Dicembre 2016

Critical appraisal of studies on dentinal radicular microcracks in endodontics: methodological issues, contemporary concepts, and future perspectives

Analisi critica degli studi su microcracks dentinali in campo endodontico: problematiche metodologiche, concetti attuali e prospettive future.

MARCO A. VERSIANI, ERICK SOUZA & GUSTAVO DE-DEUS
ENDODONTIC TOPICS 2015; 33:87-156

Recenti acquisizioni hanno consolidato l’ipotesi che la propagazione di micro fratture radicolari (microcracks) possa essere un fenomeno evolutivo che può evolvere nel tempo verso la frattura completa della radice. La presenza di microcracks costituirebbe, quindi, un rischio per il fallimento della terapia endodontica; tuttavia le difficoltà diagnostiche nell’individuare questo tipo di danno ne ha probabilmente determinato una sottostima relativa alla sua rilevanza clinica. Questo fenomeno costituisce, infatti, un recente argomento di dibattito nella ricerca endodontica su quali possano essere le variabili maggiormente implicate nella patogenesi del danno iniziale alla struttura dentinale e nel suo peggioramento evolutivo. Tuttavia le difficoltà nello stabilire un protocollo di ricerca affidabile e riproducibile per indagare quale sia l’impatto delle diverse fasi della terapia endodontica nell’insorgenza dei microcracks ha prodotto risultati molto diversi, e a volte opposti, nelle indagini sperimentali effettuate fino ad oggi. In particolare la diffusione di svariati sistemi per la preparazione meccanica dei canali radicolari ha messo in evidenza un possibile ruolo cruciale della cinematica della preparazione meccanica del canale nel determinare un possibile danno iniziale alla struttura radicolare. La maggior parte di queste indagini sperimentali, tuttavia, sono state condotte con metodiche in vitro e su elementi dentari estratti, condizioni molto distanti dalla realtà clinica. Gli Autori della revisione analizzata hanno preso a disamina le varie metodiche usate nelle indagini sperimentali che nella maggior parte dei casi prevedono il sezionamento della radice, con possibili danni legati alla procedura stessa, sottolineando come l’osservazione bidimensionale dei campioni prodotti, la differenza nei protocolli clinici di preparazione e di irrigazione, l’assenza di controllo nella provenienza e nello storage dei campioni di elementi dentari umani estratti nonché nella omogeneità di gruppo e di morfologia sono tutti elementi che possono contribuire a generare contraddittorietà nei risultati ottenuti. Un altro ostacolo è costituito dalla mancanza di accordo sulla terminologia usata per definire i diversi difetti dentinali riscontrati. In generale vengono definiti split-tooth e crack lines le fratture che si estendono in senso mesio-distale mentre si definiscono vertical root fracture (VRF) le fratture che si estendono prevalentemente in senso buccolinguale e iniziano solitamente dalla superficie radicolare. I microcracks vengono classificati in completi o incompleti quando si estendano per tutto il diametro radicolare o meno e nel caso degli incompleti in esterni o interni a seconda che il loro termine sia nel lume canalare o sulla superficie radicolare. Infine vengono definiti craze-lines i crack che hanno origine e termine nella compagine radicolare senza coinvolgere nessuna delle superfici dentinali esposte. E’ interessante osservare come gran parte dei microcracks rilevati negli studi presenti in letteratura decorrono con estensione mesio-distale, mentre l’esperienza clinica e i report degli studi osservazionali ci dicono che la maggior parte dei casi di cedimento completo e catastrofico della radice avviene con fratture in senso bucco-linguale. In generale, con alcune eccezioni di contraddittorietà, la maggior parte degli studi analizzati hanno rilevato una maggiore incidenza di microcracks dopo preparazione meccanica con strumenti in NiTi quando comparata a preparazione manuale, a prescindere dal sistema utilizzato. Per quanto riguarda invece la cinematica di movimento è stato ipotizzato che i sistemi NiTi che utilizzano movimento reciprocante, ed in particolare i cosiddetti sistemi basati sull’uso di single-file techniques (preparazione base del canale con un singolo strumento reciprocante piuttosto che con una sequenza di strumenti) possano determinare uno stress meccanico maggiore e quindi una incidenza di microcracks più elevata. La maggior parte degli studi presenti in letteratura tuttavia ha riscontrato un insorgenza maggiore di microcracks dopo la preparazione con strumenti rotanti quando comparati a diversi sistemi reciprocanti. Preparazioni apicali con diametro maggiore sono state messe in relazione all’insorgenza di un maggior numero di microcracks apicali; in particolare nell’identificazione di microcracks apicali in vivo durante le procedure chirurgiche l’Endoscopia risulta essere più sensibile e specifica se comparata con l’analisi mediante Stereo Microscopio operatorio. L’utilizzo di lubrificanti e paste chelanti non sembra influire sull’insorgenza dei difetti dentinali. Un sistema di preparazione alternativo ai classici strumenti rotanti in NiTi il Self Adjusting File (SAF), in cui la particolare conformazione a rete permette allo strumento di adattarsi alla morfologia endodontica, ha dimostrato un impatto minore nella formazione di microcracks, tuttavia gli studi effettuati sono pochi e implicano tutti quanti le limitazioni metodologiche esposte in precedenza.

Per quanto riguarda gli effetti delle procedure di otturazione canalare sull’insorgenza di microcracks e VRF, la tecnica di Condensazione Laterale (LC) della guttaperca risulta essere la più studiata. In generale la tecnica LC ha dimostrato una maggiore insorgenza di difetti dentinali completi e incompleti anche quando sono state utilizzate forze di condensazione molto basse e controllate. Tuttavia non è stato trovato un riscontro clinico di maggiore incidenza di VRF quando queste tecniche sono state paragonate a tecniche di otturazione senza condensazione, come ad esempio il cono singolo. C’è da sottolineare come si ritiene il processo evolutivo di difetti parziali in fratture catastrofiche un processo lento che a volte può richiedere anche anni. Questo fattore contribuisce a rendere difficile l’associazione della tecnica di otturazione con l’insorgenza di un danno irreparabile che porta alla perdita dell’elemento dentario. Per le tecniche di Compattazione Verticale (VC) della guttaperca il numero di studi in letteratura appare essere minore, ancora una volta gli studi in vitro sono contraddittori, ma tendenzialmente si ritiene questa tecnica più sicura quando paragonata alla LC se effettuata correttamente; tuttavia non sono state riscontrate differenze in termini di risultato clinico a lungo termine tra le tecniche LC e VC, che vengono considerate comunque clinicamente “sicure”.

Per quanto riguarda il ritrattamento anche per questa procedura gli studi disponibili sono pochi e hanno risultati contraddittori, tuttavia si ritiene che il maggior allargamento richiesto per questo tipo di procedura possa influire sull’incidenza di difetti radicolari.

Nell’analisi delle diverse metodologie sperimentali utilizzate per lo studio dell’insorgenza dei microcracks una variabile molto importante e assolutamente sottostimata riguarda l’età degli elementi dentari utilizzati per gli esperimenti. E’ ampiamente dimostrato come l’età e i cambiamenti fisiologici intrinseci alla morfo-struttura dentinale ad essa correlati abbiano un impatto cruciale sulle caratteristiche biomeccaniche della dentina, tuttavia in nessuno degli studi presenti in letteratura questo fattore è stato considerato nella selezione dei campioni. Al contempo l’impossibilità del controllo totale sulle condizioni di storage dei campioni stessi costituisce un fattore confondente dei risultati ottenuti negli studi in vitro.

Nell’ambito della ricerca endodontica ed in particolare degli studi sull’anatomia e sulla morfologia radicolare l’introduzione e lo sviluppo della micro-CT negli ultimi dieci anni ha rivoluzionato completamente le metodiche di ricerca, costituendo di gran lunga il sistema più conveniente e più indicato soprattutto per studi in cui la non distruttività del campione è un’esigenza essenziale. Conseguentemente questa metodologia che permette di analizzare il campione prima e dopo diversi tipi di procedure e di ottenere una risoluzione nell’ordine del micrometro sia in due che in tre dimensioni, può essere considerata la metodica di scelta per l’analisi dello sviluppo dei micro-cracks in relazione a diversi tipi di procedure endodontiche. È’ stato dimostrato che questo tipo di analisi è in grado di evidenziare i danni dentinali quantomeno al pari di analisi distruttive effettuate su campioni sezionati al stereo-microscopio ottico. In generale gli studi effettuati con questo tipo di metodologia hanno evidenziato che le procedure endodontiche non influenzano la formazione di nuovi micro-cracks o la propagazione di danni precedentemente esistenti, si attendono tuttavia delle conferme da altri gruppi di ricerca in quanto gli stu. Una variante della micro-CT è la SRCT ovvero la micro-tomografia che utilizza fasci di elettroni provenienti da  radiazioni ottenute da sincrotrone, un potente acceleratore di particelle usato per diversi scopi sperimentali soprattutto nell’ambito della fisica. Il fascio elettronico ad elevata potenza e coerenza così ottenuto risulta di una precisione e risoluzione ideale per lo studio dei micro-cracks tuttavia l’elevato costo e la poca disponibilità di questo tipo di analisi, fa si che ci sia un unico studio pubblicato in letteratura con risultati statisticamente limitati. La Tomografia a Coerenza  Ottica (OCT), inizialmente usata per studi di tipo oftalmico, è stata usata come mezzo di indagine per la diagnosi non distruttiva di lesioni dentinali, in particolare di fratture di tipo verticale (VRF), tuttavia il disturbo creato dai campioni non sufficientemente trasparenti e la sua risoluzione comunque non efficace, al di sotto dei 10 micron, ne hanno limitato il suo utilizzo a pochi studi in letteratura. La Microscopia Elettronica a Scansione (SEM) è una metodica molto usata in campo odontoiatrico per l’analisi morfologica e biochimica delle superfici dei tessuti duri, per lo studio dei micro-cracks questa metodica è stata usata in pochi studi in quanto non in grado di analizzare in tre dimensioni la morfologia dei cracks ma solo sulla superficie selezionata; inoltre la preparazione del campione richiede procedure distruttive come la disidratazione, la metallizzazione e per sezioni assiali anche il sezionamento, questi passaggi possono essi stessi alterare l’integrità del campione. Questa tipologia di analisi molto diffusa in odontoiatria non risulta quindi essere il mezzo di indagine ideale per lo studio dei micro-cracks dentinali. Anche la microscopia elettronica a trasmissione TEM è stata usata in questo campo, ma in un solo studio e per valutarne soprattutto le caratteristiche ultrastrutturali della dentina, che sembrano essere diverse a seconda dell’età e della tipologia di tessuto (coronale o radicolare). Gli studi che utilizzano sezioni trasversali e osservazione con stereo-microscopia ottica costituiscono la gran parte della letteratura pubblicata su questo argomento, e sono al momento quelli su cui si basano la maggior parte delle osservazioni riguardanti lo sviluppo dei micro-cracks dentinali e la loro correlazione con le procedure di preparazione del canale radicolare. Tuttavia l’impossibilità del controllo dello stato pretrattamento e quindi di un osservazione longitudinale del campione pone dei grandi limiti nell’utilizzo di queste metodiche. Un altro fattore confondente è il limitato numero di sezioni ottenibili, che potrebbe determinare  una sottostima del numero e della entità dei difetti; la preparazione del campione in se costituisce un ulteriore variabile non controllabile che può contribuire all’alterazione del risultato, un altro fattore confondente può essere considerata la relativa bassa sensibilità della metodica che è stata utilizzata negli studi presenti in letteratura a svariati livelli di ingrandimento da 8X a 100X. Per quanto riguarda la diagnosi intraoperatoria di cracks dentinali e dello smalto si ritiene un ingrandimento compreso tra 14X e 18X ideale per la visualizzazione e la diagnosi dei difetti di questo tipo. La transilluminazione, soprattutto se usata insieme all’utilizzo di ingrandimenti costituisce un utile ausilio nell’aumentare l’accuratezza diagnostica in vitro e in vivo di cracks e craze-lines, anzi potrebbe addirittura essere considerata da alcuni autori come troppo efficace facendo si che alcuni crack parziali possano apparire come completi. Inoltre l’utilizzo di coloranti può aumentare ulteriormente l’efficacia della transilluminazione anche se in particolari casi in vitro la permeabilità dello smalto e della dentina possono essere alterati dalla tipologia di conservazione utilizzata, alterando la selettività dell’infiltrazione e l’efficacia della metodica in vitro; in vivo l’uso di coloranti viene considerato un ausilio di visualizzazione clinicamente molto utile e ormai presente nell’armamentario standard dello specialista in endodonzia.

In conclusione si ritiene che molti studi in letteratura abbiano sovrastimato l’impatto della preparazione endodontica sullo sviluppo di difetti dentinali, in alcuni casi proponendo percentuali vicine all’80%! Questo produrrebbe un’entità del rischio molto lontana da quello che l’evidenza del successo clinico in elementi trattati endodonticamente ci dimostra giornalmente. Al contempo studi eseguiti mediante micro-CT su mandibole di cadavere hanno evidenziato la presenza di micro-cracks di varia entità anche in elementi vitali non trattati endodonticamente e non restaurati, facendo presuppore che probabilmente altre variabili come l’età del paziente, le parafunzioni e lo stato parodontale dell’elemento dentario possano essere variabili importanti nell’insorgenza e nello sviluppo di microcracks dentinali e nella loro possibile evoluzione verso forme catastrofiche di frattura come le VRF, che sfociano irrimediabilmente nella perdita dell’elemento dentario. Quale sia il reale impatto delle procedure endodontiche sul suddetto fenomeno e quali possano essere ritenute più sicure rimangono interrogativi parzialmente irrisolti che la riduzione dei fattori confondenti, l’utilizzo di metodiche non distruttive ancora più avanzate e lo studio di campioni maggiormente controllati potranno aiutare a risolvere in un prossimo futuro.

 

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