Avaliação por Micro-CT da qualidade do preenchimento radicular em canais em forma oval

Resumo

Objetivo: Avaliar os volumes percentuais de materiais de preenchimento e vazios em canais de forma oval preenchidos com técnicas de compactação lateral a frio ou compactação vertical a quente, utilizando microtomografia computadorizada (micro-CT).

Metodologia: Vinte e quatro dentes pré-molares maxilares de raiz única com canais de forma oval foram selecionados, e os canais radiculares preparados e atribuídos a dois grupos (n = 12), de acordo com a técnica de preenchimento: compactação lateral a frio (CLC) ou compactação vertical a quente (WVC). Cada espécime foi escaneado usando um dispositivo de micro-CT a uma resolução isotrópica de 12,5 μm. Os volumes percentuais de materiais de preenchimento radicular e vazios foram calculados, e os dados foram analisados estatisticamente usando o teste t de Student e o teste de Friedman, com um nível de significância de 5%.

Resultados: No geral, os volumes percentuais médios de guta-percha, selante e vazios foram 82,33 ± 3,14, 13,42 ± 2,91 e 4,26 ± 0,74 no grupo CLC e 91,73 ± 4,48, 7,70 ± 4,44 e 0,57 ± 0,44 no grupo WVC, respectivamente, com uma diferença estatisticamente significativa entre os grupos (P < 0,05). No nível apical, as diferenças nos volumes percentuais de materiais de preenchimento e vazios entre os grupos não foram significativas (P > 0,05).

Conclusões: Nenhum preenchimento radicular estava livre de vazios. A compactação vertical quente produziu um volume significativamente maior de guta-percha e uma porcentagem significativamente menor de vazios do que os alcançados com a compactação lateral fria. A distribuição do selante e dos vazios dentro do espaço do canal radicular após o preenchimento radicular foi imprevisível, independentemente da técnica utilizada.

Introdução

Os principais objetivos do tratamento de canal radicular são desbridar e desinfetar o espaço do canal radicular na maior extensão possível e selar os canais da maneira mais eficaz possível, visando estabelecer ou manter tecidos periapicais saudáveis (Whitworth 2005). Os métodos e materiais utilizados para o preenchimento de canais radiculares são numerosos (Leduc & Fishelberg 2003, Flores et al. 2011, Borges et al. 2012). Os preenchimentos radiculares convencionais consistem em um material de núcleo, geralmente guta-percha, que deve ser adaptado de perto à parede do canal, e um cimento que sela a interface entre o núcleo e a dentina (Schilder 1967, Leduc & Fishelberg 2003, Mirfendereski et al. 2009).

A compactação lateral a frio é a técnica de preenchimento mais comumente ensinada e praticada em todo o mundo (Leduc & Fishelberg 2003) e é considerada o padrão contra o qual outras técnicas de preenchimento devem ser avaliadas (Whitworth 2005, De-Deus et al. 2008b). Apesar de ser previsível e relativamente simples de executar em canais regularmente afilados, os preenchimentos radiculares quando colocados usando uma técnica de compactação lateral podem carecer de homogeneidade e, assim, resultar em uma grande quantidade de selante (De-Deus et al. 2008a). Áreas preenchidas por selante são mais vulneráveis porque os selantes podem se dissolver ao longo do tempo (Versiani et al. 2006, Flores et al. 2011, Borges et al. 2012) e vazamentos podem ocorrer. Em uma tentativa de superar essa limitação, técnicas de compactação a quente foram desenvolvidas (Schilder 1967). Geralmente, essas técnicas consistem em preencher o espaço do canal radicular com guta-percha termoplastificada e uma fina camada de selante; subsequentemente, um plugger a frio é usado para condensar apicalmente o material de preenchimento no canal (De-Deus et al. 2008b, Angerame et al. 2012). À medida que a guta-percha é aquecida, ela se torna mais plástica e se adapta a irregularidades e excessos, especialmente em canais radiculares em forma oval (De-Deus et al. 2008b). No entanto, as técnicas de guta-percha termoplastificada também têm desvantagens. À medida que a guta-percha é aquecida, ela se expande e, durante o resfriamento, contrai (1–2%), o que pode resultar em vazios e lacunas ao longo do preenchimento radicular (Peng et al. 2007, Moeller et al. 2013).

Em muitos estudos, a porcentagem da área preenchida com guta-percha tem sido utilizada (Wu et al. 2002, Van der Sluis et al. 2005, De-Deus et al. 2008a,b) como uma medida substituta da qualidade do preenchimento radicular (Wolf et al. 2014). A maioria desses procedimentos permite apenas uma avaliação parcial dos preenchimentos radiculares e alguns podem causar danos irreversíveis aos espécimes (Wu et al. 2002, Van der Sluis et al. 2005, De-Deus et al. 2008a,b, Mirfendereski et al. 2009, Souza et al. 2009). Isso pode levar a imprecisões porque algum material de preenchimento pode ser perdido durante a preparação da amostra (Mirfendereski et al. 2009). Assim, um modelo experimental ideal deve permitir a preservação da integridade da amostra para evitar danos estruturais irreversíveis (Somma et al. 2011, Versiani et al. 2013a,b). Na última década, a tecnologia de microtomografia computadorizada não destrutiva (micro-CT) surgiu como uma ferramenta de imagem importante para avaliar preenchimentos radiculares (Jung et al. 2005, Phides & Hoshino 2008, Hammad et al. 2009, Mirfendereski et al. 2009, Metzger et al. 2010, Somma et al. 2011, Zaslansky et al. 2011, Zogheib et al. 2011, 2013, Angerame et al. 2012, El-Ma’aita et al. 2012, Moeller et al. 2013, Naseri et al. 2013, Wolf et al. 2014), superando algumas limitações dos estudos anteriores (Mirfendereski et al. 2009).

Considerando que a distribuição tridimensional de vazios é importante para entender como diferentes procedimentos de preenchimento impactam na distribuição de material e vazios dentro do canal radicular, o objetivo deste estudo ex vivo foi avaliar o volume percentual de materiais de preenchimento e vazios em canais de forma oval preenchidos com técnicas de compactação lateral a frio ou compactação vertical a quente, utilizando análise de micro-CT. A hipótese nula testada foi que não havia diferença significativa no volume percentual dos materiais de preenchimento e vazios produzidos por essas técnicas.

Materiais e métodos

Cálculo do tamanho da amostra

O tamanho total da amostra para este estudo foi calculado após a estimativa do tamanho do efeito do percentual de vazios e lacunas promovidos pela compactação lateral a frio usando uma abordagem de micro-CT, conforme relatado por Hammad et al. (2009). Dos 12 amostras utilizadas em cada grupo, os autores relataram que o percentual de vazios e lacunas variou de 1,02 ± 0,14 (grupo controle) a 4,28 ± 1,44 (grupo experimental). Seguindo a família de testes t e a diferença entre duas médias independentes (G*Power 3.1.7 para Windows, Heinrich Heine, Universität Düsseldorf), um tamanho de efeito calculado de 3,07 foi inserido. O erro tipo alfa foi de 0,05 e a potência beta de 0,95 também foram especificados. Com base nesses parâmetros, um total de 10 amostras foi indicado como o tamanho mínimo ideal necessário para observar esse mesmo efeito.

Seleção de amostras

Este estudo foi aprovado pelo comitê de ética local (protocolo 218/2012). Cento premolares maxilares humanos de raiz única, com ápices totalmente formados, extraídos por razões periodontais ou ortodônticas, foram obtidos de um conjunto de dentes e decoronados. O gênero e a idade do paciente eram desconhecidos. Radiografias periapicais preliminares foram tiradas nas direções buco-lingual e mesio-distal para cada dente. Todos os dentes com mais de um canal radicular, istmo, reabsorção, calcificações ou curvatura apical foram excluídos. Para obter um contorno geral da anatomia interna, bem como o cálculo do volume e da área de superfície dos canais radiculares, esses dentes foram pré-digitalizados em uma resolução relativamente baixa de 68 μm usando um scanner de micro-CT (SkyScan 1172; Bruker-microCT, Kontich, Bélgica) a 90 kV e 112 μA. Seções transversais axiais da estrutura interna das amostras foram adquiridas após procedimentos de reconstrução (software NRecon versão 1.6.3; Bruker-microCT). Com base em uma avaliação fatia a fatia, as fatias em 5 e 8 mm, tomando o ápice radicular como ponto de referência, foram determinadas e o canal radicular contornado. Os diâmetros mínimo e máximo do canal radicular nesses níveis foram medidos usando o software DataViewer versão 1.4.4 (Brucker-microCT). Com base nesse conjunto de imagens pré-digitalizadas, 24 dentes com uma razão de canal de diâmetro longo para curto de mais de 2, no nível de 5 mm, e 3, no nível de 8 mm, foram selecionados e armazenados em solução de timol a 0,1% a 5 °C.

Os espécimes foram então pareados com base no comprimento, volume e área de superfície dos canais radiculares. Um espécime de cada par foi designado aleatoriamente para um dos dois grupos experimentais (n = 12). Após verificar a suposição de normalidade (teste de Shapiro–Wilk), o grau de homogeneidade (linha de base) dos dois grupos, em relação ao comprimento, volume e área de superfície do canal radicular, foi confirmado usando o teste t de Student, com um nível de confiança definido em 5%.

Preparação do canal radicular

Após serem lavados em água corrente por 24 h, cavidades de acesso convencionais foram preparadas. A patência apical foi confirmada pela inserção de um arquivo 10K através do forame apical antes e após a conclusão da preparação do canal radicular. O comprimento de trabalho (WL) foi estabelecido a 1 mm do comprimento do canal, e um único operador experiente realizou todas as preparações dos canais. Em seguida, os canais radiculares foram ampliados em série com instrumentos rotatórios Revo-S NiTi (Micro-Mega, Besançon, França) acionados por um motor controlado por torque (W&H, Bürmoos, Áustria) configurado para 300 rpm usando um movimento suave de entrada e saída. Este sistema é composto por dois instrumentos para procedimentos de modelagem e limpeza (SC1 e SC2) e um instrumento de acabamento (SU). Esses instrumentos foram usados de maneira coroa-para-baixo até o WL, resultando em um terço apical moldado para um tamanho 25, 0,06 de afunilamento. Em seguida, a sequência foi completada usando os instrumentos Apical Shaper (AS30, AS35 e AS40, afunilados em 0,06) até o WL. A ampliação apical foi realizada usando um arquivo K manual tamanho 45 (Mani Co, Tóquio, Japão). Dois canais foram preparados com um conjunto de instrumentos rotatórios Revo-S NiTi. Os instrumentos foram retirados quando a resistência foi sentida e trocados pelo próximo instrumento. Durante o procedimento de preparação, os canais foram irrigados com 2 mL de NaOCl a 5% entre cada instrumento, administrados em uma seringa com uma agulha de 30 gauge colocada 1 mm abaixo do WL. Após a preparação, uma lavagem final com 2 mL de solução salina foi realizada e os canais radiculares foram secos com pontos de papel.

Preenchimento de canal radicular

Um lançamento de moeda foi utilizado para definir qual dos grupos experimentais (n = 12) seria tratado com cada uma das seguintes técnicas de preenchimento: compactação lateral a frio (CLC) ou compactação vertical a quente (WVC). O selante AH Plus (Dentsply De Trey GmbH, Konstanz, Alemanha) foi preparado de acordo com as instruções do fabricante, e um volume total de 14 mm³ foi introduzido em cada canal radicular usando um arquivo manual tamanho 40, 0,02 de afilamento (Mani Inc., Tochigi, Japão).

No grupo CLC, um cone de guta-percha tamanho 45, 0,02 de afilamento pré-ajustado (Diadent Group International, Chongchong Buk Do, Coreia) foi inserido até o comprimento de trabalho total. A compactação lateral foi alcançada usando cones de guta-percha acessórios tamanho F (Diadent Group International) até que um espalhador de dedo tamanho 25 (VDW, Antaeos, Munique, Alemanha) pudesse penetrar não mais do que 3 mm no canal. Um instrumento aquecido foi utilizado para seccionar o excesso coronal, após o qual o preenchimento foi compactado verticalmente. No grupo WVC, a guta-percha termoplástica foi injetada no canal em pequenos incrementos usando o Sistema de Obturacão Dia-Gun (North Fraser Way, Burnaby, BC, Canadá). A pressão com um plugger de tamanho adequado (Medesy SRL, Maniago, Itália) foi realizada para compactar a guta-percha. Os espécimes foram radiografados nas direções buco-lingual e mesio-distal para confirmar a adequação do preenchimento e, em seguida, armazenados (37 °C, 100% de umidade) por 3 semanas para permitir a completa cura do selante. Se vazios fossem observados no preenchimento radicular, o espécime foi substituído.

Análise de Micro-CT

Cada dente foi levemente seco e montado em um suporte personalizado, e a análise dos materiais de preenchimento foi realizada usando um sistema de micro-CT (SkyScan 1172; Bruker-microCT). As raízes foram escaneadas a 90 kV, 112 μA e um tamanho de pixel isotrópico de 12,5 μm, resultando em 900–1100 seções transversais por espécime. O escaneamento foi realizado por rotação de 180° em torno do eixo vertical, tempo de exposição da câmera de 2600 ms, passo de rotação de 0,6° e média de quadros de 2, aplicando filtragem média dos dados. Os raios X foram filtrados com alumínio de 500 μm e um filtro de cobre de 38 μm de espessura. Uma correção de campo plano foi realizada no dia, antes do escaneamento, para corrigir variações na sensibilidade dos pixels da câmera. Seções transversais axiais da estrutura interna das amostras foram reconstruídas usando o NRecon versão 1.6.3 (Bruker-microCT) com uma correção de endurecimento do feixe de 15%, suavização de três e um intervalo de coeficiente de atenuação de —0,002 a 0,15.

Para o cálculo do volume e representações de superfície dos materiais de preenchimento, as imagens originais em escala de cinza foram processadas com uma leve filtragem gaussiana passa-baixa para redução de ruído e um limiar de segmentação automático foi utilizado para separar a dentina radicular da guta-percha, selante e vazios, usando o software CTAn versão 1.12 (Bruker-microCT). Este processo envolve escolher a faixa de níveis de cinza para cada material de preenchimento, dentina ou vazio, necessário para obter uma imagem composta apenas por pixels pretos e brancos. O alto contraste dos materiais de preenchimento em comparação com a dentina resultou em uma excelente segmentação dos espécimes. Separadamente e para cada fatia, regiões de interesse foram escolhidas para permitir o cálculo do volume (em mm³) dos materiais de preenchimento e dos vazios. Representações de superfície poligonais de dentina, guta-percha, selante e vazios foram construídas no software CTAn versão 1.12 (Bruker-microCT) e avaliadas qualitativamente usando o software CTVol versão 2.2.1 (Bruker-microCT). Neste estudo, considerando que não foi possível distinguir vazios, lacunas e trilhas de espalhador a partir das imagens de micro-CT, todas as áreas sem material de preenchimento dentro do espaço do canal radicular após os procedimentos de preenchimento foram consideradas como vazios. Canais laterais ou acessórios não foram considerados na análise.

Análise estatística

O volume de guta-percha, selante e vazios foi expresso como a porcentagem do volume do canal radicular após os procedimentos de moldagem e limpeza. O volume total do canal radicular foi considerado como a soma dos volumes previamente calculados para os materiais de preenchimento e vazios. Os testes de Shapiro–Wilk e Levene foram utilizados para testar a suposição de normalidade e a igualdade de variância entre os conjuntos de dados, respectivamente, que foram apresentados como médias percentuais e desvios padrão. Os dados foram distribuídos normalmente entre os grupos (P > 0,05) e foram comparados estatisticamente usando o teste t de Student. Dentro do grupo, os dados foram assimétricos (P < 0,05) e, portanto, comparados usando o teste de Friedman. O nível de significância foi estabelecido em 5% (SPSS versão 17.0 para Windows, SPSS Inc., Chicago, IL, EUA).

Resultados

A média percentual (desvio padrão) e a faixa percentual de volume dos materiais de preenchimento (guta-percha e selante) e vazios estão resumidas na Tabela 1. No geral, a distribuição do selante e dos vazios dentro do espaço do canal radicular após os procedimentos de preenchimento foi imprevisível, independentemente do método de preenchimento radicular.

O grupo WVC teve volumes percentuais de materiais de preenchimento maiores do que o grupo CLC (P < 0,05). Nenhuma das técnicas de preenchimento foi capaz de preencher completamente o espaço do canal radicular; no grupo WVC, foi observado um intervalo de volume percentual de vazios significativamente menor (0,09–1,57) (P < 0,05). As Figuras 1 e 2 mostram a maior quantidade de vazios e selante ao longo do canal radicular no grupo CLC, enquanto no grupo WVC, a guta-percha preencheu quase todo o espaço do canal radicular. No grupo CLC, vários cones de guta-percha foram observados pressionados firmemente juntos com selante, que permaneceu em contato direto com a dentina. A presença de trilhas de espalhador desprovidas de selante também foi observada. No grupo WVC, o material de preenchimento sólido plastificado penetrou no selante, formando uma estrutura não uniforme com menos vazios e melhor adaptação às paredes do canal (Fig. 2).

A análise dos terços do canal mostrou que o grupo WVC teve um volume de vazio significativamente menor do que o grupo CLC nos terços coronal e médio (P < 0,05). Nenhuma diferença estatística entre os grupos foi observada no volume de guta-percha e selante no nível médio (P > 0,05). No nível apical, as diferenças na porcentagem do volume de materiais de preenchimento e vazios entre os grupos não foram significativas (P > 0,05). Dentro do grupo, a porcentagem do volume de vazios no terço apical foi significativamente maior do que nos terços médio e coronal no grupo WVC (P < 0,05); em contraste, o grupo CLC teve mais vazios no nível coronal em comparação com o terço apical (P < 0,05).

Discussão

Considerando que a distribuição geral dos materiais de preenchimento e vazios dentro do espaço do canal radicular foi significativamente diferente na comparação entre as técnicas CLC e WVC, a hipótese nula foi rejeitada. No entanto, apesar da técnica WVC resultar em preenchimentos radiculares mais densos, nenhuma das técnicas proporcionou um preenchimento radicular livre de vazios, corroborando estudos anteriores utilizando métodos convencionais (Wu et al. 2002, De-Deus et al. 2008a,b) ou métodos de micro-CT (Hammad et al. 2009, Angerame et al. 2012, Moeller et al. 2013).

A incidência de vazios dentro dos preenchimentos radiculares pode ser afetada por muitos fatores, como a configuração anatômica do sistema de canais, a qualidade da preparação do canal, a consistência e o volume do selante, a experiência do operador e a técnica utilizada. Em estudos anteriores, os volumes percentuais de vazios analisados tridimensionalmente em canais preenchidos com técnicas CLC usando selantes à base de resina foram de 4,10 ± 2,70 (EndoREZ) e 4,28 ± 1,44 (RealSeal) (Hammad et al. 2009), enquanto os volumes percentuais com técnicas WVC usando selante AH Plus foram de 0,70 ± 2,31 (Angerame et al. 2012) e 0,82 ± 2,53 (Somma et al. 2011). Apesar das diferenças na seleção de amostras e nos parâmetros de escaneamento, esses resultados estão de acordo com o presente estudo, no qual a porcentagem de vazios no grupo CLC (4,26 ± 0,74) foi significativamente maior do que nos grupos WVC (0,57 ± 0,44).

A presença de vazios tem sido atribuída ao fato de que selantes à base de resina sofrem uma contração de polimerização, o que pode levar à formação de lacunas e vazios (Hammad et al. 2009, Zogheib et al. 2011, 2013, Wolf et al. 2014). Assim, a maior espessura do selante no grupo CLC explicaria a maior quantidade de vazios em comparação ao grupo WVC. No entanto, considerando que o AH Plus provou ter uma estabilidade dimensional adequada (Versiani et al. 2006, Flores et al. 2011, Borges et al. 2012), pode-se inferir que uma maior quantidade de selante pode não estar correlacionada com um maior percentual de vazios. Na Fig. 1, podem ser observadas trilhas de espaçadores desprovidas de selante no grupo CLC. Os espaçadores tenderam a seguir uma linha reta e deixaram uma indentação na guta-percha ou criaram um espaço, que foi ocupado por guta-percha ou selante, ou permaneceu como um vazio. Portanto, a explicação para esses resultados pode estar mais associada à presença de trilhas de espaçadores do que à adaptação incompleta dos cones de GP, falta de adaptação superficial ou contração do selante, como previamente hipotetizado (Hammad et al. 2009, Zogheib et al. 2011, 2013, Wolf et al. 2014).

A análise dos volumes percentuais de vazios e selante nos terços do canal foi associada a grandes valores de desvio padrão em ambos os grupos, como observado anteriormente (Hammad et al. 2009, Mirfendereski et al. 2009). Em ambos os grupos, a maior quantidade de selante foi observada no terço apical. No grupo CLC, isso pode ser explicado porque os canais radiculares tendem a ter uma seção transversal mais arredondada nesse nível (Wu et al. 2002), favorecendo a adaptação do cone mestre, limitando a penetração do spreader e, consequentemente, prevenindo a inserção de cones acessórios até o WL. Por outro lado, no grupo WVC, a camada de selante mais espessa nessa área parecia refletir um aquecimento inadequado da guta-percha (Mirfendereski et al. 2009). Especulou-se que variações na qualidade do procedimento de preenchimento poderiam ser inerentes a todas as técnicas, independentemente do grau de experiência clínica (Mirfendereski et al. 2009). Na verdade, considerando os resultados de estudos anteriores em 3D sobre o preenchimento radicular usando micro-CT (Hammad et al. 2009, Mirfendereski et al. 2009, Metzger et al. 2010, Somma et al. 2011, Angerame et al. 2012), parece que a distribuição de selante e vazios dentro do espaço do canal radicular é imprevisível, independentemente do método de preenchimento.

Desde o desenvolvimento das técnicas de compactação a quente, houve um debate sobre se elas são superiores à CLC (Angerame et al. 2012). Embora este estudo tenha mostrado que os canais preenchidos com a técnica WVC tinham menos vazios do que a técnica CLC, isso é apenas um indicador para a avaliação da qualidade do preenchimento radicular. Além disso, considerando que a maioria dos estudos epidemiológicos sobre a previsibilidade do tratamento de canal radicular incluiu o preenchimento de canais pela CLC (Whitworth 2005, Peng et al. 2007), pode-se hipotetizar que existe um limite de vazios dentro dos preenchimentos radiculares abaixo do qual uma resposta favorável do hospedeiro é esperada.

Conclusão

Nenhuma técnica de preenchimento produziu preenchimentos de canal radicular sem vazios. A compactação vertical a quente foi associada a um menor percentual de volume de vazios do que aqueles alcançados com a compactação lateral a frio. A distribuição do selante e dos vazios dentro do espaço do canal radicular após o preenchimento foi imprevisível, independentemente do método de preenchimento radicular.

Autores: A. Keleş, H. Alcin, A. Kamalak, M. A. Versiani

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