Giugno 2015

L’allargamento apicale progressivo contribuisce all’eccessiva rimozione di dentina in canali radicolari curvi: valutazione per gradi della qualità della sagomatura con MicroCT

ElAyouti A., Dima E., Judenhofer MS., Löst C., Pichler BJ.

J Endod 2011; 37: 1580-1584

Per allargamento apicale progressivo (IAE) s’intende la sagomatura dei canali radicolari sino ad un diametro apicale di fine preparazione maggiore rispetto a quelli convenzionalmente ricercati: diametri variabili da 0.40 mm a 0.60 mm ed anche maggiori in canali ampi. E’ stato dimostrato che un IAE può migliorare l’efficacia dell’irrigazione e la qualità dell’otturazione dei canali radicolari. Tuttavia non è ancora stata verificata la possibilità di assicurare una preparazione completa dell’outline (contorno) della sezione canalare negli ultimi mm apicali. L’obiettivo del presente lavoro è determinare la possibilità di ottenere una preparazione completa di canali curvi con un progressivo allargamento apicale e valutare progressivamente la qualità della sagomatura utilizzando scansioni multiple con MicroCT (microcomputed tomography).

Materials and Methods

Radiografie e acquisizioni MicroCT preoperatorie sono state utilizzate per ispezionare le radici mesiali di molari con sviluppo radicolare completo. Sono stati esclusi canali radicolari aventi forami con morfologia simile e canali S-shaped o C-shaped. Sono stati selezionati in totale 90 canali curvi (25°-50°). Le cavità di accesso sono state preparate, e la pervietà apicale è stata confermata con un K-file ISO 06. La lunghezza dei canali radicolari al forame apicale è stata determinata previa inserzione di un piccolo file nel canale e sua successiva visualizzazione all'apice. La lunghezza di lavoro è stata definita uguale alla lunghezza al forame apicale meno un millimetro. Il file con impegno iniziale è risultato di diametro pari a 0.15 o 0.20 mm per tutti i canali. Le radici sono state inglobate in resina epossidica (Technovit 4004, Heraeus Kulzer, Hanau, Germania) fino alla giunzione amelo-cementizia. Scansioni MCT preoperatorie con un voxel size di 38 µm sono state acquisite con uno scanner Inveon MultiModality SPECT / CT (Siemens, Inveon, Germania) e ricostruite utilizzando il software della casa produttrice (V1.4.3.6). L'angolo massimo ed il raggio minimo di curvatura per ogni canale radicolare sono stati determinati analizzando 36 sezioni coronali e sagittali della radice (ogni sezione ad un passo rotazionale di 5° da un totale di 180°). I canali sono stati stratificati in base al tipo, all'angolo, e al raggio di curvatura; una randomizzazione a blocco è stata poi utilizzata per ottenere 3 gruppi simili di 30 canali. Al fine di simulare condizioni cliniche, durante la preparazione dei canali radicolari, le radici sono state fissate nella loro posizione anatomica in un modello del dente di una unità di simulazione odontoiatrica (KAVO DSEplus 5192; Kavo, Biberach, Germania). Sono stati utilizzati tre sistematiche di strumentazione: (1) K-files manuali in nichel-titanio (Ni-Ti) (VDW, Monaco di Baviera, Germania), (2) ProTaper (Dentsply, Maillefer, Ballaigues, Svizzera), e (3) Mtwo (VDW). L'angolo medio ed il raggio di curvatura sono risultati per il gruppo K-files manuali in Ni-Ti 38.0° (range, 28°- 50°) e 6.4 mm (range, 2.3 -11.7 mm), nel gruppo ProTaper, 37.1° (range, 25°- 44°) e 6.7 mm (range 3.1-13.1 mm), nel gruppo Mtwo, 36.9° (range, 25°- 49°) e 6.5 mm (range 2.4 -12.1 mm). La strumentazione dei canali radicolari è stata eseguita, in accordo alle istruzioni della casa produttrice, da endodontisti esperti aventi familiarità con i sistemi di preparazione assegnati. Un motore con controllo del torque Endo-IT (VDW) è stato utilizzato per gli strumenti rotanti. Frese di Gates Glidden e files intro (VDW) sono stati utilizzati per preallargare il canale e riposizionare gli orifizi. Nel gruppo strumentazione manuale è stata utilizzata la tecnica delle forze bilanciate. Nel gruppo ProTaper, gli shaping files sono stati impiegati prima dei finishing files in funzione della lunghezza del canale e in accordo alle raccomandazioni della casa produttrice. Nel gruppo Mtwo, è stata utilizzata la tecnica single-length (ogni strumento è stato utilizzato per sagomare il canale alla lunghezza di lavoro). La sequenza degli Mtwo utilizzata è stata in accordo alle raccomandazioni della casa produttrice: 10/.04, 15/.05, 20/.06, 25/.06, 30/.05, e da 30 a 50/.04. I canali sono stati irrigati dopo ogni strumento con 2-3 ml di una soluzione di ipoclorito di sodio all’1%. Il tempo di sagomatura di ogni strumento è stato registrato.

La progressione della preparazione canalare è stata valutata realizzando 4 scansioni MicroCT postoperatorie per ogni canale. Le acquisizioni postoperatorie sono state prodotte dopo i seguenti steps di sagomatura: dopo la preparazione dei canali radicolari ad un diametro apicale #25, #30, #40, e #50. Nella sistematica ProTaper, tali diametri trovano corrispondenza negli strumenti finishing F2, F3, F4, e F5. Le acquisizioni post-operatorie sono state registrate (sovrapposte) in contrasto con quelle pre-operatorie al voxel più vicino utilizzando il software Inveon Research Workplace software (Siemens).

Tale software ha consentito correzioni rotazionali, utilizzate nell’allineare le sezioni trasversali e renderle perpendicolari all'asse longitudinale del canale. I dati registrati per ogni canale sono stati esportati in formato DICOM e valutati usando un software personalizzato (CT Canal Analyser). Questo software ha rilevato e comparato gli outlines delle sezioni canalari in tutte le scansioni simultaneamente, utilizzando il metodo delle soglie, per le quali è stata selezionata una scala di grigi predefinita. L’outline e l’area delle sezioni dei canali sono stati calcolati contando il numero di voxels. Due parametri sono stati valutati ad 1 millimetro dalla lunghezza di lavoro: (1) la percentuale del contorno (outline) preparato delle sezioni trasversali dei canali e (2) la quantità di dentina rimossa (l'area preparata).

La media dell’outline canalare preparato e l’area sono state calcolate come percentuali di quella del canale originale. L'aumento incrementale dell’outline preparato e dell'area preparata, dopo allargamento apicale a ciascuna delle 4 dimensioni, è stato calcolato. L'impatto della sistematica di preparazione sui parametri registrati è stato valutato utilizzando un Tukey-Kramer HSD test con livello di significatività p<0.05. Inoltre, un intervallo di confidenza del 95% (CI) delle medie è stato calcolato e confrontato.

Risultati

Statisticamente, non è stata rilevata alcuna differenza significativa tra i 3 sistemi utilizzati per quanto riguarda l’outline preparato. E’ stato registrato un incremento dell’outline preparato utilizzando strumenti con diametri ampi. Considerando l’aumento incrementale dell’outline preparato, indipendentemente dal sistema di sagomatura utilizzato, non è stata però evidenziata alcuna differenza significativa tra strumenti per diametri da #30 a #50. Il valore massimo di outline preparato è stato registrato per il gruppo K-files manuali in Ni-Ti (63% intervallo di confidenza [CI], 54%-73%), associato ai valori più bassi di dentina rimossa. I valori di outline preparato ottenuti per i gruppi Mtwo e ProTaper sono il 58% (CI, 50%-66%) e il 60% (CI, 51%-70%), rispettivamente. Solo in 4 canali la preparazione si è avvicinata ad una preparazione completa (99.7%–100%): 2 canali nel gruppo NiTi hand files, 1 in ognuno dei gruppi Mtwo e ProTaper. Nessuna differenza statisticamente significativa è stata registrata nella percentuale di outline preparato tra i tre sistemi utilizzati. Al contrario l’area di dentina rimossa nel gruppo Protaper (777%; CI, 560–976) è risultata significativamente maggiore rispetto ai gruppi Mtwo (318%; CI, 202–434) e NiTi hand files (195%; CI, 110–279). Le aree di dentina rimossa da Mtwo e NiTi hand files non sono risultate statisticamente significative. Il tempo di preparazione medio per i K-files manuali in in Ni-Ti (44 secondi per strumento) è risultato significativamente più alto rispetto a quello registrato per gli Mtwo (12 secondi per strumento) ed i Protaper (19 secondi per strumento). La quantità di dentina rimossa, in relazione all’outline preparato, registrata per gli strumenti #50 all’interno di ciascun gruppo è risultata statisticamente maggiore rispetto a tutti gli altri strumenti.

Discussione

L’ IAE in canali curvi non si è tradotto in una preparazione apicale completa, mentre è stata registrata una inutile rimozione di dentina. Aumentando la preparazione apicale fino ad un diametro 0.50 mm è stata registrata la preparazione apicale di solo il 63% dell’outline del canale. Le ragioni di una preparazione incompleta dei canali radicolari possono generalmente essere individuate nella strumentazione e/o nella morfologia canalare. Sebbene la diversità dei risultati dello studio possa generare confusione, si possono definire 2 conclusioni: (1) la geometria dello strumento (es. punta, lame, flutes, passo dell’elica, e superfici di taglio radiali) può influenzare la qualità della preparazione, ma la flessibilità dello strumento ha un'influenza determinante, e (2) sebbene ci siano differenze tra diversi strumenti e tecniche in termini di qualità della sagomatura, i canali difficili (es. canali con curve severe, ovali e S-shaped) di solito denunciano risultati insoddisfacenti indipendentemente dalla sistematica di preparazione utilizzata.

Nel presente studio, sono stati utilizzati 3 sistemi di preparazione con conicità e flessibilità differenti. Nessuno dei sistemi di strumentazione è stato in grado di preparare completamente il canale all'apice, e quanto più rigido era lo strumento valutato, tanto maggiore è risultata la quantità di dentina rimossa inutilmente. Risultati simili sono stati osservati anche quando sono stati utilizzati strumenti estremamente flessibili. Ad esempio, gli strumenti LightSpeed ​​hanno conicità zero e lame taglienti solo alla punta dello strumento. Bartha et al. (Bartha T, Kalwitzki M, Löst C, Weiger R. Extended apical enlargement with hand files versus rotary NiTi files. Part II. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 2006;102:692–7) hanno strumentato 80 molari con strumenti LightSpeed e NiTi hand files fino a diametri apicali di fine preparazione da 0.45 mm a 0.80 mm: solo il 45-57% delle sezioni all’apice sono risultate completamente preparate. Versümer et al. (Versümer J, Hülsmann M, Schäfers F. A comparative study of root canal preparation using Profile .04 and Lightspeed rotary Ni-Ti instruments. Int Endod J 2002;35: 37–46) hanno esaminato 50 molari (curvature tra i 20° e i 40°) sagomati con Lightspeed e Profile .04 fino ad un diametro 0.45 mm: solo in 1 campione è stato registrato nel terzo apicale un contatto tra strumento e parete dentinale maggiore del 50%.

Nel presente studio, canali con morfologia complessa (es. C o S-shaped, ovalare lungo, e canali nastriformi) non sono stati inclusi, e la sezione trasversale apicale è risultata circolare nella maggior parte dei canali. Pertanto la percorribilità del canale dall'orifizio all'apice in termini di angolo e raggio di curvatura è stato l'unico fattore morfologico che ha influenzato i risultati. Quando è stata quantificata la percentuale del contorno delle sezioni trasversali dei canali preparata da ogni strumento, solo il 7% del contorno è risultato l’incremento di preparazione determinato da un aumento del diametro apicale da 0.30 a 0.40 mm. Anche aumentando il diametro apicale a 0.50 mm l’incremento di preparazione dell’outline delle cross-sections apicali registrato è risultato del 2% (ProTaper) e del 10% (NiTi hand files). La maggiore asportazione di dentina prodotta dal ProTaper potrebbe essere giustificata dalla conicità progressiva e aumentata di tali strumenti, che rende meno flessibile tale sistematica rispetto ad altre. Peters et al. (Peters OA, Peters CI, Schoenenberger K, Barbakow F. ProTaper rotary root canal preparation: effects of canal anatomy on final shape analysed by micro CT. Int Endod J 2003;36:86–92) hanno evidenziato come la preparazione di molari superiori con strumenti ProTaper fino ad un diametro apicale #30 (F3) si associ a percentuali variabili dal 43% al 49% di aree non toccate dagli strumenti. Il sistema Mtwo e strumenti manuali in NiTi hanno dimostrato di mantenere la forma originale del canale anche in canali con curvature estreme. Veltri ed al. (Veltri M, Mollo A, Mantovani L, Pini P, Balleri P, Grandini S. A comparative study of Endoflare–Hero Shaper and Mtwo NiTi instruments in the preparation of curved root canals. Int Endod J 2005;38:610–6) hanno confrontato Mtwo e Endoflare-Hero nella preparazione di canali con curvature da 24° a 69°: gli Mtwo hanno mantenuto una preparazione apicale centrata quando i canali sono stati strumentati fino ad un diametro apicale #35; la forma dei canali è stata preservata con una preparazione apicale centrata. Nel gruppo NiTi hand files il tempo medio di preparazione per strumento è risultato maggiore rispetto ad entrambi i gruppi con strumenti rotanti. In ogni caso il tempo medio di strumentazione presentato va interpretato con attenzione; strumenti rotanti con diametro in punta 0.40 o 0.50 mm necessitano di molto meno tempo rispetto a strumenti con diametri più piccoli. Ad esempio, i tempi medi di preparazione per un F5 ProTaper e per un Mtwo #50 sono risultati 8 e 7 secondi rispettivamente.

Il grado di trasporto apicale è comunemente determinato misurando la distanza tra gli assi centrali del canale prima e dopo strumentazione. Nel presente studio, è stato fatto un tentativo di presentare l'area di dentina rimossa valutando la percentuale del contorno preparato della cross-section. Ciò permette una valutazione dell'efficacia e del razionale nell’utilizzo di ciascuna taglia dello strumento. Ad esempio, la quantità di dentina rimossa da un ProTaper #50 è risultata 3 volte più grande dell'area del canale originale, mentre il risultante aumento percentuale dell’outline preparato è risultato solo del 2%. Ciò può tradursi nella conclusione che una conicità aumentata o progressiva dovrebbe essere evitata in canali curvi. L'utilizzo di strumenti manuali in NiTi con diametri in punta da #30 a #50 ha prodotto una minore (non necessaria) rimozione di dentina rispetto a ProTaper e Mtwo ed una preparazione dell’outline paragonabile o migliore. Ciò potrebbe suggerire che il passaggio da un diametro di fine preparazione #30 a #50 gestito con strumenti manuali in NiTi può risultare più favorevole rispetto all’impiego di sistemi rotanti in canali molto curvi. Sebbene i risultati di questo studio evidenzino una non necessaria rimozione di dentina quando un IAE viene eseguito in canali curvi, va sottolineato che diametri e conicità apicali ampi facilitano la distribuzione di volumi sufficienti di disinfettanti nelle porzioni più profonde dei canali radicolari. I vantaggi di un’efficace irrigazione possono superare le ombre di una rimozione eccessiva di dentina. Pertanto, può essere consigliabile mantenere la dimensione apicale di canali curvi tanto piccola quanto possibile compatibilmente con la possibilità di assicurare una irrigazione efficace. L’ IAE in canali con curve severe non ha assicurato una preparazione apicale completa, ha anzi determinato l’inutile rimozione di grandi quantità di dentina. Nella sagomatura di canali curvi, gli strumenti manuali in NiTi possono essere oggi proposti quale soluzione affidabile e predicibile per aumentare i diametri apicali di fine preparazione.