Estudo de Micro-CT da Precisão In Vivo de um Localizador de Ápice Eletrônico Sem Fio

Resumo

Introdução: Este estudo teve como objetivo comparar a in vivo precisão dos localizadores eletrônicos de ápice Wirele-X e RootZX II (EALs) na determinação da posição do forame maior usando tomografia computadorizada micro (micro-CT) como ferramenta analítica.

Métodos: Onze dentes vitais planejados para extração de 5 pacientes foram utilizados. Após a preparação convencional da cavidade de acesso, os canais radiculares foram alargados e negociados até o terço apical com arquivos K de tamanhos 08 e 10, seguidos de irrigação com NaOCl a 2,5%. Arquivos do tipo K foram usados para determinar o comprimento de trabalho dos canais selecionados usando os localizadores de ápice Root ZX II e Wirele-X até que seus displays numéricos mostrassem “0,0.” Após fixar o batente de silicone ao arquivo, os dentes foram extraídos e imagens foram obtidas em um dispositivo de micro-CT usando um protocolo de dupla varredura. Pilhas de imagens, com e sem o arquivo no canal radicular, foram então co-registradas e o erro de medição calculado como a diferença absoluta entre a ponta do arquivo e o forame maior. Valores positivos e negativos foram registrados quando a ponta do arquivo foi detectada além ou antes do forame maior, respectivamente. A precisão foi determinada em medições estáveis dentro de ± 0,5 mm quando a ponta do arquivo não se estendeu além do forame maior. O teste χ² foi aplicado para comparar a capacidade dos EALs de detectar a posição do forame maior, e o teste de t para variáveis dependentes foi utilizado para verificar diferenças nas 2 medições obtidas em cada dente. O nível de significância foi estabelecido em 5%.

Resultados: Dentro de um nível de tolerância de ± 0,5 mm, nenhuma diferença significativa foi observada entre os EALs testados em relação aos valores absolutos de distância (P = .82) ou em sua capacidade de detectar a posição do forame maior (χ² = 0.2588; P = .6109). A precisão dos localizadores de ápice Root ZX II e Wirele-X dentro de ± 0,5 mm foi de 81,8% e 90,9%, respectivamente.

Conclusões: Root ZX II e Wirele-X apresentaram desempenho semelhante em relação à detecção in vivo do forame maior. Usando critérios rigorosos, a precisão dos localizadores de ápice Root ZX II e Wirele-X foi de 81,8% e 90,9%, respectivamente. (J Endod 2022;48:1152–1160.)

O sucesso ou fracasso do tratamento endodôntico depende da determinação precisa do comprimento de trabalho (WL), que foi definido como a distância de um ponto de referência coronal até o ponto em que a preparação e o preenchimento do canal devem ser encerrados. Historicamente, vários métodos foram utilizados para determinar o WL, como exame radiográfico e a resposta do paciente à dor, causada pela passagem do instrumento através do forame apical. Sem dúvida, o advento dos localizadores eletrônicos de ápice (EALs) forneceu um recurso adicional ao arsenal endodôntico, superando as desvantagens intrínsecas do método radiográfico, enquanto reduzia o tempo de tratamento e a dose de radiação ao paciente. Hoje em dia, um alto nível de precisão e exatidão são requisitos importantes dos EALs para determinar efetivamente o WL. Embora a precisão (também relatada como consistência, repetibilidade, reprodutibilidade ou confiabilidade) seja o quanto as determinações subsequentes do ponto final do mesmo canal com o mesmo EAL diferem entre si, a exatidão é a capacidade do EAL de localizar o verdadeiro ponto final do canal. Em um estudo in vivo no qual a precisão de 2 EALs na determinação do WL em 482 canais foi comparada com o método radiográfico, os autores concluíram que todas as medições eletrônicas estavam dentro de ± 0,5 mm do forame menor, enquanto, nessa mesma faixa, os exames radiográficos eram precisos em apenas 15% dos casos.

O localizador de ápice Wirele-X recentemente lançado (Forumtec, Ashkelon, Israel) é um dispositivo sem fio que visa ampliar as possibilidades funcionais dos EALs disponíveis no mercado. De acordo com o fabricante, várias novas funcionalidades foram implementadas neste EAL para garantir melhor precisão e controle (https://www.forumtec.net/products-apexlocators/). Em contraste com outros EALs que utilizam frequências mistas, as medições com o dispositivo Wirele-X são realizadas utilizando sinais de corrente alternada em 2 frequências alternadas, cancelando a necessidade de filtragem de sinal e eliminando o ruído causado por filtros não ideais. Além disso, o método de medição de sinal baseado em patente calcula a posição do arquivo pela Raiz Quadrada Média e não pela amplitude ou fase do sinal. Este valor representa o nível de energia do sinal e é mais imune a vários tipos de ruídos eletromagnéticos do que outros parâmetros do sinal medido. Além disso, algoritmos de software proprietários são utilizados para calcular o movimento do arquivo no canal radicular, oferecendo uma apresentação em tempo real de sua posição através de um display gráfico colorido de alta resolução.

Vários estudos apontaram as vantagens, desvantagens, precisão e exatidão de diferentes EALs. Essas avaliações foram feitas tanto in vivo quanto in vitro e quase todos eles utilizaram medições visuais diretas da distância da ponta do arquivo até algum marco anatômico no canal apical, utilizando microscopia eletrônica de varredura, estereomicroscopia ou radiografia, com ou sem desgaste da raiz apical. Em outros estudos, a estrutura radicular foi preservada e a precisão foi determinada medindo a distância da ponta do arquivo até um limitador de silicone previamente ajustado à superfície coronária do dente, após determinar o comprimento do canal visualizando a ponta do arquivo no forame apical. Embora esses métodos tenham sido usados com sucesso por décadas, nenhum deles permitiu uma análise detalhada em 3 dimensões (3D) da relação entre a ponta do arquivo e as estruturas anatômicas do canal apical, uma abordagem que pode ser realizada utilizando tecnologia de micro-CT não destrutiva de alta resolução. Em 2016, Piaseck et al usaram um dispositivo de micro-CT para avaliar a precisão de 2 EALs e concluíram que a marca de 0,5 poderia ser usada para determinar corretamente o WL, enquanto algumas variações anatômicas do canal radicular no terço apical poderiam influenciar sua precisão.

Mais tarde, este mesmo grupo usou micro-CT para comparar 3 EALs configurados em 0,0 e 0,5 marcas em canais mesiais curvados de molares mandibulares extraídos e relatou que o Root ZX Mini (J Morita, Tóquio, Japão) e o CanalPro (ColteneEndo, Cuyahoga Falls, OH) foram precisos em ambas as marcas, enquanto a precisão do Apex ID (SybronEndo, Glendora, CA) foi maior na marca de 0,5. Neste mesmo ano, Connert et al usaram micro-CT para avaliar a precisão de 9 EALs em 91 canais radiculares, medindo as distâncias da ponta do arquivo até a constrição apical e o forame maior. Os autores concluíram que o uso de EALs para determinar o forame maior levou a uma superestimação do WL, recomendando o uso da escala de EAL no nível da constrição. Mais recentemente, Suguro et al compararam a precisão de 2 EALs em dentes extraídos usando micro-CT e relataram que o forame apical estava localizado em 80% a 90% das amostras com um nível de tolerância de ± 0,5 mm.

Não obstante a aplicação bem-sucedida de um método analítico 3D preciso para estudar a precisão dos EALs, os resultados desses estudos demonstram claramente que este tópico ainda está envolto em controvérsias.

Independentemente da capacidade de um EAL de localizar um determinado marco morfológico ou área, o forame fisiológico (marca de exibição 0.0) é o marco anatômico que os clínicos sempre tentam determinar nas primeiras etapas do tratamento de canal radicular.

De acordo com Piasecki et al, os comprimentos médios obtidos usando a marca 0.0 do EAL são muito próximos do comprimento real do canal radicular.

Considerando a falta de informações na literatura, o presente estudo teve como objetivo comparar a precisão in vivo dos localizadores de ápice Wirele-X e RootZX II (J Morita), ajustados na marca de exibição 0.0, na determinação da posição do forame apical em diferentes dentes, comparando as medições eletrônicas com imagens de micro-CT. A hipótese nula testada foi que não há diferença entre o Wirele-X e o RootZX II na determinação da localização do forame apical em uma condição in vivo.

Material e métodos

Cálculo do Tamanho da Amostra

O tamanho mínimo da amostra para este estudo foi estimado usando o G*Power 3.1 para Mac, baseando-se em uma família de teste t para 2 médias dependentes. O valor do tamanho do efeito (1,6) foi obtido a partir dos resultados de Welk et al com um erro alfa de 0,05 e um poder beta de 0,95. Os resultados indicaram um tamanho mínimo da amostra de 8 dentes para observar diferenças significativas entre os grupos.

Seleção da Amostra

Cinco pacientes adultos saudáveis referidos para a extração de 11 dentes devido a razões periodontais ou prostodônticas participaram deste estudo. O consentimento informado foi obtido antes do tratamento sob um protocolo de estudo aprovado pelo comitê ético de pesquisa local (protocolo 40352320.9.0000.5243). Uma radiografia periapical pré-operatória foi realizada usando um sensor digital 5100 (Carestream Dental, Atlanta, GA), confirmando que todos os dentes experimentais tinham ápices radiculares totalmente formados, canais visíveis, sem fraturas, sem reabsorção, sem tratamento endodôntico anterior e estrutura dental remanescente adequada para isolamento com dique de borracha. A sensibilidade pulpar foi avaliada usando spray refrigerante Endo-Ice (Hygenic Corp., Akron, OH) e registrada como vital ou necrótica após o acesso à polpa e determinação do estado vascular. Apenas dentes vitais foram incluídos neste estudo. O gênero e a idade dos pacientes, a identificação dos dentes experimentais e os canais selecionados dos molares estão representados na Tabela 1.

Procedimentos Experimentais

Todos os dentes foram tratados sob magnificação por um operador com 15 anos de experiência clínica (V.B.C.F). Após a administração de anestesia local e isolamento sob dique de borracha, as cáries e/ou restaurações existentes foram removidas. As bordas incisais e cúspides foram niveladas com uma broca de diamante cilíndrica usando um micromotor de alta rotação sob irrigação com água para estabelecer uma superfície nivelada que servisse como referência estável para todas as medições. Após a preparação convencional da cavidade de acesso, a câmara pulpar foi irrigada com hipoclorito de sódio a 2,5% (NaOCl) por 1 min, e a porção coronal do canal selecionado foi alargada usando uma broca Gates-Glidden tamanho 2 (Dentsply Maillefer, Ballaigues, Suíça). Em seguida, o canal radicular foi negociado até o terço apical com K-files tamanhos 08 e 10 (Dentsply Maillefer), enxaguado com NaOCl a 2,5%, e a câmara pulpar preenchida com a solução irrigante. O excesso de líquido foi removido da câmara pulpar com pellets de algodão e o comprimento de trabalho (WL) do canal foi determinado usando 2 localizadores eletrônicos de ápice (EALs): Root ZX II e Wirele-X. Em cada dente, a ordem de uso dos EALs foi atribuída aleatoriamente com o lançamento de uma moeda. O clipe labial do primeiro EAL selecionado foi então preso ao lábio do paciente e um K-file de aço inoxidável foi conectado ao eletrodo do localizador de ápice. Todas as medições foram feitas com o primeiro arquivo a se fixar no WL (Tabela 1). O arquivo foi gentilmente inserido no canal radicular até que o display numérico do localizador de ápice mostrasse “0.0.” Isso indica a localização do forame maior de acordo com as instruções do fabricante. Todas as medições foram consideradas válidas se a leitura/sinal na tela permanecesse estável por pelo menos 5 segundos. O limitador de silicone foi então ajustado ao platô de referência criado na superfície externa da coroa. O WL foi rechecado eletronicamente para confirmar a posição do arquivo e o limitador de silicone foi colado ao arquivo com um adesivo sintético composto de éster de cianoacrilato (Super Bonder, Henkel, Alemanha). Depois disso, o arquivo foi retirado do dente, e um paquímetro digital (Mitutoyo, Tóquio, Japão) foi utilizado para medir a distância entre a ponta do instrumento e o limitador de silicone até a casa decimal de 0,01 mm. Esses procedimentos foram repetidos no mesmo canal com o segundo EAL usando um arquivo diferente com o mesmo tamanho. Os dentes foram então extraídos e armazenados em água destilada.

Micro-CT Escaneamento e Análises Os dentes foram levemente secos e escaneados em um dispositivo de micro-CT (SkyScan 1173; Bruker-microCT, Kontich, Bélgica) com um tamanho de pixel de 9,34 mm ou 11,14 mm (de acordo com o tamanho do dente), média de quadros de 5, filtrados com uma placa de alumínio de 1,0 mm de espessura, com (90 kV, 88 mA, rotação de 360˚ com passos de 0,3˚) e sem (70 kV, 114 mA, rotação de 360˚ com passos de 0,5˚) o instrumento inserido no espaço do canal radicular. A reconstrução da imagem foi realizada usando parâmetros padrão para correção de artefatos de anel (4) e correção de endurecimento do feixe (40%), e os limites de contraste variaram de 0,0 a 0,12 (com o instrumento) e de 0,0 a 0,05 (sem o instrumento), resultando em 900 a 1200 imagens de seção transversal em escala de cinza por dente (software NRecon v.1.7.16; Bruker-microCT). Em seguida, as pilhas de imagens sem o instrumento foram co-registradas aos seus respectivos conjuntos de dados com o instrumento dentro do canal radicular usando o software 3D Slicer 4.6.0 (disponível em https://www.slicer.org/) com o objetivo de visualizar a dentina sem o artefato metálico criado pela liga. Para cada leitura, o erro de medição foi calculado como a diferença absoluta, em milímetros, entre a ponta do instrumento e uma linha tangente que cruza as margens do forame maior (Figs. 1 e 2). Valores positivos e negativos foram registrados quando a ponta foi detectada além ou antes da linha tangente, respectivamente, usando o software FIJI/ImageJ (Fiji v.1.51n; Fiji, Madison, WI). A precisão foi determinada em medições estáveis dentro de ± 0,5 mm, excluindo aquelas que se estendiam além do forame apical.

Análises Estatísticas

As distâncias da ponta do arquivo até a linha tangente foram calculadas para ambos os grupos e categorizadas em intervalos de 0,05 mm em 4 grupos. A distribuição de frequência das amostras em cada categoria foi então calculada e o teste χ² aplicado para verificar diferenças entre os EAL testados. Os valores absolutos das distâncias também foram comparados usando um t teste para variáveis dependentes para verificar as dissonâncias das 2 medições obtidas em cada dente. O nível de significância foi definido em 5% (SPSS v.25; SPSS Inc., Chicago, IL).

Resultados

As distribuições de frequência das distâncias medidas por ambos os EALs estão representadas na Tabela 2. Dentro de um nível de tolerância de ± 0,5 mm, nenhuma diferença significativa foi observada entre os EALs testados em relação aos valores absolutos das distâncias (P = .82) ou em sua capacidade de detectar a posição do forame maior (χ² = 0.2588; P = .6109). A precisão dos localizadores de ápice Root ZX II e Wirele-X dentro de ± 0,5 mm foi de 81,8% e 90,9%, respectivamente, excluindo medições obtidas além do forame maior. A Figura 3 ilustra as distâncias medidas da ponta do arquivo até a linha tangente nos canais selecionados.

Discussão

O presente estudo in vivo foi realizado para comparar a precisão de um localizador de ápice sem fio (Wirele-X) com o bem conhecido Root ZX II na detecção da posição do forame maior. Esta é a primeira pesquisa em que um EAL sem fio foi testado em pacientes e sua precisão foi verificada através da tecnologia de micro-CT não destrutiva.

Consequentemente, nossos achados não podem ser comparados diretamente com a literatura. Dentro de um nível de tolerância de ± 0,5 mm, os resultados mostraram que não houve diferença na capacidade dos localizadores de ápice Wirele-X e Root ZX II em detectar a posição do forame maior (Tabela 2), e a hipótese nula foi aceita.

No entanto, neste estudo, nenhum dos EALs testados foi capaz de detectar com precisão a posição do forame maior e, em 3 (27,2%) e 2 (18,2%) espécimes dos grupos Root ZX II e Wirele-X, respectivamente, as pontas dos arquivos estavam localizadas fora do espaço do canal radicular. Esses achados são corroborados por outros autores que testaram o Root ZX e relataram a extensão da ponta do arquivo além do forame maior em 40%, 32,1%, 30,8%, 26% e 16,7% das amostras. Por causa disso, no presente estudo, quando um limite de tolerância clínica estrito foi aplicado, as precisões obtidas dos localizadores de ápice Root ZX II e Wirele-X foram de 81,8% e 90,9%, respectivamente. Esses achados sugerem que, em um ambiente clínico, a determinação do WL com esses EALs usando a marca de 0,0 exigiria um ajuste do arquivo para mantê-lo dentro dos limites do espaço do canal radicular.

Na literatura, vários estudos in vivo testaram a precisão do Root ZX em diferentes grupos de dentes (Tabela 3). Neste tipo de estudo, a determinação do WL eletrônica e/ou radiográfica é realizada antes da extração do dente e a confirmação do WL real é feita após a extração. No geral, quando as medições são realizadas na marca de 0,5 do EALs, uma ampla gama de precisões foi relatada (46,4% a 99,8%) dentro de ± 0,5 mm do WL, possivelmente devido a diferenças nas condições experimentais e métodos de análise. Por outro lado, embora alguns estudos in vivo também tenham usado a marca de 0,0 como na pesquisa atual, apenas Pagavino et al relataram a precisão in vivo do Root ZX (Tabela 3), que foi semelhante (82,75%) aos nossos achados (81,8%).

Alguns autores sugeriram que as marcas de exibição 0.0 e 0.5 dos EALs podem ser usadas indistintamente, pois nenhuma diferença estatística foi observada na determinação da WL com ambas. Embora alguns fabricantes afirmem que essas marcas de exibição localizam a constrição apical e o forame maior, respectivamente, na verdade, elas têm sido consideradas como indicadores arbitrários da posição mais coronal ou apical do arquivo no espaço entre a constrição apical e o forame apical, em vez da localização exata desses marcos anatômicos. Essa afirmação é apoiada pelos achados presentes (Fig. 3) e também por Connert et al, que compararam a precisão de 9 EALs em dentes extraídos usando micro-CT. Portanto, considerando a limitação dos EALs em localizar a posição exata dos marcos anatômicos do canal radicular, alguns autores sugeriram usar a marca de exibição 0.0, pois isso permite resultados mais precisos.

De fato, o forame maior (0,0 marca de exibição do EAL) foi escolhido como o ponto de referência neste estudo não apenas porque sua posição pode ser consistentemente reproduzida, ao contrário da do forame menor, mas também devido à possibilidade de ser facilmente identificado nas imagens adquiridas. Além disso, este estudo estabeleceu a faixa de tolerância em ± 0,5 mm a partir do forame apical porque essa margem de erro foi considerada um limite clínico aceitável de concordância para medições de WL feitas por EALs na maioria dos estudos in vivo (Tabela 3).

Em estudos in vivo, métodos destrutivos (moagem, limpeza) e métodos bidimensionais (radiografia, paquímetro) têm sido os procedimentos mais comumente utilizados para avaliar a precisão do Root ZX após a extração do dente (Tabela 3). No presente estudo, a tecnologia de micro-CT foi escolhida como ferramenta analítica devido à possibilidade de realizar uma avaliação 3D e não destrutiva dos espécimes. O protocolo de dupla varredura aplicado à análise permitiu a redução de artefatos produzidos pela liga dos instrumentos na dentina, possibilitando a localização precisa da posição da ponta do arquivo em relação ao ápice (Fig. 1). Embora o micro-CT tenha sido utilizado para avaliar a determinação eletrônica do WL em outros estudos, este é o primeiro artigo em que essa abordagem metodológica foi aplicada para validar a precisão dos EALs após serem utilizados em pacientes. No entanto, apesar das claras vantagens do micro-CT em comparação com abordagens convencionais, esse tipo de estudo é caro e demorado. Além disso, é difícil obter um grande número de dentes semelhantes para conduzir uma série de medições com diferentes EALs e tamanhos de instrumentos em diferentes ambientes de canais radiculares devido a razões econômicas e bioéticas, e essa é uma das limitações deste estudo. Por outro lado, foram feitas tentativas para reduzir erros de procedimento, tendo o mesmo operador atribuindo uma ordem aleatória aos EALs e realizando as medições de WL em pacientes, enquanto outro operador, cego ao EAL utilizado, era responsável por conduzir a análise usando imagens de micro-CT.

Nas últimas décadas, os avanços tecnológicos permitiram o desenvolvimento de um grande número de dispositivos eletrônicos com o objetivo de melhorar a qualidade do tratamento de canal radicular. O EAL é possivelmente um dos dispositivos mais importantes do arsenal endodôntico, uma vez que elimina muitos dos problemas associados aos métodos radiográficos tradicionais. Ao longo dos anos, os EALs evoluíram de aparelhos baseados em resistência menos precisos para uma nova geração de dispositivos multifrequência precisos. O princípio por trás dos EALs de múltiplas frequências é baseado na mudança de impedância do arquivo em relação aos fluidos teciduais. Quando a ponta do arquivo está localizada longe do diâmetro menor do canal, a impedância no canal é negligenciável, mas quando o arquivo atinge sua proximidade, a magnitude da impedância aumenta repentinamente. À medida que a ponta do arquivo entra em contato com o tecido periapical, o valor da impedância diminui rapidamente, indicando que o arquivo está além do diâmetro menor do canal. Enquanto o Root ZX II utiliza 2 frequências de corrente elétrica diferentes (0,4 e 8 kHz), as medições com o Wirele-X utilizam sinais de corrente alternada em 2 frequências alternadas. Embora o fabricante afirme que seu método de medição de sinal patenteado aumenta sua precisão ao cancelar a necessidade de filtragem de sinal, uma vez que elimina o ruído causado por filtros não ideais, nenhuma diferença estatística foi observada em sua precisão em comparação com o Root ZX II (Tabela 2).

Os resultados do presente estudo in vivo confirmam descobertas anteriores que demonstram que os EALs podem determinar com precisão o comprimento do canal a até 0,5 mm do forame maior (Tabela 3); no entanto, neste estudo, apenas dentes vitais foram selecionados. Embora alguns estudos in vivo não tenham encontrado influência significativa do estado pulpar e periapical na precisão de diferentes EALs, também relataram valores de desvio padrão maiores e medições superestimadas em dentes necróticos. Este é um aspecto importante a ser considerado, principalmente porque relatórios laboratoriais e clínicos também demonstraram que a interrupção da anatomia apical em casos necróticos pode afetar a precisão dos EALs. Portanto, pode-se sugerir que mais estudos in vivo e/ou ex vivo sejam realizados com o objetivo de comparar a precisão de dispositivos sem fio recentemente lançados com EALs convencionais e tentar correlacionar os resultados com o diâmetro do forame maior em dentes apresentando diferentes estados pulpares e periapicais, utilizando a abordagem metodológica sugerida aqui.

Conclusões

Dentro do nível de tolerância de ± 0,5 mm, Root ZX II e Wirele-X apresentaram desempenho semelhante em relação à detecção in vivo do forame maior. Usando critérios rigorosos, a precisão dos localizadores de ápice Root ZX II e Wirele-X foi de 81,8% e 90,9%, respectivamente.

Autores: Gustavo De-Deus, Viviany Cozer, Erick Miranda Souza, Emmanuel João Nogueira Leal Silva, Ronald Wigler, Felipe Gonçalves Belladonna, Marco Simões-Carvalho e Marco Aurelio Versiani

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