Avaliação de Micro-CT da Morfologia da Raiz e Canal dos Primeiros Pré-Molares Mandibulares com Sulcos Radiculares

O objetivo deste estudo foi avaliar características morfológicas de 70 pré-molares mandibulares de raiz única com sulcos radiculares (SR) utilizando tecnologia de micro-CT. Os dentes foram escaneados e avaliados quanto à morfologia das raízes e canais radiculares, bem como comprimento, profundidade e localização de frequência percentual dos SR. O volume, a área de superfície e o Índice de Modelo de Estrutura (IME) dos canais foram medidos para o comprimento total da raiz. Parâmetros bidimensionais e a frequência dos orifícios dos canais foram avaliados em níveis de 1, 2 e 3 mm a partir do forame apical. O número de canais acessórios, a espessura dentinária e a aparência em seção transversal do canal em diferentes níveis radiculares também foram registrados. A expressão de sulcos profundos foi observada em 21,42% da amostra. Os comprimentos médios da raiz e do SR foram de 13,43 mm e 8,5 mm, respectivamente, enquanto a profundidade do SR variou de 0,75 a 1,13 mm. O volume médio do canal, a área de superfície e o IME foram de 10,78 mm3, 58,51 mm2 e 2,84, respectivamente. O delta apical estava presente em 4,35% da amostra e canais acessórios foram observados principalmente nos terços médio e apical. Os parâmetros bidimensionais indicaram uma aparência em seção transversal oval do canal radicular com uma alta frequência percentual de divisões do canal (87,15%). O tipo de configuração do canal V (58,57%) foi o mais prevalente. A configuração em C foi observada em 13 pré-molares (18,57%), enquanto a espessura dentinária variou de 1,0 a 1,31 mm. Sulcos radiculares em pré-molares mandibulares de primeira ordem estavam associados à ocorrência de várias complexidades anatômicas, incluindo canais em C e divisões do canal radicular principal.

Introdução

O tratamento de canal radicular malsucedido é causado principalmente pela falha em reconhecer variações nas morfologias das raízes e canais. Portanto, um conhecimento aprofundado da morfologia dos dentes e uma expectativa de suas prováveis variações são fundamentais para minimizar a falha endodôntica causada por desbridamento e obturação incompletos. Estudos anteriores mostraram diferentes tendências na forma e no número de raízes e canais entre populações, que parecem ser geneticamente determinadas e são importantes para rastrear as origens raciais das populações.

A presença de depressões de desenvolvimento nos aspectos proximais da superfície radicular, também referidas como sulcos radiculares (SR), foi demonstrada em diferentes estudos epidemiológicos. No geral, os SR são amplamente encontrados em africanos e nativos australianos e relativamente raros em euroasiáticos ocidentais. O SR é relevante nas clínicas, pois sua profundidade pode atuar como um reservatório para placa dental e cálculo, aumentando a dificuldade para o manejo da doença periodontal. Em dentes pré-molares mandibulares, sua presença tem sido associada a complexidades anatômicas do sistema de canais radiculares, como bifurcação de canais e configuração de canal em forma de C. Essas complexidades são frequentemente negligenciadas, e a incapacidade de reconhecer e tratar adequadamente todo o sistema de canais radiculares ajuda a explicar a maior taxa de falha na terapia de canal não cirúrgica deste grupo de dentes (11,45%), conforme relatado anteriormente.

Apesar de as morfologias radiculares e de canal dos dentes pré-molares inferiores mandibulares terem sido descritas em diferentes grupos étnicos, a literatura carece de dados detalhados sobre a relação entre RG e a morfologia do canal radicular neste grupo de dentes, especialmente em populações africanas, australianas, do sudeste asiático e sul-americanas. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar as morfologias externas e internas de pré-molares inferiores mandibulares de raiz única com sulcos radiculares de uma subpopulação brasileira, utilizando a tecnologia de micro-CT.

Material e Métodos

Após a aprovação do Comitê de Ética em Pesquisa local (Protocolo 0072.0.138.000-09), 500 dentes pré-molares inferiores mandibulares de raiz única de uma subpopulação brasileira foram obtidos e armazenados em 0,1% de timol a 6°C. O gênero e a idade dos pacientes eram desconhecidos, e todos os dentes foram extraídos por razões não relacionadas a este estudo.

Cada dente foi levemente seco e examinado quanto ao número e à frequência percentual da localização dos sulcos em desenvolvimento na superfície radicular externa. A pontuação da prevalência e gravidade dos sulcos radiculares (RG) foi baseada no Sistema de Pontuação de Antropologia Dental da Arizona State University (ASUDAS) utilizando uma placa de referência padronizada. Dentes categorizados como Graus 0 e 1, indicando pré-molares de raiz única sem um sulco de desenvolvimento ou, se presente, com indentação arredondada ou rasa em forma de V, assim como o Grau 5 (pré-molares de raiz dupla), foram excluídos. Como resultado, setenta pré-molares inferiores mandibulares (n=70) com ápices totalmente formados foram selecionados e categorizados da seguinte forma: Grau 2 - sulco de desenvolvimento com uma seção transversal em forma de V moderadamente profunda; Grau 3 - raiz única com um sulco de desenvolvimento em forma de V profundo que se estende por pelo menos 1/3 do comprimento total da raiz; e Grau 4 - raiz única com um sulco de desenvolvimento profundamente invaginado em ambas as superfícies radiculares mesial e distal. Em cada amostra, o comprimento da raiz foi medido como a distância vertical entre o nível mais baixo da junção cemento-esmalte (CEJ) e o ápice anatômico (Fig. 1A), utilizando um paquímetro digital com resolução de 0,01 mm (Mitutoyo MTI Corporation, Tóquio, Japão).

Cada espécime foi então imagado separadamente do ápice anatômico até a coroa em uma resolução isotrópica de 22,9 μm (SkyScan 1174v2; Bruker-microCT, Kontich, Bélgica). Os parâmetros do scanner de micro-CT foram configurados em 50 kV, 800 μA, rotação de 180° ao redor do eixo vertical e passo de rotação de 1°, utilizando um filtro de alumínio de 0,5 mm de espessura. Após as imagens de projeção adquiridas serem reconstruídas em cortes transversais perpendiculares ao longo do eixo da raiz (software NRecon v.1.6.9; Bruker-microCT), representações de superfície poligonais dos canais radiculares foram renderizadas (software CTAn v.1.16; Bruker-microCT) e modelagem de superfície (software CTVol v.2.3; Bruker-microCT). Cada dente foi então re-cortado perpendicularmente no plano CEJ, no ápice anatômico, no forame apical, nos níveis superior, médio e inferior do RG, e em intervalos de 1 e 2 mm coronais e/ou apicais em relação ao CEJ, forame apical e nível médio do RG, utilizando o software ImageJ v.1.6.0_24 (disponível em www.imagej.nih.gov/ij/) (Fig. 1A). Depois disso, as distâncias entre o plano CEJ, o ápice anatômico e os níveis superior, médio e inferior do RG foram registradas (software Data Viewer v.1.5; Bruker-microCT) (Fig. 1B).

Parâmetros tridimensionais (volume, área de superfície e Índice de Modelo de Estrutura) foram medidos para o comprimento total do canal, enquanto a área, redondeza, fator de forma, diâmetros maior e menor, bem como a frequência percentual dos orifícios dos canais, foram avaliados em níveis de 1, 2 e 3 mm a partir do forame apical em direção coronal (software CTAn v.1.14.4; Bruker-microCT). Descrições detalhadas desses parâmetros foram publicadas em outro lugar. O número e a localização dos canais acessórios (canais laterais e delta apical) também foram registrados. Com base nas seções transversais reconstruídas e modelos 3D poligonais, as configurações dos canais radiculares foram classificadas de acordo com o sistema de Vertucci.

A profundidade do sulco de desenvolvimento e a espessura dentinária no ponto mais profundo do RG foram medidas no nível médio do comprimento do RG (RGM) e em intervalos de 1 e 2 mm coronais e apicais a este ponto (software CTAn v.1.16; Bruker-microCT) (Fig. 1C). A profundidade do RG foi definida como a distância do ponto mais profundo do sulco até o ponto médio entre os 2 pontos de tangência na linha de contorno do sulco (Fig. 1D). Para a medição da espessura dentinária interna e externa, a linha traçada para medir a profundidade do sulco foi estendida desde o ponto mais profundo do sulco através da superfície externa no outro aspecto da raiz. Em seguida, as distâncias do ponto mais profundo do sulco até a parede interna do canal radicular, e da parede externa do canal radicular até o aspecto externo da raiz, foram registradas como espessura dentinária interna e externa, respectivamente (Fig. 1E). As formas de canais em seção transversal dos primeiros pré-molares mandibulares foram categorizadas de acordo com um sistema modificado (Fig. 1F) no nível do CEJ, forame apical, nível médio do comprimento do RG, bem como em intervalos de 1 e 2 mm nas direções coronal e/ou apical a partir desses marcos (Fig. 1A). Em seguida, o número de dentes com canais em forma de C em pelo menos um dos níveis avaliados foi registrado.

Todas as imagens foram examinadas de forma independente e cega em uma tela de computador de alta definição por dois avaliadores experientes em anatomia dental. Desacordos na interpretação das imagens foram discutidos até que um consenso fosse alcançado.

Resultados

A incidência de primeiros pré-molares mandibulares de raiz única com sulcos de desenvolvimento graus 2 a 4 foi de 14% (70 de 500 dentes pré-molares).

Morfologia Externa da Raiz

O comprimento médio da raiz foi de 13,43 ± 1,42 mm, enquanto as distâncias médias entre a CEJ e o nível médio do RG, e deste ponto até o ápice anatômico, foram de 7,36 mm e 6,07 mm, respectivamente (Fig. 2). Sulcos radiculares estavam presentes principalmente no aspecto mesial da raiz (Tabela 1; Fig. 3A) e a expressão de sulcos profundos (ASU 3 e 4) foi observada em 21,42% da amostra (n=15) (Tabela 1).

Morfologia do Sistema de Canal Radicular

A Tabela 2 resume os dados morfométricos (parâmetros 2D e 3D) e o número percentual de orifícios de canal e canais acessórios em vários níveis da raiz. O volume médio e a área de superfície foram de 10,78 mm3 e 58,51 mm2, respectivamente. O Índice de Modelo de Estrutura (SMI) descreve a convexidade tridimensional da estrutura, ou seja, a geometria semelhante a uma placa ou cilindro de um objeto. Neste estudo, um SMI médio de 2,84 indica que o sistema de canal radicular tinha uma geometria semelhante a um tronco de cone. A análise da área, redondeza e fator de forma indicou uma aparência de seção transversal em forma oval do canal radicular no terço apical. Neste mesmo nível, os diâmetros maior e menor médios mostraram uma dimensão anatômica do canal radicular equivalente a um instrumento tamanho 35, taper .06.

Uma alta frequência percentual de divisões de canal foi observada (87,15%; n=61) e, nesses dentes, o canal lingual após a bifurcação era menor em diâmetro quando comparado com o canal bucal (Fig. 3B). No terço apical, uma alta frequência percentual de 2 orifícios de canal (>52%) foi observada, enquanto o delta apical estava presente em apenas 4,35% (n=3) da amostra (Fig. 3C). No geral, um ou dois canais acessórios foram observados nos terços médio e apical; no entanto, canais acessórios originados do canal principal e saindo na ranhura radicular também foram observados em 15,9% da amostra (n=11) (Fig. 3D). Os tipos de configurações de canal V (configuração 1-2; 58,57%), I (configuração 1-1; 12,85%) e III (configuração 1-2-1; 11,43%) foram os mais prevalentes e configurações adicionais de canal (n=7; 10,0%) também foram observadas (Fig. 3E). Em dois dentes, o sistema de canal não pôde ser classificado devido à presença de multifurcações não antecipadas e um canal em forma de C no terço médio da raiz (Fig. 3F). No geral, a configuração em forma de C (Tipos C1 e C2) foi observada no nível da RG em 13 pré-molares (18,57%). No nível da CEJ, os dentes geralmente tinham apenas 1 orifício de canal redondo, oval ou plano (Tipos C4a, 4b e 4c), enquanto no terço apical, a maioria das formas de canal eram Tipos C3 e C5.

Espessura Dentinal

A profundidade do RG variou de 0,75 a 1,13 mm e foi mais profunda na seção transversal correspondente ao ponto médio de seu comprimento total. A espessura dentinal média no nível médio do comprimento do RG, tanto nos aspectos mesial quanto distal da raiz, variou de 1,0 a 1,31 mm (Tabela 3).

Discussão

O tratamento endodôntico bem-sucedido de pré-molares mandibulares tem sido considerado difícil de realizar devido às numerosas variações na morfologia do canal radicular geralmente associadas à presença de concavidades radiculares de desenvolvimento. No presente estudo, a incidência de RG em pré-molares mandibulares primeiros (14%) foi semelhante à relatada por Velmurugan e Sandhya, mas inferior em comparação com a população chinesa (24% a 27,8%). Essa discrepância tem sido atribuída principalmente a fatores raciais, mas também a diversidades no tamanho da amostra, desenho do estudo e método de avaliação. Embora um padrão comum tenha sido utilizado para a identificação de RG, neste estudo, os dentes pré-molares foram selecionados com base no ASUDAS, uma ferramenta padronizada comum utilizada em antropologia que permite estabelecer de forma mais precisa um limite entre uma leve depressão radicular e um sulco típico, superando a falta de precisão na seleção da amostra que pode ter comprometido alguns estudos anteriores. Usando essa abordagem, um estudo na população chinesa encontrou uma frequência percentual maior de RG profundo (18,5%; ASU 3 a 4) do que neste estudo (14%). Embora tenham sido observadas variações quanto ao ponto de início e profundidade de RG em pré-molares mandibulares primeiros, seu comprimento médio (8,5 mm; Fig. 2) e localização (95,7% na face mesial da raiz; Tabela 1) estão de acordo com a literatura.

A análise das características morfológicas do sistema de canais radiculares é crítica para estabelecer protocolos de tratamento adequados. Dessa forma, algoritmos de micro-CT permitem medições adicionais de vários parâmetros geométricos, a maioria deles impossíveis de serem alcançados usando métodos convencionais. Infelizmente, os resultados de volume, área de superfície e SMI (Tabela 2) não podem ser comparados à literatura porque nenhuma informação sobre este assunto foi publicada até o momento. Apesar de a relevância clínica desses parâmetros ainda estar a ser determinada, eles são úteis para melhorar a seleção de amostras em futuros experimentos ex vivo. Neste estudo, a espessura média da dentina no nível médio do RG variou de 1,0 a 1,31 mm (Tabela 3); no entanto, valores tão baixos quanto 0,12 mm também foram observados, de acordo com Gu et al. que relataram espessura de 0,17 mm nas paredes mesiais dos sulcos em desenvolvimento. Portanto, neste grupo de dentes, foi recomendada uma preparação de conformação conservadora com instrumentos pequenos e irrigação adequada para remover efetivamente os tecidos deste espaço estreito, prevenindo a perfuração por estripamento.

A avaliação dos parâmetros 2D no terço apical indicou que a desbridagem nesse nível poderia ser melhorada com instrumentos de até o tamanho 35, afunilamento .06 (Tabela 2). No entanto, a aparência transversal do canal radicular (redondeza e fator de forma) indica uma forma oval que, combinada com múltiplos orifícios, canais acessórios, delta apical e uma alta incidência de configuração em forma de C (Tabela 2; Fig. 3), poderia comprometer os procedimentos adequados de limpeza e modelagem. Canais acessórios foram observados em quase metade da amostra (45,7%; n=32), conforme também relatado por Gu et al. Entre esses dentes, 37,5% (n=12) tinham canais acessórios transversais saindo na invaginação mais profunda do sulco de desenvolvimento (Fig. 3D). Essa descoberta é relevante na clínica porque essa estrutura anatômica pode permitir a penetração de bactérias do bolso periodontal na polpa e vice-versa, levando a uma pulpitis ou periodontite persistente. Se essas características anatômicas levarem ao fracasso do tratamento e a cirurgia se tornar necessária, essas estruturas adicionais precisam ser abordadas. Portanto, o microscópio cirúrgico operatório ajudaria os clínicos a visualizar melhor o ápice e as pontas ultrassônicas finas para incorporar as irregularidades anatômicas, garantindo um selamento adequado do canal.

Embora a maioria dos pré-molares mandibulares tenha um canal radicular principal, quando RG está presente, múltiplos canais com configuração mais complexa podem ser observados. Infelizmente, apenas alguns autores descreveram o sistema de configuração de canais radiculares de dentes pré-molares mandibulares com RG. Nestes estudos, uma alta incidência dos tipos de canais V (26,4% a 65,6%) e I (6,3% a 15%) foi relatada, de acordo com os resultados presentes. Por outro lado, a configuração do tipo III também foi identificada em uma porcentagem relativamente alta de primeiros pré-molares mandibulares (11,43%) (Fig. 3E).

A principal característica anatômica dos canais em forma de C é a presença de aletas ou teias conectando canais individuais, o que pode alterar a forma do canal em seção transversal e tridimensional ao longo da raiz. O conhecimento atual derivado de estudos de micro-CT indicou que esse espaço de canal em fita nos primeiros pré-molares mandibulares é frequentemente excêntrico em relação ao lado lingual da dentina radicular em forma de C, e que o canal em forma de C varia consideravelmente em forma em diferentes níveis. Neste estudo, a frequência percentual de canais em forma de C foi alta (18,57%), mas dentro da faixa de 10,7% a 29% relatada na literatura. Em contraste, um estudo recente de micro-CT relatou configuração de canal em forma de C em 67% dos primeiros pré-molares mandibulares com sulcos radiculares de uma subpopulação brasileira. Neste estudo, no entanto, os sulcos radiculares não foram classificados como aqui e é possível inferir que a amostra selecionada foi composta principalmente por dentes com sulcos mais profundos, o que ajuda a explicar essa porcentagem mais alta em comparação com os resultados presentes. Além disso, em desacordo com um estudo anterior no qual um canal em forma de C contínuo foi observado em mais de 16% da amostra, neste estudo nenhuma amostra foi encontrada contendo um C completo ao longo do comprimento da raiz.

Vários fatores complicadores tornam os canais em forma de C em pré-molares mandibulares difíceis de tratar, pois essa configuração raramente é vista na radiografia e sua localização pode dificultar sua detecção a partir de uma abordagem coronal. Todos os dentes avaliados neste estudo tinham apenas 1 orifício de canal no nível coronal (Tipo C4), enquanto a configuração do canal em forma de C (Tipos C1 e C2) foi observada no terço médio, em concordância com relatos anteriores. Portanto, considerando que essa variação anatômica em pré-molares mandibulares não pode ser facilmente identificada durante o tratamento endodôntico de rotina ou por radiografia convencional, o efeito de sua modelagem e limpeza na taxa de sucesso do tratamento endodôntico ainda precisa ser determinado.

Apesar de a resolução dos dispositivos CBCT disponíveis não permitir uma imagem detalhada das finas estruturas anatômicas do sistema de canais radiculares, essa ferramenta de diagnóstico seria de grande ajuda para os clínicos a fim de identificar a presença de RG. Considerando que dentes pré-molares mandibulares com um sulco associado na superfície externa da raiz têm uma alta incidência de canais em forma de C e bifurcações, a detecção prévia de RG sugeriria a presença das complexidades anatômicas aqui relatadas.

Considerando as limitações do estudo atual, pode-se concluir que a incidência de primeiros pré-molares mandibulares de raiz única com sulcos de desenvolvimento em uma subpopulação brasileira foi de 14%. A expressão de sulcos profundos (ASU 3 e 4) foi observada em 21,42% da amostra e estava associada a uma alta ocorrência de várias complexidades anatômicas, incluindo canais em forma de C e bifurcação.

Autores: Emanuele Boschetti, Yara Terezinha Correa Silva-Sousa, Jardel Francisco Mazzi-Chaves, Graziela Bianchi Leoni, Marco Aurélio Versiani, Jesus Djalma Pécora, Paulo Cesar Saquy1, Manoel Damião de Sousa-Neto

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