Zona de peligro anatómica reconsiderada: un estudio de micro-CT sobre el grosor de la dentina en molares mandibulares

Resumen

Objetivo: Investigar el grosor de dentina más pequeño en los canales mesiales de los molares mandibulares a lo largo de los tercios cervical y medio de la raíz mediante una tecnología de tomografía computarizada de microescaneo (micro-CT) y análisis de imagen digital.

Metodología: Se seleccionaron y escanearon cincuenta raíces mesiales de molares mandibulares con dos canales independientes (mesiobucal y mesiolingual), en los niveles coronal y medio, en un dispositivo de micro-CT. Después de los procedimientos de reconstrucción, se analizaron aproximadamente 468 cortes por raíz que cubren los 7 mm por debajo del área de furcación de la raíz mesial para medir el grosor de dentina más pequeño (zona de peligro [DZ]) en cada corte desde las regiones distal y mesial de los canales mesiales mediante un proceso de segmentación automática.

Resultados: Los valores de DZ en los canales mesiobucales variaron de 0.67 a 1.93 mm, con un promedio de 1.13 ± 0.21 mm. Para los canales mesiolinguales, la DZ varió de 0.77 a 1.89 mm con un promedio de 1.10 ± 0.21 mm. No hubo correspondencia en la DZ entre los canales mesiobucales y mesiolinguales en el mismo nivel de sección transversal en el 71% de los especímenes. Además, el grosor de dentina más pequeño se encontraba hacia la región mesial de las raíces en el 22% y 18% de los canales mesiolinguales y mesiobucales, respectivamente.

Conclusiones: El grosor de dentina más pequeño se encontró en el plano mesial de las raíces en aproximadamente el 40% de los canales. La ubicación vertical de la DZ en relación con el área de furcación estaba en el tercio medio de la raíz.

Introducción

Las perforaciones en el medio de la raíz son normalmente causadas por una sobreinstrumentación en una pared dentinaria ya delgada, lo que puede comprometer seriamente el resultado del tratamiento de conductos radiculares (Estrela et al. 2018). Estas perforaciones se han relacionado históricamente con el área distal de las raíces mesiales en molares mandibulares, y así, Abou-Rass et al. (1980) introdujo el concepto de la ‘zona de peligro’ (DZ) a principios de la década de 1980. De hecho, estos autores informaron formalmente lo que los clínicos experimentados ya sabían: a menudo, los canales mesiales de los molares mandibulares no asumen una posición central en la raíz, siendo el área distal entre el canal y la bifurcación de la raíz relativamente delgada, la llamada DZ, que es más vulnerable a perforaciones por deslizamiento. Por otro lado, la zona de seguridad se describió como el área mesial de la raíz mesial con una capa de dentina más gruesa, que a menudo es mínimamente instrumentada por instrumentos endodónticos. En resumen, Abou-Rass et al. (1980) señaló la importancia de esta área anatómica durante la conformación del canal y, desde entonces, muchos estudios han evaluado la seguridad de varias técnicas de preparación en los canales mesiales de los molares mandibulares (Garcia Filho et al. 2003, Akhlaghi et al. 2010, Silva et al. 2017).

La anatomía de la DZ, así como la evaluación de las técnicas de preparación de canales e instrumentos, se ha basado en enfoques destructivos e invasivos (es decir, métodos de seccionamiento) (Garcia Filho et al. 2003, Akhlaghi et al. 2010). Esto conduce a serias limitaciones experimentales, ya que permite el análisis de solo unas pocas secciones por raíz.

A principios de la década de 2000, la introducción de la tomografía computarizada micro (micro-CT) abrió nuevas posibilidades para la investigación endodóntica, ya que esta tecnología permite evaluaciones longitudinales bidimensionales (2D) y tridimensionales (3D) precisas y no destructivas (Peters et al. 2001, 2003, De-Deus et al. 2015, 2016, Silva et al. 2017), porque el micro-CT se basa en una potente fuente de rayos X, que permite la visualización y medición de las estructuras externas e internas de un objeto opaco sin necesidad de preparación previa de la muestra o fijación química. Por ejemplo, el micro-CT con modelado matemático ha proporcionado información sobre los grosores de la dentina en intervalos de 1 mm (Harris et al. 2013). Sin embargo, la información morfológica detallada sobre la DZ sigue siendo inconsistente, escasa y a veces controvertida, ya que la evaluación de solo unas pocas secciones transversales por muestra es bastante insignificante, especialmente al utilizar la tecnología micro-CT. Lee et al. (2015) parece ser el único estudio de micro-CT que utilizó intervalos de secciones más pequeñas y de alta resolución (0.1 mm). Por lo tanto, un estudio anatómico integral de las zonas de peligro y seguridad en las raíces mesiales de los molares mandibulares es oportuno y puede ayudar a reducir el riesgo de perforaciones en la raíz media hacia el área de furcación o una pérdida innecesaria de tejido dentinario sano, que parece contribuir a la supervivencia a largo plazo de los dientes (Soares et al. 2008).

El estudio actual tiene una naturaleza descriptiva y fue diseñado para investigar el grosor de dentina más pequeño en los canales mesiales de los molares mandibulares a lo largo de los tercios cervical y medio de la raíz mediante tecnología de micro-CT y análisis de imagen digital.

Materiales y métodos

Selección de muestras e imagenología

El presente estudio ex vivo fue aprobado por el Comité de Ética en Investigación de la Universidad Federal Fluminense. Inicialmente, se seleccionaron cien raíces mesiales moderadamente curvadas (10–20°) de molares mandibulares primeros y segundos, seleccionadas de acuerdo con el método de Schneider (Schneider 1971), con 10 ± 1 mm de longitud, que fueron imagenadas con un escáner de micro-CT (SkyScan 1173; Bruker microCT, Kontich, Bélgica) a 14.25 lm (tamaño de píxel), 70 kV, 114 mA, rotación de 180° alrededor del eje vertical, paso de rotación de 0.7°, tiempo de exposición de la cámara de 250 milisegundos y promedio de cuadro de 4, utilizando un filtro de aluminio de 1 mm de grosor. Las imágenes fueron reconstruidas (NRecon v. 1.7.1.6; Bruker microCT) con parámetros similares para el endurecimiento del haz (35–45%), corrección de artefactos de anillo (3–5) y límites de contraste (0–0.05). Luego, se seleccionaron cincuenta raíces mesiales con dos canales independientes (mesiobucal y mesiolingual), a los niveles coronal y medio. Ninguno de los especímenes tenía un relleno de raíz, caries radicular, grietas, fracturas, y resorción interna o externa.

Análisis de imágenes

El volumen de interés se seleccionó extendiéndose desde el nivel de furcación hasta 3 mm del ápice anatómico de las raíces mesiales, correspondiente a aproximadamente 468 cortes por raíz, para un total de 23400 cortes. Se desarrolló una rutina de análisis de imágenes para medir el grosor mínimo de dentina desde ambos aspectos distal y mesial de los canales mesiales de los molares mandibulares utilizando un complemento BoneJ previamente validado (Doube et al. 2010) implementado en el software Fiji/ImageJ (Fiji v.1.51n; Madison, WI, EE. UU.). Primero, se aplicó un filtro mediano 3D a los montones para reducir el ruido general (Neves et al. 2015) y la dentina se binarizó utilizando un algoritmo de umbral mínimo. Luego, se utilizó el complemento BoneJ para identificar la posición y medir el grosor de dentina más pequeño en cada corte para ambos canales mesiales.

Se creó un mapeo tridimensional del grosor de la dentina y se guardó para el grosor de la estructura en el software CTAn v.1.15 (Bruker microCT), y se cargó en el software CTVox v.3.3 (Bruker microCT) para generar modelos 3D codificados por colores de las raíces mesiales de los molares mandibulares.

Resultados

La Tabla 1 presenta datos descriptivos para todos los especímenes respecto al menor grosor de dentina (DZ) y su ubicación en relación con el área de furcación. La Tabla 2 muestra la ubicación del DZ para todos los especímenes según la distancia desde el área de furcación distribuida en intervalos de 1 mm.

Los valores de DZ en los canales mesiobucales variaron de 0.67 a 1.93 mm, con un promedio de 1.13 ± 0.21 mm. Para los canales mesiolinguales, el DZ varió de 0.77 a 1.89 mm, con un promedio de 1.10 ± 0.21 mm. No hubo correspondencia en el DZ entre los canales mesiobucales y mesiolinguales en el mismo nivel de sección transversal en el 71% de los especímenes. Además, el DZ se dirigió hacia la región mesial de las raíces en el 22% y 18% de los canales mesiolinguales y mesiobucales, respectivamente (Figs 1 y 2).

La Figura 3 muestra representaciones codificadas por colores del grosor de la dentina a lo largo de las raíces mesiales de cinco molares mandibulares representativos. El análisis cualitativo demostró que la posición no centrada de los canales mesiales y la forma asimétrica de la raíz resultaron en un grosor variable de la dentina en diferentes niveles y direcciones, incluyendo áreas hacia el aspecto mesial de la raíz en algunos casos.

Discusión

El estudio actual proporcionó dos resultados innovadores respecto a la DZ anatómica. Primero, el grosor de dentina más pequeño se encontraba hacia el plano mesial de las raíces en alrededor del 40% de los canales (22% y 18% de los canales mesiolinguales y mesiobucales, respectivamente). En segundo lugar, la ubicación vertical de la DZ en relación con el área de furcación estaba hacia el tercio medio de la raíz.

Los datos originales relevantes revelados por el presente estudio se referían a la posición de la DZ en el plano transversal de la raíz. Tradicionalmente, la comprensión del concepto clásico de la DZ se refiere al área distal entre el espacio del canal principal y la bifurcación de la raíz, que tiene la dentina más delgada y es más propensa al desarrollo de perforaciones en tira. Sin embargo, los resultados actuales revelaron que la DZ estaba desplazada hacia el área de furcación en solo el 60% de las secciones transversales evaluadas. En el otro 40% de los cortes, la dentina más delgada se localizaba en la región mesial de las raíces, lo que contrasta con la opinión generalmente aceptada (Abou-Rass et al. 1980). También utilizando un análisis de imagen de micro-CT, Lee et al. (2015) encontró la pared del canal radicular más delgada en la porción mesial de la raíz en entre el 15% y el 33% de los especímenes, lo cual es consistente con los resultados presentes.

La DZ evaluada en el presente estudio se ubicó hasta 4 mm por debajo del área de furcación en solo el 35% de los especímenes, mientras que la mayoría de las muestras revelaron que la DZ estaba entre 4 y 7 mm por debajo del área de furcación. En otras palabras, las DZ propensas a la perforación por deslizamiento o a la pérdida innecesaria de dentina se encuentran más hacia el tercio medio de la raíz (4.37 ± 1.68 mm por debajo del área de furcación) que lo reportado anteriormente (Tabla 1). Este hallazgo es innovador en la medida en que la información previa describía que la posición anatómica de la DZ se concentra hasta 4 mm por debajo del nivel de furcación (Kessler et al. 1983, Berutti & Fedon 1992, Garcia Filho et al. 2003, Sauáia et al. 2010, Tabrizizadeh et al. 2010, Akhlaghi et al. 2015).

Vale la pena mencionar que el grosor medio de dentina más pequeño a lo largo de las superficies distales en las raíces mesiales de los molares mandibulares encontrado en este estudio fue de 0.67 mm, que es menor que lo reportado habitualmente en la literatura: Lim & Stock (1987) = 0.94 mm, Garcia Filho et al. (2003) = 0.79 mm, Kessler et al. (1983) = 1.08 mm, Akhlaghi et al. (2015) = 1.05 mm, Berutti & Fedon (1992) = 1.2 mm y Tabrizizadeh et al. (2010) = 1.3 mm. La información sobre los valores de grosor de dentina más pequeños se creó principalmente a partir de investigaciones basadas en métodos de seccionamiento destructivo y observación directa por microscopía óptica de unas pocas secciones de las raíces mesiales. Una excepción es un estudio de tomografía computarizada de haz cónico con baja resolución espacial (Akhlaghi et al. 2015). La otra excepción es un estudio de micro-CT que reveló valores de 0.81 mm, pero las mediciones se tomaron solo 1.5 mm por debajo del área de furcación (Harris et al. 2013). Los hallazgos originales presentados en este estudio son probablemente una consecuencia del avance metodológico logrado con la interacción entre la tecnología de imagen de micro-CT y una rutina computacional automática para el análisis y procesamiento de imágenes digitales. De hecho, el cuerpo acumulado de evidencia sobre la DZ se creó esencialmente basado en métodos destructivos y observación microscópica directa de unas pocas secciones radiculares por diente (Kessler et al. 1983, Berutti & Fedon 1992, Garcia Filho et al. 2003, Sauáia et al. 2010, Tabrizizadeh et al. 2010). Además, incluso los estudios que utilizaron tecnología de imagen de micro-CT solo realizaron la evaluación de unas pocas imágenes seccionales (Harris et al. 2013, Ordinola-Zapata et al. 2019). En este estudio, se realizó un mapeo 3D completo del grosor de dentina a lo largo de los tercios cervical y medio, generando datos de cientos de secciones transversales por raíz. Además, las mediciones realizadas por una rutina computacional automática son más robustas y confiables. Notablemente, el análisis automatizado permitió la medición rápida de miles de secciones, haciendo que el experimento fuera menos laborioso y que consumiera menos tiempo. Además, la edad de los dientes es una variable no controlada que puede haber influido en los resultados presentes al menos en cierta medida. Se utilizaron dientes almacenados con información desconocida sobre la edad; dado que la edad afecta el tamaño general del canal, es probable que afecte el grosor general de la dentina.

Conclusiones

El grosor de dentina más pequeño en los primeros y segundos molares mandibulares extraídos se encontraba hacia el plano mesial de las raíces en aproximadamente el 40% de los canales, mientras que la ubicación vertical general del DZ estaba hacia el tercio medio de la raíz.

Autores: G. De-Deus, E. A. Rodrigues, F. G. Belladonna, M. Simões-Carvalho, D. M. Cavalcante, D. S. Oliveira, E. M. Souza, K. A. Giorgi, M. A. Versiani, R. T. Lopes, E. J. N. L. Silva, S. Paciornik

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