Análisis de Tomografía Computarizada Micro de la Morfología del Conducto Radicular de los Incisivos Mandibulares

Resumen

Introducción: Este estudio tuvo como objetivo describir la anatomía de los incisivos centrales y laterales mandibulares utilizando imágenes de micro–tomografía computarizada.

Métodos: Se escanearon cien incisivos mandibulares en un dispositivo de micro–tomografía computarizada utilizando una resolución isotrópica de 22.9 mm. Se evaluó la anatomía de cada diente (longitud de las raíces, presencia y ubicación de canales accesorios y deltas apicales, y número de canales) así como los aspectos morfológicos en 2 y 3 dimensiones del canal (área, redondez, diámetro, volumen, área de superficie e índice de modelo de estructura). Los datos se compararon estadísticamente utilizando la prueba t de Student (alpha = 0.05).

Resultados: Las longitudes medias de los incisivos centrales y laterales mandibulares fueron de 20.71 y 21.56 mm, respectivamente. La mayoría de los incisivos centrales (60%) y laterales (74%) no tenían canales accesorios. Se observó un delta apical en solo 1 espécimen. El análisis de la sección transversal del tercio apical mostró la presencia de 1, 2 o 3 orificios de canal. No se observó diferencia estadística en la comparación de los parámetros morfológicos en 2 y 3 dimensiones entre los incisivos centrales y laterales (P< .05). Los análisis cualitativos de los modelos tridimensionales de los sistemas de conductos radiculares de los dientes incisivos centrales y laterales confirman que las configuraciones más prevalentes fueron los tipos I (50% y 62%, respectivamente) y III (28%) de Vertucci.

Conclusiones: En general, los incisivos centrales y laterales mandibulares fueron similares en términos de los parámetros analizados en 2 y 3 dimensiones. Los tipos I y III de Vertucci fueron las configuraciones de canal más prevalentes de los incisivos mandibulares; sin embargo, también se han descrito 8 nuevos tipos. (J Endod 2013;■:1–7)

El objetivo final de la preparación quimio-mecánica es eliminar la capa interna de la dentina mientras se permite que el irrigante alcance toda la longitud del conducto radicular, erradicando las poblaciones bacterianas o al menos reduciéndolas a niveles que sean compatibles con la curación del tejido perirradicular. Desafortunadamente, los resultados de la preparación del canal se ven afectados negativamente por la anatomía del conducto radicular altamente variable. La presencia de canales adicionales o desviaciones de los conductos radiculares principales deben ser reconocidas para evitar la instrumentación incompleta y el mantenimiento de factores etiológicos involucrados en la periodontitis apical. Por lo tanto, el conocimiento de la anatomía del conducto radicular y sus variaciones es un requisito previo para un tratamiento endodóntico exitoso.

Por lo general, los dientes con raíces simples presentan canales simples, como en los dientes anteriores mandibulares y maxilares. Sin embargo, tipos de dientes particulares, como los premolares y los incisivos mandibulares, son reconocidos por exhibir un rango distinto de variaciones en la morfología de su sistema de conductos radiculares. En los incisivos mandibulares, a menudo hay un puente dentinario presente en la cámara pulpar que divide la raíz en 2 canales. Los 2 canales generalmente se unen y salen a través de un solo foramen apical, pero pueden persistir como 2 canales separados. En ocasiones, 1 canal se ramifica en 2 canales, que posteriormente se reencuentran en un solo canal antes de alcanzar el ápice.

Se ha informado que la incidencia de 2 canales en los incisivos mandibulares es tan baja como 0.3% y tan alta como 45.3%. El amplio rango de variación reportado en la literatura respecto a la prevalencia de un segundo canal en los incisivos mandibulares se ha relacionado principalmente con diferencias metodológicas y raciales. En los últimos años, la imagenología por microtomografía computarizada (micro-CT) ha ganado una creciente importancia en el estudio de los tejidos duros en endodoncia. Esta tecnología ofrece una técnica reproducible que puede aplicarse cuantitativa y cualitativamente para la evaluación tridimensional del sistema de conductos radiculares. Hasta la fecha, la literatura carece de una descripción detallada de la variación anatómica de los incisivos mandibulares utilizando la tecnología de micro-CT. Así, el objetivo de este estudio fue describir los aspectos morfométricos de la anatomía interna de los incisivos centrales y laterales mandibulares utilizando imágenes de micro-CT.

Materiales y Métodos

Un total de 612 incisivos mandibulares humanos de raíz simple extraídos, recolectados de la población brasileña, estaban disponibles para este estudio. Se desconocía el sexo y la edad de los pacientes. Antes de la selección de muestras, cada diente fue limpiado y examinado bajo magnificación (×3.5). Los criterios de exclusión incluían dientes en los que la presencia de caries, atrición o fracturas interrumpían el contorno característico del diente necesario para diferenciar el incisivo mandibular central del lateral o que afectarían las mediciones posteriores. Al aplicar tales criterios, la muestra inicial se redujo a 234 dientes. Para ser aceptados como incisivos centrales o laterales para esta investigación, era necesario el acuerdo entre 3 de los autores. Así, se descartaron 134 dientes más, y la muestra final comprendió 50 incisivos centrales y 50 laterales (N = 100) con ápices completamente formados, que fueron almacenados en viales plásticos individuales etiquetados que contenían una solución de 0.1% de timol. Después de la aprobación del comité de ética (Protocolo # 0072.0.138.000-09), los especímenes fueron lavados en agua corriente durante 24 horas, montados en un accesorio personalizado y escaneados en un sistema de micro-CT (SkyScan 1174v2; Bruker-microCT, Kontich, Bélgica) utilizando 50 kV, 800 mA y una resolución isotrópica de 22.9 mm. Las imágenes de cada espécimen fueron reconstruidas desde el ápice hasta el nivel de la unión cemento-esmalte con un software dedicado (NRecon v.1.6.3, Bruker-microCT), proporcionando secciones transversales axiales de la estructura interna de las muestras. Se utilizó el software DataViewer v.1.4.4 (Bruker-microCT) para evaluar la longitud de los dientes, la presencia y ubicación de canales accesorios, y el número de orificios de canal en 5 niveles diferentes en el tercio apical. Se utilizó el software CTAn v.2.2.1 (Bruker-microCT) para la evaluación tridimensional del conducto radicular (volumen, área de superficie e índice de modelo de estructura) desde el ápice hasta la unión cemento-esmalte. También se realizó una evaluación bidimensional (área, redondez, diámetro mayor y diámetro menor) del canal en el tercio apical en cada intervalo de 1 mm desde el foramen apical principal.

El volumen se calculó como el volumen de objetos binarizados dentro del volumen de interés. Para la medición del área de superficie del conjunto de datos multilayer tridimensional, se utilizaron 2 componentes para la superficie medida en un plano bidimensional: los perímetros de los objetos binarizados en cada nivel de sección transversal y las superficies verticales expuestas por las diferencias de píxeles entre secciones transversales adyacentes. El índice de modelo de estructura (SMI) implica una medición de la convexidad de la superficie en una estructura tridimensional. El SMI se deriva como 6.([S’.V]/S²), donde S es el área de superficie del objeto antes de la dilatación, y S’ es el cambio en el área de superficie causado por la dilatación. V es el volumen del objeto inicial, no dilatado. Una placa ideal, un cilindro y una esfera tienen valores de SMI de 0, 3 y 4, respectivamente. El área se calculó utilizando el algoritmo de Pratt. La apariencia de la sección transversal, redonda o más en forma de cinta, se expresó como redondez. La redondez de un objeto discreto bidimensional se define como 4.A/(p.[d_max]²), donde ‘‘A’’ es el área y ‘‘d_max’’ es el diámetro mayor. El valor de la redondez varía de 0 a 1, siendo 1 un círculo. El diámetro mayor se define como la distancia entre los 2 píxeles más distantes en el objeto, y el diámetro menor es la cuerda más larga a través del objeto que se puede trazar en la dirección ortogonal a la del diámetro mayor.

Los modelos tridimensionales se reconstruyeron a partir de las imágenes fuente utilizando segmentación automática y modelado de superficie con el software CTAn v.2.2.1. Se utilizó el software CTVol v.2.4 (Bruker-microCT) para la visualización y evaluación cualitativa de los especímenes en relación con la configuración del conducto radicular según el sistema de configuración de Vertucci.

Dado que se pudieron verificar las suposiciones de normalidad (prueba de Shapiro-Wilk, P > .05), los resultados de los análisis 2D y 3D de los incisivos mandibulares centrales y laterales, descritos como media y desviación estándar, se compararon estadísticamente utilizando la prueba t de Student (SPSS v17.0; SPSS Inc, Chicago, IL) con un nivel de significancia establecido en 5%.

Resultados

La longitud de los incisivos mandibulares centrales y laterales, medida desde el ápice hasta el borde incisal, osciló entre 16.01 y 27.18 mm (20.71 1.69 mm) y de 17.45 a 28.38 mm (21.56 1.82 mm), respectivamente, sin diferencia estadística significativa entre ellos (P > .05). Se observaron canales accesorios solo en el tercio apical; sin embargo, la mayoría de los incisivos centrales (n = 30, 60%) y laterales (n = 37, 74%) no tenían canales accesorios (Fig. 1A). En el 38% (n = 19) y el 26% (n = 13) de los incisivos centrales y laterales, respectivamente. El número de canales accesorios osciló entre 1–2 (Fig. 1B y C). Se observó un delta apical en solo 1 incisivo central (2%) (Fig. 1D). El análisis de la sección transversal del tercio apical mostró que la mayoría de las muestras tenían solo 1 canal; sin embargo, en algunos especímenes, se observaron 2 canales separados en todos los niveles analizados. Tres conductos radiculares estaban presentes principalmente en el tercio apical del incisivo central mandibular (Tabla 1 y Fig. 2A–C).

No se observó diferencia estadística en la comparación de los valores de volumen, área superficial y SMI entre los incisivos centrales (4.38 1.97 mm³, 36.17 10.55 mm², y 2.16 0.36, respectivamente) y los laterales (4.74 1.33 mm³, 39.76 7.38 mm², y 2.09 0.44, respectivamente) (P > .05). Los resultados del análisis morfométrico bidimensional del conducto radicular en el tercio apical se detallan en Tabla 2. El área del conducto radicular en ambos dientes aumentó gradualmente en dirección coronal. Las formas de los conductos (redondez) no se mantuvieron constantes de un nivel a otro. En general, la redondez promedio que varía de 0.37 0.21 a 0.52 0.19 representa una configuración plana o ovalada del conducto en el tercio apical de ambos grupos de dientes. El análisis de la anatomía externa de los especímenes mostró que la presencia de surcos en los aspectos proximales de la raíz reflejaba la configuración de la sección transversal del conducto radicular. No se encontró diferencia estadística en la comparación de los valores de área, redondez y diámetro menor en todos los niveles analizados del conducto radicular principal (P > .05). En promedio, el diámetro mayor era el doble de la longitud del diámetro menor. Este último era generalmente la dimensión más estrecha del conducto en todos los niveles. Sin embargo, se observó una diferencia estadística significativa entre los incisivos centrales y laterales respecto al diámetro mayor del conducto a 3 y 5 mm del foramen apical (P < .05). El diámetro mayor del conducto radicular en el nivel de 5 mm también mostró un aumento del 95.45% y 135.55% en comparación con el nivel de 1 mm en los dientes incisivos centrales y laterales, respectivamente.

Los análisis cualitativos de los modelos tridimensionales del sistema de conductos radiculares de los dientes incisivos centrales y laterales confirman que las configuraciones más prevalentes fueron los tipos I de Vertucci (50% y 62%, respectivamente) (Fig. 3A) y III (28%) (Fig. 3B), así como la configuración tipo VII (Fig. 3C) y su variación (Fig. 3D). Ocho nuevas configuraciones de conductos radiculares se encontraron en el presente estudio (Figs. 3E–L) que no están incluidas en el sistema clásico de configuración de Vertucci. La distribución de frecuencia porcentual de la configuración morfológica del sistema de conductos radiculares en los incisivos mandibulares se resume en Tabla 3.

Discusión

La morfología externa de los incisivos centrales y laterales mandibulares ha sido considerada similar por muchos autores. Por lo general, los incisivos mandibulares tienen una sola raíz, que es más estrecha mesiodistalmente que bucolingualmente y se afina hacia el ápice.

A pesar de que el incisivo lateral mandibular se asemeja al incisivo central mandibular, en promedio, solía ser más ancho y más largo. Woelfel y Scheid informaron un tamaño promedio de 20.8 mm (que varía de 16.9 a 26.7 mm) y 22.1 mm (que varía de 18.5 a 26.6 mm) para 226 incisivos centrales mandibulares y 234 incisivos laterales mandibulares, respectivamente, lo cual está de acuerdo con los resultados presentes.

Un canal accesorio se ha definido como cualquier rama del canal o cámara pulpar principal que se comunica con la superficie externa de la raíz, mientras que un delta apical es la presencia de múltiples canales accesorios en o cerca del ápice. Sirven como vías para el paso de irritantes principalmente desde la pulpa hacia el periodonto. En el presente estudio, se observó un delta apical en solo 1 incisivo central, mientras que todos los canales accesorios estaban ubicados en el tercio apical. En estudios anteriores, se observaron canales accesorios en los incisivos centrales y laterales mandibulares en el 3.2% y 3.9%, 10.3% y 3.8%, y 24% y 26% de las muestras. A pesar de que algunos autores no observaron delta apical en estos grupos de dientes, su incidencia ha sido reportada como del 5.9% y 19.4% y 29.5% y 19.5% en los incisivos centrales y laterales mandibulares, respectivamente. Tales diferencias podrían explicarse a través de la diversidad en el origen de la muestra o factores raciales, así como los métodos de evaluación. Sin embargo, estos resultados confirman la evidencia de que en los incisivos mandibulares los canales accesorios suelen estar ubicados en el tercio apical.

Si la cirugía se vuelve necesaria, la anatomía natural se altera y se deben abordar características anatómicas adicionales. Los resultados serán pobres si esta anatomía alterada no se reconoce y trata adecuadamente. Teniendo en cuenta que, en los incisivos mandibulares, la mayoría de los canales accesorios se observaron en el tercio apical; biselar el ápice radicular 3 mm durante los procedimientos quirúrgicos puede eliminar la gran mayoría de los canales accesorios no preparados y no sellados y, por lo tanto, eliminar la posibilidad de fracaso. Sin embargo, en un procedimiento quirúrgico, un istmo no desbridado puede quedar expuesto, y un solo foramen puede convertirse en múltiples foraminas. A pesar de que los canales son generalmente más en forma de cinta o ovalados largos en los niveles coronales y se vuelven redondos u ovalados a 1 mm del foramen apical, es interesante notar que el número y la forma de los canales no siempre permanecieron constantes en el tercio apical. Así, en este caso, la microscopía quirúrgica y la preparación ultrasonido del extremo radicular ayudarían al clínico a visualizar mejor el ápice, incorporando tanto los canales como el istmo en la preparación del extremo radicular para asegurar un desbridamiento completo y el sellado del sistema de conductos radiculares.

Las similitudes entre los incisivos centrales y laterales mandibulares no solo están relacionadas con la anatomía externa. De hecho, los análisis en 2 y 3 dimensiones del sistema de conductos radiculares mostraron que ambos dientes presentan características análogas. A diferencia de estudios anteriores que utilizaban métodos de aclaramiento, seccionamiento, modelado o radiográficos, los algoritmos utilizados en la evaluación de micro-CT permiten medir parámetros geométricos básicos como el volumen y el área de superficie, así como descriptores adicionales de la forma del canal como el SMI. El SMI se determina mediante un aumento infinitesimal de la superficie, mientras que el cambio en el volumen está relacionado con los cambios en el área de superficie (es decir, la convexidad de la estructura). Este parámetro tridimensional implica la medición de la curvatura convexa de la superficie, permitiendo la cuantificación objetiva de cuán "similar a una varilla" o "similar a una placa" es el objeto. Se utilizó un conjunto de datos tridimensional para crear un modelo suave del conducto radicular. Usando este modelo, el área de superficie y el volumen se utilizaron para calcular el SMI. Un objeto compuesto puramente de placas tendría un SMI de 0, y un objeto compuesto puramente de varillas tendría un SMI de 3. Los objetos que contienen una mezcla de elementos tendrían valores intermedios. En resumen, si una placa perfecta se amplía, el área de superficie no cambia, lo que da un SMI de 0. Sin embargo, si una varilla se expande, el área de superficie aumenta con el volumen, y el SMI se normaliza, de modo que a las varillas perfectas se les asigna una puntuación de SMI de 3. En el presente estudio, los resultados del SMI indicaron que el sistema de conductos radiculares de los incisivos centrales (que varían de 1.42 a 2.99) y laterales (que varían de 1.4 a 3.06) variaba de una geometría plana o ovalada a una geometría cilíndrica.

Los resultados del volumen y del área superficial no pueden ser comparados porque no hay información sobre este tema en la literatura respecto a los incisivos mandibulares, aunque son un 70% y un 50% inferiores que en los caninos mandibulares, respectivamente. En los conductos radiculares infectados, es posible que este pequeño volumen y área superficial contribuyan a una rápida pérdida de efectividad de la solución irrigante durante los procedimientos de conformación. En tales situaciones, se recomienda una irrigación continua con solución fresca. Además, sería aconsejable realizar un lavado de alto volumen de la solución irrigante después de que se haya completado el procedimiento de conformación.

La eliminación efectiva de tejido en el conducto radicular depende de la determinación precisa de la longitud de trabajo y de una adecuada ampliación del canal apical, lo que permite una mejor irrigación en el área apical, optimizando la desinfección del conducto radicular. Un estudio previo sobre incisivos mandibulares reportó un diámetro de canal que varía de 0.13 a 0.80 mm (diámetro mayor) y de 0.12 a 0.33 mm (diámetro menor) a 1 mm por encima del foramen apical. A pesar de las diferencias en el enfoque metodológico, estos resultados fueron bastante similares a los presentes. Considerando todas las muestras analizadas, los diámetros mayor y menor del conducto radicular a este nivel variaron de 0.09 a 1.10 mm y de 0.02 a 0.43 mm, respectivamente. Miyashita et al. han observado que en el 4.6% de su muestra (n = 50), el diámetro mayor del canal en el tercio apical estaba por encima de 0.7 mm, mientras que Mauger et al. encontraron un diámetro promedio del canal de 0.49 mm (que varía de 0.18 a 1.49) a este nivel. Estas grandes variaciones son consistentes con los valores de redondez que variaron de 0.15 a 0.83, lo que significa que la sección transversal del canal varió de forma de cinta a una forma más redonda. Estos datos también indicaron que, en algunos casos, la eliminación mecánica de tejido a nivel apical solo podría mejorarse con instrumentos de hasta un tamaño ISO 100 para evitar dejar aletas sin tocar en los aspectos bucal y/o lingual del área del canal central. Sin embargo, considerando que los incisivos mandibulares tienen una raíz plana con el diámetro más estrecho en la dirección mesiodistal, el uso de instrumentos con punta o con un gran taper podría llevar a despojar o perforar la raíz. Se enfatiza el uso de suplementos adicionales de desinfección, como la irrigación ultrasónica pasiva o la presión apical negativa, para mejorar la eliminación apical de tejido.

Se han utilizado muchos métodos con éxito durante muchos años para investigar la morfología interna de los incisivos mandibulares; sin embargo, algunas limitaciones inherentes que se han discutido repetidamente han fomentado la búsqueda de nuevos métodos que sean capaces de producir resultados mejorados. La diferencia en los hallazgos de estudios anteriores puede estar relacionada con las limitaciones de cada método y la variación individual de los conductos radiculares. Estudios in vivo y ex vivo sobre incisivos mandibulares utilizando métodos radiográficos permitieron solo una evaluación bidimensional de la complejidad del sistema de conductos radiculares. De esta manera, los resultados se limitaron al número de conductos y la presencia de una salida apical común o separada. Este método no permite determinar si una pared de dentina separa 2 conductos distintos o si los 2 conductos están conectados por un istmo de tejido pulpar, lo cual podría lograrse mediante la sección de las muestras. Sin embargo, las técnicas de sección causan la destrucción de las muestras así como importantes detalles anatómicos, limitando el análisis a solo unas pocas secciones del conducto radicular. Así, utilizando métodos convencionales, se pueden perder detalles finos del sistema de conductos radiculares durante la preparación de la muestra. Para superar las limitaciones de los métodos bidimensionales mencionados, se ha utilizado la técnica de aclaramiento en el estudio de la anatomía interna de los dientes incisivos mandibulares. Las principales ventajas de este método son que es económico, no requiere equipo de laboratorio complejo y permite un examen exhaustivo del sistema de conductos radiculares. Por el contrario, el diente se altera de manera irreversible debido a su disolución y la inyección de tinte. Además, la tinta puede penetrar en áreas con gran permeabilidad de la dentina y distorsionar la apariencia del conducto radicular original. En contraste, el material inyectado puede no fluir adecuadamente en todas las ramificaciones del conducto, lo que resulta en una imagen inexacta del espacio del conducto pulpar. Así, en el presente estudio, se examinaron incisivos mandibulares extraídos utilizando un dispositivo que proporciona vistas tridimensionales y detalladas del diente sin necesidad de seccionar, preparar o destruir las muestras.

En 1974, utilizando dientes transparentes, Vertucci pudo identificar 8 configuraciones diferentes del espacio pulpar. En conjunto, solo unos pocos estudios sobre incisivos mandibulares intentaron evaluar la morfología del conducto radicular utilizando este sistema de configuración como en el presente estudio. La Tabla 3 resume los principales hallazgos de estos estudios. En general, las configuraciones de conductos más prevalentes tanto de los conductos centrales como laterales mandibulares fueron los tipos I y III. Sin embargo, a pesar del pequeño porcentaje de la muestra, también se han reportado muchas configuraciones diferentes (La Tabla 3). Esta falta de consistencia en la prevalencia reportada de los diferentes sistemas morfológicos de conductos radiculares de los incisivos mandibulares probablemente esté relacionada con la metodología involucrada, la selección de la muestra, el diseño del estudio (in vivo vs ex vivo), la divergencia racial o incluso la interpretación variable de la configuración del conducto por los diferentes investigadores.

Aunque la presencia de diferentes configuraciones de conductos radiculares en los incisivos mandibulares se ha reportado raramente en comparación con el clásico sistema de configuración de Vertucci, los clínicos deben estar al tanto de estas variaciones anatómicas. Clínicamente, las radiografías han sido una de las herramientas más importantes para detectar variaciones anatómicas de los dientes. Desafortunadamente, los conductos radiculares dobles en los incisivos mandibulares inferiores rara vez son evidentes en las radiografías clínicas, y los procedimientos endodónticos de rutina desde el enfoque lingual no logran revelar la presencia del segundo conducto.

Por lo tanto, otros métodos de diagnóstico como la imagenología tomográfica computarizada en espiral y de haz cónico, así como el uso de un microscopio quirúrgico operativo, podrían ser útiles en tales condiciones, apoyando a los clínicos durante el diagnóstico y tratamiento de los incisivos mandibulares. En resumen, los datos reportados pueden ayudar a los clínicos a comprender las variaciones en la morfología de los conductos radiculares de los incisivos mandibulares para superar los problemas asociados con los procedimientos de conformación y limpieza.

Conclusiones

En general, los incisivos centrales y laterales mandibulares fueron similares en términos de los parámetros analizados en 2 y 3 dimensiones. Los tipos I y III de Vertucci fueron las configuraciones de canal más prevalentes observadas en los incisivos mandibulares; sin embargo, también se han descrito 8 nuevos tipos.

Autores: Graziela Bianchi Leoni, Marco Aurélio Versiani, Jesus Djalma Pécora, Manoel Damião de Sousa-Neto

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