Evaluación de micro-CT de microgrietas dentales después de procedimientos de obturación de conductos radiculares

Resumen

Objetivo: Evaluar la frecuencia de micro-grietas dentinales después de los procedimientos de obturación del conducto radicular con las técnicas Gutta-Core (GC), compactación lateral en frío (CLC) y compactación vertical en caliente (WVC) en molares mandibulares utilizando análisis de micro-tomografía computarizada.

Metodología: Treinta raíces mesiales de molares mandibulares, con una configuración de canal tipo II de Vertucci, fueron preparadas a la longitud de trabajo con un instrumento Reciproc R40 y asignadas aleatoriamente a uno de los tres grupos experimentales (n = 10), de acuerdo con la técnica utilizada para la obturación: GC, CLC o WVC. El grupo GC fue rellenado con un obturador GC de tamaño 40, mientras que los grupos CLC y WVC utilizaron conos de gutapercha convencional . Se utilizó sellador AH Plus en todos los grupos. Las muestras fueron escaneadas a una resolución isotrópica de 14.25 lm antes y después de la preparación del conducto radicular y después de la obturación. Luego, todas las imágenes seccionales transversales pre y postoperatorias de las raíces (n = 41 660) fueron revisadas para identificar la presencia de defectos dentinales.

Resultados: En general, el 30.75% (n = 12 810) de las imágenes pre- + post-relleno mostraron defectos dentinarios. En los grupos GC, CLC y WVC, se observaron micro-grietas dentinarias en el 18.68% (n = 2510), 15.99% (n = 2389) y 11.34% (n = 1506) de las imágenes seccionales, respectivamente. Todas las micro-grietas identificadas en las exploraciones post-relleno también se observaron en las imágenes correspondientes post-preparación.

Conclusión: Los rellenos radiculares en todas las técnicas no indujeron el desarrollo de nuevas micro-grietas dentinarias.

Introducción

El principal propósito del relleno radicular es crear un sellado hermético dentro del espacio del conducto radicular para prevenir el paso de fluidos/toxinas, que podrían comprometer el resultado del tratamiento (Schilder 2006). La compactación lateral en frío (CLC) y la compactación vertical en caliente (WVC) son técnicas ampliamente recomendadas para mejorar la calidad general del relleno radicular (Harvey et al. 1981). Aunque la CLC se ha utilizado durante muchas décadas y se ha demostrado clínicamente efectiva (Aqrabawi 2006, Marquis et al. 2006), parece generar fuerzas que desencadenan el desarrollo de defectos dentinarios (Shemesh et al. 2009). De manera similar, a pesar de la mejor adaptación de los materiales de relleno a las paredes del conducto radicular utilizando técnicas WVC (Kele s et al. 2014), las fuerzas producidas durante la compactación vertical de los materiales termoplásticos con tapones también pueden iniciar tensiones de tracción que podrían causar o agravar las grietas dentinarias (Shemesh et al. 2010). El desafío es seguir una técnica de relleno que mejore la capacidad de esparcimiento de los materiales de relleno dentro del sistema del conducto radicular y, al mismo tiempo, mantener la tensión de tracción sobre las paredes del conducto radicular al mínimo. Estos objetivos se pueden lograr utilizando técnicas termoplásticas basadas en portadores en las que la gutapercha se ablanda en un horno antes de ser llevada al conducto radicular (Gutmann 2011). Hasta la fecha, sin embargo, ningún estudio ha evaluado la incidencia de defectos dentinarios después del relleno radicular con esta técnica.

El cuerpo de evidencia sobre las fisuras dentinales inducidas por los procedimientos de obturación radicular se basa en modelos convencionales destructivos en dos dimensiones. Por lo tanto, hay una falta de informes experimentales longitudinales no destructivos sobre la posible relación causa-efecto entre la obturación radicular y las micro-fisuras dentinales. La tecnología de microtomografía computarizada (micro-CT) ha permitido nuevas perspectivas para la investigación endodóntica al permitir la evaluación cuantitativa y cualitativa no destructiva del sistema de conductos radiculares antes y después de los procedimientos endodónticos (Versiani et al. 2013, Keleş et al. 2014, De-Deus et al. 2015a). Por lo tanto, este estudio tuvo como objetivo evaluar la frecuencia de micro-fisuras dentinales observadas después de la obturación radicular con GuttaCore (GC; Dentsply Tulsa Dental Specialties, Tulsa, OK, EE. UU.), técnicas CLC y WVC a través del análisis de micro-CT. La hipótesis nula era que estas técnicas de obturación radicular son incapaces de generar micro-fisuras dentinales.

Materiales y métodos

Selección de muestras

Se obtuvo la aprobación para el proyecto del comité de ética local. Se obtuvieron ciento noventa y tres primeros y segundos molares mandibulares humanos con raíces completamente separadas, extraídos por razones no relacionadas con este estudio, de un grupo de dientes. Todas las raíces fueron inicialmente inspeccionadas con la ayuda de un estereomicroscopio bajo 129 aumentos para detectar y excluir dientes con grietas preexistentes. Luego, se tomaron radiografías digitales en la dirección bucolingual para determinar el ángulo de curvatura de la raíz mesial (Schneider 1971). Solo se seleccionaron dientes con curvatura moderada de la raíz mesial (que varía de 10° a 20°) y conductos radiculares patentados a su longitud con un K-file de tamaño 10 (Dentsply Maillefer, Ballaigues, Suiza). Las muestras fueron decoronadas y las raíces distales fueron removidas utilizando una sierra de baja velocidad, con refrigeración por agua (Isomet; Buhler Ltd, Lake Bluff, NY, EE. UU.) dejando raíces mesiales con aproximadamente 12 ± 1 mm de longitud para prevenir la introducción de variables confusas. Como resultado, se seleccionaron 93 raíces mesiales de molares mandibulares y se almacenaron en una solución de timol al 0.1% a 5 °C.

Para obtener un esquema general de la anatomía del conducto radicular, las raíces mesiales fueron preescaneadas en una resolución isotrópica relativamente baja (70 µm) utilizando un escáner de micro-CT (SkyScan 1173; Bruker microCT, Kontich, Bélgica) a 70 kV y 114 mA. Basado en los modelos 3D obtenidos del conjunto de imágenes del preescaneo, se escanearon treinta especímenes con la configuración de conducto tipo II de Vertucci (Vertucci 1984) a una resolución isotrópica aumentada de 14.25 µm utilizando una rotación de 360° alrededor del eje vertical, un paso de rotación de 0.5°, un tiempo de exposición de la cámara de 7000 ms y un promedio de cuadros de 5. Los rayos X fueron filtrados con un filtro de aluminio de 1 mm de grosor. Las imágenes fueron reconstruidas con el software NRecon v.1.6.9 (Bruker microCT), utilizando una corrección de endurecimiento del haz del 40% y una corrección de artefactos de anillo de 10, resultando en la adquisición de 700–800 secciones transversales por diente.

Limpieza y conformación

Se utilizó una delgada película de material de impresión de polietileno para recubrir la superficie radicular y simular el ligamento periodontal (Liu et al. 2013), y cada espécimen fue colocado corono-apicalmente dentro de un soporte de resina epóxica hecho a medida (Ø 18 mm) para agilizar los procesos de co-registro posteriores. La patencia apical se determinó insertando un K-file de tamaño 10 en el conducto radicular hasta que su punta fuera visible en el foramen apical, y la longitud de trabajo (WL) se estableció 1.0 mm más corta que esta medición. Luego, se estableció un camino de deslizamiento con un K-file de tamaño 15 (Dentsply Maillefer) hasta la WL.

Los conductos radiculares mesiales se prepararon con un instrumento Reciproc R40 (VDW, Múnich, Alemania) accionado por el motor VDW Silver (VDW) en modo ‘RECIPROC ALL’. El instrumento se utilizó con un movimiento de picoteo lento de entrada y salida de aproximadamente 3 mm de amplitud con una ligera presión apical en un movimiento recíproco hasta que se alcanzó la longitud de trabajo (WL). Después de tres movimientos de picoteo, se retiró el instrumento del conducto y se limpió. Después de cada uso o inserción del archivo, se confirmó la patencia utilizando un K-file de tamaño 10. La irrigación se realizó utilizando un total de 30 mL de NaOCl al 5.25%, seguido de un enjuague final con 5 mL de EDTA al 17% y 5 mL de agua bidistilada. Por lo tanto, se utilizó un volumen total de 40 mL de irrigante por conducto. Luego, todos los conductos se secaron con puntos de papel absorbente Reciproc R40 (VDW). Después de los procedimientos de limpieza y conformación, se escanearon y reconstruyeron las raíces mesiales utilizando los parámetros mencionados anteriormente.

Relleno del conducto radicular

Después de la preparación del conducto radicular, las muestras se asignaron aleatoriamente a uno de los tres grupos experimentales (n = 10), de acuerdo con la técnica utilizada para el relleno radicular: GC, CLC y WVC.

En el grupo GC, cada canal fue rellenado con un obturador GC de tamaño 40, .06 de conicidad (Dentsply Tulsa Dental Specialties) y sellador AH Plus (Dentsply De Trey, Konstanz, Alemania), de acuerdo con las instrucciones del fabricante. Brevemente, se evaluó la forma del espacio del canal en el WL y el ajuste pasivo del obturador utilizando un instrumento verificador (Dentsply Tulsa Dental Specialties). Luego, se calentó un obturador GC (Horno de Obturador Gutta-Core; Dentsply Tulsa Dental Specialties) durante 30 s y se insertó lentamente hasta el WL con el canal previamente recubierto con sellador AH Plus. Posteriormente, se retiraron el vástago y el mango del obturador utilizando una fresa redonda en un micromotor de alta velocidad bajo un abundante chorro de agua a nivel de la unión cemento-esmalte.

En el grupo CLC, se insertó un cono maestro de gutapercha de tamaño 40, .02 de conicidad (Dentsply Tulsa Dental Specialties) recubierto con sellador AH Plus hasta el WL. La condensación lateral se logró en cada canal utilizando conos accesorios de tamaño fino-medio (DiaDent, Burnaby, BC, Canadá) con la ayuda de un espaciador de dedo de tamaño B (Dentsply Maillefer). El espaciador se introdujo primero 3 mm antes del WL y se llevó a cabo la compactación hasta 6 mm coronales desde este punto. El exceso coronales de gutapercha se retiró con un instrumento calentado.

En el grupo WVC, cada canal fue equipado con un cono de gutapercha Reciproc R40 (VDW; tamaño 40, .06 de conicidad) que se utilizó para aplicar el sellador AH Plus en las paredes del canal. Se seleccionó un plugger (M Plugger; EIE/Analytic, Redmond, WA, EE. UU.) que penetró hasta 5 mm de la longitud de trabajo (WL). Una unidad System B (Sybro-nEndo, Orange, CA, EE. UU.) se preestableció a 200 °C durante la condensación del cono de gutapercha primaria (down-pack) y a 100 °C al adaptar y condensar la porción apical del relleno compactando incrementos de 2 mm de gutapercha calentada; finalmente, a 250 °C, el resto del cono secundario se ablandó antes de la condensación vertical. En los grupos CLC y WVC, la fuerza aplicada al espaciador o plugger se controló utilizando una balanza digital doméstica y se mantuvo en un máximo de 2 kg (Blum et al. 1997).

Después de los procedimientos de obturación radicular, se eliminó 1 mm coronario de los materiales de obturación, la cavidad se llenó con un material de obturación temporal (Cavit; 3M ESPE, Seefeld, Alemania) y los dientes se almacenaron en agua destilada estéril (37 °C y 100% de humedad relativa) para asegurar el fraguado completo del sellador. Luego, se realizaron escaneos de micro-CT post-obturación radicular de cada espécimen utilizando los mismos parámetros. Un operador con experiencia única realizó todos los procedimientos experimentales para evitar la variabilidad entre operadores.

Evaluación de micro-grietas dentinales

Un proceso automático de superposición basado en el contorno externo de la raíz utilizando 1000 interacciones con el software Seg3D v.2.1.5 (Centro CIBC del Instituto Nacional de Salud de los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU., Bethesda, MD, EE. UU.) co-registró las pilas de imágenes de los especímenes después de la preparación del canal y después de los procedimientos de obturación radicular. Luego, las imágenes seccionales de las raíces mesiales fueron examinadas por tres examinadores previamente calibrados desde el nivel de la furcación hasta el ápice (n = 41 660) para identificar la presencia de micro-grietas dentinales. Primero, se analizaron las imágenes post-obturación y se registró el número de secciones transversales con defectos dentinales. Posteriormente, se examinaron las imágenes seccionales correspondientes a la post-preparación para verificar la preexistencia de tales defectos dentinales. Para validar el proceso de cribado, los análisis de imágenes se repitieron dos veces con intervalos de 2 semanas; en caso de divergencia, las imágenes fueron examinadas al mismo tiempo por los tres evaluadores hasta alcanzar un acuerdo.

Resultados

En general, el 30.75% (n = 12 810) de las imágenes pre- + post-relleno mostraron defectos dentinarios. Se observaron micro-grietas dentinarias después de los procedimientos de limpieza y conformación en el 18.68% (n = 2510), 15.99% (n = 2389) y 11.34% (n = 1506) de las imágenes seccionales de los grupos GC, CLC y WVC, respectivamente. Esta fue la misma cantidad de defectos observados en las imágenes post-relleno correspondientes, lo que significa que los procedimientos de relleno de conductos radiculares con todas las técnicas probadas no generaron nuevas micro-grietas (Fig. 1).

Discusión

Este es el primer estudio que evalúa la incidencia de defectos dentinarios después del llenado del conducto radicular utilizando una metodología de imagen no destructiva. La tecnología de micro-CT proporciona la posibilidad de examinar las raíces antes de cualquier procedimiento de conducto radicular. Considerando que las condiciones generales de almacenamiento antes, durante y después de los procedimientos endodónticos podrían afectar la incidencia de defectos dentinarios, en el presente estudio se utilizaron dientes extraídos almacenados en un medio líquido (Bürklein et al. 2013, Liu et al. 2013). A pesar de informes no publicados recientemente que han señalado la ocurrencia de agrietamiento espontáneo en delgadas secciones transversales de dentina después de un corto período de secado, no se observaron nuevas micro-grietas durante los procedimientos de escaneo en condiciones no húmedas. Esto puede explicarse porque la estructura de la raíz se mantuvo intacta ya que no se realizó ningún procedimiento de seccionamiento. De esta manera, se puede hipotetizar que la microestructura de la dentina se ve menos afectada por las condiciones no húmedas del procedimiento de escaneo de 25 minutos que cuando la raíz se secciona en delgadas rebanadas.

Los resultados presentes indicaron que las técnicas GC, CLC y WVC no estaban asociadas con el desarrollo de nuevos defectos dentinarios, considerando que cada micro-grieta observada en las secciones transversales después de los procedimientos de obturación radicular también estaba presente en las imágenes correspondientes post-preparación. Este resultado contrasta con los de estudios previos en los que se demostró una relación directa entre la obturación del canal y el desarrollo de micro-grietas dentinarias (Shemesh et al. 2009, Barreto et al. 2012, Kumaran et al. 2013, Topçuoğlu et al. 2014, Çapar et al. 2015). Shemesh et al. (2009) observaron que tanto la compactación lateral como las técnicas de obturación radicular pasiva creaban defectos dentinarios, siendo la primera la que mostraba significativamente más defectos. En otro estudio, también se informó que el grupo de compactación lateral tenía significativamente más defectos dentinarios que el grupo de control preparado pero no obturado (Shemesh et al. 2010). De manera similar, Kumaran et al. (2013) encontraron que la compactación lateral producía significativamente más defectos que la obturación radicular pasiva. Topçuoğlu et al. (2014) observaron defectos dentinarios en dientes obturados utilizando la técnica pasiva, mientras que Çapar et al. (2015) mostraron que solo se observó una nueva grieta después de los procedimientos de obturación con cono único. Por el contrario, Barreto et al. (2012) no encontraron diferencias respecto a la incidencia de defectos dentinarios al comparar canales preparados llenos con diferentes técnicas. La discrepancia de los resultados presentes con los previamente reportados puede explicarse por diferencias en el diseño metodológico, incluyendo disimilitudes respecto a los protocolos de obturación, métodos de observación, selección de muestras y también la nomenclatura utilizada para clasificar los defectos (Versiani et al. 2015).

La asociación de las técnicas de obturación de conductos radiculares con el desarrollo de defectos dentinales se ha basado en gran medida en métodos de seccionamiento de raíces con visualización directa de los especímenes mediante microscopía óptica (Shemesh et al. 2009, Barreto et al. 2012, Kumaran et al. 2013, Topçuoğlu et al. 2014, Çapar et al. 2015). Este procedimiento tiene la desventaja de su naturaleza destructiva, que probablemente fue la causa principal de los resultados reportados. En la mayoría de estos estudios, los grupos de control utilizaron dientes no preparados en los que no se observó ningún defecto dentinal (Shemesh et al. 2009, Kumaran et al. 2013, Topçuoğlu et al. 2014, Çapar et al. 2015); sin embargo, en estos grupos, los autores no tomaron en cuenta el daño potencial al dentina radicular producido por la acción combinada de la preparación mecánica del canal y la obturación, el ataque químico del irrigante a base de NaOCl y los procedimientos de seccionamiento. Este defecto metodológico ha sido recientemente destacado en dos estudios de micro-CT en los que la preparación del conducto radicular con diferentes sistemas de níquel-titanio no indujo la formación de nuevas micro-grietas dentinales (De-Deus et al. 2014, 2015b). Curiosamente, en los tres estudios que utilizaron los mismos métodos convencionales de seccionamiento de raíces, también se observaron defectos dentinales en el grupo de control no tratado (Barreto et al. 2012, Bürklein et al. 2013, Arias et al. 2014). Los autores vincularon su presencia a fuerzas de masticación excesivas o de extracción aplicadas a las raíces (Barreto et al. 2012, Arias et al. 2014).

Aún se puede argumentar que, en comparación con la evaluación microscópica, la imagen de salida del micro-CT puede tener una baja resolución, lo que resulta en un umbral reducido para evaluar la formación de nuevos defectos dentinarios. En comparación con la tomografía convencional, la tecnología de micro-CT utiliza rayos X de alta energía con puntos focales más pequeños, detectores más finos y densamente empaquetados y tiempos de exposición más largos, que son más efectivos para penetrar materiales densos, permitiendo una resolución espacial que es muy superior en comparación con varias imágenes de sección transversal adquiridas con microscopios. En la mayoría de estos estudios, el aumento microscópico varía de 89 a 259 (Bier et al. 2009, Shemesh et al. 2009.

Bürklein et al. 2013, Hin et al. 2013, Liu et al. 2013, Abou El Nasr & Abd El Kader 2014, Arias et al. 2014, Arslan et al. 2014, Kansal et al. 2014, Priya et al. 2014, Adl et al. 2015, Aydin et al. 2015, Karata s et al. 2015, Ustun et al. 2015). Recientemente, se realizó una investigación de micro-CT sobre varios rangos y extensiones de cortes dentinarios defectuosos-positivos para abordar si la extensión completa de las micro-grietas dentinarias visualizadas bajo estereomicroscopía convencional también se observó a través de imágenes de sección transversal de micro-CT. Los resultados confirmaron la fiabilidad de esta tecnología contemporánea para detectar defectos dentinarios, ya que ningún defecto observado en la estereomicroscopía fue indetectado por el micro-CT (De-Deus et al. 2016).

La tecnología de micro-CT no destructiva también tiene varias ventajas sobre el enfoque bien establecido de seccionamiento de raíces. Mientras que este último permite el análisis de solo unas pocas secciones por diente, lo que puede resultar en pérdida de información, el método de micro-CT altamente preciso (De-Deus et al. 2014, 2015a,b) permite la evaluación de cientos de secciones por muestra. Esto explica la menor frecuencia de micro-grietas dentinales observadas en grupos de control de modelos de seccionamiento de raíces en comparación con estudios de micro-CT (De-Deus et al. 2014, 2015b). Además, esta nueva tecnología permite no solo la visualización de defectos dentinales preexistentes, sino también su ubicación precisa a lo largo de la raíz, antes y después del llenado del conducto, mejorando la validez interna del experimento porque cada espécimen actúa como su propio control. Además, la tecnología de micro-CT permite superponer experimentos adicionales en los mismos especímenes, rastreando el desarrollo de defectos dentinales después del retratamiento del conducto radicular, la preparación del espacio post y los procedimientos de remoción posteriores.

Conclusión

Bajo las condiciones de este estudio, se puede concluir que los procedimientos de obturación de conductos radiculares con las técnicas GC, CLC y WVC no indujeron el desarrollo de nuevas microfisuras dentinales.

Autores: G. De-Deus, F. G. Belladonna, E. J. N. L. Silva, E. M. Souza, J. C. A. Carvalhal, R. Perez, R. T. Lopes, M. A. Versiani

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