Canali mesiali medi nei primi molari mandibolari: uno studio con micro-CT in diverse popolazioni

Abstract

Obiettivo: Descrivere gli aspetti morfologici dei canali mesiali medi (MMC) nei primi molari mandibolari utilizzando micro-CT.

Design: I primi molari mandibolari raccolti dalle popolazioni brasiliana (n = 136) e turca (n = 122) sono stati scansionati (dimensione voxel: 9.9 µm) e le radici mesiali con MMC (n = 48) valutate riguardo a diversi aspetti morfologici. L'incidenza di MMC in ciascuna popolazione è stata confrontata statisticamente utilizzando il test del Chi-quadro (α = 0.05).

Risultati: In generale, l'incidenza di MMC era del 18.6% (48 su 258 molari) ed era significativamente più alta nella popolazione brasiliana (n = 30; 22.1%) rispetto a quella turca (n = 18; 14.8%) (p < 0.05). In entrambe le popolazioni, la configurazione confluenti degli MMC era l'anatomia più frequente. La maggior parte dei campioni con MMC aveva 3 orifizi indipendenti (n = 26; 54.2%) e 3 forami apicali (n = 21; 43.8%). Il diametro minore medio dell'orifizio MMC (0.16 mm) era 3 volte inferiore rispetto agli altri orifizi (~0.50 mm). Nelle radici mesiali con configurazione indipendente (n = 3; 6.3%), i volumi medi (mm³) dei canali MMC, mesiobuccale (MBC) e mesiolinguale (MLC) erano 0.20 0.10, 0.75 0.28 e 0.88 0.19, rispettivamente. Nei campioni con confluenza canalare (n = 26; 54.2%), gli MMC si univano al MBC (n = 8; 16.7%), al MLC (n = 4; 8.3%) o a entrambi MBC e MLC (n = 14; 29.2%). Un doppio canale mesiale è stato osservato in solo 1 campione. Gli MMC con un forame indipendente sono stati osservati principalmente nei campioni brasiliani.

Conclusioni: L'incidenza di MMC era più alta nei molari brasiliani. La configurazione confluenti era la variazione anatomica più prevalente, mentre le configurazioni indipendenti e a forma di pinna, così come il doppio MMC, sono state trovate solo in pochi campioni.

Introduzione

Il principale obiettivo della terapia endodontica è prevenire o curare la parodontite apicale. Sfortunatamente, le procedure di pulizia e modellamento sono influenzate negativamente dall'anatomia altamente variabile dei canali radicolari. La presenza di canali aggiuntivi deve essere riconosciuta per evitare un'istruzione incompleta e la conservazione di batteri e delle loro tossine, che possono compromettere l'esito del trattamento del canale radicolare. Pertanto, la conoscenza dell'anatomia interna dei denti è un prerequisito per una terapia endodontica di successo (Vertucci, 1984).

La radice mesiale dei molari mandibolari presenta comunemente 1 canale mesiobuccale (MBC) e 1 canale mesiolinguale (MLC); tuttavia, altre configurazioni anatomiche sono state segnalate nella letteratura (de Pablo, Estevez, Peix Sanchez, Heilborn, & Cohenca, 2010). Nel 1974 , Barker, Parsons, Mills e Williams (1974) e Vertucci e Williams (1974) sono stati i primi autori a dimostrare la presenza di un canale extra e indipendente nella radice mesiale dei molari mandibolari utilizzando la tecnica di chiarificazione. Successivamente, Pomeranz, Eidelman e Goldberg (1981) hanno presentato uno studio in vivo completo descrivendo la sua morfologia e gestione clinica. Da allora, diversi autori hanno segnalato questa variazione anatomica che è stata definita canale intermedio (Fabra-Campos,1989), canale mesio-centrale (Navarro, Luzi, Garcia, & Garcia, 2007), terzo canale mesiale (Holtzmann, 1997), canale mesiale accessorio (Karapinar-Kazandag, Basrani, & Friedman, 2010), e canale mesiale medio (MMC) (Pomeranz et al., 1981; Azim, Deutsch, & Solomon, 2015; Baugh & Wallace, 2004; Bond, Hartwell, Donnelly, & Portell, 1988; Nosrat, Deschenes, Tordik, Hicks, & Fouad, 2015). Nella letteratura, questa variazione anatomica è stata trovata con una frequenza percentuale che varia dallo 0,26% (Kim, Kim, Woo, & Kim, 2013) al 46,15% (Azim et al., 2015).

Negli ultimi anni, l'imaging tomografico micro-computato (micro-CT) ha acquisito un'importanza crescente nello studio dei tessuti duri in endodonzia poiché offre una tecnica 3D riproducibile per la valutazione dell'anatomia del canale radicolare (Leoni, Versiani, Pécora, & Sousa-Neto, 2014; Ordinola-Zapata et al., 2013). Utilizzando questa tecnologia, Harris, Bowles, Fok e McClanahan, (2013) hanno trovato la presenza di più di 2 canali in qualsiasi punto della radice mesiale in 8 su 22 molari mandibolari (36,3%). Attualmente, la letteratura endodontica manca di una descrizione morfologica dettagliata dell'anatomia del MMC nei molari mandibolari. Pertanto, l'obiettivo di questo studio era descrivere gli aspetti morfologici del MMC nei primi molari mandibolari raccolti dalle popolazioni brasiliana e turca, utilizzando il sistema di imaging micro-CT.

Materiali e metodi

Dopo l'approvazione del comitato etico (protocollo #2013/145), sono stati selezionati e scansionati 258 molari mandibolari di primo grado a due radici, raccolti da popolazioni brasiliane (n = 136) e turche (n = 122), utilizzando un dispositivo micro-CT (SkyScan 1172; Bruker-microCT, Kontich, Belgio), a 100 kV, 100 µA e con una dimensione del voxel isotropico di 9.9 µm. Il sesso e l'età dei pazienti erano sconosciuti e i denti sono stati estratti per motivi non correlati a questo studio. La procedura di scansione è stata eseguita attraverso una rotazione di 180◦ attorno all'asse verticale, con un passo di rotazione di 0.4◦, utilizzando un filtro in alluminio spesso 0.5 mm. Dopo la ricostruzione delle immagini di proiezione acquisite in sezioni trasversali (NRecon v.1.6.9; Bruker-microCT), sono state ottenute rappresentazioni della superficie poligonale dell'anatomia interna delle radici mesiali che presentano MMC (Fig. 1) (CTAn v.1.14.4; Bruker-microCT) e classificate secondo a Pomeranz et al. (1981) in:

• Indipendente: tre canali indipendenti si estendono dalla camera pulpare all'apice;
• Finestra: nel terzo coronale, l'orifizio MMC è collegato all'orifizio MBC e/o MLC tramite un solco, ma i canali mesiali lasciano la radice in 3 forami separati;
• Confluente: l'MMC lascia la camera pulpare, separatamente o meno dagli altri canali mesiali, e si unisce al MBC e/o MLC tramite anastomosi trasversali, connessioni intercanaliche o istmo durante il suo tragitto verso il forame apicale.

È stata calcolata la distribuzione della frequenza in numero e percentuale delle diverse configurazioni dei canali radicolari. L'incidenza di MMC in ciascuna popolazione è stata confrontata statisticamente utilizzando il test del Chi-quadro con un livello di significatività fissato al 5% (SPSS v11.0 per Windows; SPSS Inc., Chicago, IL, USA). Inoltre, sono state eseguite le seguenti analisi utilizzando il software CTAn v.1.14.4 (Bruker-microCT): (1) numero, configurazione (indipendente o confluenti) e distanza degli orifizi dei canali mesiali a 1,5 mm coronale alla furcazione; (2) lunghezza e profondità (in mm) della confluenza degli orifizi; (3) diametri minori e maggiori (in mm) degli orifizi indipendenti; (4) larghezza della dentina (in mm) verso il lato della furcazione in relazione all'orificio MMC; (5) distanza (in mm) dal livello dell'orificio alla confluenza dell'MMC con gli altri canali mesiali; (7) volume (in mm³) dell'MMC, MBC e MLC nelle radici mesiali con configurazione indipendente; e (8) numero di forami.

Risultati

La Tabella 1 riassume il numero e la distribuzione della frequenza percentuale delle diverse configurazioni dei canali radicolari in 48 molari mandibolari di primo tipo con MMC. Complessivamente, l'incidenza di MMC era del 18,6% (48 su 258 molari mandibolari di primo tipo) ed era significativamente più alta nella popolazione brasiliana (n = 30; 22,1%) rispetto a quella turca (n = 18; 14,8%) (p < 0,05). L'anatomia confluenti era la variazione anatomica più frequente, comprendente il 73,3% (n = 22) e il 100% (n = 18) dei molari brasiliani e turchi con MMC, rispettivamente. Tra questo gruppo di denti, l'istmo è stato osservato nel 29,2% del campione (n = 14). Anatomie indipendenti (n = 3) e a forma di pinna (n = 4) sono state osservate solo nei campioni brasiliani, così come un doppio MMC (n = 1).

La Tabella 2 mostra alcuni aspetti morfologici del sistema del canale radicolare dei molari mandibolari di prima classe con MMC (n = 48). In generale, la maggior parte dei campioni aveva 3 orifizi indipendenti (n = 26; 54.2%) e 3 forami apicali (n = 21; 43.8%). La presenza di scanalature mesiali era più frequente nei molari brasiliani (n = 17; 56.6%) rispetto a quelli turchi (n = 5; 27.8%). L'orifizio MMC era confluito in MBC (n = 10; 20.8%), MLC (n = 8; 16.7%) e in entrambi gli orifizi MBC e MLC (n = 14; 8.3%) in 22 dei 48 radici mesiali. Nei campioni con 3 orifizi indipendenti (n = 26; 54.2%), il diametro minore medio degli orifizi MMC, MBC e MLC era rispettivamente 0.16, 0.46 e 0.50 mm, mentre il diametro maggiore era rispettivamente 0.40, 0.71 e 0.78 mm. In generale, il diametro dell'orifizio MMC era 2–3 volte inferiore rispetto agli altri orifizi. Nei campioni con confluenza dei canali (n = 26; 54.2%), MMC si univa a MBC (n = 8; 16.7%), MLC (n = 4; 8.3%), o a entrambi MBC e MLC (n = 14; 29.2%) nel suo percorso all'interno del sistema del canale radicolare. Nelle radici mesiali con configurazione indipendente (n = 3; 6.3%), il volume medio di MMC, MBC e MLC era rispettivamente 0.20 ± 0.10, 0.75 ± 0.28, e 0.88 ± 0.19 mm³.

La Fig. 2 illustra le distanze medie e l'intervallo di valori (in mm) tra alcuni punti di riferimento anatomici e il MMC dei primi molari mandibolari. Nei denti con confluenza degli orifizi (n = 22; 45,8%), la lunghezza media e la profondità del solco mesiale erano rispettivamente di 1.98 0.46 mm (intervallo 1.07–2.81 mm) e 1.54 ± 1.89 mm (intervallo 0.17–7.66). La distanza (in mm) dall'orificio alla confluenza del canale variava da 1.43 a 8.02 mm. Nei campioni con orifizi indipendenti (n = 26; 54.2%), l'orificio MMC si trovava alla stessa distanza media dagli orifizi MBC e MLC, mentre la larghezza della dentina (in mm) verso il lato della furcazione in relazione all'orificio MMC era di 1.33 ± 0.29 mm (intervallo 0.80–2.20).

Discussione

La presenza di un terzo canale nella radice mesiale dei primi molari mandibolari, noto come canale mesiale medio (MMC), è stata identificata in 20 ex vivo (Vertucci, 1984; Barker et al., 1974; Vertucci & Williams, 1974; Navarro et al., 2007; Karapinar-Kazandag et al., 2010; Harris et al., 2013; Ahmed, Abu-Bakr, Yahia, & Ibrahim, 2007; Shahi, Yavari, Rahimi, & Torkamani, 2008; Çalişkan, Pehlivan, Sepetçiog˘lu, Türkün, & Tuncer, 1995; de Carvalho & Zuolo, 2000; Gulabivala, Aung, Alavi, & Ng, 2001; Sert, Aslanalp, & Tanalp, 2004; Villegas, Yoshioka, Kobayashi, & Suda, 2004; Peiris, Pitakotuwage, Takaha- shi, Sasaki, & Kanazawa, 2008; Al-Qudah & Awawdeh, 2009; Chen, Yao, & Tong, 2009; Gu et al., 2010; Gulabivala, Opasanon, Ng, & Alavi, 2002; Wasti, Shearer, & Wilson, 2001) (Tabella 3) e 6 in vivo (Pomeranz et al., 1981; Fabra-Campos, 1989; Azim et al., 2015; Nosrat et al., 2015; Kim et al., 2013; Goel, Gill, & Taneja, 1991) (Tabella 4) studi, che contano più di 5220 radici mesiali. Tecniche di chiarificazione e radiografiche sono state utilizzate nella maggior parte di questi studi, e l'incidenza riportata di MMC variava dallo 0,82% al 37,5%. Indubbiamente, gli approcci metodologici convenzionali in questi studi sono stati utilizzati con successo per molti decenni, fornendo informazioni utili ai clinici riguardo all'anatomia interna dei denti. Tuttavia, le limitazioni intrinseche discusse ripetutamente nella letteratura endodontica riguardo alla loro mancanza di accuratezza nel rilevare canali extra, hanno incoraggiato la ricerca di metodologie più nuove che potrebbero potenzialmente superare le sfide anatomiche che la dentizione umana presenta. Pertanto, nonostante la considerevole quantità di informazioni riguardanti il MMC sia stata pubblicata fino ad oggi, esistono poche informazioni riguardo alla sua morfologia utilizzando metodologie contemporanee non distruttive altamente accurate, come il sistema di imaging micro-CT utilizzato nello studio presente.

In questo scenario, particolare attenzione deve essere prestata alle diverse incidenze di MMC riportate negli studi sopra menzionati (0,82–37,5%), che sono state spiegate attraverso la diversità nella dimensione del campione, nel disegno dello studio e/o nei fattori razziali (de Pablo et al., 2010; Nosrat et al., 2015; Kim et al., 2013; Walker, 1988; Sert et al., 2004; Al-Qudah & Awawdeh, 2009; Gu et al., 2010). Per quanto riguarda quest'ultimo, gli studi concordano sul fatto che l'etnia sia un fattore predisponente per le variazioni anatomiche come il numero di radici, ma non sono riusciti a dimostrare alcuna relazione diretta tra etnia e configurazione del sistema canalare (de Pablo et al., 2010). Uno studio recente ha trovato una differenza significativa nell'incidenza di MMC tra pazienti bianchi (12,2%) e non bianchi (29,4%), ma non riguardo all'etnia (Nosrat et al., 2015). Nello studio attuale, la differenza significativa nell'incidenza di MMC nelle popolazioni brasiliana (n = 30; 22,1%) e turca (n = 18; 14,8%) suggerisce che MMC nei molari mandibolari di primo grado possa essere correlata alla razza. È importante menzionare un aspetto significativo quando si valutano le variazioni anatomiche meno comuni (Al-Qudah & Awawdeh, 2009), che è l'analisi morfologica dettagliata di un gran numero di molari mandibolari di primo grado con MMC (n = 48), rispetto alle precedenti indagini anatomiche su questo argomento (Tabelle 3 e 4). Tuttavia, le popolazioni brasiliana e turca possono presentare una variabilità genetica a causa della coesistenza di più etnie. Pertanto, questi risultati devono essere interpretati con cautela poiché sono necessarie popolazioni più ampie di origini etniche note per raggiungere un adeguato potere statistico per l'associazione genetica (Hong & Park, 2012).

Alcuni autori supportano l'idea che i canali MMC possano essere facilmente localizzati nei pazienti di un'età più giovane, ma la loro incidenza diminuisce progressivamente con l'età (Tabella 4) (Pomeranz et al., 1981; Fabra-Campos, 1989; Azim et al., 2015; Nosrat et al., 2015; Kim et al., 2013; Goel et al., 1991). È stato anche ipotizzato che, durante la crescita della radice, il tessuto connettivo della polpa venga compresso dall'accumulo di dentina secondaria, che formerebbe partizioni dentinali verticali all'interno della cavità del canale radicolare, creando così 3 canali radicolari mesiali (Pomeranz et al., 1981; Peiris et al., 2008). Tuttavia, considerando che queste ipotesi non sono state provate da un esperimento, è anche possibile che alcune delle variazioni anatomiche trovate qui, come l'anatomia confluenti senza istmo (Fig. 1), non siano cambiamenti legati all'età, ma piuttosto configurazioni naturali dei canali.

Nella letteratura, sono stati descritti 3 principali aspetti morfologici del MMC riguardo alla sua relazione con gli altri principali canali radicolari nel dente mesiale dei molari mandibolari come anatomie indipendenti, a forma di fuso e confluenti (Pomeranz et al., 1981). Da un punto di vista clinico, questo sistema di classificazione è molto utile; tuttavia, ha una profondità limitata considerando l'enorme quantità di variazioni nell'anatomia del MMC (Fig. 1). In questo modo, in questo studio l'anatomia confluenti è stata suddivisa in con o senza istmo. Sfortunatamente, le limitazioni degli strumenti convenzionali nello studio di alcune caratteristiche del sistema canalare radicolare sono soggette a un'ampia gamma di interpretazioni (Peiris et al., 2008). Ad esempio, nella pratica clinica una fessura sottile e profonda può essere confusa con un canale radicolare extra, il che aiuta a spiegare l'alta incidenza di MMC (37,5%) recentemente riportata in uno studio in vivo utilizzando un microscopio operatorio dentale (Azim et al., 2015). In questo modo, la tecnologia micro-CT non distruttiva può consentire lo sviluppo di modelli 3D accurati dell'anatomia interna e assistere nell'ottenere dati morfometrici quantitativi che sono impossibili da acquisire utilizzando metodologie convenzionali come tecniche di chiarificazione, radiografia o sezionamento. Tuttavia, come qualsiasi altro approccio metodologico, la tecnologia micro-CT ha anche delle limitazioni: (i) le procedure di scansione e ricostruzione richiedono un tempo considerevole; (ii) la tecnica non è adatta per l'uso clinico; (iii) l'attrezzatura è piuttosto costosa; e (iv) la complessità delle procedure tecniche richiede una curva di apprendimento elevata e una conoscenza approfondita di software dedicati.

I miglioramenti nei sistemi di imaging digitale hanno anche consentito la valutazione in vivo dell'anatomia del canale radicolare utilizzando metodi non distruttivi, come la tomografia computerizzata a fascio conico (CBCT). È stato dimostrato che la CBCT è uno strumento di imaging più accurato e preciso per rilevare canali extra rispetto alla radiografia periapicale convenzionale. Kim et al. (2013) hanno utilizzato questa tecnologia per valutare 1952 molari mandibolari di primo grado provenienti da 976 pazienti e hanno trovato solo 2 denti con MMC (0,26%). Questa bassa incidenza può essere spiegata dal fatto che i sistemi CBCT sono ostacolati da una risoluzione spaziale insufficiente e da uno spessore di taglio per rilevare configurazioni anatomiche più complesse in cui sono presenti ramificazioni fini. Al contrario, la micro-CT fornisce una migliore valutazione delle strutture anatomiche fini grazie alla possibilità di utilizzare un tempo di esposizione più lungo e dimensioni di voxel inferiori rispetto alla CBCT durante le procedure di scansione. Tuttavia, fino ad oggi, solo 2 studi ex vivo hanno mirato a valutare l'incidenza di MMC nei molari mandibolari utilizzando la tecnologia micro-CT. Gu et al. (2010) hanno valutato 122 molari mandibolari di una popolazione cinese nativa e hanno trovato solo 1 dente (0,82%) con 3 canali radicolari indipendenti nella radice mesiale, mentre Harris et al. (2013) hanno riportato la presenza di MMC nel 36,36% del loro campione, che era superiore a quello dello studio attuale (18,6%; 48 su 258 molari mandibolari di primo grado); tuttavia, la dimensione limitata del campione (n = 22) di quel studio riduce l'impatto dei risultati (Harris et al., 2013).

L'orifizio MMC è spesso nascosto da una proiezione dentinale dell'aspetto mesiale delle pareti della camera pulpare, rendendo la sua individuazione difficile (Karapinar-Kazandag et al., 2010). Per trovare l'orifizio MMC, questa proiezione dentinale deve essere rimossa con attenzione sotto una migliore illuminazione e ingrandimento (Karapinar-Kazandag et al., 2010; de Carvalho & Zuolo, 2000), utilizzando punte ad ultrasuoni (Kontakiotis & Tzanetakis, 2007) o frese arrotondate a lungo gambo (Nosrat et al., 2015). Nello studio attuale, l'orifizio MMC è stato trovato in un solco di sviluppo tra il MBC e il MLC in 22 campioni (45.8%). In contrasto con la letteratura, in cui l'orifizio MMC è stato rilevato più vicino al MLC (Karapinar-Kazandag et al., 2010), è stata osservata un'incidenza più alta di confluenza con il MBC in entrambe le popolazioni (n = 10; 20.8%) (Tabella 2). Clinicamente parlando, un'esplorazione approfondita dei solchi tra gli orifizi mesiali è stata un fattore significativo per accedere a canali radicolari aggiuntivi (Karapinar-Kazandag et al., 2010; Azim et al., 2015). Tuttavia, la lunghezza (1.07–2.81 mm) e la profondità (0.17– 7.66 mm) di questo solco devono essere prese in considerazione durante la sua fresatura a causa dello spessore dentinale ridotto verso il lato della furcazione in relazione all'orifizio MMC (0.80–2.20 mm), il che aumenta il rischio di perforazione radicolare (Karapinar-Kazandag et al., 2010; Azim et al., 2015). Pertanto, sarebbe consigliabile che i clinici utilizzassero strumenti meno conici durante la preparazione dell'MMC per evitare un'eccessiva rimozione di dentina (Azim et al., 2015).

In conformità con studi precedenti (Tabelle 3 e 4), l'analisi del percorso del MMC ha mostrato che si è fuso con gli altri canali mesiali in un'alta percentuale del campione (73,3% e 100% dei molari mandibolari brasiliani e turchi, rispettivamente), a una distanza dal livello dell'orifizio che variava da 1,43 a 8,02 mm. La varietà di morfologie canalari osservate qui includeva anche 1 molare con un doppio MMC tra i molari brasiliani. Ad oggi, diversi studi hanno riportato questa variazione anatomica nella radice mesiale dei molari mandibolari (Goel et al., 1991; Kontakiotis & Tzanetakis, 2007).

Nella pratica clinica, mentre la preparazione e la disinfezione di anatomie indipendenti e fini sono relativamente facili, le configurazioni dei canali ramificati e le ramificazioni intercanalari, come nell'anatomia confluenti, possono rendere difficile il completo debridement del sistema canalare. Poiché l'istrumentazione meccanica di queste aree è impraticabile, i nostri sforzi dovrebbero concentrarsi sulla consegna e attivazione efficienti degli irriganti per ottenere una corretta disinfezione (de Pablo et al., 2010; Gulabivala et al., 2001) evitando la successiva necessità di ritratamento o intervento chirurgico. Se la chirurgia diventa necessaria in radici con MMC, l'anatomia naturale viene alterata e devono essere affrontate ulteriori caratteristiche anatomiche come istmi non debridi, anastomosi trasversali, connessioni laterali o forami multipli (Leoni et al., 2014). In questo modo, il microscopio chirurgico (Karapinar-Kazandag et al., 2010; Azim et al., 2015; Nosrat et al., 2015; Kim et al., 2013; de Carvalho & Zuolo, 2000) e l'ultrasuono (Reeh, 1998) aiuterebbero i clinici a visualizzare meglio l'apice, incorporando tutti i canali e l'istmo nella preparazione dell'estremità radicolare per garantire un completo debridement e sigillatura del sistema canalare (Leoni et al., 2014).

Autori: Marco Aurélio Versiani, Ronald Ordinola-Zapata, Ali Keleş, Hatice Alcin, Clóvis Monteiro Bramante, Jesus Djalma Pécora, Manoel Damião Sousa-Neto