Análise Micro–tomográfica Computadorizada da Morfologia do Canal Radicular dos Incisivos Mandibulares

Resumo

Introdução: Este estudo teve como objetivo descrever a anatomia dos incisivos centrais e laterais mandibulares utilizando imagens de microtomografia computadorizada.

Métodos: Cem incisivos mandibulares foram escaneados em um dispositivo de microtomografia computadorizada usando uma resolução isotrópica de 22,9 mm. A anatomia de cada dente (comprimento das raízes, presença e localização de canais acessórios e deltas apicais, e número de canais) assim como os aspectos morfológicos 2 e 3 dimensionais do canal (área, redondeza, diâmetro, volume, área de superfície e índice de modelo estrutural) foram avaliados. Os dados foram comparados estatisticamente usando o teste t de Student (alpha = 0,05).

Resultados: Os comprimentos médios dos incisivos centrais e laterais mandibulares foram de 20,71 e 21,56 mm, respectivamente. A maioria dos incisivos centrais (60%) e laterais (74%) não apresentava canais acessórios. Um delta apical foi observado em apenas 1 espécime. A análise da seção transversal do terço apical mostrou a presença de 1, 2 ou 3 orifícios de canal. Nenhuma diferença estatística foi observada na comparação dos parâmetros morfológicos 2 e 3 dimensionais entre incisivos centrais e laterais (P< 0,05). As análises qualitativas dos modelos tridimensionais dos sistemas de canais radiculares dos dentes incisivos centrais e laterais confirmam que as configurações mais prevalentes foram os tipos I (50% e 62%, respectivamente) e III (28%) de Vertucci.

Conclusões: No geral, os incisivos centrais e laterais mandibulares foram semelhantes em termos dos parâmetros analisados em 2 e 3 dimensões. Os tipos I e III de Vertucci foram as configurações de canal mais prevalentes dos incisivos mandibulares; no entanto, 8 novos tipos também foram descritos. (J Endod 2013;■:1–7)

O objetivo final da preparação quimio-mecânica é remover a camada interna da dentina enquanto permite que o irrigante alcance toda a extensão do canal radicular, erradicando populações bacterianas ou pelo menos reduzindo-as a níveis que sejam compatíveis com a cicatrização do tecido perirradicular. Infelizmente, os resultados da preparação do canal são negativamente afetados pela anatomia altamente variável do canal radicular. A presença de canais adicionais ou desvios dos canais radiculares principais precisam ser reconhecidos para evitar a instrumentação incompleta e a manutenção de fatores etiológicos envolvidos na periodontite apical. Portanto, o conhecimento da anatomia do canal radicular e suas variações é um pré-requisito para o tratamento endodôntico bem-sucedido.

Normalmente, dentes com raízes únicas apresentam canais únicos, como nos dentes anteriores mandibulares e maxilares. No entanto, tipos de dentes particulares, como os pré-molares e incisivos mandibulares, são reconhecidos por exibirem uma gama distinta de variações na morfologia de seu sistema de canais radiculares. Nos incisivos mandibulares, frequentemente uma ponte dentinária está presente na câmara pulpar, dividindo a raiz em 2 canais. Os 2 canais geralmente se juntam e saem através de um único forame apical, mas podem persistir como 2 canais separados. Ocasionalmente, 1 canal se ramifica em 2 canais, que posteriormente se reúnem em um único canal antes de alcançar o ápice.

A incidência de 2 canais em incisivos mandibulares foi relatada como sendo tão baixa quanto 0,3% e tão alta quanto 45,3%. A ampla gama de variação relatada na literatura em relação à prevalência de um segundo canal em incisivos mandibulares tem sido relacionada principalmente a diferenças metodológicas e raciais. Nos últimos anos, a imagem por microtomografia computadorizada (micro-CT) ganhou crescente importância no estudo de tecidos duros em endodontia. Esta tecnologia oferece uma técnica reprodutível que pode ser aplicada quantitativa e qualitativamente para a avaliação tridimensional do sistema de canais radiculares. Até o momento, a literatura carece de uma descrição detalhada da variação anatômica dos incisivos mandibulares usando a tecnologia de micro-CT. Assim, o objetivo deste estudo foi descrever os aspectos morfométricos da anatomia interna dos incisivos centrais e laterais mandibulares usando imagens de micro-CT.

Materiais e Métodos

Um total de 612 incisivos mandibulares humanos de raiz única extraídos, coletados da população brasileira, estavam disponíveis para este estudo. O sexo e a idade dos pacientes eram desconhecidos. Antes da seleção da amostra, cada dente foi limpo e examinado sob magnificação (×3,5). Os critérios de exclusão incluíam dentes em que a presença de cáries, atrito ou fraturas interrompessem o contorno característico do dente necessário para diferenciar o incisivo mandibular central do lateral ou prejudicariam medições posteriores. Ao aplicar tais critérios, a amostra inicial foi reduzida para 234 dentes. Para ser aceitos como incisivos centrais ou laterais para esta investigação, era necessária a concordância entre 3 dos autores. Assim, mais 134 dentes foram descartados, e a amostra final consistiu em 50 incisivos centrais e 50 laterais (N = 100) com ápices totalmente formados, que foram armazenados em frascos plásticos individuais rotulados contendo solução de timol a 0,1%. Após a aprovação do comitê de ética (Protocolo nº 0072.0.138.000-09), os espécimes foram lavados em água corrente por 24 horas, montados em um suporte personalizado e escaneados em um sistema de micro-CT (SkyScan 1174v2; Bruker-microCT, Kontich, Bélgica) usando 50 kV, 800 mA e uma resolução isotrópica de 22,9 mm. Imagens de cada espécime foram reconstruídas do ápice até o nível da junção cemento-esmalte com software dedicado (NRecon v.1.6.3, Bruker-microCT), fornecendo seções transversais axiais da estrutura interna das amostras. O software DataViewer v.1.4.4 (Bruker-microCT) foi utilizado para avaliar o comprimento dos dentes, a presença e localização de canais acessórios e o número de orifícios de canal em 5 níveis diferentes no terço apical. O software CTAn v.2.2.1 (Bruker-microCT) foi utilizado para a avaliação tridimensional do canal radicular (volume, área de superfície e índice de modelo de estrutura) do ápice até a junção cemento-esmalte. A avaliação bidimensional (área, redondeza, diâmetro maior e diâmetro menor) do canal no terço apical em cada intervalo de 1 mm a partir do forame apical principal também foi realizada.

O volume foi calculado como o volume de objetos binarizados dentro do volume de interesse. Para a medição da área da superfície do conjunto de dados multilayer tridimensionais, foram utilizados 2 componentes para a superfície medida em um plano bidimensional: os perímetros dos objetos binarizados em cada nível de seção transversal e as superfícies verticais expostas por diferenças de pixel entre seções transversais adjacentes. O índice do modelo de estrutura (SMI) envolve uma medição da convexidade da superfície em uma estrutura tridimensional. O SMI é derivado como 6.([S’.V]/S²), onde S é a área da superfície do objeto antes da dilatação, e S’ é a mudança na área da superfície causada pela dilatação. V é o volume do objeto inicial, não dilatado. Uma placa ideal, cilindro e esfera têm valores de SMI de 0, 3 e 4, respectivamente. A área foi calculada usando o algoritmo de Pratt. A aparência da seção transversal, redonda ou mais em forma de fita, foi expressa como redondeza. A redondeza de um objeto bidimensional discreto é definida como 4.A/(p.[d_max]²), onde "A" é a área e "d_max" é o diâmetro maior. O valor da redondeza varia de 0 a 1, com 1 significando um círculo. O diâmetro maior é definido como a distância entre os 2 pixels mais distantes no objeto, e o diâmetro menor é a corda mais longa através do objeto que pode ser desenhada na direção ortogonal à do diâmetro maior.

Modelos tridimensionais foram reconstruídos a partir das imagens fonte utilizando segmentação automática e modelagem de superfície com o software CTAn v.2.2.1. O software CTVol v.2.4 (Bruker-microCT) foi utilizado para visualização e avaliação qualitativa dos espécimes em relação à configuração do canal radicular de acordo com o sistema de configuração de Vertucci.

Como as suposições de normalidade puderam ser verificadas (teste de Shapiro-Wilk, P > .05), os resultados das análises 2D e 3D dos incisivos mandibulares centrais e laterais, descritos como média e desvio padrão, foram comparados estatisticamente utilizando o teste t de Student (SPSS v17.0; SPSS Inc, Chicago, IL) com um nível de significância estabelecido em 5%.

Resultados

O comprimento dos incisivos mandibulares centrais e laterais, medido do ápice à borda incisal, variou de 16,01 a 27,18 mm (20,71 1,69 mm) e de 17,45 a 28,38 mm (21,56 1,82 mm), respectivamente, sem diferença estatística significativa entre eles (P > .05). Canais acessórios foram observados apenas no terço apical; no entanto, a maioria dos incisivos centrais (n = 30, 60%) e laterais (n = 37, 74%) não apresentava canais acessórios (Fig. 1A). Em 38% (n = 19) e 26% (n = 13) dos incisivos centrais e laterais, respectivamente. O número de canais acessórios variou de 1 a 2 (Fig. 1B e C). Um delta apical foi observado em apenas 1 incisivo central (2%) (Fig. 1D). A análise da seção transversal do terço apical mostrou que a maioria das amostras tinha apenas 1 canal; no entanto, em alguns espécimes, 2 canais separados foram observados em todos os níveis analisados. Três canais radiculares estavam presentes principalmente no terço apical do incisivo central mandibular (Tabela 1 e Fig. 2A–C).

Nenhuma diferença estatística foi observada na comparação dos valores de volume, área de superfície e SMI entre os incisivos centrais (4,38 1,97 mm³, 36,17 10,55 mm² e 2,16 0,36, respectivamente) e laterais (4,74 1,33 mm³, 39,76 7,38 mm² e 2,09 0,44, respectivamente) (P > .05). Os resultados da análise morfométrica bidimensional do canal radicular no terço apical estão detalhados na Tabela 2. A área do canal radicular em ambos os dentes aumentou gradualmente na direção coronal. As formas dos canais (redondeza) não permaneceram constantes de um nível para o outro. No geral, a média da redondeza variando de 0,37 0,21 a 0,52 0,19 representa uma configuração de canal em forma de plano ou oval no terço apical de ambos os grupos de dentes. A análise da anatomia externa dos espécimes mostrou que a presença de sulcos nos aspectos proximais da raiz refletia a configuração da seção transversal do canal radicular. Nenhuma diferença estatística foi encontrada na comparação dos valores de área, redondeza e diâmetro menor em todos os níveis analisados do canal radicular principal (P > .05). Em média, o diâmetro maior era o dobro do comprimento do diâmetro menor. Este último era geralmente a dimensão mais estreita do canal em todos os níveis. No entanto, uma diferença estatística significativa entre os incisivos centrais e laterais foi observada em relação ao diâmetro maior do canal a 3 e 5 mm do forame apical (P < .05). O diâmetro maior do canal radicular no nível de 5 mm também mostrou um aumento de 95,45% e 135,55% em comparação com o nível de 1 mm nos dentes incisivos centrais e laterais, respectivamente.

As análises qualitativas dos modelos tridimensionais do sistema de canais radiculares dos dentes incisivos centrais e laterais confirmam que as configurações mais prevalentes foram os tipos I de Vertucci (50% e 62%, respectivamente) (Fig. 3A) e III (28%) (Fig. 3B), assim como a configuração tipo VII (Fig. 3C) e sua variação (Fig. 3D). Oito novas configurações de canais radiculares foram encontradas no presente estudo (Figs. 3E–L) que não estão incluídas no sistema clássico de configuração de Vertucci. A distribuição de frequência percentual da configuração morfológica do sistema de canais radiculares nos incisivos mandibulares é resumida na Tabela 3.

Discussão

A morfologia externa dos incisivos centrais e laterais mandibulares tem sido considerada semelhante por muitos autores. Normalmente, os incisivos mandibulares têm uma única raiz, que é mais estreita mesiodistalmente do que bucolingualmente e afunila em direção ao ápice.

Apesar do fato de que o incisivo lateral mandibular se assemelha ao incisivo central mandibular, em média, costumava ser mais largo e mais longo. Woelfel e Scheid relataram um tamanho médio de 20,8 mm (variando de 16,9 a 26,7 mm) e 22,1 mm (variando de 18,5 a 26,6 mm) para 226 incisivos centrais mandibulares e 234 incisivos laterais mandibulares, respectivamente, o que está de acordo com os resultados presentes.

Um canal acessório foi definido como qualquer ramificação do canal ou câmara pulpar principal que se comunica com a superfície externa da raiz, enquanto um delta apical é a presença de múltiplos canais acessórios no ou próximo ao ápice. Eles servem como vias para a passagem de irritantes, principalmente da polpa para o periodonto. No presente estudo, um delta apical foi observado em apenas 1 incisivo central, enquanto todos os canais acessórios estavam localizados no terço apical. Em estudos anteriores, canais acessórios nos incisivos centrais e laterais mandibulares foram observados em 3,2% e 3,9%, 10,3% e 3,8%, e 24% e 26% das amostras. Apesar do fato de que alguns autores não observaram delta apical nesses grupos de dentes, sua incidência foi relatada como sendo 5,9% e 19,4% e 29,5% e 19,5% nos incisivos centrais e laterais mandibulares, respectivamente. Tais diferenças poderiam ser explicadas pela diversidade na origem da amostra ou fatores raciais, bem como pelos métodos de avaliação. No entanto, esses resultados confirmam a evidência de que nos incisivos mandibulares, os canais acessórios geralmente estão localizados no terço apical.

Se a cirurgia se tornar necessária, a anatomia natural é alterada e características anatômicas adicionais precisam ser abordadas. Os resultados serão ruins se essa anatomia alterada não for reconhecida e tratada adequadamente. Considerando que, nos incisivos mandibulares, a maioria dos canais acessórios foi observada no terço apical; biselar o ápice radicular em 3 mm durante os procedimentos cirúrgicos pode remover a vasta maioria dos canais acessórios não preparados e não preenchidos, eliminando assim a possibilidade de falha. No entanto, em um procedimento cirúrgico, um istmo não desbridado pode se tornar exposto, e um único forame pode se tornar múltiplos forames. Apesar do fato de que os canais geralmente têm uma forma mais de fita ou oval longa nos níveis coronais e se tornam redondos ou ovais a 1 mm do forame apical, é interessante notar que o número e a forma dos canais nem sempre permaneceram constantes no terço apical. Assim, neste caso, a microscopia cirúrgica e a preparação ultrassônica do término radicular ajudariam o clínico a visualizar melhor o ápice, incorporando tanto os canais quanto o istmo na preparação do término radicular para garantir a completa desbridagem e selagem do sistema de canal radicular.

As semelhanças entre os incisivos centrais e laterais mandibulares não estão apenas relacionadas à anatomia externa. Na verdade, análises em 2 e 3 dimensões do sistema de canais radiculares mostraram que ambos os dentes apresentam características análogas. Ao contrário de estudos anteriores que utilizavam métodos de clareamento, seccionamento, modelagem ou radiográficos, os algoritmos usados na avaliação de micro-CT permitem uma medição mais detalhada de parâmetros geométricos básicos, como volume e área de superfície, bem como descritores adicionais da forma do canal, como SMI. O SMI é determinado por um aumento infinitesimal da superfície, enquanto a mudança no volume está relacionada a mudanças na área da superfície (ou seja, convexidade da estrutura). Este parâmetro tridimensional envolve a medição da curvatura convexa da superfície, permitindo a quantificação objetiva de quão "semelhante a uma barra" ou "semelhante a uma placa" o objeto é. Um conjunto de dados tridimensionais foi usado para criar um modelo suave do canal radicular. Usando este modelo, a área da superfície e o volume foram utilizados para calcular o SMI. Um objeto composto puramente de placas teria um SMI de 0, e um objeto composto puramente de barras teria um SMI de 3. Objetos contendo uma mistura de elementos teriam valores intermediários. Em resumo, se uma placa perfeita é ampliada, a área da superfície não muda, resultando em um SMI de 0. No entanto, se uma barra é expandida, a área da superfície aumenta com o volume, e o SMI é normalizado, de modo que barras perfeitas recebem uma pontuação SMI de 3. No presente estudo, os resultados do SMI indicaram que o sistema de canais radiculares dos incisivos centrais (variando de 1,42 a 2,99) e laterais (variando de 1,4 a 3,06) variou de uma geometria plana ou oval para uma geometria em forma de cilindro.

Os resultados do volume e da área de superfície não podem ser comparados porque não há informações sobre este assunto na literatura em relação aos incisivos mandibulares, embora sejam 70% e 50% inferiores aos caninos mandibulares, respectivamente. Em canais radiculares infectados, é possível que esse pequeno volume e área de superfície contribuam para uma rápida perda de eficácia da solução irrigante durante os procedimentos de modelagem. Em tais situações, é recomendada uma irrigação contínua com solução fresca. Além disso, seria aconselhável realizar uma lavagem de alto volume da solução irrigante após a conclusão do procedimento de modelagem.

A desinfecção eficaz do canal radicular depende da determinação precisa do comprimento de trabalho e do alargamento apical adequado do canal, o que permite uma melhor irrigação na área apical, otimizando a desinfecção do canal radicular. Um estudo anterior sobre incisivos mandibulares relatou um diâmetro de canal variando de 0,13 a 0,80 mm (diâmetro maior) e de 0,12 a 0,33 mm (diâmetro menor) a 1 mm do forame apical. Apesar das diferenças na abordagem metodológica, esses resultados foram bastante semelhantes aos presentes. Considerando todas as amostras analisadas, os diâmetros maior e menor do canal radicular nesse nível variaram de 0,09 a 1,10 mm e de 0,02 a 0,43 mm, respectivamente. Miyashita et al. observaram que em 4,6% de sua amostra (n = 50), o diâmetro maior do canal no terço apical estava acima de 0,7 mm, enquanto Mauger et al. encontraram um diâmetro médio de canal de 0,49 mm (variando de 0,18 a 1,49) nesse nível. Essas grandes variações são consistentes com os valores de arredondamento que variaram de 0,15 a 0,83, o que significa que a seção transversal do canal variou de fita a uma forma mais arredondada. Esses dados também indicaram que, em alguns casos, a desinfecção mecânica no nível apical poderia ser melhorada apenas com instrumentos até um tamanho ISO 100, a fim de evitar deixar arestas não tocadas nos aspectos bucal e/ou lingual da área do canal central. No entanto, considerando que os incisivos mandibulares têm uma raiz plana com o diâmetro mais estreito na direção mesiodistal, o uso de instrumentos com ponta ou afilamento grandes poderia levar a estripamento ou perfuração da raiz. Isso enfatiza o uso de suplementos adicionais de desinfecção, como irrigação ultrassônica passiva ou pressão apical negativa, a fim de melhorar a desinfecção apical.

Muitos métodos têm sido utilizados com sucesso por muitos anos para investigar a morfologia interna dos incisivos mandibulares; no entanto, algumas limitações inerentes que são discutidas repetidamente têm incentivado a busca por novos métodos que sejam capazes de produzir resultados aprimorados. A diferença nos achados de estudos anteriores pode estar relacionada às limitações de cada método e à variação individual dos canais radiculares. Estudos in vivo e ex vivo em incisivos mandibulares utilizando métodos radiográficos permitiram apenas uma avaliação bidimensional da complexidade do sistema de canais radiculares. Dessa forma, os resultados foram limitados ao número de canais e à presença de uma saída apical comum ou separada. Este método não permite determinar se uma parede de dentina separa 2 canais distintos ou se os 2 canais estão conectados por um istmo de tecido pulpar, o que poderia ser alcançado pela seção das amostras. No entanto, as técnicas de seção causam a destruição das amostras, bem como detalhes anatômicos importantes, limitando a análise a apenas algumas seções do canal radicular. Assim, utilizando métodos convencionais, detalhes finos do sistema de canais radiculares podem ser perdidos durante a preparação da amostra. Para superar as limitações dos métodos bidimensionais mencionados, a técnica de clareamento tem sido utilizada no estudo da anatomia interna dos dentes incisivos mandibulares. As principais vantagens deste método são que ele é barato, não requer equipamentos laboratoriais complexos e permite um exame minucioso do sistema de canais radiculares. Por outro lado, o dente é alterado de forma irreversível devido à sua dissolução e à injeção de corante. Além disso, a tinta pode penetrar em áreas com grande permeabilidade da dentina e distorcer a aparência do canal radicular original. Em contraste, o material injetado pode não fluir adequadamente em todas as ramificações do canal, resultando em uma imagem imprecisa do espaço do canal pulpar. Assim, no presente estudo, incisivos mandibulares extraídos foram examinados utilizando um dispositivo que fornece visualizações tridimensionais e detalhadas do dente sem a necessidade de seccionar, preparar ou destruir as amostras.

Em 1974, utilizando dentes limpos, Vertucci conseguiu identificar 8 configurações diferentes do espaço pulpar. Juntas, apenas alguns estudos sobre incisivos mandibulares tentaram avaliar a morfologia do canal radicular usando este sistema de configuração, como no presente estudo. Tabela 3 resume as principais descobertas desses estudos. No geral, as configurações de canal mais prevalentes tanto dos canais centrais quanto laterais mandibulares foram os tipos I e III. No entanto, apesar da pequena porcentagem da amostra, muitas configurações diferentes também foram relatadas (Tabela 3). Essa falta de consistência na prevalência relatada de diferentes sistemas morfológicos de canal radicular dos incisivos mandibulares está provavelmente relacionada à metodologia envolvida, seleção da amostra, desenho do estudo (in vivo vs ex vivo), divergência racial ou até mesmo à interpretação variável da configuração do canal pelos diferentes investigadores.

Embora a presença de diferentes configurações de canais radiculares em incisivos mandibulares tenha sido raramente relatada em comparação com o clássico sistema de configuração de Vertucci, os clínicos devem estar cientes dessas variações anatômicas. Clinicamente, radiografias têm sido uma das ferramentas mais importantes para detectar variações anatômicas dos dentes. Infelizmente, canais radiculares duplos em incisivos mandibulares inferiores raramente são aparentes em radiografias clínicas, e procedimentos endodônticos de rotina pela abordagem lingual falham em revelar a presença do segundo canal.

Portanto, outros métodos diagnósticos, como imagens tomográficas computadorizadas em espiral e de feixe cônico, bem como o uso de um microscópio cirúrgico operatório, podem ser úteis nessas condições, apoiando os clínicos durante o diagnóstico e tratamento de incisivos mandibulares. Em resumo, os dados relatados podem ajudar os clínicos a entender as variações na morfologia dos canais radiculares de incisivos mandibulares a fim de superar problemas associados aos procedimentos de modelagem e limpeza.

Conclusões

No geral, os incisivos centrais e laterais mandibulares foram semelhantes em termos dos parâmetros analisados em 2 e 3 dimensões. Os tipos I e III de Vertucci foram as configurações de canal mais prevalentes observadas nos incisivos mandibulares; no entanto, 8 novos tipos também foram descritos.

Autores: Graziela Bianchi Leoni, Marco Aurélio Versiani, Jesus Djalma Pécora, Manoel Damião de Sousa-Neto

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