Zona de perigo anatômica reconsiderada: um estudo de micro-CT sobre a espessura da dentina em molares mandibulares

Resumo

Objetivo: Investigar a menor espessura de dentina nos canais mesiais de molares mandibulares ao longo dos terços cervical e médio da raiz por meio de uma tecnologia de tomografia computadorizada de microescala (micro-CT) e análise de imagem digital.

Metodologia: Cinquenta raízes mesiais de molares mandibulares com dois canais independentes (mesiobucal e mesiolingual), nos níveis coronal e médio, foram selecionadas e escaneadas em um dispositivo de micro-CT. Após os procedimentos de reconstrução, aproximadamente 468 cortes por raiz cobrindo os 7 mm abaixo da área de furcação da raiz mesial foram analisados para medir a menor espessura de dentina (zona de perigo [DZ]) em cada corte das regiões distal e mesial dos canais mesiais por meio de um processo de segmentação automática.

Resultados: Os valores de DZ nos canais mesiobucais variaram de 0,67 a 1,93 mm, com uma média de 1,13 ± 0,21 mm. Para os canais mesiolinguais, a DZ variou de 0,77 a 1,89 mm, com uma média de 1,10 ± 0,21 mm. Não houve correspondência na DZ entre os canais mesiobucais e mesiolinguais no mesmo nível de seção transversal em 71% dos espécimes. Além disso, a menor espessura de dentina estava voltada para a região mesial das raízes em 22% e 18% dos canais mesiolinguais e mesiobucais, respectivamente.

Conclusões: A menor espessura de dentina foi no plano mesial das raízes em cerca de 40% dos canais. A localização vertical da DZ em relação à área de furcação estava no terço médio da raiz.

Introdução

Perfurações no meio da raiz são normalmente causadas por sobreinstrumentação em uma parede dentinária já fina, o que pode comprometer seriamente o resultado do tratamento de canal radicular (Estrela et al. 2018). Essas perfurações foram historicamente relacionadas à área distal das raízes mesiais em molares mandibulares, e assim, Abou-Rass et al. (1980) introduziram o conceito de ‘zona de perigo’ (DZ) no início da década de 1980. De fato, esses autores relataram formalmente o que clínicos experientes já sabiam: frequentemente, os canais mesiais de molares mandibulares não assumem uma posição central na raiz, com a área distal entre o canal e a bifurcação da raiz sendo relativamente fina, a chamada DZ, que é mais vulnerável a perfurações por estripamento. Por outro lado, a zona de segurança foi descrita como a área mesial da raiz mesial com uma camada de dentina mais espessa, que muitas vezes é minimamente instrumentada por instrumentos endodônticos. Em resumo, Abou-Rass et al. (1980) destacou a importância dessa área anatômica durante a modelagem do canal e, desde então, muitos estudos avaliaram a segurança de várias técnicas de preparação em canais mesiais de molares mandibulares (Garcia Filho et al. 2003, Akhlaghi et al. 2010, Silva et al. 2017).

A anatomia da DZ, bem como a avaliação das técnicas de preparação de canais e instrumentos, tem sido baseada em abordagens destrutivas e invasivas (ou seja, métodos de seção) (Garcia Filho et al. 2003, Akhlaghi et al. 2010). Isso leva a sérias limitações experimentais, pois permite a análise de apenas algumas fatias por raiz.

No início dos anos 2000, a introdução da tomografia computadorizada micro (micro-CT) abriu novas possibilidades para a pesquisa endodôntica, uma vez que essa tecnologia permite avaliações longitudinais bidimensionais (2D) e tridimensionais (3D) precisas e não destrutivas (Peters et al. 2001, 2003, De-Deus et al. 2015, 2016, Silva et al. 2017), porque o micro-CT é baseado em uma fonte de raios X poderosa, que permite a visualização e medição das estruturas externas e internas de um objeto opaco sem a necessidade de preparação prévia da amostra ou fixação química. Por exemplo, o micro-CT com modelagem matemática forneceu informações sobre as espessuras da dentina em intervalos de 1 mm (Harris et al. 2013). No entanto, informações morfológicas detalhadas sobre a DZ permanecem inconsistentes, escassas e às vezes controversas, uma vez que a avaliação de apenas algumas seções transversais por amostra é bastante sem sentido, especialmente ao usar a tecnologia micro-CT. Lee et al. (2015) parece ser o único estudo de micro-CT que utilizou alta resolução e intervalos de fatias menores (0,1 mm). Portanto, um estudo anatômico abrangente das zonas de perigo e segurança nas raízes mesiais dos molares mandibulares é oportuno e pode ajudar a reduzir o risco de perfurações no meio da raiz em direção à área de furcação ou uma perda desnecessária de tecido dentinário sadio, que parece contribuir para a sobrevivência a longo prazo dos dentes (Soares et al. 2008).

O estudo atual tem uma natureza descritiva e foi projetado para investigar a menor espessura de dentina nos canais mesiais dos molares mandibulares ao longo dos terços cervical e médio da raiz por meio da tecnologia de micro-CT e análise de imagem digital.

Materiais e métodos

Seleção da amostra e imagem

O presente estudo ex vivo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Federal Fluminense. Inicialmente, cem raízes mesiais moderadamente curvadas (10–20°) de primeiros e segundos molares mandibulares, selecionadas de acordo com o método de Schneider (Schneider 1971), com 10 ± 1 mm de comprimento, foram imageadas com um scanner de micro-CT (SkyScan 1173; Bruker microCT, Kontich, Bélgica) a 14,25 lm (tamanho do pixel), 70 kV, 114 mA, rotação de 180° em torno do eixo vertical, passo de rotação de 0,7°, tempo de exposição da câmera de 250 milissegundos e média de quadros de 4, utilizando um filtro de alumínio de 1 mm de espessura. As imagens foram reconstruídas (NRecon v. 1.7.1.6; Bruker microCT) com parâmetros semelhantes para endurecimento do feixe (35–45%), correção de artefatos de anel (3–5) e limites de contraste (0–0,05). Em seguida, cinquenta raízes mesiais com dois canais independentes (mesiobucal e mesiolingual), nos níveis coronal e médio, foram selecionadas. Nenhum dos espécimes apresentava obturação radicular, cárie radicular, fissuras, fraturas e reabsorção interna ou externa.

Análise de imagem

O volume de interesse foi selecionado estendendo-se do nível de furcação até 3 mm do ápice anatômico das raízes mesiais, correspondendo a aproximadamente 468 fatias por raiz, totalizando 23400 fatias. Uma rotina de análise de imagem foi desenvolvida para medir a espessura mínima da dentina a partir dos aspectos distal e mesial dos canais mesiais dos molares mandibulares, utilizando um plug-in BoneJ previamente validado (Doube et al. 2010) implementado no software Fiji/ImageJ (Fiji v.1.51n; Madison, WI, EUA). Primeiro, um filtro mediano 3D foi aplicado às pilhas para reduzir o ruído geral (Neves et al. 2015) e a dentina foi binarizada usando um algoritmo de limiar mínimo. Em seguida, o plug-in BoneJ foi utilizado para identificar a posição e medir a menor espessura da dentina em cada fatia para ambos os canais mesiais.

Um mapeamento tridimensional da espessura da dentina foi criado e salvo para espessura de estrutura no software CTAn v.1.15 (Bruker microCT), e carregado no software CTVox v.3.3 (Bruker microCT) para gerar modelos 3D codificados por cores das raízes mesiais dos molares mandibulares.

Resultados

A Tabela 1 apresenta dados descritivos para todos os espécimes em relação à menor espessura de dentina (DZ) e sua localização em relação à área de furcação. A Tabela 2 mostra a localização da DZ para todos os espécimes de acordo com a distância da área de furcação distribuída em intervalos de 1 mm.

Os valores de DZ nos canais mesiobucais variaram de 0,67 a 1,93 mm, com uma média de 1,13 ± 0,21 mm. Para os canais mesiolinguais, o DZ variou de 0,77 a 1,89 mm, com uma média de 1,10 ± 0,21 mm. Não houve correspondência no DZ entre os canais mesiobucais e mesiolinguais no mesmo nível de seção transversal em 71% dos espécimes. Além disso, o DZ estava direcionado para a região mesial das raízes em 22% e 18% dos canais mesiolinguais e mesiobucais, respectivamente (Figs 1 e 2).

A Figura 3 mostra representações codificadas por cores da espessura da dentina ao longo das raízes mesiais de cinco molares mandibulares representativos. A análise qualitativa demonstrou que a posição não centralizada dos canais mesiais e a forma assimétrica da raiz resultaram em espessuras variáveis da dentina em diferentes níveis e direções, incluindo áreas em direção ao aspecto mesial da raiz em alguns casos.

Discussão

O estudo atual forneceu dois resultados inovadores sobre a DZ anatômica. Primeiro, a menor espessura de dentina estava voltada para o plano mesial das raízes em cerca de 40% dos canais (22% e 18% dos canais mesiolinguais e mesiobucais, respectivamente). Em segundo lugar, a localização vertical da DZ em relação à área de furcação estava voltada para o terço médio da raiz.

Dados originais relevantes revelados pelo presente estudo foram sobre a posição da DZ no plano transversal da raiz. Tradicionalmente, a compreensão do conceito clássico da DZ refere-se à área distal entre o espaço do canal principal e a bifurcação da raiz, que possui a dentina mais fina e é mais propensa ao desenvolvimento de perfurações em tira. No entanto, os resultados atuais revelaram que a DZ estava deslocada em direção à área de furcação em apenas 60% das seções transversais avaliadas. Nas outras 40% das fatias, a dentina mais fina estava localizada na região mesial das raízes, o que contrasta com a visão geralmente aceita (Abou-Rass et al. 1980). Também utilizando uma análise de imagem por micro-CT, Lee et al. (2015) encontrou a parede do canal radicular mais fina na porção mesial da raiz em entre 15% e 33% dos espécimes, o que é consistente com os resultados presentes.

O DZ avaliado no presente estudo estava localizado até 4 mm abaixo da área de furcação em apenas 35% dos espécimes, enquanto a maioria das amostras revelou que o DZ estava entre 4 e 7 mm abaixo da área de furcação. Em outras palavras, os DZs propensos a perfuração por estripamento ou perda desnecessária de dentina estão mais próximos do terço médio da raiz (4,37 ± 1,68 mm abaixo da área de furcação) do que relatado anteriormente (Tabela 1). Esta descoberta é inovadora na medida em que informações anteriores descreveram que a posição anatômica do DZ está concentrada até 4 mm abaixo do nível de furcação (Kessler et al. 1983, Berutti & Fedon 1992, Garcia Filho et al. 2003, Sauáia et al. 2010, Tabrizizadeh et al. 2010, Akhlaghi et al. 2015).

Vale mencionar que a espessura média mínima de dentina ao longo das superfícies distais nas raízes mesiais de molares mandibulares encontrada neste estudo foi de 0,67 mm, que é menor do que geralmente relatado na literatura: Lim & Stock (1987) = 0,94 mm, Garcia Filho et al. (2003) = 0,79 mm, Kessler et al. (1983) = 1,08 mm, Akhlaghi et al. (2015) = 1,05 mm, Berutti & Fedon (1992) = 1,2 mm e Tabrizizadeh et al. (2010) = 1,3 mm. As informações sobre os menores valores de espessura de dentina foram criadas principalmente a partir de investigações baseadas em métodos de seccionamento destrutivo e observação direta por microscopia óptica de algumas fatias das raízes mesiais. Uma exceção é um estudo de tomografia computadorizada de feixe cônico com baixa resolução espacial (Akhlaghi et al. 2015). A outra exceção é um estudo de micro-CT que revelou valores de 0,81 mm, mas as medições foram feitas apenas 1,5 mm abaixo da área de furcação (Harris et al. 2013). As descobertas originais apresentadas neste estudo são provavelmente uma consequência do avanço metodológico alcançado com a interação entre a tecnologia de imagem de micro-CT e uma rotina computacional automática para análise e processamento de imagens digitais. De fato, o corpo acumulado de evidências sobre o DZ foi criado essencialmente com base em métodos destrutivos e observação direta por microscopia de algumas seções radiculares por dente (Kessler et al. 1983, Berutti & Fedon 1992, Garcia Filho et al. 2003, Sauáia et al. 2010, Tabrizizadeh et al. 2010). Além disso, mesmo estudos que utilizaram tecnologia de imagem de micro-CT realizaram apenas a avaliação de algumas imagens em seções transversais (Harris et al. 2013, Ordinola-Zapata et al. 2019). Neste estudo, foi realizado um mapeamento 3D completo da espessura da dentina ao longo de todo o terço cervical e médio, gerando dados de centenas de seções transversais por raiz. Além disso, as medições realizadas por uma rotina computacional automática são mais robustas e confiáveis. Notavelmente, a análise automatizada permitiu a medição rápida de milhares de fatias, tornando o experimento menos demorado e trabalhoso. Além disso, a idade dos dentes é uma variável não controlada que pode ter influenciado os resultados presentes, pelo menos em algum grau. Dentes armazenados foram utilizados com informações desconhecidas sobre a idade; uma vez que a idade afeta o tamanho geral do canal, é provável que afete a espessura geral da dentina.

Conclusões

A menor espessura de dentina em molares mandibulares primeiros e segundos extraídos estava voltada para o plano mesial das raízes em aproximadamente 40% dos canais, enquanto a localização vertical geral da DZ estava voltada para o terço médio da raiz.

Autores: G. De-Deus, E. A. Rodrigues, F. G. Belladonna, M. Simões-Carvalho, D. M. Cavalcante, D. S. Oliveira, E. M. Souza, K. A. Giorgi, M. A. Versiani, R. T. Lopes, E. J. N. L. Silva, S. Paciornik

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