Avaliação de microfissuras dentinárias por Micro-CT após procedimentos de obturação de canal radicular

Objetivo:  Avaliar a frequência de microfissuras dentinais após procedimentos de preenchimento de canal radicular com as técnicas GuttaCore (GC), compactação lateral a frio (CLC) e compactação vertical a quente (WVC) em molares mandibulares utilizando análise de microtomografia computadorizada.

Metodologia:  Trinta raízes mesiais de molares mandibulares, com uma configuração de canal tipo II de Vertucci, foram preparadas até o comprimento de trabalho com um instrumento Reciproc R40 e aleatoriamente atribuídas a um dos 3 grupos experimentais (n = 10), de acordo com a técnica utilizada para o preenchimento radicular: GC, CLC ou WVC. O grupo GC foi preenchido com um obturador GC tamanho 40, enquanto os grupos CLC e WVC utilizaram cones de guta-percha convencionais. O selante AH Plus foi utilizado em todos os grupos. As amostras foram escaneadas com uma resolução isotrópica de 14,25 μm antes e após a preparação do canal radicular e após o preenchimento radicular. Em seguida, todas as imagens transversais pré e pós-operatórias das raízes (n = 41.660) foram analisadas para identificar a presença de defeitos dentinais.

Resultados: No total, 30,75% (n = 12.810) das imagens pré + pós-preenchimento exibiram defeitos dentinários. Nos grupos GC, CLC e WVC, microfissuras dentinárias foram observadas em 18,68% (n = 2.510), 15,99% (n = 2.389) e 11,34% (n = 1.506) das imagens seccionais, respectivamente. Todas as microfissuras identificadas nas digitalizações pós-preenchimento também foram observadas nas imagens correspondentes pós-preparação.

Conclusão: Os preenchimentos radiculares em todas as técnicas não induziram o desenvolvimento de novas microfissuras dentinárias.

Introdução

O principal objetivo do preenchimento radicular é criar um selamento à prova de fluidos dentro do espaço do canal radicular para prevenir a passagem de fluidos/tóxicos, que poderiam comprometer o resultado do tratamento (Schilder 1967). A compactação lateral a frio (CLC) e a compactação vertical a quente (WVC) são técnicas amplamente recomendadas para melhorar a qualidade geral do preenchimento radicular (Harvey et al. 1981). Embora a CLC tenha sido utilizada por muitas décadas e tenha se mostrado clinicamente eficaz (Aqrabawi 2006, Marquis et al. 2006), parece gerar forças que desencadeiam o desenvolvimento de defeitos dentinários (Shemesh et al. 2009). Da mesma forma, apesar da melhor adaptação dos materiais de preenchimento às paredes do canal radicular usando técnicas WVC (Keleş et al. 2014), as forças produzidas durante a compactação vertical dos materiais termoplásticos com plugadores também podem iniciar tensões de tração que podem causar ou agravar fissuras dentinárias (Shemesh et al. 2010). O desafio é buscar uma técnica de preenchimento que melhore a espalhabilidade dos materiais de preenchimento dentro do sistema do canal radicular e, ao mesmo tempo, mantenha a tensão de tração nas paredes do canal radicular ao mínimo. Esses objetivos podem ser alcançados usando técnicas termoplásticas baseadas em transportadores nas quais a guta-percha é amolecida em um forno antes de ser transportada para o canal radicular (Gutmann 2011). Até o momento, no entanto, nenhum estudo avaliou a incidência de defeitos dentinários após o preenchimento radicular com esta técnica.

O corpo de evidências sobre fissuras dentinárias induzidas por procedimentos de preenchimento radicular é baseado em modelos convencionais destrutivos bidimensionais. Portanto, há uma falta de relatórios experimentais longitudinais não destrutivos sobre a possível relação de causa e efeito entre o preenchimento radicular e as microfissuras dentinárias. A tecnologia de microtomografia computadorizada (micro-CT) permitiu novas perspectivas para a pesquisa endodôntica ao possibilitar a avaliação quantitativa e qualitativa não destrutiva do sistema de canais radiculares antes e depois dos procedimentos endodônticos (Versiani et al. 2013, Keleş et al. 2014, De-Deus et al. 2015a). Portanto, o presente estudo teve como objetivo avaliar a frequência de microfissuras dentinárias observadas após o preenchimento radicular com GuttaCore (GC; Dentsply Tulsa Dental Specialties, Tulsa, OK, EUA), técnicas CLC e WVC por meio da análise de micro-CT. A hipótese nula era que essas técnicas de preenchimento radicular não são capazes de gerar microfissuras dentinárias.

Materiais e métodos

Seleção de amostras

A aprovação para o projeto foi obtida do Comitê de Ética local. Cento e noventa e três primeiros e segundos molares mandibulares humanos com raízes completamente separadas, extraídos por razões não relacionadas a este estudo, foram obtidos de um conjunto de dentes. Todas as raízes foram inicialmente inspecionadas com a ajuda de um estereomicroscópio sob ampliação de 12X para detectar e excluir dentes com fissuras pré-existentes. Em seguida, radiografias digitais foram tiradas na direção bucolingual para determinar o ângulo de curvatura da raiz mesial (Schneider 1971). Apenas dentes com curvatura moderada da raiz mesial (variando de 10° a 20°) e canais radiculares patentes em seu comprimento com um arquivo K tamanho 10 (Dentsply Maillefer, Ballaigues, Suíça) foram selecionados. Os espécimes foram decoronados, e as raízes distais foram removidas usando uma serra de baixa velocidade, resfriamento com água (Isomet; Buhler Ltd, Lake Bluff, NY, EUA), deixando as raízes mesiais com aproximadamente 12 ± 1 mm de comprimento para evitar a introdução de variáveis de confusão. Como resultado, noventa e três raízes mesiais de molares mandibulares foram selecionadas e armazenadas em solução de timol a 0,1% a 5°C.

Para obter um esboço geral da anatomia do canal radicular, as raízes mesiais foram pré-escanadas em uma resolução isotrópica relativamente baixa (70 μm) usando um scanner de micro-CT (SkyScan 1173; Bruker microCT, Kontich, Bélgica) a 70 kV e 114 mA. Com base nos modelos 3D obtidos do conjunto de imagens do pré-escan, trinta espécimes com a configuração de canal tipo II de Vertucci (Vertucci 1984) foram escaneados em uma resolução isotrópica aumentada de 14,25 μm usando rotação de 360° ao redor do eixo vertical, um passo de rotação de 0,5º, tempo de exposição da câmera de 7000 milissegundos e média de quadros de 5. Os raios-X foram filtrados com um filtro de alumínio de 1 mm de espessura. As imagens foram reconstruídas com o software NRecon v.1.6.9 (Bruker microCT), utilizando correção de endurecimento do feixe de 40% e correção de artefato de anel de 10, resultando na aquisição de 700-800 seções transversais por dente.

Limpeza e modelagem

Um filme fino de material de impressão de poliéter foi usado para revestir a superfície radicular para simular o ligamento periodontal (Liu et al. 2013), e cada espécime foi colocado corono-apicalmente dentro de um suporte de resina epóxi feito sob medida (Ø 18 mm) para agilizar os processos de co-registro subsequentes. A patência apical foi determinada inserindo um K-file tamanho 10 no canal radicular até que sua ponta fosse visível no forame apical, e o comprimento de trabalho (WL) foi definido 1,0 mm mais curto do que essa medida. Em seguida, um caminho de deslizamento foi estabelecido com um K-file tamanho 15 (Dentsply Maillefer) até o WL.

Os canais radiculares mesiais foram preparados com um instrumento Reciproc R40 (VDW, Munique, Alemanha) acionado pelo motor VDW Silver (VDW) no modo “RECIPROC ALL”. O instrumento foi utilizado com um movimento lento de vai-e-vem de cerca de 3 mm de amplitude com uma leve pressão apical em um movimento reciprocante até que a WL fosse alcançada. Após 3 movimentos de vai-e-vem, o instrumento foi removido do canal e limpo. Após cada uso ou inserção do arquivo, a patência foi confirmada usando um K-file tamanho 10. A irrigação foi realizada utilizando um total de 30 mL de NaOCl a 5,25%, seguida de uma lavagem final com 5 mL de EDTA a 17% (pH = 7,7) e 5 mL de água bidistilada. Assim, um volume total de 40 mL de irrigante foi utilizado por canal. Em seguida, os canais foram secos com pontos de papel absorvente Reciproc R40 (VDW). Após os procedimentos de limpeza e modelagem, as raízes mesiais foram escaneadas e reconstruídas usando os parâmetros mencionados anteriormente.

Preenchimento do canal radicular

Após a preparação do canal radicular, os espécimes foram aleatoriamente designados para um dos 3 grupos experimentais (n = 10), de acordo com a técnica utilizada para o preenchimento radicular: GC, CLC e WVC.

No grupo GC, cada canal foi preenchido com um obturador GC tamanho 40, 0,06 de afunilamento (Dentsply Tulsa Dental Specialties) e selante AH Plus (Dentsply De Trey, Konstanz, Alemanha), de acordo com as instruções do fabricante. Resumidamente, a forma do espaço do canal no WL e o ajuste passivo do obturador foram avaliados usando um instrumento verificador (Dentsply Tulsa Dental Specialties). Em seguida, um obturador GC foi aquecido (GuttaCore Heater Obturator Oven; Dentsply Tulsa Dental Specialties) por 30 segundos e inserido lentamente até o WL, com o canal previamente revestido com selante AH Plus. Depois, o eixo e a alça do obturador foram removidos usando uma broca redonda em uma peça de mão de alta velocidade sob um spray abundante de água no nível da junção cemento-esmalte.

No grupo CLC, um cone mestre de guta-percha tamanho 40, 0,02 de afunilamento (Dentsply Tulsa Dental Specialties) revestido com selante AH Plus foi inserido até o WL. A condensação lateral foi realizada em cada canal usando cones acessórios finos-médios (DiaDent, Burnaby, BC, Canadá) com a ajuda de um espalhador de dedo tamanho B (Dentsply Maillefer). O espalhador foi inicialmente introduzido 3 mm antes do WL e a compactação foi realizada até 6 mm coronais a partir deste ponto. O excesso coronário de guta-percha foi removido com um instrumento aquecido.

No grupo WVC, cada canal foi equipado com um cone de guta-percha Reciproc R40 (VDW; tamanho 40, 0,06 de afunilamento) que foi utilizado para aplicar o selante AH Plus nas paredes do canal. Um plugger (M Plugger; EIE/Analytic, Redmond, WA, EUA) que penetrava até 5 mm do WL foi selecionado. Uma unidade System B (SybronEndo, Orange, Califórnia, EUA) foi pré-configurada para 200°C durante a condensação do cone primário de guta-percha (down-pack) e para 100°C ao adaptar e condensar a porção apical do backfill, compactando incrementos de 2 mm de guta-percha aquecida; finalmente, a 250°C, o restante do cone secundário foi amolecido antes da condensação vertical. Nos grupos CLC e WVC, a força aplicada ao spreader ou plugger foi controlada usando uma balança digital doméstica e mantida a um máximo de 2 kg (Blum et al. 1997).

Após os procedimentos de preenchimento radicular, 1 mm coronal dos materiais de preenchimento foi removido, a cavidade preenchida com um material de preenchimento temporário (Cavit; 3M ESPE, Seefeld, Alemanha), e os dentes armazenados em água destilada estéril (37° C e 100% de umidade relativa) para garantir a completa cura do selante. Em seguida, foram realizados micro-CT scans pós-preenchimento radicular de cada espécime usando os mesmos parâmetros. Um único operador experiente realizou todos os procedimentos experimentais para evitar variabilidade entre operadores.

Avaliação de microfissuras dentinais

Um processo automático de sobreposição baseado no contorno externo da raiz utilizando 1000 interações com o software Seg3D v.2.1.5 (Instituto SCI do Instituto Nacional de Saúde - Instituto Nacional de Ciências Médicas Gerais CIBC Center, Bethesda, MD, EUA) co-registou as pilhas de imagens dos espécimes após a preparação do canal e após os procedimentos de preenchimento da raiz. Em seguida, as imagens seccionais das raízes mesiais foram analisadas por 3 examinadores previamente calibrados do nível de furcação até o ápice (n = 41.660) para identificar a presença de microfissuras dentinais. Primeiramente, as imagens pós-preenchimento foram analisadas e o número de seções transversais com defeito dentinal foi registrado. Posteriormente, as imagens seccionais correspondentes à pós-preparação foram examinadas para verificar a pré-existência de tal defeito dentinal. Para validar o processo de triagem, as análises de imagem foram repetidas duas vezes em intervalos de 2 semanas; em caso de divergência, as imagens foram examinadas ao mesmo tempo pelos três avaliadores até que um acordo fosse alcançado.

Resultados

No geral, 30,75% (n = 12.810) das imagens pré + pós-preenchimento exibiram defeitos dentinários. Microfissuras dentinárias após procedimentos de limpeza e modelagem foram observadas em 18,68% (n = 2.510), 15,99% (n = 2.389) e 11,34% (n = 1.506) das imagens seccionais dos grupos GC, CLC e WVC, respectivamente. Esta foi a mesma quantidade de defeitos observados nas imagens pós-preenchimento correspondentes, o que significa que os procedimentos de preenchimento de canal radicular com todas as técnicas testadas não geraram novas microfissuras.

Discussão

Este é o primeiro estudo que avalia a incidência de defeitos dentinários após o preenchimento de canal radicular utilizando uma metodologia de imagem não destrutiva. A tecnologia de micro-CT oferece a possibilidade de examinar a raiz antes de qualquer procedimento de canal radicular. Considerando que as condições gerais de armazenamento antes, durante e após os procedimentos endodônticos podem afetar a incidência de defeitos dentinários, no presente estudo, dentes extraídos armazenados em um meio líquido foram utilizados (Bürklein et al. 2013, Liu et al. 2013). Apesar de relatos recentemente não publicados que apontaram a ocorrência de fissuras espontâneas em fatias finas de seção transversal de dentina após um curto período de secagem, nenhuma nova microfissura foi observada durante os procedimentos de escaneamento nas condições não úmidas. Isso pode ser explicado porque a estrutura da raiz foi mantida intacta, já que nenhum procedimento de seccionamento foi realizado. Dessa forma, pode-se hipotetizar que a microestrutura da dentina é menos afetada pelas condições não úmidas do procedimento de escaneamento de 25 minutos do que quando a raiz é seccionada em fatias finas.

Os resultados presentes indicaram que as técnicas GC, CLC e WVC não estavam associadas ao desenvolvimento de novos defeitos dentinários, considerando que cada micro-fissura observada nas seções transversais após os procedimentos de preenchimento radicular também estava presente nas imagens correspondentes pós-preparação. Este resultado contrasta com os de estudos anteriores nos quais uma relação direta entre o preenchimento do canal e o desenvolvimento de micro-fissuras dentinárias foi demonstrada (Shemesh et al. 2009, Barreto et al. 2012, Kumaran et al. 2013, Topçuoğlu et al. 2014, Çapar et al. 2015). Shemesh et al. (2009) observaram que tanto a compactação lateral quanto as técnicas de preenchimento radicular passivo criaram defeitos dentinários, sendo que a primeira apresentou significativamente mais defeitos. Em outro estudo, também foi relatado que o grupo de compactação lateral teve significativamente mais defeitos dentinários do que o grupo controle preparado, mas não preenchido (Shemesh et al. 2010). Da mesma forma, Kumaram et al. (2013) descobriram que a compactação lateral produziu significativamente mais defeitos do que o preenchimento radicular passivo. Topçuoğlu et al. (2014) observaram defeitos dentinários em dentes preenchidos usando a técnica passiva, enquanto Çapar et al. (2015) mostraram que apenas 1 nova fissura foi observada após os procedimentos de preenchimento com cone único. Por outro lado, Barreto et al. (2012) não encontraram diferenças em relação à incidência de defeitos dentinários ao comparar canais preparados preenchidos com diferentes técnicas. A discrepância dos resultados presentes com os anteriormente relatados pode ser explicada por diferenças no desenho metodológico, incluindo dissimilaridades em relação aos protocolos de preenchimento, métodos de observação, seleção de amostras e também a nomenclatura utilizada para classificar os defeitos (Versiani et al. 2015).

A associação das técnicas de preenchimento de canal radicular com o desenvolvimento de defeitos dentinários tem sido amplamente baseada em métodos de seccionamento radicular com visualização direta dos espécimes por microscopia óptica (Shemesh et al. 2009, Barreto et al. 2012, Kumaran et al. 2013, Topçuoğlu et al. 2014, Çapar et al. 2015). Este procedimento tem a desvantagem de sua natureza destrutiva, que foi provavelmente a principal causa dos resultados relatados. Na maioria desses estudos, os grupos de controle utilizaram dentes não preparados nos quais nenhum defeito dentinário foi observado (Shemesh et al. 2009, Kumaran et al. 2013, Topçuoğlu et al. 2014, Çapar et al. 2015); no entanto, nesses grupos, os autores não levaram em conta o potencial dano à dentina radicular produzido pela ação combinada da preparação mecânica do canal e do preenchimento, o ataque químico do irrigante à base de NaOCl e os procedimentos de seccionamento. Essa falha metodológica foi recentemente destacada em dois estudos de micro-CT nos quais a preparação do canal radicular com diferentes sistemas de níquel-titânio não induziu a formação de novas microfissuras dentinárias (De-Deus et al. 2014, 2015b). Curiosamente, nos três estudos que utilizaram os mesmos métodos convencionais de seccionamento radicular, defeitos dentinários também foram observados no grupo de controle não tratado (Barreto et al. 2012, Bürklein et al. 2013, Arias et al. 2014). Os autores associaram sua presença a forças excessivas de mastigação ou extração aplicadas às raízes (Barreto et al. 2012, Arias et al. 2014).

Ainda se pode argumentar que, em comparação com a avaliação microscópica, a imagem de saída do micro-CT pode ter baixa resolução, resultando em um limiar reduzido para avaliar a formação de novos defeitos dentinários. Em comparação com a tomografia convencional, a tecnologia de micro-CT utiliza raios-X de alta energia com pontos focais menores, detectores mais finos e mais densamente empacotados e tempos de exposição mais longos, que são mais eficazes na penetração de materiais densos, permitindo uma resolução espacial que é muito superior em comparação com várias saídas de imagem em seções transversais adquiridas com microscópios. Na maioria desses estudos, a ampliação microscópica varia de 8X a 25X (Bier et al. 2009, Shemesh et al. 2009, Bürklein et al. 2013, Hin et al. 2013, Liu et al. 2013, Abou El Nasr & Abd El Kader 2014, Arias et al. 2014, Arslan et al. 2014, Kansal et al. 2014, Priya et al. 2014, Adl et al. 2015, Aydin et al. 2015, Karataş et al. 2015, Ustun et al. 2015). Em uma investigação preliminar pelos autores presentes (dados ainda não publicados), foi realizada uma investigação de micro-CT de várias faixas e extensões de fatias dentinárias com defeito positivo para abordar se a extensão total das microfissuras dentinárias visualizadas sob estereomicroscopia convencional também foram observadas através de imagens em seções transversais de micro-CT. Os resultados confirmaram, no entanto, a confiabilidade desta tecnologia contemporânea para detectar defeitos dentinários, uma vez que nenhum defeito observado na estereomicroscopia foi não detectado pelo micro-CT.

A tecnologia de micro-CT não destrutiva também possui várias vantagens em relação à abordagem bem estabelecida de seção de raízes. Enquanto a última permite a análise de apenas algumas fatias por dente, o que pode resultar em perda de informação, o método de micro-CT altamente preciso (De-Deus et al. 2014, 2015a, 2015b) possibilita a avaliação de centenas de fatias por amostra. Isso explica a menor frequência de micro-fissuras dentinais observadas em grupos de controle de modelos de seção de raízes em comparação com estudos de micro-CT (De-Deus et al. 2014, 2015b). Além disso, essa nova tecnologia permite não apenas a visualização de defeitos dentinais preexistentes, mas também sua localização precisa ao longo da raiz, antes e depois do preenchimento do canal, melhorando a validade interna do experimento, uma vez que cada espécime atua como seu próprio controle. Além disso, a tecnologia de micro-CT permite sobrepor experimentos adicionais nos mesmos espécimes, acompanhando o desenvolvimento de defeitos dentinais após retratamento de canal radicular, preparação de espaço pós-operatório e procedimentos de remoção.

Legenda da figura

Figura 1 (a) Modelo 3D de uma raiz mesial de um primeiro molar mandibular apresentando uma micro-fissura em seu aspecto distal. (b-c) seções transversais representativas do terço coronal da mesma raiz após a preparação e preenchimento do canal radicular, mostrando respectivamente que a linha de fratura muda de posição de acordo com o nível da seção. Enquanto nas primeiras 3 seções a fratura seria classificada como uma 'fratura completa', nas outras seções, a extensão da mesma fratura levaria a classificá-la então como 'fraturas incompletas' ou fraturas não relacionadas aos canais radiculares. (d) Imagem mostrando a visão 3D da micro-fissura na raiz mesial preenchida.

Conclusão

Nas condições deste estudo, pode-se concluir que os procedimentos de preenchimento radicular com as técnicas GC, CLC e WVC não induziram o desenvolvimento de novas microfissuras dentinárias.

Autores: G. De-Deus, F. G. Belladonna, E. J. N. L. Silva, E. M. Souza, J. C. A. Carvalhal, R. Perez, R. T. Lopes, M. A. Versiani

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