Evaluación de Micro-CT de la Morfología de Raíces y Canales de Premolares Mandibulares Primeros con Surcos Radiculares

El objetivo de este estudio fue evaluar las características morfológicas de 70 premolares mandibulares de primer molar de raíz simple con surcos radiculares (RG) utilizando tecnología de micro-CT. Los dientes fueron escaneados y evaluados en cuanto a la morfología de las raíces y los conductos radiculares, así como la longitud, profundidad y frecuencia porcentual de ubicación de los RG. Se midieron el volumen, el área de superficie y el Índice de Modelo de Estructura (SMI) de los conductos a lo largo de toda la longitud de la raíz. Se evaluaron parámetros bidimensionales y la frecuencia de los orificios de los conductos a niveles de 1, 2 y 3 mm desde el foramen apical. También se registraron el número de conductos accesorios, el grosor dentinario y la apariencia en sección transversal del conducto en diferentes niveles de la raíz. Se observó la expresión de surcos profundos en el 21.42% de la muestra. Las longitudes medias de la raíz y del RG fueron de 13.43 mm y 8.5 mm, respectivamente, mientras que la profundidad del RG osciló entre 0.75 y 1.13 mm. El volumen medio del conducto, el área de superficie y el SMI fueron de 10.78 mm3, 58.51 mm2 y 2.84, respectivamente. El delta apical estuvo presente en el 4.35% de la muestra y los conductos accesorios se observaron principalmente en los tercios medio y apical. Los parámetros bidimensionales indicaron una apariencia en sección transversal ovalada del conducto radicular con un alto porcentaje de frecuencia de divisiones de los conductos (87.15%). El tipo de configuración del conducto V (58.57%) fue el más prevalente. La configuración en forma de C se observó en 13 premolares (18.57%), mientras que el grosor dentinario osciló entre 1.0 y 1.31 mm. Los surcos radiculares en los premolares mandibulares de primer molar se asociaron con la ocurrencia de varias complejidades anatómicas, incluyendo conductos en forma de C y divisiones del conducto radicular principal.

Introducción

El tratamiento de conducto radicular no exitoso se debe principalmente a la incapacidad de reconocer las variaciones en las morfologías de las raíces y los conductos. Por lo tanto, un conocimiento exhaustivo de la morfología de los dientes y una expectativa de sus posibles variaciones es fundamental para minimizar el fracaso endodóntico causado por un desbridamiento y obturación incompletos. Estudios previos han mostrado diferentes tendencias en la forma y el número de raíces y conductos entre poblaciones, que parecen estar determinadas genéticamente y son importantes para rastrear los orígenes raciales de las poblaciones.

La presencia de depresiones de desarrollo en los aspectos proximales de la superficie radicular, también conocidas como surcos radiculares (RG), se ha demostrado en diferentes estudios epidemiológicos. En general, los RG son comunes en africanos y nativos australianos y relativamente raros en euroasiáticos occidentales. El RG es relevante en clínicas ya que su profundidad puede actuar como un reservorio para la placa dental y el cálculo, aumentando la dificultad para el manejo de la enfermedad periodontal. En los dientes premolares mandibulares, su presencia se ha asociado a complejidades anatómicas del sistema de conductos radiculares, como la bifurcación de conductos y la configuración de conductos en forma de C. Estas complejidades son frecuentemente ignoradas, y la incapacidad de reconocer y tratar adecuadamente todo el sistema de conductos radiculares ayuda a explicar la tasa de fracaso más alta en la terapia de conducto no quirúrgica de este grupo de dientes (11.45%) como se informó anteriormente.

A pesar de que las morfologías de las raíces y los conductos de los dientes premolares mandibulares de primer molar han sido descritas en diferentes grupos étnicos, la literatura carece de datos detallados sobre la relación entre los surcos radiculares (RG) y la morfología del conducto radicular en este grupo de dientes, especialmente en poblaciones africanas, australianas, del sudeste asiático y sudamericanas. Por lo tanto, el propósito de este estudio fue evaluar las morfologías externas e internas de los premolares mandibulares de primer molar con raíces simples y surcos radiculares de una subpoblación brasileña, utilizando tecnología de micro-CT.

Material y Métodos

Después de la aprobación del Comité de Ética en Investigación local (Protocolo 0072.0.138.000-09), se obtuvieron 500 dientes premolares mandibulares de primer molar con raíz simple de una subpoblación brasileña y se almacenaron en 0.1% de timol a 6°C. Se desconocía el género y la edad de los pacientes, y todos los dientes fueron extraídos por razones no relacionadas con este estudio.

Cada diente fue ligeramente secado y examinado en cuanto al número y porcentaje de frecuencia de ubicación de los surcos en desarrollo en la superficie externa de la raíz. La puntuación de la prevalencia y gravedad de los surcos radiculares (RG) se basó en el Sistema de Puntuación de Antropología Dental de la Universidad Estatal de Arizona (ASUDAS) utilizando una placa de referencia estandarizada. Los dientes categorizados como Grados 0 y 1, que indican premolares de raíz simple sin un surco de desarrollo o, si están presentes, con indentaciones redondeadas o poco profundas en forma de V, así como el Grado 5 (premolares de raíz doble), fueron excluidos. Como resultado, se seleccionaron y categorizaron setenta premolares mandibulares de primer molar (n=70) con ápices completamente formados de la siguiente manera: Grado 2 - surco de desarrollo con una sección transversal en forma de V moderadamente profunda; Grado 3 - raíz simple con un surco de desarrollo en forma de V profundo que se extiende al menos 1/3 de la longitud total de la raíz; y Grado 4 - raíz simple con un surco de desarrollo profundamente invaginado en ambas superficies de la raíz mesial y distal. En cada muestra, la longitud de la raíz se midió como la distancia vertical entre el nivel más bajo de la unión cemento-esmalte (CEJ) y el ápice anatómico (Fig. 1A), utilizando un calibrador digital con una resolución de 0.01 mm (Mitutoyo MTI Corporation, Tokio, Japón).

Cada espécimen fue luego imagenado por separado desde el ápice anatómico hasta la corona a una resolución isotrópica de 22.9 μm (SkyScan 1174v2; Bruker-microCT, Kontich, Bélgica). Los parámetros del escáner de micro-CT se establecieron en 50 kV, 800 μA, rotación de 180° alrededor del eje vertical y un paso de rotación de 1°, utilizando un filtro de aluminio de 0.5 mm de grosor. Después de que las imágenes de proyección adquiridas fueron reconstruidas en cortes transversales perpendiculares al eje largo de la raíz (software NRecon v.1.6.9; Bruker-microCT), se generaron representaciones de superficie poligonal de los conductos radiculares (software CTAn v.1.16; Bruker-microCT) y modelado de superficie (software CTVol v.2.3; Bruker-microCT). Cada diente fue luego re-cortado perpendicularmente en el plano CEJ, en el ápice anatómico, en el foramen apical, en los niveles superior, medio e inferior del RG, y en intervalos de 1 y 2 mm coronales y/o apicales al CEJ, foramen apical y nivel medio del RG, utilizando el software ImageJ v.1.6.0_24 (disponible en www.imagej.nih.gov/ij/) (Fig. 1A). Después de eso, se registraron las distancias entre el plano CEJ, el ápice anatómico y los niveles superior, medio e inferior del RG (software Data Viewer v.1.5; Bruker-microCT) (Fig. 1B).

Se midieron parámetros tridimensionales (volumen, área de superficie e Índice del Modelo Estructural) para la longitud total del canal, mientras que el área, redondez, factor de forma, diámetros mayor y menor, así como el porcentaje de frecuencia de los orificios del canal, se evaluaron a niveles de 1, 2 y 3 mm desde el foramen apical en dirección coronal (software CTAn v.1.14.4; Bruker-microCT). Descripciones detalladas de estos parámetros se publicaron en otros lugares. También se registraron el número y la ubicación de los canales accesorios (canales laterales y delta apical). Basándose en los cortes de sección transversal reconstruidos y modelos 3D poligonales, las configuraciones de los canales radiculares se clasificaron según el sistema de Vertucci.

La profundidad del surco de desarrollo y el grosor dentinario en el punto más profundo del RG se midieron en el nivel medio de la longitud del RG (RGM) y a intervalos de 1 y 2 mm coronales y apicales a este punto (software CTAn v.1.16; Bruker-microCT) (Fig. 1C). La profundidad del RG se definió como la distancia desde el punto más profundo del surco hasta el punto medio entre los 2 puntos de tangencia en la línea de contorno del surco (Fig. 1D). Para la medición del grosor dentinario interno y externo, la línea trazada para medir la profundidad del surco se extendió desde el punto más profundo del surco a través de la superficie externa en el otro aspecto de la raíz. Luego, se registraron las distancias desde el punto más profundo del surco hasta la pared interna del canal radicular, y desde la pared externa del canal radicular hasta el aspecto externo de la raíz, como grosor dentinario interno y externo, respectivamente (Fig. 1E). Las formas de los canales en sección transversal de los primeros premolares mandibulares se categorizaron según un sistema modificado (Fig. 1F) al nivel de la CEJ, foramen apical, nivel medio de la longitud del RG, así como a intervalos de 1 y 2 mm en las direcciones coronal y/o apical desde estos puntos de referencia (Fig. 1A). Luego, se registró el número de dientes con canales en forma de C al menos en uno de los niveles evaluados.

Todas las imágenes fueron examinadas de manera independiente y ciega en una pantalla de computadora de alta definición por dos evaluadores experimentados en anatomía dental. Las discrepancias en la interpretación de las imágenes se discutieron hasta alcanzar un consenso.

Resultados

La incidencia de primeros premolares mandibulares de raíz simple con surcos de desarrollo grados 2 a 4 fue del 14% (70 de 500 dientes premolares).

Morfología Externa de la Raíz

La longitud media de la raíz fue de 13.43 ± 1.42 mm, mientras que las distancias medias entre la CEJ y el nivel medio del RG, y desde este punto hasta el ápice anatómico, fueron de 7.36 mm y 6.07 mm, respectivamente (Fig. 2). Los surcos radiculares estaban presentes principalmente en el aspecto mesial de la raíz (Tabla 1; Fig. 3A) y se observó la expresión de surcos profundos (ASU 3 y 4) en el 21.42% de la muestra (n=15) (Tabla 1).

Morfología del Sistema de Conductos Radiculares

La Tabla 2 resume los datos morfométricos (parámetros 2D y 3D) y el porcentaje de orificios de conductos y conductos accesorios en varios niveles de la raíz. El volumen y el área de superficie promedio fueron de 10.78 mm3 y 58.51 mm2, respectivamente. El Índice de Modelo de Estructura (SMI) describe la convexidad tridimensional de la estructura, es decir, la geometría en forma de placa o cilindro de un objeto. En este estudio, un SMI promedio de 2.84 indica que el sistema de conductos radiculares tenía una geometría similar a un tronco de cono. El análisis del área, redondez y factor de forma indicó una apariencia de sección transversal en forma ovalada del conducto radicular en el tercio apical. En este mismo nivel, los diámetros mayor y menor promedio mostraron una dimensión anatómica del conducto radicular equivalente a un instrumento de tamaño 35, taper .06.

Se observó una alta frecuencia porcentual de divisiones de conductos (87.15%; n=61) y, en estos dientes, el conducto lingual después de la bifurcación era de menor diámetro en comparación con el conducto bucal (Fig. 3B). En el tercio apical, se observó una alta frecuencia porcentual de 2 orificios de conducto (>52%), mientras que el delta apical estuvo presente en solo el 4.35% (n=3) de la muestra (Fig. 3C). En general, se observaron uno o dos conductos accesorios en los tercios medio y apical; sin embargo, también se observó que los conductos accesorios se originaban del conducto principal y salían en la ranura radicular en el 15.9% de la muestra (n=11) (Fig. 3D). Los tipos de configuraciones de conductos V (configuración 1-2; 58.57%), I (configuración 1-1; 12.85%) y III (configuración 1-2-1; 11.43%) fueron los más prevalentes y también se observaron configuraciones adicionales de conductos (n=7; 10.0%) (Fig. 3E). En dos dientes, el sistema de conductos no pudo ser clasificado debido a la presencia de multifurcaciones no anticipadas y un conducto en forma de C en el tercio medio de la raíz (Fig. 3F). En general, se observó configuración en forma de C (Tipos C1 y C2) a nivel de la RG en 13 premolares (18.57%). A nivel de la CEJ, los dientes generalmente tenían solo 1 orificio de conducto redondo, ovalado o plano (Tipos C4a, 4b y 4c), mientras que en el tercio apical, la mayoría de las formas de conducto eran Tipos C3 y C5.

Grosor Dentinal

La profundidad del RG varió de 0.75 a 1.13 mm y fue más profunda en la sección transversal correspondiente al punto medio de su longitud total. El grosor dentinal medio en el nivel medio de la longitud del RG, en los aspectos mesial o distal de la raíz, varió de 1.0 a 1.31 mm (Tabla 3).

Discusión

El tratamiento endodóntico exitoso de los premolares mandibulares se ha considerado difícil de realizar debido a las numerosas variaciones en la morfología del conducto radicular que generalmente se asocian con la presencia de concavidades radiculares de desarrollo. En el presente estudio, la incidencia de RG en los primeros premolares mandibulares (14%) fue similar a la reportada por Velmurugan y Sandhya, pero menor en comparación con la población china (24% a 27.8%). Esta discrepancia se ha atribuido principalmente a factores raciales, pero también a diversidades en el tamaño de la muestra, el diseño del estudio y el método de evaluación. Si bien se ha utilizado un estándar común para la identificación de RG, en este caso, los dientes premolares se seleccionaron en función del ASUDAS, una herramienta estandarizada común utilizada en antropología que permite establecer de manera más precisa un umbral entre una ligera depresión radicular y un surco típico, superando la falta de precisión en la selección de muestras que puede haber comprometido algunos estudios anteriores. Usando este enfoque, un estudio en la población china encontró un porcentaje de frecuencia más alto de RG profundo (18.5%; ASU 3 a 4) que en este caso (14%). Aunque se han observado variaciones respecto al punto de inicio y la profundidad de RG en el primer premolar mandibular, su longitud media (8.5 mm; Fig. 2) y ubicación (95.7% en el aspecto mesial de la raíz; Tabla 1) están de acuerdo con la literatura.

El análisis de las características morfológicas del sistema de conductos radiculares es crítico para establecer protocolos de tratamiento adecuados. De esta manera, los algoritmos de micro-CT permiten realizar mediciones adicionales de varios parámetros geométricos, la mayoría de los cuales son imposibles de lograr utilizando métodos convencionales. Desafortunadamente, los resultados de volumen, área de superficie y SMI (Tabla 2) no se pueden comparar con la literatura porque no se ha publicado información sobre este tema hasta la fecha. A pesar de que la relevancia clínica de estos parámetros aún está por determinarse, son útiles para mejorar la selección de muestras en futuros experimentos ex vivo. En este estudio, el grosor medio de la dentina en el nivel medio del RG varió de 1.0 a 1.31 mm (Tabla 3); sin embargo, también se observaron valores tan bajos como 0.12 mm, de acuerdo con Gu et al. que han reportado un grosor de 0.17 mm en las paredes mesiales de los surcos en desarrollo. Por lo tanto, en este grupo de dientes, se ha recomendado una preparación de conformación conservadora con instrumentos pequeños y una irrigación adecuada para eliminar efectivamente los tejidos de este espacio estrechado, previniendo la perforación por estrías.

La evaluación de los parámetros 2D en el tercio apical indicó que el desbridamiento en este nivel podría mejorarse con instrumentos de hasta un tamaño 35, con un cono de .06 (Tabla 2). Sin embargo, la apariencia transversal del conducto radicular (redondez y factor de forma) indica una forma ovalada que, combinada con múltiples orificios, canales accesorios, delta apical y una alta incidencia de configuración en forma de C (Tabla 2; Fig. 3), podría comprometer los procedimientos adecuados de limpieza y conformación. Se observaron canales accesorios en casi la mitad de la muestra (45.7%; n=32), como también lo reportaron Gu et al. Entre estos dientes, el 37.5% (n=12) tenía canales accesorios transversales que salían en la invaginación más profunda del surco de desarrollo (Fig. 3D). Este hallazgo es relevante en clínicas porque esta estructura anatómica puede permitir la penetración de bacterias desde el bolsillo periodontal hacia la pulpa y viceversa, lo que lleva a una pulpitis o periodontitis persistente. Si estas características anatómicas conducen a un fracaso del tratamiento y se vuelve necesaria la cirugía, estas estructuras adicionales deben ser abordadas. Por lo tanto, un microscopio quirúrgico operativo ayudaría a los clínicos a visualizar mejor el ápice y las puntas ultrasónicas delgadas para incorporar las irregularidades anatómicas, asegurando un sellado adecuado del conducto.

Aunque la mayoría de los premolares mandibulares tienen un canal radicular principal, cuando está presente RG, se pueden observar múltiples canales con una configuración más compleja. Desafortunadamente, solo unos pocos autores han descrito el sistema de configuración de los canales radiculares de los dientes premolares mandibulares con RG. En estos estudios, se ha informado una alta incidencia de tipos de canales V (26.4% a 65.6%) y I (6.3% a 15%), de acuerdo con los resultados presentes. Por otro lado, la configuración tipo III también se identificó en un porcentaje relativamente alto de los primeros premolares mandibulares (11.43%) (Fig. 3E).

La característica anatómica principal de los canales en forma de C es la presencia de aletas o membranas que conectan canales individuales, lo que puede cambiar la forma del canal en sección transversal y tridimensional a lo largo de la raíz. El conocimiento actual derivado de estudios de micro-CT indica que este espacio de canal en forma de cinta en los primeros premolares mandibulares es frecuentemente excéntrico al lado lingual de la dentina radicular en forma de C, y que el canal en forma de C varía considerablemente en forma a diferentes niveles. En este estudio, la frecuencia porcentual de canales en forma de C fue alta (18.57%), pero dentro del rango del 10.7% al 29% reportado en la literatura. En contraste, un estudio reciente de micro-CT reportó la configuración del canal en forma de C en el 67% de los primeros premolares mandibulares con surcos radiculares de una subpoblación brasileña. Sin embargo, en este estudio, los surcos radiculares no fueron clasificados como aquí y es posible inferir que la muestra seleccionada estaba compuesta principalmente por dientes con surcos más profundos, lo que ayuda a explicar este porcentaje más alto en comparación con los resultados presentes. Además, en desacuerdo con un estudio previo en el que se observó un canal en forma de C continuo en más del 16% de la muestra, en este estudio no se encontró ningún espécimen que contuviera una C completa a lo largo de la longitud de la raíz.

Muchos factores complicantes hacen que los canales en forma de C en los premolares mandibulares sean difíciles de tratar porque esta configuración rara vez se observa en la radiografía y su ubicación puede dificultar su detección desde un enfoque coronal. Todos los dientes evaluados en este estudio tenían solo 1 orificio de canal a nivel coronal (Tipo C4), mientras que la configuración del canal en forma de C (Tipos C1 y C2) se observó en el tercio medio, en concordancia con informes anteriores. Por lo tanto, considerando que esta variación anatómica en los premolares mandibulares no puede identificarse fácilmente durante el tratamiento endodóntico de rutina o mediante radiografía convencional, el efecto de su conformación y limpieza sobre la tasa de éxito del tratamiento endodóntico aún está por determinarse.

A pesar de que la resolución de los dispositivos CBCT disponibles no permite una imagen detallada de las finas estructuras anatómicas del sistema de conductos radiculares, esta herramienta de diagnóstico sería de gran ayuda para los clínicos con el fin de identificar la presencia de RG. Considerando que los dientes premolares mandibulares con una ranura asociada en la superficie externa de la raíz tienen una alta incidencia de canales en forma de C y bifurcaciones, la detección previa de RG sugeriría la presencia de las complejidades anatómicas aquí reportadas.

Considerando las limitaciones del estudio actual, se puede concluir que la incidencia de primeros premolares mandibulares de raíz única con surcos de desarrollo de una subpoblación brasileña fue del 14%. La expresión de surcos profundos (ASU 3 y 4) se observó en el 21.42% de la muestra y se asociaron con una alta ocurrencia de varias complejidades anatómicas, incluyendo canales en forma de C y bifurcación.

Autores: Emanuele Boschetti, Yara Terezinha Correa Silva-Sousa, Jardel Francisco Mazzi-Chaves, Graziela Bianchi Leoni, Marco Aurélio Versiani, Jesus Djalma Pécora, Paulo Cesar Saquy1, Manoel Damião de Sousa-Neto

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