Precisión comparativa de la Técnica de Despeje, CBCT y Micro-CT en el estudio de la configuración del canal radicular mesial de los primeros molares mandibulares

Resumen

Objetivos: Comparar la precisión de la técnica de aclaramiento y la tomografía computarizada de haz cónico (CBCT) en la evaluación de las configuraciones de los conductos radiculares utilizando un sistema de imagen de micro-tomografía computarizada (micro-CT) como estándar de referencia.

Metodología: Se evaluaron treinta y dos raíces mesiales de molares mandibulares de primer molar, seleccionadas en base a escaneos de micro-CT (tamaño de voxel: 19.6 μm) y que presentaban varias configuraciones de conductos, utilizando 2 escáneres CBCT (tamaños de voxel: 120 μm y 150 μm) seguidos de la técnica de aclaramiento. Dos examinadores analizaron los datos de cada método y clasificaron la configuración anatómica del conducto mesial de acuerdo con el sistema de Vertucci. Los datos se compararon utilizando las pruebas exactas de Fisher y chi-cuadrado. La fiabilidad de cada evaluación fue verificada por la prueba kappa, y el nivel de significancia se estableció en 5%.

Resultados: El valor kappa indicó un alto nivel de acuerdo entre los examinadores. La detección de configuraciones tipo I fue significativamente menor en dientes aclarados (P < 0.05), mientras que los conductos radiculares tipo II fueron detectados en todos los especímenes por ambas pruebas (P > 0.05). En raíces mesiales con configuraciones anatómicas variables, CBCT y el método de aclaramiento fueron significativamente menos precisos que el estándar de referencia (P < 0.05).

Conclusión: Dentro de la población dental estudiada, la precisión para identificar la configuración del conducto radicular mesial fue influenciada en gran medida por el método de evaluación y el tipo de anatomía. La detección de configuraciones tipo I en dientes aclarados fue significativamente menor, mientras que las configuraciones tipo II fueron detectadas en todos los especímenes por ambos métodos. En raíces mesiales con configuraciones anatómicas variables, ni los métodos de CBCT ni los de aclarado fueron precisos para detectar la anatomía real del conducto radicular.

Introducción

La raíz mesial de los molares mandibulares tiene una de las anatomías internas más complejas en la dentición humana, debido a la alta prevalencia de curvaturas, istmos, aletas y múltiples conductos que se unen y separan a diferentes niveles de la raíz (Villas-Boas et al. 2011). Debido a esta configuración compleja, esta raíz ha sido el foco de varios estudios anatómicos utilizando métodos que incluyen inyección de resina plástica, radiografía, histología, microscopía electrónica de barrido, tomografía computarizada convencional (TC) y aclarado de muestras con inyección de tinta (de Pablo et al. 2010). Sin duda, estos enfoques metodológicos se han utilizado con éxito durante muchas décadas proporcionando información útil a los clínicos. Sin embargo, las limitaciones inherentes, discutidas repetidamente en la literatura endodóntica, han fomentado la búsqueda de metodologías más nuevas que podrían superar los desafíos anatómicos que presenta la dentición humana.

Una técnica ideal para el estudio de la anatomía del conducto radicular sería aquella que no solo sea precisa, simple, no destructiva, sino también, y lo más importante, factible y reproducible en un in vivo escenario (Neelakantan et al. 2010b, Zhang et al. 2011). Las mejoras en los sistemas de imagen digital han permitido la evaluación in vivo de la anatomía del conducto radicular utilizando métodos no destructivos, como la tomografía computarizada de haz cónico (CBCT) (Wang et al. 2010). Las técnicas de CBCT mejoran la detección de raíces y conductos adicionales, incluyendo el conducto mesiopalatino de la raíz mesiobucal de los molares maxilares, en comparación con la radiografía digital bidimensional (Eder et al. 2006, Matherne et al. 2008, Blattner et al. 2010). Por otro lado, en un escenario ex vivo, las técnicas de micro-tomografía computarizada no destructivas (micro-CT) han ganado popularidad porque proporcionan precisión, alta resolución y pueden ser utilizadas para mediciones cuantitativas y cualitativas detalladas de la anatomía del conducto radicular (Peters et al. 2000, Plotino et al. 2006, Ordinola-Zapata et al. 2013, Versiani et al. 2013).

A pesar del considerable número de estudios publicados sobre la anatomía interna de los dientes posteriores, existe muy poca información sobre la precisión de los métodos de aclarado, CBCT y micro-CT para identificar la morfología de la anatomía del conducto radicular (Lee et al. 2014, Maret et al. 2014, Kim et al. 2015). Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue comparar la precisión de la técnica de aclarado y la exploración CBCT en la evaluación de la configuración del conducto radicular mesial de los primeros molares mandibulares, utilizando un sistema de imágenes de micro-CT como estándar de referencia. La hipótesis nula probada fue que no había diferencia en la precisión de estos métodos para determinar la configuración del conducto radicular en la raíz mesial de los primeros molares mandibulares.

Material y métodos

Exploración de micro-CT

Después de la aprobación del Comité de Ética local (protocolo 131-2010), un total de 75 primeros molares mandibulares humanos extraídos fueron escaneados en un dispositivo de micro-CT (SkyScan 1174v2; Bruker-microCT, Kontich, Bélgica) a 50 kV, 5300 ms de exposición, paso de rotación de 0.8, 360^o grados de rotación y una resolución isotrópica de 19.6 μm, utilizando un filtro de aluminio de 0.5 mm de grosor. El género y la edad del paciente eran desconocidos, y los dientes fueron extraídos por razones no relacionadas con este estudio.

Las imágenes de cada espécimen fueron reconstruidas con software dedicado (NRecon v.1.6.3; Bruker-microCT) proporcionando secciones transversales axiales de la estructura interna de las muestras. La representación de superficies poligonales de los conductos radiculares se generó a partir de las imágenes fuente utilizando un umbral de segmentación automática y modelado de superficies con el software CTAn v.1.12 (Bruker-microCT). Dos operadores experimentados y previamente calibrados clasificaron la configuración del canal de la raíz mesial de acuerdo con la clasificación de Vertucci (Vertucci 2005) utilizando el software Data Viewer v.1.5.1.2 (Bruker-microCT) y CTVol v.2.2.1 (Bruker-microCT). Basado en esta evaluación cualitativa, se seleccionaron treinta y dos dientes con las configuraciones anatómicas más prevalentes y se distribuyeron en 3 grupos:

Grupo 1 – Configuración Tipo I (n = 10): Presencia de un istmo único y continuo que conecta los conductos mesiobucal y mesiolingual, desde el tercio coronal hasta el tercio apical, terminando en un foramen principal.

Grupo 2 – Configuración tipo II (n = 10): Dos canales separados que salen de la cámara pulpar, pero se fusionan antes del ápice para formar un solo canal (configuración 2-1).

Grupo 3 – Configuraciones anatómicas que no encajaron en el sistema de configuración de Vertucci (n = 12).

Escaneo CBCT

Después de fijar la corona en una base de cera, los molares seleccionados fueron escaneados con ProMax 3Ds (90 kVp, 12 mA, tamaño FOV 4 9 5 cm, tamaño de voxel de 0.15 mm) (Planmeca, Helsinki, Finlandia) y Pax-i 3D (75 kVp, 10 mA, tamaño FOV de 5 9 5 cm, 0.12 mm voxels) (Vatech, Fort Lee, NJ, EE. UU.) dispositivos CBCT. Todas las imágenes fueron exportadas a una computadora de escritorio con un monitor LCD de alta resolución (Samsung SyncMaster 2220WM de 22 pulgadas; Samsung, Seúl, Corea del Sur), lo que permitió la modificación de los ajustes del visor, incluyendo angulación o contraste, de acuerdo con la preferencia individual (Fernandes et al. 2014).

Método de aclaramiento

Para los procedimientos de aclaramiento, se utilizó un protocolo modificado de estudios previamente publicados (Sert & Bayirli 2004, Lee et al. 2014). Brevemente, después de la preparación de la cavidad de acceso, las muestras fueron desmineralizadas en ácido nítrico al 5% a temperatura ambiente. El ácido se cambiaba diariamente, y el punto final de este proceso se determinaba tomando radiografías de los dientes. Después de un lavado exhaustivo de los dientes desmineralizados en agua corriente durante 2 h, las muestras fueron deshidratadas en concentraciones ascendentes de etanol (60% durante 8 h, 80% durante 4 h y 96% durante 2 h) y las muestras se volvieron transparentes al sumergirse en salicilato de metilo durante 2 h. Para demostrar la anatomía del canal, se inyectó tinta india en la cámara pulpar con una aguja de 27 calibres en una jeringa de plástico y con la ayuda de presión negativa. Los dientes aclarados fueron examinados bajo un microscopio clínico (Zeiss, Weimar, Alemania) a 10 9 aumentos.

La evaluación de las imágenes de CBCT y el blanqueamiento dental fue realizada por 2 examinadores pre-calibrados y experimentados siguiendo el sistema de clasificación de Vertucci (Vertucci 2005). Los mismos examinadores repitieron la evaluación 2 semanas después para validar el proceso de selección. Después del análisis, los evaluadores pudieron ver las reconstrucciones de micro-CT utilizando el software Dataviewer (Data Viewer v.1.5.1.2; Bruker-microCT) y observar los modelos 3D de los dientes evaluados (CTVol v.2.2.1; Bruker-microCT). Posteriormente, se obtuvieron los resultados para ambos métodos, y los evaluadores definieron sus respuestas como correctas o incorrectas utilizando las reconstrucciones de micro-CT como el estándar de referencia para la comparación.

Análisis estadístico

Los datos referentes a los métodos de CBCT y técnica de blanqueamiento fueron comparados estadísticamente con el análisis de micro-CT utilizando las pruebas exactas de Fisher y chi-cuadrado. Las confiabilidades intra e interexaminador para cada evaluación fueron verificadas mediante la prueba kappa. Los análisis estadísticos se realizaron utilizando el software GraphPad InStat (GraphPad, La Jolla, CA, EE. UU.) con un nivel de significancia establecido en 5%.

Resultados

La Tabla 1 muestra los resultados de concordancia entre los examinadores relacionados con la configuración de los sistemas de conductos radiculares mesiales basados en las imágenes de CBCT y el método de aclaramiento en comparación con la imagenología de micro-CT. La identificación de la configuración anatómica tipo I (grupo 1) fue significativamente menor solo en los dientes aclarados (P < 0.05), mientras que la configuración tipo II (grupo 2) fue identificada con precisión por ambos métodos (P > 0.05). Por otro lado, considerando las configuraciones anatómicas que no encajaban en la clasificación de Vertucci (grupo 3), la prueba de chi-cuadrado reveló una diferencia significativa entre los métodos de prueba y el estándar de referencia de micro-CT (P < 0.05). Así, se rechazó la hipótesis nula probada.

Los valores kappa en la evaluación de las imágenes de CBCT (0.97–1.00) y dientes aclarados (0.84 y 0.88) indicaron un alto nivel de acuerdo entre los evaluadores. Los valores kappa intra-examinador de 0.97 y 1 para la técnica de aclarado y entre 0.94 y 0.97 para CBCT también indicaron un alto nivel de acuerdo para ambas evaluaciones. Imágenes representativas de la anatomía del conducto radicular adquiridas de un dispositivo de micro-CT, la técnica de aclarado y los sistemas de imágenes CBCT se muestran en la Fig. 1.

Discusión

Durante varias décadas, la técnica de aclarado fue considerada el mejor método disponible para el estudio morfológico del sistema de conductos radiculares y sus variaciones (Vertucci 2005, de Pablo et al. 2010). Este método hace que el diente sea transparente a través de la desmineralización después de inyectar materiales fluidos como metal fundido, gelatina o tinta (Vertucci 1984). La principal limitación de esta técnica es que produce cambios irreversibles en la estructura dental y crea artefactos, que pueden no reflejar con precisión la morfología real del conducto radicular (Grover & Shetty 2012, Lee et al. 2014, Kim et al. 2015).

En el presente estudio, aunque los métodos de prueba pudieron identificar con precisión los conductos radiculares tipo II de Vertucci menos intrincados (grupo 2), la técnica de aclarado se asoció con la menor precisión para detectar los tipos I de Vertucci (grupo 1) y configuraciones anatómicas más complejas (grupo 3). De hecho, en los grupos 1 y 3, la falta de difusión del tinte distorsionó la anatomía interna de los especímenes, resultando en una configuración diferente del conducto radicular (Fig. 1a). Este hallazgo también se observó en dos estudios anteriores en los que los dientes aclarados mostraron menos detalles anatómicos finos en comparación con las imágenes de micro-CT (Kim et al. 2015, Lee et al. 2014), confirmando que el método de aclarado era más sensible a la técnica que las tecnologías de imagen 3D. Las limitaciones de la técnica de aclarado podrían explicarse por la falta de flujo lateral de la solución de tinte en estructuras anatómicas delicadas como istmos o aletas, un efecto análogo que también ocurre con las soluciones de irrigación incluso después de la ampliación del sistema de conductos radiculares (de Gregorio et al. 2009, 2012, Susin et al. 2010).

Es importante señalar que Vertucci propuso su sistema de clasificación varios años antes de la introducción de la tecnología de micro-CT en la investigación endodóntica. La llegada del sistema de imágenes de micro-CT supera varias limitaciones metodológicas de la técnica de aclaramiento y permite reportar varias nuevas variaciones anatómicas y complejidades de la anatomía del conducto radicular en la dentición humana (Ordinola-Zapata et al. 2015) que no fueron incluidas en clasificaciones anteriores. Por lo tanto, la introducción de estas nuevas configuraciones anatómicas debe ser considerada en un futuro sistema de clasificación de conductos radiculares.

Recientemente, se utilizó CBCT en estudios ex vivo y in vivo para evaluar la anatomía del conducto radicular en diferentes grupos de dientes (Neelakantan et al. 2010a). Sin embargo, hasta la fecha, solo unos pocos estudios han comparado la precisión de las técnicas de CBCT con micro-CT o métodos histológicos en la detección de diferentes configuraciones de conductos. Michetti et al. (2010) encontraron una alta correlación entre las imágenes de CBCT (tamaño de voxel de 75 μm) y secciones histológicas. Sin embargo, solo se estudiaron 9 especímenes, incluidos 3 molares. Marca et al. (2013) compararon las variaciones del área de sección transversal del conducto radicular en premolares maxilares de tres raíces utilizando sistemas de imágenes de CBCT (tamaño de voxel de 200 μm) y micro-CT (tamaño de voxel de 34 μm), y concluyeron que CBCT produjo las imágenes de menor calidad en términos de detalle. Fernandes et al. (2014) informaron que CBCT pudo identificar múltiples conductos en incisivos mandibulares, pero no logró detallar sus aspectos bidimensionales, en comparación con la evaluación de micro-CT. Por otro lado, dos estudios anteriores no reportaron diferencias entre CBCT y micro-CT en la detección del conducto mesiopalatino (MB2) en la raíz mesial de los molares maxilares (Blattner et al. 2010, Domark et al. 2013). Sin embargo, los simples criterios de evaluación utilizados en estos estudios (presencia o ausencia del MB2) pueden explicar esta similitud. Desafortunadamente, debido a las diferencias en los diseños metodológicos y los datos publicados limitados que abordan este tema, la comparación de los hallazgos publicados con los resultados presentes es difícil.

En este estudio, se utilizaron condiciones de laboratorio similares para ambos métodos de imagen (micro-CT y CBCT), incluyendo la estabilización de la muestra durante el procedimiento de escaneo para evitar movimientos no deseados, y la eliminación de hueso, tejido blando o restauraciones para obtener la mejor calidad de imagen posible. Los resultados revelaron una alta precisión de ambos dispositivos CBCT para identificar los tipos de configuración de canal I y II. Sin embargo, al igual que con la técnica de aclaramiento, también se observó la falta de identificación de estructuras anatómicas finas en el análisis de CBCT en comparación con las imágenes de micro-CT (Fig. 1). Estas limitaciones se hicieron más evidentes durante la evaluación de raíces mesiales con configuraciones anatómicas que no se ajustaban a las configuraciones de Vertucci (grupo 3) y explican por qué las anatomías no clasificadas rara vez se informan en estudios de aclaramiento o CBCT sobre la anatomía del conducto radicular (Sert & Bayirli 2004, Peiris et al. 2008, Wang et al. 2010, Kim et al. 2013). En estos estudios, solo del 0 al 3% de los conductos radiculares mesiales y distales de molares mandibulares tenían configuraciones anatómicas que no podían ser categorizadas utilizando los parámetros de Vertucci. En contraste, los estudios que utilizan tecnología de micro-CT han mostrado diferentes tipos de configuraciones anatómicas en el 13 al 18% de la muestra evaluada (Harris et al. 2013, Leoni et al. 2014, Filpo Perez et al. 2015).

Varios recursos disponibles en los sistemas de imagen utilizados aquí también pueden explicar la diferencia en los resultados entre las metodologías probadas. Por ejemplo, los métodos de CBTC y micro-CT no destructivos permiten el análisis transversal de los especímenes, lo cual no es factible con la técnica de aclaramiento. Por otro lado, el micro-CT proporciona una mejor evaluación de las estructuras anatómicas finas debido a la posibilidad de utilizar un tiempo de exposición más largo (~40 min) y un tamaño de voxel más pequeño (19.6 μm) que el CBCT (tiempo de exposición: 20 seg; tamaño de voxel: 120–150 μm) durante el procedimiento de escaneo. Además, la posibilidad de los dispositivos de micro-CT de adquirir proyecciones de imagen utilizando un mayor grado de rotación del espécimen (360°) en comparación con la unidad CBCT de Planmeca (200°) permitió el desarrollo de modelos 3D más precisos y detallados del espacio del conducto radicular.

Aunque el sistema CBCT utilizado en el presente estudio podría verse obstaculizado por una resolución espacial insuficiente y un grosor de corte, esta limitación se restringió solo a configuraciones anatómicas más complejas en las que estaban presentes ramificaciones finas, pero no en las configuraciones de conducto radicular de los tipos I y II de Vertucci. Sin embargo, se necesitan más estudios para evaluar la capacidad de los nuevos escáneres CBCT con tamaños de voxel inferiores a 80 μm para detectar estructuras anatómicas mínimas del sistema de conductos radiculares. Además, otras variables como hueso, tejidos blandos y ligeros movimientos del espécimen, que están presentes durante la adquisición de CBCT en un entorno clínico, deben incluirse en futuros experimentos (Hassan et al. 2012).

Es importante señalar que la técnica de aclarado, los sistemas de imagen de micro-CT y CBCT tienen diferentes alcances; mientras que las dos primeras metodologías se utilizan solo en estudios de laboratorio, la técnica CBCT se usa comúnmente como una ayuda diagnóstica en la endodoncia clínica. Así, en un entorno clínico, cuando se evidencian hallazgos anormales en películas digitales periapicales o se detectan variaciones con magnificación, puede ser imposible evaluar el sistema de conductos radiculares de manera efectiva. En estas situaciones, es sensato utilizar CBCT para un diagnóstico adicional. Por lo tanto, las técnicas de CBCT aún pueden proporcionar información clínica útil. Por otro lado, a pesar de la limitada aplicabilidad clínica de la tecnología micro-CT, este método ha demostrado ser el método de referencia actual para el estudio ex vivo de la anatomía del conducto radicular y permite futuras comparaciones y mejoras continuas de los escáneres CBCT.

Conclusiones

La precisión en la identificación de la configuración del conducto en la raíz mesial de los primeros molares mandibulares fue altamente influenciada por el método de evaluación y el tipo de anatomía. La detección de la configuración tipo I de Vertucci en dientes aclarados fue significativamente baja, mientras que la configuración tipo II pudo ser detectada por ambos métodos. En raíces mesiales que mostraban configuraciones anatómicas variables, ni CBCT ni los métodos de aclarado fueron precisos para detectar la anatomía correcta del conducto.

Autores: R. Ordinola-Zapata, C. M. Bramante, M. A. Versiani, B. I. Moldauer, G. Topham, J. L. Gutmann, A. Nuñez, M. A. Hungaro Duarte, F. Abella

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