Análisis micro-tomográfico computarizado de la raíz mesial de los primeros molares mandibulares con ápice bifido

Resumen

Objetivos: El objetivo del presente estudio fue evaluar la influencia de las configuraciones bifidas y no bifidas de la raíz mesial de los primeros molares mandibulares en la anatomía del canal utilizando microtomografía computarizada (micro-CT).

Diseño: Treinta raíces mesiales con ápice bifido fueron emparejadas con 30 raíces no bifidas mediante micro-CT. Se compararon las raíces mesiales bifidas y no bifidas en cuanto a aspectos morfológicos en el tercio apical, grosor de la dentina y la presencia de istmo y canal mesial medio (MMC). Los datos fueron analizados utilizando la prueba de Chi-cuadrado y la prueba t de Student con un nivel de significancia del 5 %.

Resultados: El foramen principal de los canales mesiobucales (MB) y mesiolinguales (ML) se posicionó a 2.5 mm del ápice anatómico, y el origen y salida de los canales accesorios se observaron principalmente entre 1.0 y 2.0 mm del ápice en los grupos. A pesar de que no se observó diferencia estadística entre raíces bifidas y no bifidas en cuanto al número de orificios de canal (p > 0.05), la frecuencia de canales accesorios fue significativamente mayor en raíces bifidas (p < 0.05). En cuanto al grosor de la dentina, se observó una diferencia estadísticamente significativa entre raíces bifidas y no bifidas en el nivel de la furcación (p < 0.05). Solo 3 raíces mesiales con ápice bifido (10 %) tenían istmos, principalmente en el tercio coronal, mientras que se observó una alta incidencia de MMC en este grupo (n = 10, 33.3 %).

Conclusiones: La presencia de un ápice bífido en la raíz mesial de los primeros molares mandibulares podría ser un factor predictivo para una anatomía de canal compleja en el tercio apical con un número creciente de canales accesorios.

Introducción

Los primeros molares mandibulares son los dientes más frecuentemente tratados endodónticamente (Wayman, Patten, & Dazey, 1994). Este diente generalmente tiene dos raíces, una mesial y una distal, ampliamente separadas en el ápice. La raíz mesial presenta frecuentemente una configuración de canal compleja, con comunicaciones de istmo, ramificaciones, recesos y canales accesorios (Villas-Bôas et al., 2011). Esta complejidad ha demostrado comprometer los protocolos quimio-mecánicos para la desinfección del conducto radicular debido a la incapacidad de los instrumentos y soluciones antibacterianas para alcanzar áreas inaccesibles del sistema de conductos radiculares (Alves et al., 2016). En consecuencia, en conductos infectados, la carga microbiana en anatomías adicionales debe ser adecuadamente reducida durante los procedimientos de preparación, ya que la presencia de bacterias persistentes puede poner en peligro el resultado del tratamiento (Costa et al., 2019).

En 1981, Turner sugirió que el número múltiple de raíces de los primeros premolares maxilares podría definirse en base a la bifurcación de raíces y utilizó el término ‘bifurcado’ para describir una apariencia incipiente de dos raíces observada en este grupo de dientes (Turner, 1981). Según él, esta nueva nomenclatura tenía un considerable significado biológico considerando que se podían observar más variaciones anatómicas en el área entre la punta y el siguiente tercio del diente que más allá del primer tercio del diente desde la punta. Más tarde, en un estudio antropológico de Homo sapiens de África del Noroeste, Kupczik y Hublin (2010) describieron la presencia de raíces mesiales bifurcadas en molares mandibulares. Los autores explicaron que las diferencias en la morfología externa de las raíces de este grupo de dientes se han relacionado con distintos regímenes de carga oclusal y que las variaciones en su estructura interna de la raíz aún no se han cuantificado con precisión (Kupczik & Hublin, 2010). Más recientemente, un estudio de tomografía computarizada micro (micro-CT) demostró que la forma apical de la raíz mesiobucal de los primeros molares maxilares tenía una influencia significativa en la complejidad del sistema de conductos radiculares (Ordinola-Zapata, Martins, Niemczyk, & Bramante, 2019). A pesar de que la anatomía de la raíz mesial de los primeros molares mandibulares ha sido profundamente investigada en la literatura (Keleş & Keskin, 2017a, 2018, Villas-Bôas et al., 2011), hasta la fecha ningún estudio había correlacionado diferentes aspectos morfológicos de esta raíz con su anatomía interna. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue evaluar la influencia de las configuraciones apicales bifurcadas y no bifurcadas de la raíz mesial de los primeros molares mandibulares en la anatomía del canal, utilizando un sistema de imágenes de micro-CT.

Materiales y métodos

Selección de especímenes e imagenología

Después de la aprobación del comité de ética local (protocolo 2013/145), se recolectaron 250 primeros molares mandibulares de dos raíces sin restauración, caries, fractura o raíces inmaduras de la población turca y se obtuvieron imágenes (tamaño de píxel de 10 μm) utilizando un escáner micro-CT (SkyScan 1172; Bruker-microCT, Kontich, Bélgica) a 100 μA, 100 kV, rotación de 180° con un paso de 0.4°, promedio de fotogramas de 3 y 1400 milisegundos de duración de exposición. Los datos fueron reconstruidos (software NRecon v. 1.7.4.2; Bruker-microCT) con correcciones de artefacto de anillo (5), endurecimiento del haz (45 %) y suavizado (2) utilizando un coeficiente de atenuación que varía de 0 a 0.06. Se generaron modelos tridimensionales del sistema de conductos radiculares mesiales con el software CTAn v.1.18.8 (Bruker-microCT) y se evaluaron cualitativamente utilizando el software CTVol v. 2.3.2.0 (Bruker-microCT). De acuerdo con la longitud de la raíz y el tipo de configuración del conducto, se seleccionaron treinta especímenes que mostraban raíces mesiales bifurcadas y se emparejaron con 30 raíces mesiales no bifurcadas (de punta única con forma roma o cónica) (Fig. 1A). El tamaño de la muestra para este estudio se estimó siguiendo el cálculo del tamaño del efecto de los resultados de un estudio previo (0.66) (Keleş & Keskin, 2017b). Siguiendo la familia de la prueba t y la diferencia entre dos medias independientes con un error tipo alfa de 0.05 y una potencia beta de 0.80 (G*Power 3.1 para Macintosh; Heinrich Heine, Universität Dusseldorf, Dusseldorf, Alemania), se indicaron 29 muestras como el tamaño mínimo ideal por grupo. Luego, se compararon las raíces mesiales bifurcadas y no bifurcadas en relación a:

Foramen apical principal

Se evaluó el foramen apical de los canales mesiobucal (MB) y mesiolingual (ML) en cuanto a su posición y distancia vertical desde el ápice anatómico utilizando el software DataViewer v.1.5.6 (Bruker-microCT). La distancia vertical se determinó midiendo la distancia desde un plano horizontal perpendicular al eje largo de la raíz, cruzando el ápice anatómico, hasta un segundo plano horizontal que cruza el centro del foramen, paralelo al eje largo de la raíz.

Orificios similares a foramenes

El número de orificios similares a foramenes en la raíz resecada se examinó de acuerdo con Ordinola-Zapata et al. (2019). Los orificios se evaluaron a intervalos de 1.0 mm para raíces bifidas y no bifidas desde el nivel del foramen principal hasta 4 mm en dirección coronal utilizando el software Data-Viewer v.1.5.6 (Bruker-microCT) (Fig. 1B).

Foraminas apicales y canales accesorios

El número de foraminas apicales (foraminas principales y accesorias) se calculó para cada espécimen utilizando el software CTVol v. 2.3.2.0 (Bruker-microCT). Se evaluaron el número y tipo (patente, bucle y anastomosis), así como el origen y los puntos de salida de los canales accesorios, de acuerdo con Ordinola-Zapata et al. (2019), respectivamente, utilizando el software CTVol v. 2.3.2.0 (Bruker-microCT) y DataViewer v.1.5.6 (Bruker-microCT). Se definió el canal accesorio patente como cualquier rama que sale del canal principal y se comunica con la superficie externa de la raíz, el canal accesorio en bucle salía y se unía al mismo canal (recurrente), mientras que las anastomosis conectaban dos canales diferentes (rama inter-canal) (Fig. 1C). La posición de origen de los canales accesorios se determinó midiendo la distancia vertical, paralela al eje largo de la raíz mesial, desde un plano horizontal perpendicular al eje largo de la raíz que cruza el ápice anatómico, hasta un segundo plano horizontal que cruza la base coronal del canal accesorio. El punto de salida de los canales accesorios (es decir, foramen accesorio) se determinó midiendo la distancia vertical, paralela al eje largo de la raíz mesial, desde un plano horizontal perpendicular al eje largo de la raíz que cruza el ápice anatómico, hasta un segundo plano horizontal que cruza el centro del foramen. En los canales accesorios categorizados como bucles y anastomosis, la posición de fusión se consideró como el punto final de los canales (Ordinola-Zapata et al., 2019).

Grosor de la dentina

Se obtuvo un mapa tridimensional del grosor de la dentina con el software CTAn v.1.18.8 (Bruker-microCT) (De-Deus et al., 2019) y se utilizaron secciones transversales codificadas por colores para identificar (CTVox v.3.3.0; Bruker-microCT) y medir (CTAn v.1.18.8, Bruker-microCT) el grosor de dentina más pequeño, en ambos aspectos de la raíz, relacionado con cada conducto radicular a intervalos de 1.0 mm desde el nivel de la furcación (nivel 0) hasta 7 mm (niveles 1–7) hasta el ápice.

Istmus y conductos mesiales medios

El istmo, definido como una comunicación estrecha completa o parcial entre los conductos MB y ML (AAE, 2020), se clasificó como presente o ausente, mientras que la presencia y tipo de conducto mesial medio se categorizó de acuerdo con un estudio previo (Pomeranz, Eidelman, & Goldberg, 1981).

Análisis estadístico

Las comparaciones morfológicas entre raíces mesiales bifidas y no bifidas emparejadas se realizaron utilizando la prueba de Chi-cuadrado (posición del foramen apical, número de forámenes accesorios y tipo de conductos accesorios) y la prueba t de Student (longitud de la raíz y grosor de la dentina). Se utilizó la corrección de Bonferroni cuando se realizaron múltiples pruebas pareadas y se encontró una diferencia estadística entre grupos (software SPSS v.21.0; SPSS Inc., Chicago, IL, EE. UU.).

Resultados

En general, la incidencia de raíces mesiales con ápice bífido en este estudio fue del 13.6 % (30 de 250 molares mandibulares de primer molar). El grado de homogeneidad entre los grupos bífidos y no bífidos se confirmó al comparar la configuración del conducto radicular y la longitud de las raíces de los especímenes (p > 0.05).

Foramen apical principal

La Tabla 1 muestra la posición del foramen principal de los conductos MB y ML de raíces mesiales bífidas y no bífidas de molares mandibulares de primer molar. En general, no se observó diferencia estadística respecto a la distancia del foramen principal al ápice entre raíces bífidas y no bífidas para ambos conductos MB y ML (p > 0.05). En los conductos MB y ML de raíces no bífidas, un número significativo de foramenes sale en el ápice (p < 0.05), mientras que en el conducto MB de raíces bífidas, la mayoría de los foramenes principales se desviaron distalmente (p < 0.05).

Orificios similares a forámenes

La Tabla 2 muestra el número de orificios de canal observados en el tercio apical de raíces mesiales bifidas y no bifidas, y la Fig. 1B ilustra los orificios en 4 niveles diferentes de 2 especímenes representativos. En general, no se observó diferencia estadística en el tercio apical de raíces bifidas y no bifidas con respecto al número de orificios en diferentes niveles (p > 0.05). La diferencia estadística se observó solo a 2 mm del ápice anatómico (p < 0.05). El análisis de la sección transversal del tercio apical mostró que la mayoría de los especímenes tenían de 2 a 4 orificios en el tercio apical, pero también se observó la presencia de más de 4 orificios en algunos especímenes (Tabla 2).

Foraminas apicales y canales accesorios

La Tabla 3 muestra la distribución de los tipos de canales accesorios en el tercio apical de raíces mesiales bifidas y no bifidas según la posición de su origen y puntos de salida, mientras que la Fig. 1C ilustra los canales accesorios patentados, en bucle y anastomosis. La frecuencia de canales accesorios en cada nivel a lo largo de los 4 mm apicales de las raíces mesiales fue significativamente mayor en raíces bifidas (p < 0.05); sin embargo, hubo un mayor número de canales patentados en comparación con los tipos de canales accesorios en bucle y anastomosis, en todos los especímenes (p < 0.05). En general, el origen y la salida de los canales patentados se observaron principalmente entre 1.0 y 2.0 mm del ápice (p < 0.05). Las raíces bifidas y no bifidas mostraron un total de 119 y 101 foraminas apicales, respectivamente (Fig. 2A). Se observaron múltiples foraminas (> 4) en el 41.7 % de las raíces (n = 25) (Fig. 2B y C).

Grosor de la dentina

La Tabla 4 y la Fig. 3 muestran los valores de grosor de la dentina de los canales MB y ML de raíces mesiales bifidas y no bifidas, en direcciones mesial o distal, a intervalos de 1.0 mm desde el nivel de la furcación hasta 7 mm en dirección apical. La Fig. 4 muestra modelos representativos emparejados y codificados por colores de raíces mesiales bifidas y no bifidas que muestran diferentes configuraciones de canales. Mientras que en la dirección mesial, el grosor de la dentina varió de 0.49 a 1.88 mm (raíces bifidas) y de 0.43 a 1.85 mm (raíces no bifidas), en la dirección distal varió de 0.32 a 2.14 mm (raíces bifidas) y de 0.40 a 1.92 mm (raíces no bifidas). Se observó una diferencia significativa entre raíces bifidas y no bifidas solo en los niveles 0 (furcación) y 1 hacia distal del canal ML (p < 0.05) (Tabla 4). A pesar de que los valores medios más bajos se observaron en la dirección distal de las raíces (Tabla 4), se detectó un grosor de dentina inferior a 0.5 mm solo en los niveles 6 y 7 de ambos canales y direcciones (Fig. 3). En la Fig. 4 es posible observar que el grosor de la dentina se reduce con la creciente complejidad del sistema de canales radiculares.

Istmo y canal mesial medio

Solo 3 raíces mesiales con ápice bífido (10 %) tenían istmo, principalmente en el tercio coronal, mientras que se observó una alta incidencia de CMM (n = 10, 33.3 %). El tipo de CMM independiente se observó principalmente en raíces bífidas (n = 5; 16.6 %) y anatomía confluyente sin istmo en raíces no bífidas (n = 8; 26.6 %) (Tabla 5). Debido a la metodología de emparejamiento utilizada en este estudio, se incluyó el mismo número de especímenes con CMM e istmo en el grupo no bífido. Por lo tanto, no se realizó comparación estadística.

Discusión

En este estudio, se compararon las raíces mesiales bifidas y no bifidas de los primeros molares mandibulares en cuanto a la morfología de la raíz y la anatomía del canal bajo tecnología de micro-CT no invasiva. Se demostró que la incidencia de ápice bifido en esta raíz es relativamente alta (13.6 %) y esta característica morfológica puede actuar como un factor predictivo para una anatomía de canal compleja en el tercio apical. Se observaron canales accesorios que comunicaban el sistema de conductos radiculares con la superficie radicular externa (tipo patente) principalmente entre 1.0 y 2.0 mm del ápice y su frecuencia fue significativamente mayor en raíces bifidas (n = 53) que en raíces no bifidas (n = 30) (Tabla 3). Por otro lado, los tipos de canal en bucle y anastomosis no fueron comunes en el área apical (Tabla 3), confirmando los resultados obtenidos en estudios previos de micro-CT (Briseño-Marroquín, Paqué, Maier, Willershausen, & Wolf, 2015; Ordinola-Zapata et al., 2019; Wolf, Paqué, Zeller, Willershausen, & Briseño-Marroquín, 2016). Estudios ex vivo utilizando métodos de CBCT y micro-CT sobre un gran número de dientes informaron una incidencia promedio de MMC que varía del 0.26 % (Kim, Kim, Woo, & Kim, 2013) al 18.6 % (Versiani et al., 2016) mientras que, en el presente estudio, se observó una incidencia significativamente alta de este canal extra en las raíces bifidas (n = 10, 33.3 %), la mitad de ellas (16.6 %) clasificadas como tipo independiente. La presencia de un MMC independiente puede ser un problema cuando su orificio no se detecta incluso después de un procedimiento de canalización (Keleş & Keskin, 2017b). Si se pasa por alto un canal infectado, las bacterias restantes pueden mantener o causar enfermedad, comprometiendo el pronóstico del tratamiento (Costa et al., 2019). Desafortunadamente, una raíz mesial con punta bifida puede ser difícil de diferenciar en clínicas que utilizan radiografía convencional debido a la superposición bucolingual de las puntas radiculares, aunque la presencia de una línea radiolúcida de doble membrana periodontal podría sugerir su presencia. Además, a pesar de que la tomografía computarizada de haz cónico (CBCT) no puede proporcionar información sobre estructuras menores de conductos radiculares en el tercio apical (Ordinola-Zapata et al., 2017; Sousa et al., 2017), esta tecnología puede detectar fácilmente la presencia de una morfología de raíz con punta bifida y, en consecuencia, los clínicos podrían asumir la existencia de complejidades anatómicas que demandarían un enfoque adecuado con el objetivo de mejorar los procedimientos de desinfección.

En general, no se observó diferencia estadística entre las raíces bifidas y no bifidas en cuanto a la posición de los forámenes de los canales MB y ML (Tabla 1), número de forámenes (Fig. 2) y número de orificios de canal en el tercio apical (Tabla 2). Estas similitudes podrían explicarse por los estrictos criterios utilizados para la selección de muestras mediante datos de micro-CT, lo que permitió la formación de grupos emparejados equilibrados basados en la longitud de la raíz y la configuración del canal. De acuerdo con informes anteriores (Dummer, McGinn, & Rees, 1984; Vertucci, 2005), el foramen principal de los canales MB y ML se localizó a menos de 2.5 mm del ápice anatómico. Sin embargo, debido al alto número de orificios y forámenes en el tercio apical, si la cirugía se vuelve necesaria, la anatomía natural se altera y se deben abordar características anatómicas adicionales como istmo, anastomosis transversales, conexiones laterales o múltiples orificios (Versiani et al., 2016). En la literatura, se ha recomendado biselar el ápice radicular a 3 mm durante los procedimientos quirúrgicos para eliminar la gran mayoría de los canales accesorios no preparados y no llenos (Degerness & Bowles, 2008; Stropko, Doyon, & Gutmann, 2005), reduciendo la posibilidad de fracaso (Vertucci, 2005). A pesar de que la mayoría de los orificios observados en este estudio se localizaron a 3 mm del ápice, como se informó anteriormente (Gu, Wei, Ling, & Huang, 2009; Wolf et al., 2016), también se observaron múltiples orificios de canal a 4 mm del ápice (Tabla 2). Por lo tanto, en caso de cirugía apical, se recomienda encarecidamente el uso de microscopía operatoria, para beneficiarse de la magnificación y la iluminación, junto con puntas ultrasónicas delgadas para la preparación del extremo radicular con el objetivo de incorporar y sellar todos los orificios de canal (Leoni, Versiani, Pécora, & Sousa-Neto, 2014). Los resultados serán pobres si esta anatomía alterada no se reconoce y se trata adecuadamente. Finalmente, es importante mencionar que solo 3 raíces mesiales bifidas (10 %) tenían istmo en el tercio apical. Este es un porcentaje de frecuencia significativamente bajo considerando que la literatura informa la presencia de esta anatomía en el 55 % de las raíces mesiales de los primeros molares mandibulares (De Pablo, Estevez, Péix Sánchez, Heilborn, & Cohenca, 2010), con su mayor incidencia a 3–5 mm del ápice (Teixeira et al., 2003).

La evaluación del grosor de la dentina es importante porque la eliminación excesiva de dentina durante la preparación mecánica podría predisponer a los dientes a fracturas radiculares (Kishen, 2006). En general, no se observó una diferencia significativa entre las raíces bifidas y no bifidas en cuanto al grosor de la dentina en este estudio (Tabla 4, Figs. 3 y 4). Como se mencionó, esta similitud morfológica puede explicarse por la distribución de la muestra en grupos emparejados. En la dirección mesial, el grosor de la dentina de los canales MB y ML varió de 0.49 a 1.88 mm y de 0.43 a 1.75 mm, respectivamente, mientras que, en la dirección distal, de 0.40 a 1.61 mm y de 0.32 a 2.14 mm, respectivamente. Un estudio anatómico reciente sobre raíces mesiales de molares mandibulares describió valores de grosor de dentina que oscilaban entre 0.67 y 1.93 mm (canal MB) y de 0.77 a 1.89 mm (canal ML) (De-Deus et al., 2019). Curiosamente, los valores más pequeños fueron al menos el doble de los reportados en el presente estudio. Además, en el 40 % (n = 9360) de todas las secciones transversales evaluadas (n = 23,400), el grosor de dentina más pequeño relacionado con los canales MB y ML se desplazó hacia la porción mesial de la raíz, en lugar de la dirección distal (área de furcación). Estos hallazgos no estaban en línea con el presente estudio probablemente porque las secciones transversales para la medición eran perpendiculares al eje de los dientes, en lugar del eje de la raíz mesial, y además, la raíz mesial tiene una curvatura inherente hacia el lado distal; por lo tanto, la línea de corte en el aspecto mesial se encuentra en realidad más apical que la línea de corte en el aspecto distal de la raíz mesial. Dado que la raíz mesial tiene una forma cónica, y el nivel apical corresponde a un grosor menor, el grosor en el lado de la furcación sería sobreestimado.

Conclusiones

El presente estudio reveló diferencias significativas en la anatomía apical de las raíces mesiales bifidas y no bifidas de los primeros molares mandibulares. Los resultados sugieren que la presencia de una raíz mesial con punta bifida en los primeros molares mandibulares puede actuar como un factor predictivo para una anatomía de conducto compleja con una alta incidencia de anatomía accesoria en el tercio apical y un aumento en la frecuencia porcentual de conductos mesiales medios independientes.

Autores: Ali Keleş, Cangül Keskin, Rawan Alqawasmi, Marco Aurelio Versiani

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