DataViewer v.1.4.4 (Bruker microCT) per la valutazione qualitativa bidimensionale delle aree di bolle di gas intrappolate a diversi livelli del canale radicolare.

Ripetibilità metodologica

Dopo la scansione finale (S4), i canali radicolari sono stati asciugati in vuoto e la rimozione del CS è stata confermata mediante esame radiografico. Successivamente, i canali radicolari sono stati nuovamente riempiti con il CS utilizzando il protocollo sopra menzionato, e una nuova scansione utilizzando i parametri precedentemente descritti è stata eseguita. Questa procedura è stata ripetuta cinque volte (una scansione al giorno per cinque giorni consecutivi) per ogni campione e il volume delle aree senza irrigante per canale radicolare è stato calcolato utilizzando il software CTAn v.1.12 (Bruker microCT). La ripetibilità delle misurazioni è stata verificata misurando il coefficiente di correlazione interclassi (ICC) utilizzando MedCalc per Windows versione 13.1.2.0 (MedCalc Software bvba, Ostenda, Belgio).

Validazione del CS

È stata utilizzata una replica trasparente in resina di un dente anteriore mascellare (TrueTooth™ #9-001; DELendo, Santa Barbara, CA, USA) come modello standard intracanalare in vitro per valutare qualitativamente la diffusione delle soluzioni di irrigazione. Dopo la decoronazione della replica, è stata eseguita la preparazione del canale utilizzando il protocollo sopra menzionato per le radici distali dei molari mandibolari. Successivamente, l'uscita apicale della replica è stata chiusa utilizzando cera adesiva. Poi, il canale è stato irrigato con 1 mL del CS mescolato con 0.1 mL di inchiostro indiano utilizzando un NaviTip di calibro 27 (Ultradent Products Inc.) inserito fino a 3 mm vicino all'apice. La replica del canale radicolare riempito è stata posizionata sopra una fonte di luce bianca e fotografata utilizzando una fotocamera digitale ad alta risoluzione (Sony Nex-7; Sony, Shinagawa, Giappone). Successivamente, il canale è stato risciacquato con 20 mL di acqua del rubinetto e la replica è stata vibrata ultrasonicamente fino a quando non è stata vista alcuna traccia del CS mescolato con inchiostro indiano nel canale radicolare. Dopo l'aspirazione, il canale è stato irrigato con 1 mL di NaOCl al 2,5 % mescolato con 0,1 mL di inchiostro indiano e immediatamente fotografato nelle stesse condizioni. Questa piccola quantità di inchiostro indiano mescolata con gli irriganti ha permesso la valutazione visiva della diffusione delle soluzioni su uno schermo di computer ad alta risoluzione.

La tensione superficiale, la densità e il modello di diffusione intra-canalare sono stati analizzati per certificare la somiglianza fisico-chimica tra le soluzioni di contrasto e di ipoclorito di sodio, miscelate o meno con inchiostro indiano.

La tensione superficiale è stata misurata con un tensiometro ottico automatico (Dataphysics OCA20 Measuring System; Dataphysics, Filderstadt, Germania) mediante l'analisi della forma della goccia pendente. In questo metodo, la forma esterna di una goccia di liquido appesa a un beccuccio di siringa, fotografata utilizzando una camera CCD, è determinata dall'equilibrio di due forze. Una è l'effetto della forza del peso che allunga la goccia in direzione verticale, e l'altra agisce sulla tensione superficiale superiore, mantenendo la goccia in forma sferica per minimizzare la superficie. Caratteristico per l'equilibrio è il cambiamento nella curvatura lungo il contorno della goccia. Questo equilibrio di forze è descritto matematicamente dal confronto di Young-Laplace. Nello studio attuale, un'analisi dettagliata del contorno della goccia e del limite di tensione superficiale è stata determinata automaticamente con il software SCA 22 Surface and Interfacial (Dataphysics). La densità è stata calcolata dividendo la massa per unità di volume di ciascuna delle soluzioni irriganti.

Risultati

Analisi Micro-CT

Le tabelle 1 e 2 mostrano la percentuale di volume del canale radicolare riempito con il CS e le aree senza irrigante, così come le percentuali delle superfici del canale radicolare toccate e non toccate dal CS dopo il tracciamento del percorso e la preparazione completa del canale radicolare. La valutazione del canale radicolare preparato senza contrasto (S3) ha mostrato che le percentuali delle superfici del canale non toccate dagli strumenti nelle radici mesiali e distali erano rispettivamente 57.4 e 11.8 % nel molare di tipo I e 35.3 e 9.5 % nel molare di tipo II. Nella configurazione del canale radicolare di tipo I, l'area superficiale del canale mesiale toccata dal CS è diminuita dal 89.9 al 83.4 % dopo la preparazione del canale radicolare. Contemporaneamente, la percentuale di volume delle aree senza irrigante è aumentata dal 13.1 al 23.2 %. D'altra parte, nelle radici distali e nella configurazione del canale radicolare di tipo II, l'area superficiale del canale radicolare toccata dal CS è progressivamente aumentata seguita da una riduzione del volume delle aree senza irrigante. I modelli tridimensionali dei canali radicolari, del CS e delle aree senza irrigante, così come le sezioni trasversali delle radici a diversi livelli, mostrano che i canali radicolari in entrambi i campioni erano progressivamente riempiti con il CS dal tracciamento del percorso fino alla preparazione completa del canale radicolare insieme alla riduzione delle aree senza irrigante (Fig. 1 e 2).

Ripetibilità metodologica

I risultati dell'analisi statistica ICC hanno mostrato che il grado di coerenza tra le misurazioni del volume delle aree senza irrigante era molto elevato (ICC=0.995, CI=0.981–0.999), indicando la ripetibilità del metodo.

Validazione del CS

Le immagini delle repliche risciacquate intracanalari hanno dimostrato una diffusione simile delle soluzioni miscelate con inchiostro indiano (contrasto e ipoclorito di sodio) in un ambiente simulato di canale radicolare (Fig. 3). Il CS ha mostrato una tensione superficiale che variava da 47.46 a 47.53 mN/m durante tutto il tempo della procedura sperimentale, mentre la soluzione di NaOCl al 2,5 % ha mostrato una rapida diminuzione della tensione superficiale, che si è stabilizzata a 56.2 mN/m dopo 250 s. Le densità del CS e del NaOCl al 2,5 % erano rispettivamente 1.39 e 1.03 g/mL. La quantità di inchiostro indiano mescolata con le soluzioni irriganti non ha influenzato i risultati della tensione superficiale e della densità.

Discussione

Il debridement incompleto dello spazio del canale radicolare è infatti critico per una disinfezione subottimale. Idealmente, sono necessarie soluzioni e protocolli di irrigazione efficienti per fornire una penetrazione del fluido tale da realizzare un flusso di micro-circolazione attraverso l'intricato anatomia del canale radicolare; questa è la logica utilizzata per controbilanciare la qualità subottimale del debridement ottenuta dalla tecnologia attualmente disponibile per ingrandire meccanicamente lo spazio del canale radicolare. Nonostante i diversi protocolli di irrigazione proposti negli ultimi decenni, la conoscenza tridimensionale completa e approfondita in situ della diffusione della soluzione all'interno dello spazio del canale radicolare utilizzando diversi regimi di irrigazione è ancora limitata. La penetrazione e la diffusione dell'irrigante nello spazio microambientale del canale radicolare possono essere principalmente considerate come il risultato del processo di dinamica dei fluidi promosso da un dato protocollo di irrigazione. In generale, la dinamica dei fluidi coinvolge le proprietà e le caratteristiche della soluzione irrigante e del metodo di somministrazione in sé, come velocità, pressione, densità e temperatura, in funzione dello spazio, del tempo e dell'ambiente. All'interno dello spazio del canale radicolare non standard, imprevedibile e intricato, la penetrazione dell'irrigante è notevolmente influenzata dalla dinamica dei fluidi. Inoltre, lo spazio del canale radicolare viene modificato dinamicamente dalle procedure di modellatura, che creano detriti capaci di bloccare la penetrazione dell'irrigante nelle aree dell'istmo, per esempio. Pertanto, un modello sperimentale volumetrico in situ è senza dubbio utile per fornire una migliore comprensione della penetrazione dell'irrigante all'interno dello spazio del canale radicolare e di come la dinamica dei fluidi sia influenzata dall'anatomia del canale radicolare e dall'istrumentazione meccanica.

Purtroppo, non esiste una base ben costruita sulla penetrabilità degli irriganti, poiché manca di modelli sperimentali in grado di fornire dati sia in situ che quantitativi. In generale, i modelli sperimentali in situ attualmente disponibili, come i metodi istologici, consentono un'osservazione qualitativa o quantitativa dei risultati surrogati sull'efficacia della pulizia, come la rimozione del tessuto pulpare, dei detriti dentinali o della pellicola di smalto. Questi approcci metodologici sono certamente in grado di fornire informazioni preziose sulla qualità delle procedure di pulizia e modellamento, che altrimenti non potrebbero essere ottenute, ma non sono in grado di mostrare alcuni fattori critici, come il volume della soluzione o le aree del canale radicolare effettivamente toccate dall'irrigante. Inoltre, l'approccio distruttivo di questi metodi rappresenta il suo principale svantaggio, poiché la condizione preoperatoria del canale radicolare è sconosciuta.

I modelli sperimentali, che utilizzano irregolarità artificiali, scanalature o estensioni nelle pareti del canale radicolare, consentono anche un confronto in situ della presenza di detriti prima e dopo l'irrigazione. Tuttavia, la presenza di detriti è un altro risultato surrogato, che indica indirettamente l'efficienza dell'irrigante. Inoltre, l'incapacità di fornire dati quantitativi e il grande divario tra l'anatomia naturale reale dello spazio del canale radicolare e le estensioni del canale radicolare create artificialmente rappresentano le sue limitazioni intrinseche. I modelli di dinamica dei fluidi computazionale (CFD), d'altra parte, forniscono un ambiente controllato standard calcolato, in cui diversi parametri relativi alla dinamica dei fluidi possono essere misurati e calcolati. Tuttavia, ha la limitazione cruciale di non essere un modello in situ, rendendolo incapace di simulare dinamicamente altri fattori clinici critici che potrebbero influenzare la dinamica dei fluidi durante l'irrigazione, come il tessuto pulpare, i frammenti di dentina, il fenomeno del blocco di vapore e, principalmente, l'intricata anatomia del canale radicolare.

Più recentemente, è stato introdotto l'uso della CS per visualizzare la soluzione irrigante nei canali radicolari utilizzando il metodo radiografico. Anche se è possibile fornire una valutazione in vivo nei denti umani, l'uso di una visualizzazione radiografica bidimensionale impedisce di tracciare il comportamento effettivo dell'irrigante, così come non fornisce dati volumetrici quantitativi. In parole povere, ciò significa che la ricerca attuale è inconcludente nel determinare se gli irriganti possano raggiungere le aree del canale radicolare dove gli strumenti di modellamento non possono agire.

Il modello sperimentale di micro-CT qui presentato supera diverse limitazioni mostrate dai metodi precedentemente citati, poiché fornisce una mappatura volumetrica quantitativa diretta e in situ dell'irrigante all'interno dello spazio del canale radicolare. Il volume di irrigazione può essere correlato, ad esempio, al volume totale del canale radicolare e per regione del canale, fornendo informazioni utili in 2D e 3D relative all'efficienza dell'irrigazione. Consente anche una visualizzazione tridimensionale dettagliata delle aree difficili da raggiungere, poiché è possibile correlare questa osservazione con la presenza di alcune irregolarità anatomiche o la presenza di detriti dentinali che per caso potrebbero bloccare la diffusione dell'irrigante.

Ad oggi, esiste attualmente un chiaro e importante divario di conoscenza se l'area non toccata dalla preparazione meccanica sia toccata dall'irrigante. Queste informazioni possono essere ottenute con il metodo proposto, correlando l'area superficiale toccata dall'irrigante con l'area superficiale toccata e non toccata dallo strumento nei diversi passaggi della preparazione del canale radicolare. In questo modo, un protocollo di irrigazione in grado di coprire aree più ampie del canale radicolare e quindi compensare meglio il debridement meccanico subottimale può essere identificato in modo evidente dal metodo attuale. Una quantificazione completa delle aree prive di irrigante può anche essere calcolata e correlata, ad esempio, al metodo di somministrazione dell'irrigante, al sistema di attivazione del fluido, alla penetrazione e al design dell'ago di irrigazione, alla configurazione del canale radicolare, alla quantità di detriti di tessuto duro o ai protocolli di modellamento.

Nell'ultimo decennio, la micro-CT ha acquisito un'importanza crescente in endodonzia, poiché offre una tecnica riproducibile che può essere applicata quantitativamente, così come qualitativamente per la valutazione tridimensionale del sistema del canale radicolare. Nello studio di diversi protocolli di irrigazione, questo approccio quantitativo può essere utilizzato per aumentare la potenza statistica e la riproducibilità degli studi comparativi ex vivo; cioè, i dati possono essere ulteriormente sottoposti a modelli statistici inferenziali per valutare la rilevanza dei diversi protocolli di irrigazione seguendo i parametri stabiliti. Questo aspetto interessante apre sicuramente una nuova valutazione metodologica per studiare l'efficienza dell'irrigazione, portando alla possibilità di una migliore comprensione del comportamento dell'irrigante in situ.

Nonostante questo nuovo approccio metodologico che consente una valutazione visiva e una quantificazione della soluzione irrigante e delle aree prive di irrigante utilizzando lo stesso campione in ogni fase del trattamento canalare, un'importante limitazione è che esamina solo una condizione statica dell'irrigante piuttosto che il processo di dinamica dei fluidi durante l'irrigazione. Tuttavia, questa è anche una limitazione presente nella maggior parte degli studi precedenti. Un'altra limitazione del metodo attuale è che è necessario un CS per identificare e separare la soluzione dai tessuti dentali duri, come la dentina. Nonostante l'analisi fisico-chimica del CS e del 2,5 % NaOCl abbia presentato valori simili, non erano gli stessi. La tensione superficiale del CS ha presentato valori inferiori rispetto alla soluzione di 2,5 % NaOCl, mentre la densità era più alta in quest'ultima. Pertanto, la diffusione del CS nello spazio del canale radicolare potrebbe seguire un modello diverso rispetto al NaOCl. Tuttavia, l'esperimento di controllo in repliche trasparenti dei denti ha rivelato un modello di diffusione molto simile per entrambe le soluzioni (Fig. 3), il che significa che questa leggera differenza potrebbe essere insignificante; cioè, ci si aspetta che il comportamento del CS sia molto vicino a quello della soluzione di NaOCl. Un'ulteriore preoccupazione con questo approccio metodologico sarebbe relativa al fatto che i valori calcolati e la distribuzione osservata del mezzo di contrasto all'interno del canale radicolare siano riproducibili utilizzando lo stesso dente più volte. Un'impostazione per garantire questa ripetibilità ha mostrato la veridicità del presente modello di micro-CT riguardo alla distribuzione delle aree prive di irrigante all'interno dello stesso canale radicolare in misurazioni consecutive.

Questo modello di controllo non ha l'intenzione di guidare i risultati di diffusione clinica, ma piuttosto di fornire un ambiente standard intra-canalare per confrontare visivamente la diffusione delle soluzioni. Pertanto, qualsiasi effetto del canale radicolare in plastica sulla bagnabilità e sulla diffusione della soluzione deve influenzare in modo simile entrambe le soluzioni, il che è irrilevante per lo scopo del modello. In breve, questo modello proposto di micro-CT è in grado di fornire una mappatura 3D in situ sulla penetrabilità dell'irrigazione nello spazio del canale radicolare; pertanto, c'è spazio per scoprire un CS simile alla soluzione convenzionale di NaOCl rispetto a quella qui inziata.

Una conoscenza approfondita dell'efficacia del lavaggio da parte di diversi irriganti e sistemi di somministrazione è di fondamentale importanza per prevedere le condizioni ottimali di pulizia e disinfezione dello spazio del canale radicolare. Poiché la qualità del debridement promossa dalla tecnologia attualmente disponibile per la pulizia e la modellazione dipende in gran parte dall'azione chimica degli irriganti, si sottolinea la necessità di perseguire irriganti e protocolli più efficienti per raggiungere la massima efficacia nell'irrigazione. Questo può essere ottenuto solo mediante l'ideazione di modelli sperimentali robusti, quantitativi e riproducibili per fornire una mappatura tridimensionale completa e affidabile del modello di diffusione dell'irrigazione all'interno delle complessità del sistema del canale radicolare, il che solleva il significato dell'attuale modello sperimentale in situ.

Il modello presentato consente una quantificazione in situ bidimensionale e tridimensionale di diversi parametri di esito relativi all'irrigazione nello spazio complesso del canale radicolare, come il volume della soluzione e l'area superficiale del canale radicolare toccata e non toccata dall'irrigante. Inoltre, essendo un modello sperimentale non distruttivo, consente di correlare questi parametri di esito a diversi aspetti che potrebbero influenzare la penetrazione dell'irrigante, come l'anatomia del canale radicolare e fattori legati all'istrumentazione, come i detriti di tessuto duro accumulati o il tessuto pulpare residuo, che possono aiutare a raggiungere linee guida basate su evidenze per procedure di irrigazione ottimali e sicure.

Autori: Marco Aurélio Versiani, Gustavo De-Deus, Jorge Vera, Erick Souza, Liviu Steier, Jesus D. Pécora, Manoel D. Sousa-Neto

Riferimenti:

1. Schilder H (1974) Pulizia e modellamento del canale radicolare. Dent Clin N Am 18:269–296
2. Ribeiro MVM, Silva-Sousa YT, Versiani MA, Lamira A, Steier L, Pécora JD, Sousa Neto MD (2013) Confronto dell'efficacia di pulizia di file auto-regolanti e sistemi rotanti nel terzo apicale di canali a forma ovale. J Endod 39:398–410. doi:10.1016/j.joen. 2012.11.016
3. De-Deus G, Souza EM, Barino B, Maia J, Zamolyi RQ, Reis C, Kfir A (2011) Il file auto-regolante ottimizza la qualità della detersione nei canali radicolari a forma ovale. J Endod 37:701–705. doi:10.1016/j.joen. 2011.02.001
4. Peters OA, Laib A, Gohring TN, Barbakow F (2001) Cambiamenti nella geometria del canale radicolare dopo la preparazione valutati mediante tomografia computerizzata ad alta risoluzione. J Endod 27:1–6
5. Versiani MA, Steier L, De-Deus G, Tassani S, Pécora JD, Sousa-Neto MD (2013) Studio di micro-tomografia computerizzata di canali a forma ovale preparati con il file auto-regolante, Reciproc, WaveOne e Protaper Universal. J Endod 39:1060–1066. doi:10.1016/j. joen.2013.04.009
6. Versiani MA, Pécora JD, Sousa-Neto MD (2011) Preparazione del canale radicolare flat-ovale con strumento file auto-regolante: uno studio di micro-tomografia computerizzata. J Endod 37:1002–1007. doi:10.1016/j.joen. 2011.03.017
7. Siqueira JF Jr, Alves FRF, Versiani MA, Roças IN, Almeida BM, Neves MAS, Sousa Neto MD (2013) Analisi batteriologica e micro-tomografica correlativa dei canali mesiali dei molari mandibolari preparati con file auto-regolanti, Reciproc e sistemi Twisted File. J Endod 39:1044–1050. doi:10.1016/j.joen.2013.04.034
8. Vera J, Siqueira JF Jr, Ricucci D, Loghin S, Fernandez N, Flores B, Cruz AG (2012) Trattamento endodontico a una contro due visite di denti con parodontite apicale: uno studio istobatteriologico. J Endod 38: 1040–1052. doi:10.1016/j.joen.2012.04.010
9. Nair PN, Henry S, Cano V, Vera J (2005) Stato microbico del sistema del canale radicolare apicale dei primi molari mandibolari umani con parodontite apicale primaria dopo il trattamento endodontico "a una visita". Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 99:231–252
10. Brito PR, Souza LC, Machado de Oliveira JC, Alves FR, De-Deus G, Lopes HP, Siqueira JF Jr (2009) Confronto dell'efficacia di tre tecniche di irrigazione nella riduzione delle popolazioni intracanalari di Enterococcus faecalis: uno studio in vitro. J Endod 35:1422–1427. doi: 10.1016/j.joen.2009.07.001
11. Gu LS, Kim JR, Ling J, Choi KK, Pashley DH, Tay FR (2009) Revisione delle tecniche e dei dispositivi di agitazione degli irriganti contemporanei. J Endod 35:791–804. doi:10.1016/j.joen.2009.03.010
12. Gulabivala K, Patel B, Evans G, Ng YL (2005) Effetti delle procedure meccaniche e chimiche sulle superfici del canale radicolare. Endod Topics 10: 103–122
13. Zehnder M (2006) Irriganti per canali radicolari. J Endod 32:389–398. doi:10. 1016/j.joen.2005.09.014
14. Boutsioukis C, Verhaagen B, Versluis M, Kastrinakis E, Wesselink PR, van der Sluis LW (2010) Valutazione del flusso dell'irrigante nel canale radicolare utilizzando diversi tipi di aghi mediante un modello di dinamica dei fluidi computazionale non stazionario. J Endod 36:875–879. doi:10.1016/j.joen.2009.12. 026
15. Boutsioukis C, Lambrianidis T, Kastrinakis E (2009) Flusso dell'irrigante all'interno di un canale radicolare preparato utilizzando vari flussi: uno studio di dinamica dei fluidi computazionale. Int Endod J 42:144–155. doi:10.1111/j.1365- 2591.2008.01503.x
16. Vera J, Hernandez EM, Romero M, Arias A, van der Sluis LW (2012) Effetto del mantenimento della patenza apicale sulla penetrazione dell'irrigante nei due millimetri apicali di canali radicolari grandi: uno studio in vivo. J Endod 38:1340–1343. doi:10.1016/j.joen.2012.06.005
17. Nadalin MR, Perez DE, Vansan LP, Paschoala C, Sousa-Neto MD, Saquy PC (2009) Efficacia di diversi protocolli di irrigazione finale nella rimozione dei detriti in canali radicolari appiattiti. Braz Dent J 20:211–214. doi: S0103-64402009000300007
18. Gao Y, Haapasalo M, Shen Y, Wu H, Li B, Ruse ND, Zhou X (2009) Sviluppo e validazione di un modello di dinamica dei fluidi computazionale tridimensionale per l'irrigazione del canale radicolare. J Endod 35:1282– 1287. doi:10.1016/j.joen.2009.06.018
19. van der Sluis LW, Gambarini G, Wu MK, Wesselink PR (2006) L'influenza del volume, del tipo di irrigante e del metodo di lavaggio sulla rimozione dei detriti di dentina artificialmente posizionati dal canale radicolare apicale durante l'irrigazione ultrasonica passiva. Int Endod J 39:472–476. doi:10.1111/j. 1365-2591.2006.01108.x
20. Vera J, Arias A, Romero M (2012) Movimento dinamico delle bolle di gas intracanalari durante le procedure di pulizia e modellamento: l'effetto del mantenimento della patenza apicale sulla loro presenza nei terzi medio e cervicale dei canali radicolari umani: uno studio in vivo. J Endod 38: 200–203. doi:10.1016/j.joen.2011.10.026
21. Vera J, Arias A, Romero M (2011) Effetto del mantenimento della patenza apicale sulla penetrazione dell'irrigante nel terzo apicale dei canali radicolari durante l'irrigazione ultrasonica passiva: uno studio in vivo. J Endod 37:1276–1278. doi:10.1016/j.joen.2011.05.042
22. Vertucci FJ (1984) Anatomia del canale radicolare dei denti permanenti umani. Oral Surg Oral Med Oral Pathol 58:589–599
23. Paqué F, Laib A, Gautschi H, Zehnder M (2009) Analisi dell'accumulo di detriti di tessuto duro mediante scansioni di tomografia computerizzata ad alta risoluzione. J Endod 35:1044–1047. doi:10.1016/j.joen.2009.04.026