Evaluación de las características de conformación de ProTaper Gold, ProTaper NEXT y ProTaper Universal en conductos curvados

Resumen

Introducción: Este estudio evaluó las características de conformación del sistema ProTaper Gold (PTG; Dentsply Maillefer, Ballaigues, Suiza) y lo comparó con el ProTaper Next (PTN, Dentsply Maillefer) y el ProTaper Universal (PTU, Dentsply Maillefer) utilizando imágenes de microtomografía computarizada.

Métodos: Veinticuatro molares mandibulares de primer molar con 2 canales mesiales separados fueron emparejados anatómicamente utilizando escaneo de microtomografía computarizada (Sky- Scan1174v2; Bruker-microCT, Kontich, Bélgica) con un tamaño de voxel de 19.6 mm. Los canales fueron preparados con los sistemas rotatorios PTG, PTU o PTN hasta los instrumentos F2 o X2, respectivamente, y escaneados nuevamente. Las imágenes coregistradas fueron evaluadas para mediciones morfométricas en 2 y 3 dimensiones del transporte del canal, capacidad de centrado, paredes del canal no tocadas y grosor de dentina restante. Los datos fueron comparados estadísticamente utilizando pruebas de Kruskal-Wallis y análisis de varianza de un solo sentido (a = 5%).

Resultados: En general, PTN mostró valores porcentuales de vóxeles estáticos significativamente más altos que los sistemas PTG y PTU (P < .05). El área de superficie, el perímetro y el diámetro menor fueron más altos en los grupos PTG y PTU que en el grupo PTN (P < .05). No se observó diferencia en el factor de forma, redondez, diámetro mayor, relación de aspecto o índice de modelo de estructura (P > .05). PTG (0.11 ± 0.05 mm) y PTN (0.09 0.05 mm) produjeron significativamente menos transporte que PTU (0.14 ± 0.07 mm) (P < .05), y la disminución porcentual en el grosor de la dentina fue significativamente menor para PTG (22.67 ± 2.96) y PTN (17.71 ± 5.93%) (P ≥ .05) que para PTU (29.93 ± 6.24%) (P < .05).

Conclusiones: PTG y PTN produjeron menos transporte y mantuvieron más dentina que PTU. PTN tuvo menos contacto con la pared del canal que PTG y PTU, pero todos los sistemas de instrumentos pudieron instrumentar canales radiculares mesiales moderadamente curvados de molares mandibulares sin errores clínicamente significativos. (J Endod 2015;■:1–7)

La periodontitis apical es causada por una infección del conducto radicular. Su tratamiento se centra en la eliminación de microorganismos mediante la preparación quimio-mecánica del conducto radicular. Los instrumentos rotatorios de níquel-titanio (NiTi) utilizados para este propósito producen una preparación más centrada del canal, con menos transporte que los instrumentos de acero inoxidable. Los diseños de instrumentos rotatorios de NiTi continúan evolucionando para optimizar sus características de corte y conformación. Con muchos nuevos sistemas disponibles en el mercado, los clínicos requieren una evaluación imparcial de las características de estos sistemas para ayudar a seleccionar los sistemas a utilizar clínicamente.

ProTaper Next (PTN; Dentsply Maillefer, Ballaigues, Suiza) es un sistema relativamente nuevo. Los instrumentos PTN están hechos de M-wire, una aleación única de NiTi fabricada mediante un proceso de tratamiento térmico que, según se informa, aumenta la flexibilidad y la resistencia a la fatiga cíclica. Estos instrumentos incorporan un diseño de cono regresivo variable, una masa de rotación desfasada única y una sección transversal rectangular, que según el fabricante están diseñados para reducir los puntos de contacto con las paredes del canal, generando menos fatiga en el instrumento durante su uso.

Los sistemas ProTaper Universal (PTU, Dentsply Maillefer) y ProTaper Gold (PTG, Dentsply Maillefer) comparten un diseño de instrumento idéntico con una sección transversal triangular y un cono progresivo variable. El PTG se fabrica con una metalurgia propietaria que, según se informa, aumenta su flexibilidad y su resistencia a la fatiga cíclica. Hasta donde sabemos, los datos de investigación sobre las características de conformación del PTG no estaban disponibles en el momento en que se llevó a cabo este estudio. Por lo tanto, este estudio tuvo como objetivo evaluar las características de conformación del sistema PTG y compararlo con el de los sistemas PTN y PTU utilizando imágenes de tomografía computarizada micro–computada (micro-CT).

Materiales y Métodos

Selección de Especímenes Dentales y Grupos

El protocolo del estudio fue aprobado por la Junta de Ética de Investigación de la Universidad de Toronto (referencia de protocolo #29482). Se seleccionaron ciento cincuenta molares mandibulares permanentes de primer molar con 2 conductos mesiales moderadamente curvados (25˚–35˚). Los dientes se imagaron con imágenes de tomografía computarizada de haz cónico (Kodak 9000; Carestream Dental LLC, Atlanta, GA) configuradas a 66 kV, 10 mA, 10.8 segundos de exposición y un grosor de corte de 76 mm para obtener un contorno de tratamiento previo de los conductos radiculares. Se seleccionaron veinticuatro dientes con 2 conductos mesiales patentados independientes para un estudio adicional. Estos fueron decoronados ligeramente por encima de la unión cemento-esmalte, desinfectados en una solución de cloramina T al 0.5% y almacenados en agua destilada a 4^◦C.

Antes de la instrumentación, los dientes se montaron en un accesorio personalizado y se obtuvieron imágenes utilizando un sistema de micro-CT (SkyScan 1174v2: Bruker-microCT, Kontich, Bélgica) a 50 kV y 800 mA y una resolución isotrópica de 19.6 mm. El escaneo se realizó a través de una rotación de 180˚ alrededor del eje vertical con un paso de rotación de 1^◦ utilizando un filtro de aluminio de 0.5 mm de grosor. Las imágenes adquiridas se reconstruyeron en cortes transversales con el software NRecon v.1.6.9 (Bruker-microCT) utilizando parámetros estandarizados para el endurecimiento del haz (15%), corrección de artefactos de anillo (5%) y límites de contraste similares. El volumen de interés se seleccionó extendiéndose desde el nivel de la furcación hasta el ápice de la raíz, lo que resultó en la adquisición de 700 a 900 cortes transversales por diente en un formato de mapa de bits (BMP). La longitud del conducto radicular, el volumen, el área de superficie y el grosor de la dentina desde el nivel de la furcación hasta el ápice de la raíz se registraron utilizando el software CTAn v.1.14.4 (Bruker-microCT, Kontich, Bélgica). El cálculo del tamaño de la muestra indicó que se requerían 16 conductos radiculares por grupo para respaldar el análisis con un poder del 80% y un nivel de significancia del 5%.

Posteriormente, se emparejaron 24 raíces mesiales (48 conductos radiculares) para crear 8 grupos de 3 raíces basados en los aspectos morfológicos tridimensionales (3D) de los conductos mesiales. Una raíz de cada grupo fue asignada aleatoriamente a 1 de los 3 grupos experimentales (n = 16) de acuerdo con los sistemas de preparación de conductos (es decir, PTG, PTU o PTN). Después de verificar la suposición de normalidad (prueba de Shapiro-Wilk), se confirmó el grado de homogeneidad (línea base) de los 3 grupos con respecto a la longitud del conducto, volumen y área superficial utilizando la prueba de análisis de varianza de una vía con un nivel de significancia del 5% (α = .05).

Preparación del Conducto Radicular

Un solo operador experimentado realizó todos los procedimientos. Se accedió a los conductos y se amplió el tercio coronal con fresas Gates-Glidden 2 y 3 (Dentsply Maillefer). Se confirmó la patencia apical con un archivo tipo K #10 (Dentsply Maillefer) pasado a través del foramen apical antes y después de la preparación del conducto. La longitud de trabajo (LW) se determinó pasando un archivo tipo K #10 a través del foramen mayor y retirándolo 0.5 mm. Se creó un camino de deslizamiento utilizando un instrumento ProGlider (16/02) (Dentsply Maillefer) llevado a la LW. Todos los instrumentos utilizados se llevaron a la LW en una rotación continua en sentido horario generada por un micromotor de ángulo 6:1 (Sirona, Bensheim, Alemania) alimentado por un motor eléctrico (VDW Silver Motor; VDW GmbH, Múnich, Alemania) a 300 rpm y 2.5 Ncm. La secuencia de instrumentos en los grupos PTU y PTG fue S1 (17/02), S2 (20/04), F1 (20/07) y F2 (25/08). En el grupo PTN, la secuencia fue X1 (17/04) y X2 (25/06). Después de 3 suaves movimientos de entrada y salida en dirección apical, se retiró el instrumento del conducto y se limpió. Esto se repitió hasta alcanzar la LW, y luego se desechó el instrumento. Después de cada paso, se irrigó el conducto con 20 mL de NaOCl al 2.5% utilizando una jeringa desechable equipada con una aguja NaviTip de 30-G (Ultradent, South Jordan, UT) colocada 1 mm por debajo de la LW. Un enjuague final con 5 mL de EDTA al 17% fue seguido por un enjuague de 5 mL con agua destilada. Los conductos se secaron con puntos de papel (Dentsply Maillefer), se imagaron con un sistema de micro-CT y se reconstruyeron con los mismos parámetros utilizados en las exploraciones previas al tratamiento.

Medidas de Resultado

Modelos 3D codificados por colores de los conductos radiculares, antes y después de la preparación, fueron coregistrados utilizando registro de imágenes automatizado. Se utilizaron combinaciones personalizadas de módulos rígidos a afines basados en similitudes de intensidad de imagen (software 3D Slicer 4.3.1, disponible en http://www.slicer.org) con una precisión mayor a 1 voxel. Los conductos no preparados (verde) y preparados (rojo) fueron comparados cualitativamente utilizando el software CTVol v.2.2.1 (Bruker-microCT). El área de la superficie del conducto sin tocar se determinó calculando el número de voxeles estáticos (voxeles presentes en la misma posición en la superficie del conducto antes y después de la instrumentación). El área sin tocar se expresó como un porcentaje del número total de voxeles presentes en la superficie del conducto.

El software CTAn v.1.14.4 se utilizó para medir el volumen (en mm3), el área de superficie (en mm2), el índice de modelo de estructura (SMI), el área (en mm2), el perímetro (en mm), el factor de forma, la redondez, el diámetro mayor (en mm), el diámetro menor (en mm) y la relación de aspecto de los conductos radiculares antes y después de la preparación. La evaluación 3D se realizó para la longitud total del conducto, y la evaluación bidimensional (2D) se realizó para los 5 mm apicales del conducto en 250 imágenes seccionales por conducto. Los parámetros de comparación se calcularon restando los valores obtenidos para los conductos tratados de aquellos obtenidos de los contrapartes no tratados. Los criterios utilizados para el cálculo de los parámetros han sido publicados anteriormente.

El transporte del canal se evaluó a partir de un centro de gravedad calculado para cada sección y conectado a lo largo del eje z con una línea ajustada a través de un total de 8583 secciones transversales en el grupo PTU, 8345 en el grupo PTN y 8477 en el grupo PTG utilizando XLSTAT-3DPlot para Windows (Addinsoft, Nueva York, NY). El transporte medio (mm) se calculó comparando los centros de gravedad antes y después del tratamiento para los tercios coronal, medio y apical de los canales.

El porcentaje medio de disminución del grosor de la pared de dentina se adquirió mediante la superposición de los conjuntos de datos antes y después de la preparación del canal desde el punto medio entre el orificio del canal y el foramen. Se registraron quince mediciones del ancho de dentina hacia el aspecto distal de la superficie radicular externa, perpendiculares a una línea que conecta los centros de gravedad, espaciadas por 1^◦ en los canales mesiobucales o mesiolinguales. Se crearon modelos 3D codificados por colores del grosor de la dentina a lo largo de la raíz mediante el software CTAn v.1.14.4.

Se utilizó la prueba de Shapiro-Wilk para evaluar la normalidad de los datos. Los resultados de la superficie de la pared del canal sin tocar, volumen, área de superficie, SMI, área, perímetro, redondez, factor de forma, diámetros mayor y menor, y relación de aspecto se compararon entre grupos utilizando la prueba post hoc de Dunn de Kruskal-Wallis y se presentaron como valores medianos o un rango intercuartílico (IQR). Los datos de transporte del canal y el grosor de la pared de dentina se distribuyeron normalmente y se compararon entre grupos con el análisis de varianza de un solo sentido post hoc de la prueba de Tukey. Se utilizó software comercialmente disponible (SPSS v17.0; SPSS Inc, Chicago, IL) para el análisis a un nivel de significancia del 5%.

Resultados

La mediana y el IQR de los vóxeles estáticos que indican una superficie de canal sin tocar en cada grupo se muestran en la Figura 1. Se observó un amplio rango en los porcentajes calculados (0%–34%) entre los especímenes dentro de los grupos; sin embargo, el análisis de los valores registrados indicó que para la mayoría de los especímenes la varianza osciló entre el 6% y el 13%. En general, el grupo PTN mostró valores porcentuales medianos de vóxeles estáticos significativamente más altos (P < .05) (11.66%, IQR = 11.94) en comparación con los grupos PTG (3.57%, IQR = 9.92) y PTU (2.66%, IQR = 7.83). No se observó una diferencia significativa entre PTG y PTU.

Los resultados de los análisis 2D y 3D se muestran en las Tablas 1 y 2, respectivamente. La preparación aumentó significativamente todos los parámetros medidos en cada grupo. En general, el aumento porcentual en el área de superficie, el perímetro y el diámetro menor de los canales fue significativamente mayor en los grupos PTG y PTU que en el grupo PTN (P < .05). No se observó diferencia estadística en el factor de forma, redondez, diámetro mayor, relación de aspecto o SMI entre los grupos (P > .05). El grupo PTU produjo un aumento significativamente mayor en el volumen y el área de superficie del canal que los grupos PTG y PTN en los tercios coronal y medio de los canales (P < .05), pero no se observaron diferencias significativas en el tercio apical. No se observó diferencia significativa en SMI entre los grupos (P > .05).

Preoperatoriamente, las secciones transversales del canal tenían forma ovalada (relación de aspecto media de 1.45), y la geometría del canal era irregularmente cónica (Fig. 2A). Después de la preparación, la geometría de los canales era más grande y mostraba un estrechamiento suave en todos los grupos (Fig. 2B). Los cambios en la forma del canal, mostrados como superposiciones de áreas no preparadas (verde) y preparadas (rojo), mostraron que todos los grupos mantuvieron la forma general del canal (Fig. 2C y D).

Los resultados del transporte del canal se resumen en la Tabla 3 y se representan gráficamente en la Figura 2C y D. Los valores de transporte más altos se observaron en los tercios medio y apical del grupo PTU (~0.50 mm). En general, los grupos PTN (0.09 0.05 mm) y PTG (0.11 0.05 mm) tuvieron significativamente menos (P < .05) transporte que el grupo PTU (0.14 0.07 mm).

En el tercio medio de la raíz, el grosor medio de la dentina antes de la preparación fue de 1.15  0.18 mm, 1.06 0.20 mm y 1.10 0.32 mm en los grupos PTU, PTN y PTG, respectivamente. Después de la preparación, el grosor de la dentina varió de 0.62 a 1.75 mm, de 0.72 a 1.38 mm y de 0.72 a 1.83 mm en los grupos PTU, PTN y PTG, respectivamente. La disminución porcentual en el grosor de la dentina fue significativamente mayor (P < .05) en el grupo PTU (29.93% ± 6.24%) en comparación con los grupos PTN (17.71% ± 5.93%) y PTG (22.67% 2.96%). Los valores para los grupos PTN y PTG no difirieron significativamente (P > .05). La Figura 3 muestra una representación codificada por colores del grosor de la dentina a lo largo de la raíz de un espécimen representativo de cada grupo. Las estructuras gruesas se indican en azul y verde, mientras que el rojo indica áreas de dentina delgada.

Discusión

Los dientes multirradiculares tienen una anatomía compleja y presentan un mayor desafío para el éxito de la terapia endodóntica que los dientes unirradiculares. La evolución continua de los instrumentos tiene como objetivo facilitar la tarea. Este estudio evaluó las características de conformación del canal del nuevo sistema PTG en comparación con las de los sistemas PTN y PTU, ampliamente utilizados, utilizando imágenes de micro-CT, un método no destructivo, reproducible y bien establecido para la evaluación 3D de la preparación del conducto radicular. Desafortunadamente, los resultados con el sistema PTG no pueden compararse con otros porque actualmente no hay estudios similares disponibles.

Todos los instrumentos mostraron áreas no tocadas de la pared del conducto radicular, lo que indica que ninguno pudo limpiar completamente las paredes de dentina, lo cual está de acuerdo con estudios previos sobre sistemas rotatorios de NiTi; sin embargo, merece atención que el rango medio de las áreas no tocadas de la pared del conducto radicular (6%–13%) fue menor que los informes previos que utilizaron una metodología similar. Se ha demostrado que las variaciones en la geometría del canal antes de la instrumentación pueden tener un efecto mayor en los cambios observados que las técnicas de instrumentación en sí. De esta manera, una configuración preoperatoria menos compleja de los conductos radiculares seleccionados en este estudio puede explicar los resultados. En general, los sistemas PTU y PTG resultaron en paredes de conducto significativamente menos no tocadas y un mayor aumento en el área superficial, perímetro y diámetro menor de los conductos que el sistema PTN. Estos resultados podrían explicarse por diferencias en el diseño de los instrumentos. Aunque PTU y PTG comparten una geometría similar, las dimensiones más pequeñas, la masa descentrada y el cono regresivo de los instrumentos PTN deberían reducir el área de contacto con el canal y, por lo tanto, su capacidad de corte.

Los instrumentos rotatorios de NiTi han demostrado mantener bien la curvatura original del canal, incluso en canales extremadamente curvados. En el estudio actual, se evaluaron métricamente los movimientos de los centros de gravedad en números absolutos (mm), rebanada por rebanada, como transporte del canal. En general, los instrumentos PTG y PTN produjeron significativamente menos transporte del canal que los instrumentos PTU. A pesar de que PTU y PTG comparten diseños geométricos, están fabricados con diferentes aleaciones y la aleación más flexible del PTG, mejorada a través de una tecnología de tratamiento térmico patentada, imparte una fuerza restauradora reducida y puede explicar por qué estos instrumentos permanecieron más centrados en el canal que el PTU durante su uso. Este hallazgo está respaldado por estudios previos que compararon el transporte por sistemas de M-wire con aquellos hechos de NiTi convencional. Curiosamente, aunque PTG y PTN no comparten ni diseño geométrico ni metalurgia, las diferencias no afectaron significativamente su capacidad de centrado. Una explicación puede ser la flexibilidad mejorada de los instrumentos PTN como consecuencia de sus características de diseño (masa de rotación descentrada y sección transversal rectangular), aleación (M-wire) y las dimensiones más pequeñas del instrumento (25/0.06). Los resultados presentes son comparables con publicaciones recientes sobre PTN utilizados para preparar canales curvados de molares mandibulares primeros extraídos.

La evaluación del grosor de la dentina es importante porque la eliminación excesiva de dentina podría predisponer a los dientes a fracturas radiculares. Por lo tanto, cuando un instrumento permanece centrado en el canal, se espera que se mantenga más dentina, lo que puede explicar el mayor porcentaje de grosor de dentina restante observado con los instrumentos PTG y PTN. Los sistemas PTG y PTN también mostraron aumentos similares en el volumen y el área de superficie en los tercios coronal y medio del conducto radicular a pesar de sus diferentes dimensiones. Se podría hipotetizar que el tratamiento térmico de la aleación en los instrumentos PTG puede predisponer a los instrumentos a la deformación plástica y la interrupción de los bordes de corte durante su uso, reduciendo su capacidad de corte. Este hallazgo corrobora la literatura previa que mostró la deformación plástica de los instrumentos después del uso clínico como resultado del tratamiento térmico previo de la aleación. Sin embargo, otros han mostrado que PTN eliminó cantidades similares de dentina que PTU. Curiosamente, datos recientes sobre la eficiencia de corte de instrumentos de NiTi convencionales y martensíticos mostraron que la aleación martensítica "más blanda" era el instrumento más eficiente en acción lateral. Los autores hipotetizaron que la mayor eficiencia de corte de Hyflex CM1 (Coltene Whaledent, Cuyahoga Falls, OH) estaba relacionada con el procesamiento termomecánico de la aleación y la configuración de las flautas; sin embargo, en este estudio, se utilizaron bloques de acrílico y dentina bovina como sustratos, y los hallazgos no han sido corroborados por otros estudios. Vale la pena señalar que, además de las instrucciones prescritas por los fabricantes, se realizó un ensanchamiento coronal con brocas Gates-Glidden. Por lo tanto, los cambios de los parámetros analizados a este nivel deben interpretarse con precaución porque pueden no representar la eficacia de los sistemas de preparación en sí, sino también la acción adicional de las fresas. Considerando que la capacidad de corte de un instrumento endodóntico es el resultado de la compleja interrelación de parámetros, esta suposición justifica una investigación adicional.

Los dientes utilizados en este estudio fueron anatómicamente emparejados en términos de parámetros geométricos preoperatorios determinados por imágenes de micro-CT. Este procedimiento crea una línea base confiable y asegura la comparabilidad de los grupos mediante la estandarización de la morfología del canal en 3D en cada muestra, mejorando la validez interna y potencialmente eliminando sesgos anatómicos significativos que pueden confundir los resultados. Aunque se obtuvieron diferencias significativas en cuanto al transporte del canal y el grosor de la dentina restante, la relevancia clínica de los resultados obtenidos sigue siendo cuestionable y puede no ser clínicamente significativa o afectar los resultados del tratamiento. Por lo tanto, es importante que los clínicos tengan información imparcial sobre las diversas características que pueden afectar las características de conformación de los sistemas PTU, PTN y PTG para facilitar buenas elecciones que enfrenten los desafíos anatómicos.

Conclusiones

Dentro de las limitaciones de este estudio, PTG y PTN resultaron en menos transporte y mayor capacidad para mantener el grosor de la dentina que PTU. Las diferencias en los parámetros medidos fueron pequeñas y no parecieron influir en la capacidad del sistema para conformar canales radiculares moderadamente curvados. La investigación futura debería centrarse en comparar estos sistemas en canales severamente curvados y examinar PTG con sistemas fabricados de una metalurgia similar.

Autores: Jason Gagliardi, Marco Aurelio Versiani, Manoel Damiao de Sousa-Neto, Andres Plazas-Garzon y Bettina Basrani

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