Evaluación por Micro–tomografía Computarizada de la Capacidad de Conformación de los Sistemas XP-endo Shaper, iRaCe y EdgeFile en Canales de Forma Ovalada Larga

Resumen

Introducción: Este estudio evaluó la capacidad de conformación de los sistemas XP-endo Shaper (FKG Dentaire SA, La Chaux-de-Fonds, Suiza), iRaCe (FKG Dentaire SA) y EdgeFile (EdgeEndo, Albuquerque, NM) utilizando tecnología de microtomografía computarizada (micro-CT).

Métodos: Treinta canales largos en forma ovalada de incisivos mandibulares fueron emparejados anatómicamente utilizando escaneo de micro-CT (SkyScan1174v2; Bruker-microCT, Kontich, Bélgica) y distribuidos en 3 grupos (n = 10) de acuerdo con el protocolo de preparación del canal (es decir, sistemas XP-endo Shaper, iRaCe y EdgeFile). Las imágenes coregistradas, antes y después de la preparación, fueron evaluadas para mediciones morfométricas del volumen, área de superficie, índice de modelo estructural (SMI), paredes intactas, área, perímetro, redondez y diámetro. Los datos fueron comparados estadísticamente entre grupos utilizando el análisis de varianza de un solo factor con la prueba post hoc de Tukey y dentro de los grupos con la prueba t de muestras pareadas (α = 5%).

Resultados: Dentro de los grupos, la preparación aumentó significativamente todos los parámetros evaluados (P < .05). No se observó diferencia estadística en el aumento porcentual medio del volumen (〜52%) y del área superficial (10.8%–14.2%) ni en el porcentaje medio de las paredes del canal no preparadas entre los grupos (8.17%–9.83%) (P > .05). El XP-endo Shaper alteró significativamente la geometría general del canal radicular a una forma más cónica (SMI = 2.59) en comparación con los otros grupos (P < .05). Después de los protocolos de preparación, los cambios en el área, perímetro, redondez y diámetros menor y mayor de los canales radiculares en los 5 mm del ápice radicular no mostraron diferencias entre los grupos (P > .05).

Conclusiones: Los sistemas XP-endo Shaper, iRaCe y EdgeFile mostraron una capacidad de conformación similar. A pesar de que el XP-endo Shaper había alterado significativamente la geometría general del canal radicular a una forma más cónica, ninguna técnica fue capaz de preparar completamente los canales de forma ovalada larga de los incisivos mandibulares. (J Endod 2018;44:489–495)

El objetivo principal de la preparación del conducto radicular es eliminar la capa interna de la dentina mientras se permite que el irrigante alcance toda la longitud del espacio del canal, erradicando las poblaciones bacterianas o al menos reduciéndolas a niveles que permitan la curación del tejido perirradicular.

Sin embargo, se reconoce ampliamente que cumplir con este objetivo con el armamento endodóntico disponible puede ser una tarea desafiante al preparar conductos radiculares aplanados o en forma de óvalo. Por lo tanto, para hacer que la conformación del canal sea más eficiente y predecible, se han desarrollado varios instrumentos de níquel-titanio (NiTi) con una geometría y superficie óptimas en las últimas décadas.

El sistema iRaCe (FKG Dentaire SA, La Chaux-de-Fonds, Suiza) se introdujo como una secuencia simplificada del sistema RaCe original (FKG Dentaire SA). Sus regiones de corte activas están pulidas electroquímicamente y tienen áreas retorcidas con bordes de corte alternos. Los hallazgos de investigaciones sobre los instrumentos iRaCe han mostrado algunas propiedades ventajosas en comparación con otros sistemas en lo que respecta al mantenimiento de la curvatura del canal. En los últimos años, la empresa EdgeEndo (Albuquerque, NM) ha lanzado 4 sistemas de conicidad constante diferentes (X1, X3, X5 y X7) que se pueden usar con la misma pieza de mano, velocidad, cinemática y torque que las configuraciones recomendadas de su competidor especificado. Los instrumentos reciprocantes (X1) y rotatorios (X3, X5 y X7) están hechos de una aleación de NiTi tratada térmicamente y recocida llamada Fire-Wire (EdgeEndo), que se ha afirmado que aumenta la resistencia a la fatiga cíclica y la fuerza de torque de los instrumentos. Más recientemente, se introdujo un nuevo sistema de limas conocido como el XP-endo Shaper (FKG Dentaire SA). Este instrumento en forma de serpiente está hecho de una aleación patentada (MaxWire [FKG Dentaire SA] [Martensita-Austenita electropolish-fleX]) que reacciona a diferentes niveles de temperatura. La lima tiene una conicidad inicial de .01 en su fase M cuando está fría, pero, al exponerse a la temperatura corporal (35^◦C), la conicidad cambia a .04 de acuerdo con la memoria molecular de la fase A. Como indica el fabricante, la punta del XP-endo Shaper, la Booster Tip, tiene 6 bordes de corte y permite que el instrumento comience a dar forma después de un camino de deslizamiento de al menos ISO 15 y a aumentar gradualmente su campo de trabajo para alcanzar ISO 30.

Se desarrollaron varias metodologías para evaluar la capacidad de conformación de los sistemas de NiTi, pero actualmente la imagenología micro–tomográfica computarizada (micro-CT) en 3 dimensiones no destructiva y de alta resolución se considera el estándar de oro. A pesar de que hay evidencia acumulada sobre la eficacia de varios sistemas rotatorios y reciprocantes, aún falta un conocimiento integral sobre la capacidad de conformación de los sistemas XP-endo Shaper, iRaCe y EdgeFile (EdgeEndo). Por lo tanto, el propósito de este estudio ex vivo fue evaluar la capacidad de conformación de estos instrumentos en conductos radiculares de forma ovalada larga de incisivos mandibulares utilizando tecnología de imagen micro-CT.

Material y Métodos

Selección de Especímenes Dentales y Grupos

Después de la aprobación del comité de ética local, se seleccionaron aleatoriamente 100 incisivos mandibulares humanos no cariados, rectos y de raíz simple con ápices completamente formados de un grupo de dientes extraídos, montados en un accesorio personalizado, y se imagaron por separado a una resolución isotrópica de 26.7 μm utilizando un dispositivo de micro-CT (SkyScan 1174v.2; Bruker microCT, Kontich, Bélgica). Los parámetros del escáner se establecieron en 50 kV, 800 μA, rotación de 180^◦ alrededor del eje vertical, y un paso de rotación de 0.7^◦ utilizando un filtro de aluminio de 1 mm de grosor. Las imágenes de proyección adquiridas se reconstruyeron en cortes transversales utilizando el software NRecon v.1.6.9 (Bruker-microCT) con una corrección de endurecimiento del haz del 10%, suavizado de 3, corrección de artefactos de anillo de 3, y un coeficiente de atenuación que varía de 0.002 a 0.120.

Se generaron modelos tridimensionales (3D) preoperatorios de la raíz y los conductos radiculares (CTVol v.2.2.1, Bruker microCT) para la evaluación cualitativa de la configuración del conducto. Luego, se calcularon parámetros 3D y bidimensionales (2D) de los conductos radiculares de acuerdo con una publicación anterior utilizando el software CTAn v.1.14.4 (Bruker microCT). Las mediciones 3D (longitud del conducto radicular, volumen, área de superficie y el índice de modelo de estructura [SMI]) se basaron en un modelo de volumen renderizado en superficie del conducto radicular en el espacio 3D que se extiende desde el nivel de la unión cemento-esmalte en el aspecto bucal de la raíz hasta el ápice, mientras que la morfometría 2D (área, perímetro, redondez y diámetros menor y mayor) se realizó a intervalos de 1 mm en los 5 mm del ápice radicular en imágenes de sección transversal binarizadas individuales del conducto radicular comenzando a 0.5 mm del foramen apical. La forma del conducto se clasificó calculando la relación de aspecto media, definida como la relación del diámetro mayor al menor, de todas las secciones en los 10 mm del ápice radicular. Un conducto se identificó como un conducto de forma ovalada larga cuando la relación del diámetro largo al corto del conducto era >2 (es decir, cuando 1 dimensión era al menos 2 veces la de una medición realizada en ángulos rectos).

Con el objetivo de mejorar la validez interna del experimento, se seleccionaron 30 incisivos mandibulares con un solo conducto radicular ovalado largo y se emparejaron para crear 10 grupos de 3 dientes basados en los aspectos morfológicos de los sistemas de conductos radiculares. Luego, 1 diente de cada grupo fue asignado aleatoriamente a 1 de los 3 grupos experimentales (n = 10) de acuerdo con el protocolo de preparación del conducto (es decir, XP-endo Shaper, iRaCe o EdgeFile). Después de verificar la suposición de normalidad (prueba de Shapiro-Wilk) y homocedasticidad (prueba de Levene), se confirmó estadísticamente el grado de homogeneidad (línea base) de los 3 grupos con respecto a los parámetros morfométricos 2D (área, perímetro, redondez y diámetro) y 3D del conducto radicular (longitud, volumen, área superficial y SMI) a un nivel de significancia del 5% (P > .05, prueba de análisis de varianza de una vía) (Tablas 1 y 2).

Preparación del Conducto Radicular

Se prepararon cavidades de acceso convencionales, se accedió a los conductos y se confirmó la permeabilidad con un K-file de tamaño 10 (FKG Dentaire SA). Cuando la punta del instrumento era visible a través del foramen principal, se restaron 0.5 mm para determinar la longitud de trabajo (WL). No se realizó un ensanchamiento coronal, y se logró un camino de deslizamiento hasta la WL con un K-file de tamaño 15 (FKG Dentaire SA). Luego, las preparaciones del conducto radicular fueron realizadas por operadores previamente capacitados en cada sistema. En el grupo 1 (n = 10), la punta del instrumento XP-endo Shaper se insertó en el conducto, y el instrumento se activó en modo de rotación (Rooter, FKG Dentaire SA; 800 rpm y 1.0 Ncm), aplicando movimientos largos y ligeros de arriba hacia abajo. Una vez que alcanzó la WL, se aplicaron 5 movimientos más de arriba hacia abajo sobre toda la WL, y el instrumento se retiró del conducto mientras giraba. En el grupo 2, se utilizaron secuencialmente los instrumentos iRaCe R1 (15/.06), R2 (25/.04) y R3 (30/.04) en movimiento rotatorio hasta la WL (motor FKG Rooter, 600 rpm y 1.5 Ncm). En el grupo 3, se activó el instrumento Edge-File X1 (25/.06) en movimiento reciprocante utilizando la configuración del motor WaveOne (motor VDW Silver; VDW GmbH, Múnich, Alemania) hasta que alcanzó la WL. Luego se realizó la preparación apical final utilizando el instrumento rotatorio EdgeFile X7 (30/.04) (motor VDW Silver; 350 rpm y 3 Ncm). En los grupos iRace y EdgeFile, después de que los instrumentos habían negociado hasta la WL, se utilizaron con un movimiento ligero de cepillado. Se realizó la irrigación a lo largo del

procedimiento de preparación con un total de 18 mL de una solución de hipoclorito de sodio al 2.5% precalentada (38^◦C 1^◦C) administrada utilizando una aguja NaviTip de 30-G (Ultradent, South Jordan, UT) adaptada a una jeringa de plástico desechable colocada hasta 2 mm por debajo del WL, con un movimiento suave de entrada y salida. En todos los grupos, el protocolo de preparación se repitió a lo largo de toda la longitud del canal hasta que un punto maestro de gutapercha tamaño 30/.04 encajara en el WL. Luego, los canales se enjuagaron con 3 mL de EDTA al 17% (5 minutos), 3 mL de hipoclorito de sodio al 2.5% (5 minutos) y 2 mL de agua destilada (1 minuto) y se secaron con puntos de papel. Las raíces fueron sometidas a un escaneo postoperatorio y reconstrucción aplicando los parámetros iniciales.

Análisis de Micro-CT

Los modelos pre y postoperatorios de los canales se generaron con el software CTAn v.1.14.4 y se coregistraron con sus respectivos conjuntos de datos preoperatorios utilizando el módulo de registro rígido del software 3D Slicer 4.3.1 (disponible en http://www.slicer.org). Se realizó una comparación cualitativa entre grupos utilizando modelos codificados por colores de los canales radiculares emparejados (los colores verde y rojo indican las superficies del canal pre y postoperatorias) con el software CTVol v.2.2.1 (Bruker microCT) (Fig. 1).

Los parámetros postoperatorios (volumen, área de superficie, SMI, área, perímetro, redondez y diámetros menor y mayor) se adquirieron con el software CTAn v.1.14.4. Luego, se determinó el incremento en el diámetro por milímetro en el canal apical (conicidad) antes y después de la preparación en ambas direcciones, mesiodistal y bucolingual. Se calcularon los aumentos porcentuales medios (D%) de los parámetros de volumen, área de superficie y SMI de acuerdo con la fórmula ([P_a–P_b]/ P_b)*100, donde P_b y P_a representan los valores de los parámetros evaluados antes y después de la preparación, respectivamente. También se compararon modelos de superficie registrados espacialmente de las raíces en relación con el área no preparada del canal radicular, que se calculó utilizando las distancias entre la superficie de los canales radiculares antes y después de la preparación determinadas en cada punto de la superficie. Luego, se calculó el porcentaje del área de superficie no preparada restante utilizando la fórmula (A_u/A_b)*100, donde A_u representa el área del canal no preparado y A_b el área del canal radicular antes de la preparación. Un examinador cegado a los protocolos de preparación realizó los análisis.

Análisis Estadístico

Los datos se distribuyeron normalmente (prueba de Shapiro-Wilk) y homocedásticamente (prueba de Levene) en relación con la longitud del canal, el área superficial, el SMI, el área, el perímetro, la redondez y el diámetro, y se compararon entre grupos utilizando el análisis de varianza de un solo factor con la prueba post hoc de Tukey, mientras que los análisis estadísticos del volumen y las paredes del canal no tocadas se realizaron con la prueba de Kruskal-Wallis. La prueba t de muestras emparejadas se utilizó para comparar los parámetros previos y posteriores a la preparación dentro de los grupos. El nivel de significancia se estableció en el 95% (SPSS v17.0; SPSS Inc, Chicago, IL).

Resultados

Las Tablas 1 y 2 muestran el análisis de los parámetros 3D (longitud del canal, volumen, área superficial, SMI y área no preparada) y 2D (área, perímetro, redondez y diámetros menor y mayor), respectivamente, antes y después de la preparación del conducto radicular de 30 incisivos mandibulares utilizando diferentes sistemas. En general, los protocolos de preparación aumentaron significativamente todos los parámetros medidos en cada grupo (P< .05). La evaluación cualitativa, mostrada como superposiciones de áreas no preparadas (verde) y preparadas (rojo), mostró que todos los grupos mantuvieron la forma general del canal. Los canales que presentaban una geometría más plana o una mayor extensión bucolingual mostraron más áreas de paredes del canal no tocadas después de la preparación (Fig. 1).

No se observó diferencia estadística entre los grupos en cuanto al porcentaje medio de aumento del volumen (〜52%) y del área superficial (10.8%–14.2%) o el porcentaje medio del área superficial restante no preparada (8.17%–9.83%) (Tabla 1, P > .05). En cuanto al aumento porcentual del parámetro SMI, el sistema XP-endo Shaper alteró significativamente la geometría 3D general del conducto radicular (SMI) a una forma más cónica (2.59) en comparación con los sistemas iRaCe (2.34) y EdgeFile (2.28) (Tabla 1, P < .05). Una comparación de los parámetros morfométricos 2D de los conductos radiculares en los 5 mm del ápice radicular no mostró diferencia entre los grupos (Tabla 2, P > .05). Después de la preparación, el ángulo de la canal apical aumentó 3 veces en la dirección mesiodistal en todos los grupos (de .02–.06), mientras que no se observó variación significativa en la dirección bucolingual (Fig. 2).

Discusión

Este estudio evaluó los efectos de 2 sistemas de preparación recientemente lanzados (XP-endo Shaper y EdgeFile) en la geometría del conducto radicular utilizando tecnología de micro-CT. El sistema rotatorio iRaCe se utilizó como técnica de referencia para la comparación. A pesar de las diferencias en el diseño de la sección transversal y la cinemática que se ha informado que afectan la capacidad de conformación de los sistemas de preparación de NiTi, una comparación entre grupos después de la preparación no reveló diferencias en el aumento porcentual del volumen y área superficial, las superficies del conducto no preparadas y algunos parámetros 2D (área, perímetro, redondez y diámetro) en este estudio. Estos resultados pueden explicarse por el modo de acción del XP-endo Shaper y las dimensiones similares de los instrumentos finales utilizados en los otros grupos experimentales. El fabricante ha afirmado que la aleación de NiTi de la que está hecho el XP-endo Shaper puede cambiar su estructura cristalina a temperatura corporal para adaptarse a la pared del conducto radicular. Operando a 800 rpm, su diseño de núcleo adaptativo (tamaño ISO 30/.01) es capaz de comenzar a conformar un conducto radicular en tamaño ISO 15 y alcanzar el tamaño ISO 30, y también aumentar el cono de .01 a al menos .04, alcanzando una preparación final del conducto de un mínimo de 30/.04 en tamaño, que son las dimensiones de los instrumentos finales utilizados en los grupos EdgeFile e iRace.

La convexidad superficial (geometría 3D) del conducto radicular y la forma de la sección transversal en el tercio apical en este estudio se evaluaron utilizando parámetros morfométricos de SMI y redondez. Una placa ideal, un cilindro y una esfera tienen valores de SMI de 0, 3 y 4, respectivamente, mientras que el valor de redondez de un objeto 2D discreto varía de 0 a 1, siendo 0 una línea y 1 un círculo perfecto. En el tercio apical, la similitud de los grupos respecto a los valores de redondez después de la preparación (Tabla 2) puede justificarse porque los conductos radiculares solían ser anatómicamente más redondeados en esta nivel. Además, como se esperaría después de usar instrumentos rotatorios cónicos y reciprocantes, el aumento de los valores de SMI mostró que los conductos radiculares de forma ovalada larga se convirtieron en una forma más de tronco de cono después de la preparación. Curiosamente, a pesar de su forma preset específica, pequeño diámetro y estrecho taper, el instrumento XP-endo Shaper cambió significativamente el conducto radicular a una forma más cónica (SMI = 2.59) que los sistemas EdgeFile (SMI = 2.28) e iRace (SMI = 2.34) (Tabla 1). Esto puede explicarse porque el instrumento XP-endo Shaper debe ser activado a una alta velocidad de rotación utilizando movimientos largos de arriba hacia abajo durante la preparación del canal.

A pesar de los avances realizados con el desarrollo de instrumentos de NiTi con diferentes propiedades metalúrgicas y diseños geométricos, en este estudio la calidad de la preparación del conducto radicular fue menos que ideal. De acuerdo con informes anteriores, todos los sistemas probados dejaron un porcentaje medio relativamente alto de paredes del conducto sin tocar (8.17%– 9.83%), principalmente cuando la forma del conducto tenía una geometría plana, lo que confirma una afirmación previa de que las variaciones en la geometría del conducto antes de los procedimientos de conformación tienen más influencia en los cambios que ocurrieron durante la preparación que las técnicas de instrumentación en sí. Las áreas sin tocar en conductos necróticos pueden albergar biopelículas bacterianas residuales no afectadas y servir como una posible causa de infección persistente. Considerando que la infección restante es un factor de riesgo importante para la periodontitis apical post-tratamiento, la preparación quimio-mecánica asume un papel fundamental en el tratamiento porque actúa mecánica y químicamente sobre las comunidades bacterianas que colonizan el conducto principal. El rango medio de las áreas del conducto sin tocar en este estudio fue menor en comparación con informes anteriores que utilizaron una metodología similar, probablemente debido a las diferencias en los enfoques de muestreo y los protocolos de preparación; sin embargo, no se observó diferencia entre los grupos experimentales, posiblemente debido al ligero movimiento de cepillado utilizado después de que los instrumentos iRaCe y EdgeFile alcanzaron el WL.

En el presente estudio, el diámetro mayor del conducto radicular se definió como la distancia entre los 2 píxeles más distantes en la imagen binarizada del conducto, mientras que el diámetro menor fue la cuerda más larga a través del conducto radicular que se podía trazar en la dirección ortogonal a la del diámetro mayor. Después de la preparación, los diámetros menor y mayor en el conducto apical aumentaron de 0.23–0.30 mm y de 0.36–0.45, respectivamente (Tabla 2). Esto significa que el diámetro de preparación final en el WL era equivalente a los tamaños ISO 30 y 45 en las direcciones mesiodistal y bucolingual, respectivamente, lo que también puede explicarse por el movimiento de cepillado utilizado con los instrumentos finales. Por otro lado, el promedio de la conicidad del conducto aumentó principalmente en la dirección mesiobucal, pero, como se esperaría después de usar instrumentos de conicidad constante, no fue posible observar una conicidad continua que aumentara progresivamente de la dirección apical a la coronal (Fig. 2). Esto puede explicarse por irregularidades anatómicas en la forma original del sistema de conductos radiculares, que impiden que los instrumentos toquen todas las superficies de las paredes del conducto (Fig. 1 y Tabla 1).

El papel clave de los estudios de laboratorio es desarrollar condiciones bien controladas que puedan comparar de manera confiable ciertos factores. Por lo tanto, en el presente estudio, se tuvo cuidado de asegurar que la muestra estuviera anatómicamente emparejada en términos de parámetros geométricos preoperatorios determinados por imágenes de micro-CT. Este procedimiento crea una línea base confiable y asegura la comparabilidad de los grupos mediante la estandarización de la morfología del canal en cada muestra, mejorando la validez interna y potencialmente eliminando sesgos anatómicos significativos que pueden confundir los resultados. Además, se seleccionaron canales de forma ovalada larga porque esta variación anatómica se ha considerado un desafío difícil en la práctica clínica, y los conductos radiculares fueron preparados por dentistas con experiencia en cada uno de los protocolos probados.

El concepto de usar un solo instrumento de NiTi para preparar todo el conducto radicular fue propuesto hace unos años. En varias situaciones clínicas, esta es una propuesta interesante porque puede ser rentable y puede acortar la curva de aprendizaje para que los profesionales adopten la nueva técnica. Últimamente, varios fabricantes han estado desarrollando instrumentos siguiendo esta propuesta de "un archivo formador", como el Self-Adjusting File (ReDent-Nova, Ra’anana, Israel), los sistemas Reciproc (VDW) y WaveOne (Dentsply Maillefer, Ballaigues, Suiza). En este estudio, el XP-endo Shaper de un solo archivo fue tan efectivo en la preparación de canales de forma ovalada larga de incisivos mandibulares como los otros sistemas de múltiples archivos probados. Sin embargo, no pudo alcanzar áreas a las que los otros instrumentos no pudieron acceder a pesar de su extrema flexibilidad y capacidad para contraerse y expandirse dentro del conducto radicular, como lo indica el fabricante. No obstante, también es importante señalar que en este estudio el protocolo XP-endo Shaper se finalizó cuando un punto maestro de gutapercha tamaño 30/.04 encajó en el WL, lo cual sucedió muy rápido en la mayoría de las muestras tan pronto como el instrumento alcanzó el WL y se aplicaron 5 movimientos de arriba hacia abajo más. Por lo tanto, es plausible hipotetizar que la capacidad de conformación del XP-endo Shaper podría optimizarse aumentando el tiempo de preparación, el número de movimientos de arriba hacia abajo y/o su velocidad de rotación. Esto queda por determinarse en estudios posteriores.

Conclusiones

Dentro de las limitaciones de este estudio, se puede concluir que los sistemas XP-endo Shaper, iRaCe y EdgeFile mostraron una capacidad de conformación similar. A pesar de que el sistema XP-endo Shaper alteró significativamente la geometría general del conducto radicular a una forma más cónica, ninguna de las técnicas fue capaz de preparar completamente los conductos de forma ovalada larga de los incisivos mandibulares.

Autores: Marco A. Versiani, Kleber K.T. Carvalho, Jardel F. Mazzi-Chaves, Manoel D. Sousa-Neto

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