Evaluación de micro-CT de la calidad del sellado de conductos en canales de forma ovalada

Resumen

Objetivo: Evaluar los volúmenes porcentuales de materiales de relleno y vacíos en conductos de forma ovalada llenos con técnicas de compactación lateral en frío o compactación vertical en caliente, utilizando micro-tomografía computarizada (micro-CT).

Metodología: Se seleccionaron veinticuatro dientes premolares maxilares de raíz única con conductos de forma ovalada, y se prepararon los conductos radiculares y se asignaron a dos grupos (n = 12), según la técnica de relleno: compactación lateral en frío (CLC) o compactación vertical en caliente (WVC). Cada espécimen fue escaneado utilizando un dispositivo de micro-CT a una resolución isotrópica de 12.5 μm. Se calcularon los volúmenes porcentuales de materiales de relleno radicular y vacíos, y los datos fueron analizados estadísticamente utilizando la prueba t de Student y la prueba de Friedman, con un nivel de significancia del 5%.

Resultados: En general, los volúmenes porcentuales medios de gutapercha, sellador y vacíos fueron 82.33 ± 3.14, 13.42 ± 2.91 y 4.26 ± 0.74 en el grupo CLC y 91.73 ± 4.48, 7.70 ± 4.44 y 0.57 ± 0.44 en el grupo WVC, respectivamente, con una diferencia estadísticamente significativa entre grupos (P < 0.05). A nivel apical, las diferencias en los volúmenes porcentuales de materiales de relleno y vacíos entre grupos no fueron significativas (P > 0.05).

Conclusiones: Ningun relleno de conducto radicular estaba libre de vacíos. La compactación vertical en caliente produjo un volumen significativamente mayor de gutapercha y un porcentaje significativamente menor de vacíos que los logrados con la compactación lateral en frío. La distribución del sellador y los vacíos dentro del espacio del conducto radicular después del relleno radicular fue impredecible, independientemente de la técnica utilizada.

Introducción

Los objetivos principales del tratamiento de conducto radicular son desbridar y desinfectar el espacio del conducto radicular en la mayor medida posible, y sellar los conductos de la manera más efectiva posible, con el objetivo de establecer o mantener tejidos periapicales saludables (Whitworth 2005). Los métodos y materiales utilizados para rellenar los conductos radiculares son numerosos (Leduc & Fishelberg 2003, Flores et al. 2011, Borges et al. 2012). Los rellenos radiculares convencionales consisten en un material de núcleo, generalmente gutapercha, que debe adaptarse estrechamente a la pared del conducto, y un cemento que sella la interfaz entre el núcleo y la dentina (Schilder 1967, Leduc & Fishelberg 2003, Mirfendereski et al. 2009).

La compactación lateral en frío es la técnica de obturación más comúnmente enseñada y practicada en todo el mundo (Leduc & Fishelberg 2003) y se considera el estándar contra el cual deben evaluarse otras técnicas de obturación (Whitworth 2005, De-Deus et al. 2008b). A pesar de ser predecible y relativamente simple de ejecutar en conductos cónicos regularmente, las obturaciones radiculares realizadas mediante una técnica de compactación lateral pueden carecer de homogeneidad y, por lo tanto, resultar en una gran cantidad de sellador (De-Deus et al. 2008a). Las áreas llenas de sellador son más vulnerables porque los selladores pueden disolverse con el tiempo (Versiani et al. 2006, Flores et al. 2011, Borges et al. 2012) y puede ocurrir fuga. En un intento por superar esa desventaja, se desarrollaron técnicas de compactación en caliente (Schilder 1967). Generalmente, estas técnicas consisten en llenar el espacio del conducto radicular con gutapercha termoplástica y una delgada capa de sellador; posteriormente, se utiliza un tapón en frío para condensar apicalmente el material de obturación en el conducto (De-Deus et al. 2008b, Angerame et al. 2012). A medida que la gutapercha se calienta, se vuelve más plástica y se adaptará a irregularidades y excesos, especialmente en conductos radiculares de forma ovalada (De-Deus et al. 2008b). Sin embargo, las técnicas de gutapercha termoplástica también tienen desventajas. A medida que la gutapercha se calienta, se expande, y durante el enfriamiento, se contrae (1–2%), lo que puede resultar en vacíos y espacios a lo largo de la obturación radicular (Peng et al. 2007, Moeller et al. 2013).

En muchos estudios, se ha utilizado el porcentaje del área llena de gutapercha (Wu et al. 2002, Van der Sluis et al. 2005, De-Deus et al. 2008a,b) como una medida sustituta de la calidad del relleno radicular (Wolf et al. 2014). La mayoría de estos procedimientos permiten solo una evaluación parcial de los rellenos radiculares y algunos pueden causar daños irreversibles a las muestras (Wu et al. 2002, Van der Sluis et al. 2005, De-Deus et al. 2008a,b, Mirfendereski et al. 2009, Souza et al. 2009). Esto podría llevar a inexactitudes porque parte del material de relleno podría perderse durante la preparación de la muestra (Mirfendereski et al. 2009). Por lo tanto, un modelo experimental ideal debería permitir la preservación de la integridad de la muestra para evitar daños estructurales irreversibles (Somma et al. 2011, Versiani et al. 2013a,b). En la última década, la tecnología de microtomografía computarizada no destructiva (micro-CT) ha surgido como una herramienta de imagen importante para evaluar los rellenos radiculares (Jung et al. 2005, Phides & Hoshino 2008, Hammad et al. 2009, Mirfendereski et al. 2009, Metzger et al. 2010, Somma et al. 2011, Zaslansky et al. 2011, Zogheib et al. 2011, 2013, Angerame et al. 2012, El-Ma’aita et al. 2012, Moeller et al. 2013, Naseri et al. 2013, Wolf et al. 2014), superando algunas limitaciones de los estudios anteriores (Mirfendereski et al. 2009).

Considerando que la distribución tridimensional de los vacíos es importante para entender cómo diferentes procedimientos de relleno impactan en la distribución del material y los vacíos dentro del conducto radicular, el propósito de este ex vivo estudio fue evaluar el volumen porcentual de materiales de relleno y vacíos en conductos de forma ovalada llenos con técnicas de compactación lateral en frío o compactación vertical en caliente, utilizando análisis de micro-CT. La hipótesis nula probada fue que no había una diferencia significativa en el volumen porcentual de los materiales de relleno y los vacíos producidos por estas técnicas.

Materiales y métodos

Cálculo del tamaño de la muestra

El tamaño total de la muestra para este estudio se calculó después de la estimación del tamaño del efecto del porcentaje de vacíos y espacios promovidos por la compactación lateral en frío utilizando un enfoque de micro-CT, como lo reportaron Hammad et al. (2009). De 12 muestras utilizadas en cada grupo, los autores informaron que el porcentaje de vacíos y espacios oscilaba entre 1.02 ± 0.14 (grupo de control) y 4.28 ± 1.44 (grupo experimental). Siguiendo la familia de pruebas t y la diferencia entre dos medias independientes (G*Power 3.1.7 para Windows, Heinrich Heine, Universität Düsseldorf), se introdujo un tamaño de efecto calculado de 3.07. También se especificó un error tipo alfa de 0.05 y una potencia beta de 0.95. Basado en estos parámetros, se indicó un total de 10 muestras como el tamaño mínimo ideal requerido para observar este mismo efecto.

Selección de muestras

Este estudio fue aprobado por el comité de ética local (protocolo 218/2012). Se obtuvieron cien premolares maxilares humanos de raíz simple, rectos y con ápices completamente formados, extraídos por razones periodontales u ortodónticas, de un grupo de dientes y se les retiró la corona. Se desconocía el género y la edad del paciente. Se tomaron radiografías periapicales preliminares en direcciones bucco-lingual y mesio-distal para cada diente. Se excluyeron todos los dientes con más de un conducto radicular, istmo, reabsorción, calcificaciones o curvatura apical. Para obtener un esquema general de la anatomía interna, así como el cálculo del volumen y área superficial de los conductos radiculares, estos dientes fueron escaneados previamente a una resolución relativamente baja de 68 μm utilizando un escáner de micro-CT (SkyScan 1172; Bruker-microCT, Kontich, Bélgica) a 90 kV y 112 μA. Se adquirieron secciones transversales axiales de la estructura interna de las muestras después de los procedimientos de reconstrucción (software NRecon versión 1.6.3; Bruker-microCT). Basado en una evaluación de corte por corte, se determinaron las secciones a 5 y 8 mm, tomando el ápice radicular como punto de referencia, y se delineó el conducto radicular. Se midieron los diámetros mínimo y máximo del conducto radicular en estos niveles utilizando el software DataViewer versión 1.4.4 (Brucker-microCT). Basado en este conjunto de imágenes de pre-escaneo, se seleccionaron 24 dientes con una relación de conducto de diámetro largo a corto de más de 2, en el nivel de 5 mm, y 3, en el nivel de 8 mm, y se almacenaron en una solución de timol al 0.1% a 5 °C.

Las muestras fueron emparejadas en función de la longitud, volumen y área de superficie de los conductos radiculares. Una muestra de cada par fue asignada al azar a uno de los dos grupos experimentales (n = 12). Después de verificar la suposición de normalidad (prueba de Shapiro–Wilk), se confirmó el grado de homogeneidad (línea base) de los dos grupos, con respecto a la longitud, volumen y área de superficie del conducto radicular, utilizando la prueba t de Student, con un nivel de confianza establecido en el 5%.

Preparación del conducto radicular

Después de ser lavadas en agua corriente durante 24 h, se prepararon cavidades de acceso convencionales. La patencia apical se confirmó al insertar un archivo de tamaño 10K a través del foramen apical antes y después de completar la preparación del conducto radicular. La longitud de trabajo (WL) se estableció a 1 mm de la longitud del conducto, y un solo operador experimentado realizó todas las preparaciones de los conductos. Luego, los conductos radiculares se ampliaron en serie con instrumentos rotatorios de NiTi Revo-S (Micro-Mega, Besançon, Francia) impulsados por un motor controlado por torque (W&H, Bürmoos, Austria) configurado a 300 rpm utilizando un movimiento suave de entrada y salida. Este sistema está compuesto por dos instrumentos para procedimientos de conformación y limpieza (SC1 y SC2) y un instrumento de acabado (SU). Estos instrumentos se utilizaron de manera crown-down hasta la WL, resultando en un tercio apical conformado a un tamaño 25, 0.06 de conicidad. Luego, la secuencia se completó utilizando los instrumentos Apical Shaper (AS30, AS35 y AS40, con conicidad de 0.06) hasta la WL. La ampliación apical se realizó utilizando un archivo K manual de tamaño 45 (Mani Co, Tokio, Japón). Se prepararon dos conductos con un conjunto de instrumentos rotatorios de NiTi Revo-S. Los instrumentos se retiraron cuando se sintió resistencia y se cambiaron por el siguiente instrumento. Durante el procedimiento de preparación, los conductos se enjuagaron con 2 mL de NaOCl al 5% entre cada instrumento, administrado en una jeringa con una aguja de 30 calibres colocada 1 mm por debajo de la WL. Después de la preparación, se realizó un enjuague final con 2 mL de solución salina y los conductos radiculares se secaron con puntos de papel.

Relleno de conducto radicular

Se utilizó el lanzamiento de una moneda para definir cuál de los grupos experimentales (n = 12) sería tratado con cada una de las siguientes técnicas de relleno: compactación lateral en frío (CLC) o compactación vertical en caliente (WVC). El sellador AH Plus (Dentsply De Trey GmbH, Konstanz, Alemania) se preparó de acuerdo con las instrucciones del fabricante, y se introdujo un volumen total de 14 mm³ en cada conducto radicular utilizando un archivo manual de tamaño 40, 0.02 de conicidad (Mani Inc., Tochigi, Japón).

En el grupo CLC, se insertó un cono de gutapercha de tamaño 45, 0.02 de conicidad previamente ajustado hasta la longitud de trabajo completa. La compactación lateral se logró utilizando conos de gutapercha accesorios de tamaño F (Diadent Group International) hasta que un espaciador manual de tamaño 25 (VDW, Antaeos, Múnich, Alemania) pudiera penetrar no más de 3 mm en el canal. Se utilizó un instrumento calentado para seccionar el exceso coronal, después de lo cual el relleno se compactó verticalmente. En el grupo WVC, se inyectó gutapercha termoplástica en el canal en pequeños incrementos utilizando el Sistema de Obturación Dia-Gun (North Fraser Way, Burnaby, BC, Canadá). Se aplicó presión con un tapón de tamaño adecuado (Medesy SRL, Maniago, Italia) para compactar la gutapercha. Las muestras se radiografiaron en ambas direcciones buco-lingual y mesio-distal para confirmar la adecuación del relleno y luego se almacenaron (37 °C, 100% de humedad) durante 3 semanas para permitir el fraguado completo del sellador. Si se observaban vacíos en el relleno radicular, se reemplazaba la muestra.

Análisis de micro-CT

Cada diente fue ligeramente secado y montado en un accesorio personalizado, y el análisis de los materiales de relleno se llevó a cabo utilizando un sistema de micro-CT (SkyScan 1172; Bruker-microCT). Las raíces se escanearon a 90 kV, 112 μA y un tamaño de píxel isotrópico de 12.5 μm, lo que resultó en 900–1100 secciones transversales por espécimen. El escaneo se realizó mediante una rotación de 180° alrededor del eje vertical, tiempo de exposición de la cámara de 2600 ms, paso de rotación de 0.6° y promediado de fotogramas de 2, aplicando un filtrado medio de los datos. Los rayos X fueron filtrados con aluminio de 500 μm y un filtro de cobre de 38 μm de grosor. Se realizó una corrección de campo plano el día de escaneo, para corregir las variaciones en la sensibilidad de los píxeles de la cámara. Las secciones transversales axiales de la estructura interna de las muestras se reconstruyeron utilizando NRecon versión 1.6.3 (Bruker-microCT) con una corrección de endurecimiento del haz del 15%, suavizado de tres y un rango de coeficiente de atenuación de —0.002 a 0.15.

Para el cálculo de las representaciones de volumen y superficie de los materiales de relleno, las imágenes originales en escala de grises fueron procesadas con una ligera filtración de paso bajo gaussiana para la reducción de ruido y se utilizó un umbral de segmentación automático para separar la dentina radicular de la gutapercha, el sellador y los vacíos, utilizando el software CTAn versión 1.12 (Bruker-microCT). Este proceso implica elegir el rango de niveles de gris para cada material de relleno, dentina o vacío, necesario para obtener una imagen compuesta solo de píxeles en blanco y negro. El alto contraste de los materiales de relleno en comparación con la dentina permitió una excelente segmentación de los especímenes. Por separado y para cada corte, se eligieron regiones de interés para permitir el cálculo del volumen (en mm³) de los materiales de relleno y los vacíos. Se construyeron representaciones de superficie poligonales de dentina, gutapercha, sellador y vacíos en el software CTAn versión 1.12 (Bruker-microCT) y se evaluaron cualitativamente utilizando el software CTVol versión 2.2.1 (Bruker-microCT). En este estudio, considerando que no fue posible distinguir vacíos, huecos y trayectos de espaciadores a partir de las imágenes de micro-CT, todas las áreas sin material de relleno dentro del espacio del conducto radicular después de los procedimientos de relleno se consideraron como vacíos. Los canales laterales o accesorios no fueron considerados en el análisis.

Análisis estadístico

El volumen de gutapercha, sellador y vacíos se expresó como el porcentaje del volumen del conducto radicular después de los procedimientos de conformación y limpieza. El volumen total del conducto radicular se consideró como la suma de los volúmenes previamente calculados para los materiales de obturación y los vacíos. Se utilizaron las pruebas de Shapiro–Wilk y Levene para probar la suposición de normalidad y la igualdad de varianza entre los conjuntos de datos, respectivamente, que se presentaron como medias porcentuales y desviaciones estándar. Los datos se distribuyeron normalmente entre los grupos (P > 0.05) y se compararon estadísticamente utilizando la prueba t de Student. Dentro del grupo, los datos estaban sesgados (P < 0.05) y, por lo tanto, se compararon utilizando la prueba de Friedman. El nivel de significancia se estableció en 5% (SPSS versión 17.0 para Windows, SPSS Inc., Chicago, IL, EE. UU.).

Resultados

El porcentaje medio (desviación estándar) y el rango de porcentaje de volumen de los materiales de obturación (guta-percha y sellador) y vacíos se resumen en la Tabla 1. En general, la distribución de sellador y vacíos dentro del espacio del conducto radicular después de los procedimientos de obturación fue impredecible, independientemente del método de obturación del conducto radicular.

El grupo WVC tuvo mayores volúmenes porcentuales de materiales de obturación que el grupo CLC (P < 0.05). Ninguna de las técnicas de obturación fue capaz de llenar completamente el espacio del conducto radicular; en el grupo WVC, se observó un rango de volumen porcentual de vacíos significativamente más bajo (0.09–1.57) (P < 0.05). Las Figuras 1 y 2 muestran la mayor cantidad de vacíos y sellador a lo largo del conducto radicular en el grupo CLC, mientras que en el grupo WVC, la gutapercha llenó casi todo el espacio del conducto radicular. En el grupo CLC, se observaron varios conos de gutapercha presionados firmemente juntos con sellador, que permanecieron en contacto directo con la dentina. También se observó la presencia de trayectos de espaciadores desprovistos de sellador. En el grupo WVC, el material de obturación sólido plastificado penetró en el sellador, formando una estructura no uniforme con menos vacíos y una mejor adaptación a las paredes del conducto (Fig. 2).

El análisis de los tercios del canal mostró que el grupo WVC tenía un volumen de vacío significativamente menor que el grupo CLC en los tercios coronal y medio (P < 0.05). No se observó diferencia estadística entre los grupos en el volumen de gutapercha y sellador en el nivel medio (P > 0.05). A nivel apical, las diferencias en el volumen porcentual de materiales de relleno y vacíos entre los grupos no fueron significativas (P > 0.05). Dentro del grupo, el volumen porcentual de vacíos en el tercio apical fue significativamente mayor que en los tercios medio y coronal en el grupo WVC (P < 0.05); en contraste, el grupo CLC tuvo más vacíos en el nivel coronal en comparación con el tercio apical (P < 0.05).

Discusión

Considerando que la distribución general de los materiales de relleno y vacíos dentro del espacio del conducto radicular fue significativamente diferente en la comparación entre las técnicas CLC y WVC, se rechazó la hipótesis nula. Sin embargo, a pesar de que la técnica WVC resultó en rellenos radiculares más densos, ninguna de las técnicas proporcionó un relleno radicular libre de vacíos, corroborando estudios previos que utilizaron métodos convencionales (Wu et al. 2002, De-Deus et al. 2008a,b) o métodos de micro-CT (Hammad et al. 2009, Angerame et al. 2012, Moeller et al. 2013).

La incidencia de vacíos dentro de los rellenos radiculares puede verse afectada por muchos factores, como la configuración anatómica del sistema de conductos, la calidad de la preparación del conducto, la consistencia y el volumen del sellador, la experiencia del operador y la técnica utilizada. En estudios anteriores, los volúmenes porcentuales de vacíos analizados tridimensionalmente en conductos llenos con técnicas CLC utilizando selladores a base de resina fueron 4.10 ± 2.70 (EndoREZ) y 4.28 ± 1.44 (RealSeal) (Hammad et al. 2009), mientras que los volúmenes porcentuales con técnicas WVC utilizando sellador AH Plus fueron 0.70 ± 2.31 (Angerame et al. 2012) y 0.82 ± 2.53 (Somma et al. 2011). A pesar de las diferencias en la selección de muestras y los parámetros de escaneo, estos resultados son coherentes con el presente estudio en el que el porcentaje de vacíos en el grupo CLC (4.26 ± 0.74) fue significativamente mayor que en los grupos WVC (0.57 ± 0.44).

La presencia de vacíos se ha atribuido al hecho de que los selladores a base de resina sufren una contracción por polimerización, lo que podría llevar a la formación de espacios y vacíos (Hammad et al. 2009, Zogheib et al. 2011, 2013, Wolf et al. 2014). Entonces, el mayor grosor del sellador en el grupo CLC explicaría la mayor cantidad de vacíos en comparación con el grupo WVC. Sin embargo, considerando que se ha demostrado que AH Plus tiene una estabilidad dimensional adecuada (Versiani et al. 2006, Flores et al. 2011, Borges et al. 2012), se puede inferir que una mayor cantidad de sellador podría no estar correlacionada con un mayor porcentaje de vacíos. En la Fig. 1, se pueden observar trazas de espaciadores desprovistas de sellador en el grupo CLC. Los espaciadores tendían a seguir una línea recta y dejaban una hendidura en la gutapercha o creaban un espacio, que estaba ocupado por gutapercha o sellador, o permanecía como un vacío. Por lo tanto, la explicación de estos resultados podría estar más asociada con la presencia de trazas de espaciadores que con la adaptación incompleta de los conos de GP, la falta de adaptación superficial o la contracción del sellador, como se había hipotetizado anteriormente (Hammad et al. 2009, Zogheib et al. 2011, 2013, Wolf et al. 2014).

El análisis de los volúmenes porcentuales de vacíos y sellador en los tercios del canal se asoció con grandes valores de desviación estándar en ambos grupos, como se observó anteriormente (Hammad et al. 2009, Mirfendereski et al. 2009). En ambos grupos, la mayor cantidad de sellador se observó en el tercio apical. En el grupo CLC, esto puede explicarse porque los conductos radiculares tienden a tener una sección transversal más redondeada a este nivel (Wu et al. 2002), favoreciendo la adaptación del cono maestro, limitando la penetración del espaciador y, en consecuencia, evitando que los conos accesorios se inserten hasta la WL. Por otro lado, en el grupo WVC, la capa de sellador más gruesa en esta área parecía reflejar un ablandamiento por calor subóptimo de la gutapercha (Mirfendereski et al. 2009). Se ha especulado que las variaciones en la calidad del procedimiento de obturación podrían ser inherentes a todas las técnicas, independientemente del grado de experiencia clínica (Mirfendereski et al. 2009). De hecho, considerando los resultados de estudios 3D previos sobre la obturación radicular utilizando micro-CT (Hammad et al. 2009, Mirfendereski et al. 2009, Metzger et al. 2010, Somma et al. 2011, Angerame et al. 2012), parece que la distribución de sellador y vacíos dentro del espacio del conducto radicular es impredecible, independientemente del método de obturación.

Desde el desarrollo de técnicas de compactación en caliente, ha habido un debate sobre si son superiores a la CLC (Angerame et al. 2012). Aunque este estudio mostró que los canales llenos con la técnica WVC tenían menos vacíos que la técnica CLC, este es solo un indicador para la evaluación de la calidad del llenado radicular. Además, considerando que la mayoría de los estudios epidemiológicos sobre la predictibilidad del tratamiento de conductos radiculares han incluido el llenado de conductos por CLC (Whitworth 2005, Peng et al. 2007), se puede hipotetizar que hay un umbral de vacíos dentro de los llenados radiculares por debajo del cual se espera una respuesta favorable del huésped.

Conclusión

Ninguna técnica de llenado produjo llenados de conductos radiculares sin vacíos. La compactación vertical en caliente se asoció con un menor porcentaje de volumen de vacíos que los logrados con la compactación lateral en frío. La distribución del sellador y los vacíos dentro del espacio del conducto radicular después del llenado fue impredecible, independientemente del método de llenado radicular.

Autores: A. Keleş, H. Alcin, A. Kamalak, M. A. Versiani

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