Passos Adjuvantes para a Remoção de Detritos de Tecido Duro das Complexidades Anatômicas do Sistema de Canal Radicular Mesial dos Molares Mandibulares: Um Estudo de Micro–Tomografia Computadorizada

Resumo

Introdução: Este estudo in vitro teve como objetivo comparar a eficácia de um dispositivo de ativação de irrigante sônico com ativação ultrassônica e irrigação com agulha na remoção de detritos de tecido duro (DTD) das complexidades anatômicas do sistema de canais radiculares.

Métodos: Vinte e sete raízes mesiais de molares mandibulares humanos extraídos com 2 canais conectados por um istmo foram selecionadas com base em tomografias computadorizadas de micro–tomografia (tamanho de voxel de 12 mm). Os canais mesiais foram preparados mecanicamente para ProTaper Next X3 (Dentsply Maillefer, Ballaigues, Suíça) e distribuídos anatomicamente em 3 grupos (n = 9) de acordo com o protocolo de irrigação final: irrigação ativada sônicamente (IAS) usando o sistema EDDY (VDW GbmH, Munique, Alemanha) por 3 X 20 segundos, irrigação ativada ultrassonicamente (IAU) usando uma ponta Irrisafe tamanho 20 (Satelec Acteon, Mérignac, França) por 3 X 20 segundos, e irrigação convencional usando uma agulha 30-G adaptada a uma seringa. Tomografias computadorizadas micro–tomográficas foram realizadas após a instrumentação e após a ativação suplementar do irrigante. Após reconstrução e coregistro, o volume preenchido com DTD antes e depois da ativação do irrigante foi calculado, e a média percentual de redução de DTD após a irrigação final foi comparada dentro e entre os grupos usando o teste t para amostras pareadas e a análise de variância unidirecional pós-hoc do teste de Tukey, respectivamente (α = 5%).

Resultados: Uma redução significativa no volume preenchido com HTD após a ativação do irrigante foi observada em todos os grupos (P ˂ .05). A redução percentual de HTD no grupo UAI (66,8%) foi significativamente maior do que a do grupo SAI (36,4%) (P ˂ .05), enquanto o resultado do grupo de irrigação convencional (43,7%) não diferiu estatisticamente dos grupos UAI ou SAI (P ˃ .05).

Conclusões: Todos os passos suplementares de irrigação testados reduziram significativamente a quantidade de detritos gerados durante a preparação do canal radicular. A ativação ultrassônica resultou na maior redução média de detritos. (J Endod 2020;46:1508–1514.)

A preparação quimomecânica do sistema de canal radicular envolve a ampliação do espaço do canal com instrumentos manuais e/ou motorizados em combinação com irrigação com soluções antimicrobianas. Embora a instrumentação mecânica seja necessária para permitir o acesso dos irrigantes à área apical e possibilitar um preenchimento radicular adequado, ela apresenta uma série de desvantagens. Estas incluem a criação de uma camada de smear nas paredes do canal, a falta de cobertura completa da superfície da parede do canal e a produção de detritos de tecido duro (HTD), que podem se acumular na anatomia secundária. Em canais infectados, o HTD acumulado pode conter bactérias e servir como um nidus para reinfecção do canal radicular. Além disso, detritos compactados no sistema do canal podem comprometer a desinfecção e o preenchimento adequados. Portanto, as soluções de irrigação são cruciais para eliminar detritos, limpar as áreas não instrumentadas dos canais radiculares, remover a camada de smear e desinfetar ainda mais o espaço do canal.

O método tradicional de irrigação com seringa e agulha muitas vezes falha na entrega adequada de soluções irrigantes dentro da complexa microestrutura tridimensional (3D) do sistema de canais, pois a penetração do fluido além da ponta da agulha é limitada e as extensões do canal frequentemente abrigam detritos após a irrigação. Consequentemente, diferentes técnicas de ativação ultrassônica e sônica foram propostas para melhorar a distribuição do irrigante dentro do espaço do canal radicular, aumentando sua eficácia.

A irrigação ativada ultrassonicamente (UAI) implica a ativação do irrigante por um instrumento oscilante ultrassonicamente colocado no centro do canal, geralmente após sua modelagem. Embora efeitos de cavitação tenham sido observados com a UAI, acredita-se que a microcorrente acústica seja a principal ação de limpeza. Numerosos

in vitro estudos mostraram que a UAI é mais eficaz do que a irrigação convencional com seringa na limpeza de irregularidades do canal radicular.

Além disso, istmos significativamente mais limpos também foram demonstrados quando o UAI é utilizado em comparação com a irrigação por seringa, tanto in vitro quanto in vivo. As desvantagens do UAI incluem fratura de instrumentos e remoção descontrolada de dentina das paredes do canal radicular.

Em comparação com instrumentos acionados ultrassonicamente, que operam a uma frequência acima de 20 kHz, dispositivos de irrigação ativados sonicamente (SAI) operam em frequências mais baixas (20–20.000 Hz) e, portanto, produzem tensões de cisalhamento mais baixas. Recentemente, um novo dispositivo sônico (EDDY; VDW GbmH, Munique, Alemanha) acionado a uma frequência mais alta (6000 Hz) do que outros dispositivos SAI foi introduzido. O sistema EDDY consiste em uma ponta de polímero cônica suave acoplada a um scaler sônico, que é ativado dentro do espaço do canal radicular após a modelagem final. Vários estudos in vitro mostraram que o EDDY teve um desempenho melhor do que a irrigação por seringa em termos de remoção de hidróxido de cálcio, um hidrogel que imita biofilme do istmo, detritos da parede do canal e a camada de smear, e tecido mole de um sulco na parede do canal radicular.

Quando comparados com UAI, os resultados são menos inequívocos. Embora alguns estudos tenham demonstrado melhores resultados de limpeza com EDDY, outros não encontraram diferença entre eles. No entanto, a maioria desses estudos utilizou modelos não validados ou resultados substitutos inadequados ou se assemelhou a situações muito específicas para a limpeza de canais; portanto, informações sobre resultados clinicamente significativos padrão ainda estão faltando. Exceto por 1 estudo, não há informações sobre o desempenho do EDDY na remoção de HTD de grandes áreas de istmo em canais radiculares mesiais de molares mandibulares. Portanto, o objetivo deste in vitro estudo foi comparar a eficácia do sistema EDDY com ativação ultrassônica e irrigação com seringa na remoção de HTD acumulado das complexidades anatômicas dos canais radiculares mesiais de molares mandibulares por meio de análise de imagem de microtomografia computadorizada (micro-CT). A hipótese nula testada foi que não havia diferenças na remoção de HTD entre os 3 passos suplementares de irrigação.

Materiais e métodos

Seleção de Especimes e Imagem Após a aprovação do Comitê de Ética da Universidade de Ghent (protocolo EC/2017/1638), Ghent, Bélgica, 27 dentes com ápices totalmente fechados e 2 canais conectados por uma grande área de istmo em raízes mesiais moderadamente curvadas foram selecionados de um grupo de dentes molares mandibulares extraídos por razões não relacionadas a este estudo. O cálculo do tamanho da amostra indicou que 9 raízes por grupo eram necessárias para suportar a análise com 80% de poder e um nível de significância de 5% com uma diferença média de 23% na redução de detritos. Os espécimes foram embutidos em resina acrílica de cura rápida e escaneados em um tamanho de voxel de 12 mm usando o micro-CT HECTOR (Sistema de CT de Alta Energia Otimizado para Pesquisa) desenvolvido sob medida (Centro de Tomografia por Raios-X, Ghent, Bélgica). O sistema foi configurado para 120 kV e 138 mA. Para cada escaneamento,

2001 projeções cobrindo uma rotação completa de 360^◦ ao redor do eixo vertical foram adquiridas. As imagens foram reconstruídas em cortes transversais com o software NRecon v.1.6.9 (Bruker-microCT, Kontich, Bélgica) usando parâmetros padronizados para endurecimento do feixe (15%), correção de artefato de anel (5%) e limites de contraste semelhantes. O volume de interesse (a raiz mesial) foi selecionado da junção cemento-esmalte até o ápice da raiz, e a região de interesse em cada corte compreendia a área dos canais radiculares e do istmo. O software CTAn v.1.14.4 (Bruker micro-CT) foi utilizado para avaliar a configuração do canal radicular e medir a altura, largura e comprimento do istmo, bem como o comprimento (em mm), volume (em mm³), área de superfície (em mm²) e o índice do modelo de estrutura (SMI) do sistema de canais radiculares mesiais. Modelos tridimensionais dos canais mesiais também foram renderizados e avaliados qualitativamente em relação à configuração do canal (CTVol v.2.2.1, Bruker-microCT).

Preparação do Canal Radicular e Grupos Após a preparação convencional da cavidade de acesso, os canais radiculares mesiais foram preparados sequencialmente com os instrumentos rotatórios ProTaper Next X1, X2 e X3 (tamanho 30, 0,07 de afunilamento) (Dentsply Maillefer, Ballaigues, Suíça) até 0,5 mm do forame apical principal. Os canais foram irrigados com 1 mL de hipoclorito de sódio a 2,5% (NaOCl) após cada instrumento, utilizando uma agulha 27-G (Monoject; Sherwood Medical, Norfolk, NE) adaptada a uma seringa de 3 mL. Em seguida, os canais foram secos com pontos de papel absorvente, e as raízes foram submetidas a uma nova varredura e reconstrução aplicando os parâmetros mencionados anteriormente. As varreduras pós-operatórias foram coregistradas com seus respectivos conjuntos de dados pré-operatórios usando o módulo de registro rígido do software 3D Slicer 4.3.1 (disponível em www.slicer.org), e a quantificação do HTD foi realizada usando o software Fiji (Fiji v.1.47n; Fiji, Madison, WI) conforme descrito em outro lugar. A presença de material com densidade semelhante à da dentina em regiões anteriormente ocupadas por ar no espaço do canal radicular não preparado foi considerada HTD. O volume total de HTD após a preparação do canal radicular foi medido (em mm³) e expresso como a porcentagem do volume total do sistema de canais (vol% HTD). Com o objetivo de aumentar a validade interna do experimento, os espécimes foram anatomicamente pareados em relação ao comprimento do canal, configuração do canal, morfologia do istmo e vol% HTD e posteriormente distribuídos em 3 grupos (n = 9) de acordo com o protocolo de irrigação suplementar da seguinte forma:

• Irrigação com seringa e agulha (SNI): os canais foram irrigados com 3 mL de NaOCl 2,5% usando uma agulha entalhada 30-G (Appli-Vac Irrigating Needle Tip; Vista Dental, Racine, WI) adaptada a uma seringa de 3 mL a uma taxa de fluxo média de 0,14 mL/s.
• Irrigação ativada sonicamente (SAI): uma ponta de poliamida não cortante tamanho 25, 0,04 (EDDY) operada por uma peça de mão acionada a ar (Proxeo; W&H, Bürmoos, Áustria) foi usada em cada canal por 3 X 20 segundos na intensidade máxima (frequência de 6000 Hz).
• Irrigação ativada ultrassonicamente (UAI): um fio de aço inoxidável não cortante tamanho 20 (Irrisafe; Satelec Acteon, Mérignac, França) acionado por um dispositivo ultrassônico (Suprasson Pmax Newtron, Satelec) foi usado nos canais radiculares por 3 X 20 segundos a 45% da potência máxima (amarelo 9). O fio foi pré-curvado para limitar o contato com as paredes do canal.

As pontas de todos os instrumentos foram colocadas a 2 mm do comprimento de trabalho, e a irrigação foi realizada usando um movimento de vai-e-vem com uma amplitude de 2 mm. Nos grupos SAI e UAI, o sistema de canal radicular mesial foi enxaguado com 1 mL de NaOCl 2,5% entre cada ciclo de 20 segundos usando uma agulha 27-G adaptada a uma seringa de 3 mL. Todos os procedimentos foram realizados por um operador experiente e previamente treinado.

Análise de Imagem

Após os procedimentos de irrigação suplementar, cada canal radicular foi seco com um ponto de papel absorvente, e uma varredura final de micro-CT foi realizada seguindo os mesmos parâmetros relatados. Após a co-registração dos conjuntos de dados, o vol% HTD foi medido e a redução percentual de HTD calculada de acordo com a seguinte fórmula: 100 2 ([V_AF X 100]/V_BF), com V_BF e V_AF sendo o volume de HTD antes e depois dos protocolos de irrigação suplementar, respectivamente. Um examinador cego para o protocolo de irrigação final em cada espécime realizou todas as medições. Modelos de canal radicular codificados por cores correspondentes (cores verde e laranja indicando superfícies do canal pré e pós-operatórias, respectivamente) e detritos (na cor amarela) permitiram a comparação qualitativa da distribuição do HTD em cada porção dos canais radiculares antes e depois dos procedimentos experimentais.

Análise Estatística

Os dados foram distribuídos normalmente (teste de Shapiro-Wilk, P ˃ .05) e expressos como médias com desvios padrão. O teste t para amostras pareadas foi utilizado para comparar a porcentagem de valores de HTD antes e depois da irrigação final em cada grupo. A comparação estatística da porcentagem de redução de HTD entre os grupos foi realizada utilizando análise de variância unidirecional com testes post hoc de Tukey, com o nível de significância estabelecido em 5% (SPSS v25.0; IBM Corp, Armonk, NY).

Resultados

Os parâmetros tridimensionais (comprimento, volume, área de superfície e SMI) avaliados antes e após os procedimentos de preparação e irrigação realizados no sistema de canal radicular mesial de molares mandibulares estão detalhados na Tabela 1. Nenhuma diferença estatisticamente significativa foi observada em relação aos parâmetros 3D analisados, bem como ao vol% de HTD após a preparação (P ˃ .05), demonstrando o grau de homogeneidade dos grupos pré e pós-operatórios. Uma redução significativa de HTD após os protocolos de irrigação final foi observada em todos os grupos (P ˂ .05). A redução percentual de HTD no grupo UAI (66,8%) foi significativamente maior do que no grupo SAI (36,4%) (P ˂ .05; diferença de 30,4% com intervalo de confiança de 95%, 6,3%–54,6%), enquanto a porcentagem de redução de HDT no grupo SNI (43,7%) não diferiu estatisticamente dos grupos UAI e SAI (P ˃ .05). Portanto, a hipótese nula foi rejeitada. Modelos tridimensionais representativos do sistema de canal radicular mesial dos grupos SNI, SAI e UAI antes e depois dos procedimentos experimentais são mostrados na Figura 1. Em alguns espécimes, principalmente dos grupos SNI e SAI, após o protocolo de irrigação, HTD pôde ser observado em áreas diferentes daquelas observadas após a preparação, sugerindo deslocamento em vez de remoção de HTD (Fig. 1).

Discussão

Este estudo teve como objetivo avaliar a remoção de HTD utilizando diferentes protocolos de irrigação suplementar após a preparação de raízes mesiais de molares mandibulares contendo istmo complexo. Durante a preparação mecânica dessa anatomia de canal desafiadora, foi demonstrado que o HTD acumulado na área do istmo, extensões do canal e ramificações apicais pode potencialmente interferir na desinfecção, impedindo o fluxo do irrigante e neutralizando os efeitos antibacterianos das soluções de irrigação. Portanto, no presente estudo, raízes mesiais de molares mandibulares apresentando grandes áreas de istmo foram selecionadas em vez de anatomias menos complexas, como a configuração do tipo II de Vertucci utilizada na maioria das investigações anteriores sobre este tema. Além disso, visando aumentar a validade interna do estudo, reduzindo o viés anatômico entre os espécimes, os grupos foram equilibrados em termos dos parâmetros morfométricos 3D dos canais radiculares (comprimento, volume, área de superfície e SMI) obtidos após uma triagem prévia dos espécimes utilizando tecnologia de micro-CT (Tabela 1).

No geral, nossos resultados mostraram uma redução percentual média significativa de HTD em todos os grupos após os protocolos de irrigação final (Tabela 1), o que pode ser clinicamente traduzido em uma melhor limpeza do sistema de canal radicular. No entanto, nenhum dos protocolos de irrigação foi capaz de deixar o sistema de canal radicular mesial completamente livre de partículas de dentina. Isso está de acordo com vários estudos e demonstra que os detritos acumulados em áreas de irregularidades anatômicas não podem ser removidos com as técnicas atualmente disponíveis. Além disso, apesar de uma tentativa adicional de equilibrar os grupos em relação à quantidade de detritos criados pela preparação mecânica, as variações na porcentagem de redução de detritos entre os espécimes permaneceram altas no final do experimento, o que pode indicar que a distribuição de HTD dentro do espaço do canal radicular pode ser imprevisível, independentemente dos métodos de preparação e/ou irrigação. Também é importante destacar que o procedimento de preparação neste estudo foi direcionado a simular o cenário clínico, utilizando uma sequência de instrumentos rotatórios e etapas de irrigação intermitentes. Como consequência, resultou em um menor vol% médio de HTD (2,86%) após a preparação em comparação com estudos anteriores de micro-CT sobre este tópico, nos quais nenhuma ou apenas irrigação mínima foi realizada durante a instrumentação. Além disso, em alguns desses estudos, a preparação do canal foi realizada usando sistemas reciprocantes, que demonstraram criar maiores quantidades de detritos dentinários do que instrumentos rotatórios contínuos. Finalmente, apesar do fato de que a irrigação com EDTA após a moldagem do canal demonstrou reduzir os níveis de HTD, essa solução não foi utilizada neste estudo porque adicionaria uma variável confusa que não nos permitiria observar o efeito isolado dos protocolos de irrigação. Portanto, permanece incerto em que grau o uso suplementar de EDTA após diferentes protocolos de irrigação final impactaria os níveis de HTD.

No presente estudo, embora a significância estatística tenha sido limítrofe (P = .04), a UAI resultou em uma redução percentual significativamente maior de HTD (66,8%) do que a ativação da solução irrigante com o sistema sônico EDDY (SAI = 36,4%). A eficiência da UAI foi explicada pela produção de micro-ondas acústicas, cavitação e geração de calor, que podem favorecer a remoção de uma maior quantidade de restos de tecido e detritos dentinários em comparação com a ativação sônica. Além disso, embora ambos os instrumentos tenham diâmetros de ponta iguais, o arquivo IrriSafe é um instrumento não cônico, reduzindo a probabilidade de contato com as paredes e amortecimento do movimento durante a ação em comparação com a ponta cônica EDDY. Por outro lado, um estudo recente utilizando imagem de micro-CT para avaliar a remoção de HTD do sistema de canal radicular mesial com configuração do tipo II de Vertucci relatou resultados semelhantes em relação à ativação ultrassônica (66,8%) ou ativação sônica com EDDY (56,9%). No entanto, a ausência de diferença estatística entre UAI e SAI no estudo de Rödig et al pode ser explicada pela anatomia do canal menos complexa dos espécimes (tipo II de Vertucci) e pelo uso de uma ponta ultrassônica (Irrisafe 25) semelhante em tamanho à ponta do instrumento apical mestre (Reciproc R25 [VDW, Munique, Alemanha]). Como foi demonstrado, a eficiência da ativação ultrassônica está relacionada à interação da energia ultrassônica e da solução irrigante, o que significa que a ponta do dispositivo ultrassônico deve vibrar livremente dentro do espaço do canal radicular. Portanto, no presente estudo, o uso de uma ponta ultrassônica mais fina (Irrisafe 20) associada a um maior alargamento apical (tamanho 30, 0,07 de afunilamento) possivelmente favoreceu a ativação da solução irrigante e, consequentemente, aumentou sua eficiência na remoção de HTD compactado.

Apesar da redução percentual média menor de HTD no grupo SNI (43,7%) em comparação com os espécimes ativados por ultrassom (66,8%), nenhuma diferença estatística entre esses protocolos de irrigação foi observada, o que está em desacordo com várias publicações que relataram uma melhor desinfecção do canal radicular após o uso de UAI em comparação com a irrigação com agulha. No entanto, os resultados presentes (UAI = 66,8% e SNI = 43,7%) foram semelhantes e corroboram as descobertas de Rödig et al (UAI = 66,8% e SNI = 44,1%). Esse resultado pode ser explicado pelo diâmetro menor da agulha de irrigação durante a etapa final de irrigação (30 G) em comparação com o diâmetro da agulha aplicada durante a preparação (27 G) e sua inserção mais próxima do comprimento de trabalho, o que provou aumentar significativamente a remoção de HTD do sistema de canal radicular mesial dos molares mandibulares. Além disso, a taxa de fluxo no presente estudo (0,14 mL/s) foi pelo menos 40% maior do que na maioria dos relatos anteriores que usaram taxas de fluxo abaixo de 0,1 mL/s. Como os volumes de irrigante em cada grupo foram padronizados, o tempo de contato do irrigante nos grupos UAI e SAI foi maior do que no grupo SNI. No entanto, embora o tempo de contato da solução de NaOCl possa ser relevante para a ação antimicrobiana ou dissolução de tecidos moles, considerando suas propriedades químicas, é menos importante para a remoção de detritos duros.

Uma descoberta interessante do presente estudo foi a observação de que em alguns espécimes, principalmente nos grupos SAI e SNI, alguns detritos haviam se movido de um lugar para outro e permanecido dentro do sistema de canais radiculares em vez de serem removidos pelos procedimentos de irrigação suplementar (Fig. 1). Pode-se supor que as complexidades anatômicas dos canais radiculares selecionados para este estudo tiveram uma influência notável na eficácia dos protocolos de irrigação testados, contribuindo para os achados presentes. Também deve ser enfatizado que a interrupção ou desprendimento de detritos não garante sua remoção, a menos que haja um fluxo de irrigante favorável em direção ao orifício do canal, e mais estudos são necessários para avaliar outros parâmetros de lavagem (por exemplo, volume e fluxo de irrigante) com diferentes protocolos de seringa/agulha e ativação sônica na remoção não apenas de detritos dentinários, mas também de biofilme de anatomias de canal complexas. Além disso, embora os protocolos de irrigação testados tenham resultado em uma redução significativa no conteúdo de detritos, sua relevância clínica permanece incerta, e pesquisas adicionais são necessárias para avaliar seu impacto na taxa de sucesso do tratamento de canal radicular.

Conclusão

Todos os passos finais de irrigação adjunta reduziram a quantidade de detritos acumulados após a preparação do canal radicular e resultaram em uma limpeza melhorada. A UAI teve um desempenho melhor do que o sistema SAI em termos de percentual de redução de HTD do complexo sistema de canal radicular mesial dos molares mandibulares. Nenhum dos métodos testados foi capaz de tornar os sistemas de canal radicular livres de detritos.

Autores: Dominique Linden, Matthieu Boone, Mieke De Bruyne, Roeland De Moor, Marco A. Versiani, Maarten Meire

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