Evaluación de Micro-CT de Áreas de Conductos No Instrumentados con Diferentes Ampliaciones Realizadas por Sistemas de NiTi
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El objetivo de este estudio fue comparar el porcentaje de área no instrumentada de los conductos radiculares preparados con diferentes ampliaciones utilizando sistemas de un solo archivo reciprocantes (Reciproc y WaveOne) y un sistema rotatorio convencional de múltiples archivos (BioRaCe) mediante análisis de microtomografía computarizada. Se eligieron treinta raíces mesiales de molares mandibulares con curvatura moderada (10° a 20°) que presentaban una configuración de canal tipo II de Vertucci y un volumen interno similar, y se escanearon a una resolución isotrópica de 14.16 µm. La muestra se asignó a 3 grupos (n=10) según el sistema utilizado para la preparación del conducto radicular: grupos Reciproc, WaveOne y BioRaCe. Se realizaron escaneos segundo y tercero después de que los conductos fueron preparados con instrumentos de tamaños 25 y 40, respectivamente. Las imágenes registradas de los vóxeles del área superficial de los conductos, antes y después de la preparación, fueron examinadas desde el nivel de la furcación hasta el ápice para cuantificar la superficie no instrumentada. Los datos estadísticos se compararon utilizando GLM para medidas repetidas con un nivel de significancia establecido en 5%. Los sistemas de instrumentación no influyeron en el porcentaje de superficies de conductos radiculares no tocadas (p=0.690), mientras que se observó una reducción significativa en el porcentaje de vóxeles estáticos después de la ampliación del conducto radicular (p=0.010) en todos los grupos (p=0.507). Ninguno de los sistemas fue capaz de preparar toda el área superficial del conducto radicular mesial de los molares mandibulares. El aumento del tamaño apical final resultó en un efecto positivo significativo en la capacidad de conformación de los sistemas probados.
Introducción
La reciente introducción en el mercado de sistemas de un solo archivo basados en níquel-titanio (NiTi) de reciprocidad ha planteado nuevas perspectivas sobre la preparación mecánica del espacio del conducto radicular. El concepto de utilizar un solo instrumento para preparar todo el conducto radicular es interesante porque ahorra costos en comparación con los sistemas rotatorios de múltiples archivos y la curva de aprendizaje se reduce considerablemente debido a la simplificación de los procedimientos técnicos. Además, en el sistema Reciproc (VDW, Múnich, Alemania), el instrumento R25 no requiere necesariamente la creación de un camino de deslizamiento suave y predecible para la mayoría de los casos.
Estudios recientes han informado que los sistemas de reciprocidad de un solo archivo superaron la preparación rotatoria continua convencional de NiTi. Sin embargo, aunque se demostró que la capacidad de conformación de los sistemas de reciprocidad era adecuada, surgieron algunas dudas con respecto a la cantidad de astillas dentales, irrigantes, tejido pulpar restante, bacterias y sus subproductos que pueden ser extruidos en los tejidos perirradiculares como resultado del tratamiento del conducto radicular. Además, existe la preocupación de que este tipo de preparación, en la que se elimina una cantidad sustancial de dentina en un corto período de tiempo utilizando un solo instrumento de reciprocidad de gran diámetro y corte rápido, produzca una desbridación mecánica menos eficiente que los sistemas rotatorios de múltiples archivos, que consisten en una ampliación más lenta, suave y gradual del espacio del conducto radicular.
Las mejoras en el software de imagen han traído avances claros para el uso de la microtomografía computarizada (micro-CT) en el campo de la investigación endodóntica. Esta herramienta científica no invasiva permite la visualización de las características morfológicas del diente de manera detallada y precisa. Además, la tecnología de imagen de micro-CT también se ha utilizado para evaluar la capacidad de conformación de los instrumentos y técnicas actuales. Esencialmente, la “capacidad de conformación” se refiere al área de superficie dentinaria que se elimina mecánicamente durante los procedimientos de preparación del canal y puede considerarse como un parámetro de resultado adecuado para comparar diferentes técnicas de instrumentación. En general, los resultados de micro-CT revelaron que más de la mitad de las paredes dentinarias (que varían del 59.6% al 79.9%) permanecieron sin preparar en canales de forma ovalada, independientemente de la técnica de instrumentación. Por lo tanto, para que una instrumentación de un solo archivo basada en reciprocación sea considerada como una alternativa a los sistemas rotatorios de múltiples archivos, debe ser capaz de preparar una cantidad similar del área de superficie del canal.
Basado en el contexto mencionado anteriormente, el propósito de este estudio fue comparar el porcentaje de área no instrumentada de los conductos radiculares preparados con diferentes ampliaciones utilizando sistemas reciprocantes de un solo archivo (Reciproc y WaveOne [Dentsply Maillefer, Baillagues, Suiza]) y un sistema rotatorio convencional de múltiples archivos (BioRaCe [FKG Dentaire, La-Chaux-de-Fonds, Suiza]) utilizando análisis de micro-CT. Las hipótesis nulas probadas fueron que: (i) Los sistemas reciprocantes de un solo archivo y el sistema rotatorio de múltiples archivos tienen habilidades de conformación similares; (ii) Los sistemas reciprocantes de un solo archivo tienen habilidades de conformación similares entre sí; (iii) Una preparación apical más grande no mejora la habilidad de conformación de los sistemas reciprocantes y rotatorios.
Material y Métodos
Cálculo del Tamaño de la Muestra
Se seleccionó ANOVA de medidas repetidas con interacciones dentro y entre grupos de la familia de pruebas F en el software G*Power 3.1.7 (Heinrich Heine Universität, Düsseldorf, Alemania). Se determinó una estimación del tamaño del efecto de 0.3 utilizando datos previamente reportados. En ese estudio, los autores calcularon el porcentaje de vóxeles estáticos entre los conductos radiculares preparados con sistemas rotatorios GT (tamaño apical 20; Dentsply Tulsa Dental, Tulsa, OK, EE. UU.) y Profile (tamaño apical 40; Dentsply Maillefer). Se especificaron también un error tipo alfa de 0.05, una potencia beta de 0.95, una correlación entre medidas repetidas de 0.7, una corrección de no esfericidad de 1, número de grupos (dentro de los sujetos) de 2, y número de mediciones (entre sujetos) de 3. Basado en estos parámetros, el tamaño total de la muestra requerido para detectar diferencias estadísticamente significativas fue de 20 dientes.
Selección de Muestras
Este estudio fue revisado y aprobado por el Comité de Ética, Núcleo de Estudios de Salud Colectiva (Protocolo nº 2283 - CEP/HUPE). Se radiografiaron trescientos primeros molares mandibulares extraídos seleccionados de un grupo de dientes extraídos almacenados en dirección bucolingual. El ángulo de curvatura de la raíz mesial se calculó utilizando el software AxioVision v.4.5 (Carl Zeiss Vision GmbH, Hallbergmoos, Alemania). Solo se eligieron raíces con curvatura que oscilaba entre 10° y 20° (curvatura moderada). Además, los criterios de inclusión comprendían solo molares en los que la calibración apical final de los canales mesiales permitía colocar un K-file ISO tamaño 10 (Dentsply Maillefer) hasta la longitud de trabajo (WL). Las porciones coronales y las raíces distales de todos los dientes se eliminaron utilizando una sierra de baja velocidad (Isomet; Buehler Ltd, Lake Bluff, IL, EE. UU.) con refrigeración por agua, dejando raíces mesiales de aproximadamente 12±1 mm de largo para prevenir la introducción de variables confusas. Como resultado, se seleccionaron 134 especímenes y se almacenaron en una solución de timol al 0.1% a 5 °C.
Para obtener un esquema general de la anatomía del canal, las raíces mesiales fueron pre-escanadas 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 tridimensionales del canal radicular obtenidos de este conjunto de imágenes de preescaneo, se eligieron 30 especímenes con una configuración de canal tipo II de Vertucci (dos canales con dos orificios que salen de la cámara pulpar pero se unen antes del ápice para formar un canal).
Procedimientos de Escaneo de Micro-CT y Reconstrucción
Para el procedimiento experimental, el ápice de la raíz mesial de cada diente fue sellado con pegamento caliente, incrustado en una delgada película de siloxano de polivinilo y luego colocado coronal-apicalmente dentro de un soporte de resina epóxica hecho a medida (Ø 18 mm) que fue adaptado a un soporte de muestra de un dispositivo de micro-CT de alta energía (SkyScan 1173). Cada procedimiento de escaneo se realizó a 70 kV y 114 mA con una resolución isotrópica de 14.16 µm. Se utilizó un filtro de aluminio de 1 mm de grosor para reducir artefactos y cada proyección se adquirió en 250 ms, cada paso de 0.5° a través de una rotación de 360°. Se aplicaron promedios de marco de 5 y movimientos aleatorios de 20 también en la fase de adquisición para aumentar la relación señal-ruido y reducir artefactos de anillo.
Las imágenes de proyección adquiridas se reconstruyeron en cortes de sección transversal utilizando software propietario (NRecon v.1.6.9; Bruker micro-CT) con parámetros estandarizados para el endurecimiento del haz (40%), corrección de artefactos de anillo de 10, así como límites de contraste mínimo y máximo. El volumen de interés se eligió extendiéndose desde el nivel de la furcación hasta el ápice de la raíz.
Después de eso, los especímenes se asignaron aleatoriamente (http://www.random.org) en 3 grupos experimentales (n=10), de acuerdo con el sistema utilizado para la preparación del conducto radicular: grupos Reciproc, WaveOne y BioRaCe. Después de verificar la normalidad de los datos (p>0.05; prueba de Shapiro-Wilk), se confirmó estadísticamente el grado de homogeneidad dentro de los grupos con respecto a la longitud de la raíz, el grado de curvatura de la raíz mesial y el volumen inicial de los conductos (ANOVA de una vía, p>0.05).
Preparación del Conducto Radicular
Se accedió a los conductos radiculares y se confirmó la permeabilidad insertando un K-file de tamaño 10 a través del foramen apical antes y después de completar la preparación del conducto radicular. Para todos los grupos, se creó un camino de deslizamiento explorando un K-file de acero inoxidable de tamaño 15 (Dentsply Maillefer) hasta la WL, que se estableció a 1 mm de la longitud del conducto. En cada grupo, los instrumentos se accionaron con el motor VDW Silver (VDW GmbH), de acuerdo con las instrucciones de cada fabricante. Un único operador experimentado realizó todas las preparaciones.
En el grupo Reciproc, se introdujo el instrumento Reciproc R25 (25/0.08) en el canal hasta que se sintió resistencia y luego se activó en movimiento reciprocante. El instrumento se movió en dirección apical utilizando un movimiento de picoteo hacia dentro y hacia fuera de aproximadamente 3 mm de amplitud con una ligera presión apical. Después de tres movimientos de picoteo, se retiró el instrumento del canal y se limpiaron sus flautas. Este procedimiento se realizó hasta que el instrumento alcanzó la WL. Posteriormente, se utilizó el instrumento Reciproc R40 (40/0.06) con el mismo protocolo. El grupo WaveOne se preparó con los instrumentos WaveOne Primary (25/0.08) y Large (40/0.08) hasta la WL utilizando el protocolo descrito para el grupo Reciproc. En el grupo BioRaCe, la preparación se realizó de manera crown-down con el sistema BioRaCe utilizando la siguiente secuencia: BR0 (25/0.08), BR1 (15/0.05), BR2 (25/0.04), BR3 (25/0.06), BR4 (35/0.04) y
BR5 (40/0.04) instrumentos. El motor se ajustó a 500-600 rpm y 1 N/cm2. Después de tres golpes constantes, se retiró el instrumento del canal y se limpió. Este procedimiento se repitió hasta que se alcanzó la WL.
Entre cada paso de preparación, los conductos radiculares fueron irrigados con 2 mL de NaOCl al 5.25% durante 1 min, administrados por una bomba peristáltica VATEA (ReDent-Nova, Ra’anana, Israel) a una tasa de 2 mL/min, conectada a una punta Endo-Eze de 30 calibres (Ultradent Products Inc., South Jordan, UT, USA) insertada hasta 2 mm del foramen apical. Se realizó aspiración con un SurgiTip (Ultradent Products Inc.) conectado a una bomba de succión de alta velocidad. Después de la preparación del canal, se realizó un enjuague adicional con 20 mL de NaOCl durante 10 min. Por lo tanto, se utilizó un volumen total de 40 mL de irrigante por canal en un tiempo total de 30 min. Se realizó un enjuague final con 5 mL de EDTA al 17% (pH=7.7), administrado a una tasa de 1 mL/min durante 3 min, seguido de un enjuague de 5 minutos con 5 mL de agua bi-destilada. Luego, los canales se secaron con puntos de papel absorbente (Dentsply Maillefer).
Se realizaron dos escaneos micro-CT postoperatorios de cada espécimen después de la preparación del canal con los instrumentos R25 y R40 en el grupo Reciproc, WaveOne Primary y Large en el grupo WaveOne, y BR3 y BR5 en el grupo BioRaCe utilizando los parámetros mencionados anteriormente.
Procesamiento y Análisis de Imágenes
Después de la reconstrucción, se registraron los apilamientos de canales pre y postoperatorios (diámetros apicales 25 y 40) utilizando un plugin de registro rígido semi-automático implementado en la interfaz de software FIJI. Los pasos de optimización del algoritmo de registro rígido se repitieron hasta que los apilamientos de imágenes no diferían en más de 0.4 de tolerancia. Se utilizó registro multiresolución para optimizar la eficiencia del registro. Todos los conjuntos de datos de micro-CT se registraron sin ningún procedimiento de procesamiento de imágenes previo y se examinaron desde el nivel de la furcación hasta el ápice para evaluar la cantidad de área de superficie no instrumentada. En resumen, después de un umbral automático para segmentar los espacios de los conductos radiculares pre y postoperatorios (algoritmo de umbral mínimo), se calculó la superficie de dentina no instrumentada restando el canal preparado del canal original. A partir del apilamiento de imágenes resultante (voxeles estáticos), se calculó el área de superficie. El porcentaje de área no instrumentada se calculó en relación con el área del canal sano (número total de voxeles de superficie) dividiendo el número de voxeles de superficie estáticos por el número total de voxeles de superficie, como se describe en la fórmula:
número de voxeles estáticos × 100/número total de voxeles de superficie
Todos los procedimientos de análisis de imágenes se realizaron utilizando un programa de análisis de imágenes de código abierto (Fiji v.1.47n; Fiji, Madison, WI, EE. UU.).
Análisis Estadístico
Se confirmó la distribución normal de los datos (prueba de Shapiro-Wilk, p>0.05) y se eligió el GLM para medidas repetidas (SPSS para Windows v17.0; SPSS Inc., Chicago, IL, EE. UU.) para el análisis, considerando la naturaleza dependiente del diseño del estudio. Se probaron los tamaños de preparación apical como el efecto dentro de los sujetos, mientras que los sistemas de instrumentación se establecieron como el efecto entre sujetos. La significancia se estableció en α=5%.
Resultados
La Figura 1 muestra el porcentaje de voxeles estáticos observados en cada grupo y diferentes diámetros de archivos apicales.
Los sistemas de instrumentación no influyeron en el porcentaje de superficies de conducto radicular no tocadas (p=0.690), mientras que se observó una reducción significativa en el porcentaje de vóxeles estáticos después de la ampliación del conducto radicular (p=0.010) en todos los grupos (p*interacción=0.507). La Figura 2 muestra representaciones volumétricas tridimensionales de especímenes representativos en cada grupo antes y después de la instrumentación con diferentes diámetros de tamaño apical.
Discusión
El hallazgo principal del presente estudio señaló una capacidad de conformación similar entre los sistemas reciprocantes (Reciproc y WaveOne) y el sistema rotatorio convencional de múltiples archivos (BioRaCe) en cuanto al porcentaje de áreas no instrumentadas de los conductos radiculares mesiales de los molares mandibulares; por lo tanto, se aceptó la primera hipótesis probada. Este hallazgo está de acuerdo con estudios previos. Así, incluso en una anatomía de conducto más desafiante, como las raíces mesiales de los molares mandibulares, los sistemas reciprocantes mostraron una capacidad de conformación comparable a los sistemas convencionales, lo cual es un aspecto importante ya que un enfoque de archivo único implica menos pasos procedimentales y una curva de aprendizaje más corta.
El segundo resultado del presente estudio se refiere a la capacidad de conformación similar entre los sistemas reciprocantes de archivo único probados; por lo tanto, la segunda hipótesis también fue confirmada. Sería razonable suponer que cuanto mayor es el ángulo de conicidad, mayor es la cantidad de área de superficie preparada de las paredes del conducto radicular. Sin embargo, esto no fue confirmado por los resultados actuales, en los cuales ambos sistemas reciprocantes tienen conicidades más grandes (0.06 y 0.08) que el sistema rotatorio de múltiples archivos (0.04 y 0.06); esto concuerda con un estudio previo. En conjunto, estos hallazgos indican que el tamaño de la conicidad puede no ser crítico para los sistemas de NiTi accionados por motor en cuanto a la cantidad de área de superficie preparada de las paredes del conducto.
La capacidad de conformación similar de Reciproc y WaveOne también fue inesperada, ya que este último tiene un núcleo y un cono más grandes y una sección transversal diferente. Estas características indicarían menos flexibilidad y deberían haber influido en la capacidad de conformación en canales curvados como los utilizados en el presente estudio. A pesar de las marcadas diferencias en el diseño general, los instrumentos Reciproc y WaveOne también tienen características comunes importantes, como la cinemática del movimiento (reciprocación), la aleación (M-Wire) y el tamaño de la punta, lo que puede explicar los resultados similares encontrados aquí y en otros estudios.
Una premisa original del estudio actual es que preparaciones apicales más grandes podrían afectar el área de superficie del canal tocada por los instrumentos, lo que fue confirmado estadísticamente, llevando al rechazo de la tercera hipótesis. Las preparaciones apicales más grandes se han relacionado con la mejora de los procedimientos de desinfección y limpieza, ya que este enfoque aumenta significativamente el lavado del irrigante en la región apical, reduciendo la carga bacteriana en el sistema de canal. De hecho, esto no puede considerarse un resultado sorprendente, ya que un estudio previo de micro-CT ya ha demostrado una mejora en la capacidad de conformación cuando se realizaron preparaciones apicales más grandes.
Sin duda, el enfoque principal del presente estudio fue la calidad general de la preparación del conducto radicular mediante sistemas de un solo archivo reciprocantes, que es un tema de interés en la investigación científica y clínica actual. Un porcentaje de área de conducto sin tocar que varía del 27.68% al 60.77% subraya la capacidad de conformación menos que ideal del armamento disponible para preparar el espacio del conducto radicular. En consecuencia, estos hallazgos enfatizan el papel clave de la irrigación y los materiales de vendaje intracanal en un intento de compensar el estado subóptimo del desbridamiento mecánico, actuando a lo largo de las áreas del conducto no tocadas.
En estas condiciones experimentales, los sistemas reciprocantes y rotatorios mostraron una capacidad de conformación similar independientemente del porcentaje de paredes del conducto radicular no instrumentadas; sin embargo, todos los sistemas produjeron una preparación mecánica subóptima de los conductos mesiales de los molares mandibulares. Los tamaños apicales finales más grandes mostraron un efecto positivo convincente en la capacidad de conformación de los sistemas probados.
Autores: Gustavo De-Deus, Felipe Gonçalves Belladonna, Emmanuel João Nogueira Leal Silva, Juliana Roter Marins, Erick Miranda Souza, Renata Perez, Ricardo Tadeu Lopes, Marco Aurélio Versiani, Sidnei Paciornik, Aline de Almeida Neves
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