Influência do design do eixo na capacidade de modelagem de 3 sistemas rotatórios de níquel-titânio por meio de tomografia computadorizada espiral

Objetivo. Avaliar a influência do design do eixo na capacidade de conformação de 3 sistemas rotatórios de níquel-titânio (NiTi).

Desenho do estudo. Foram utilizados sessenta canais mesiais curvados de molares mandibulares. As amostras foram escaneadas por tomografia espiral antes e depois da preparação do canal usando instrumentos rotatórios ProTaper, ProFile e ProSystem GT. Fatias de um milímetro de espessura foram escaneadas do ponto apical até a câmara pulpar. As imagens de seção transversal das fatias obtidas anteriormente e após a preparação do canal nos níveis apical, coronal e de raiz média foram comparadas.

Resultados. O tempo médio de trabalho foi de 137,22 ± 5,15 s. O transporte médio, a razão de centralização média e a porcentagem de aumento de área foram de 0,022 ± 0,131 mm, 0,21 ± 0,11 e 76,90 ± 42,27%, respectivamente, sem diferenças estatísticas (P> .05).

Conclusões. Todos os instrumentos foram capazes de conformar canais mesiais curvados em molares mandibulares até o tamanho 30 sem erros significativos. As diferenças nos designs dos eixos parecem não afetar suas capacidades de conformação. (Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 2008;105:807-13)

A preparação do canal radicular é uma parte importante do tratamento endodôntico. Este procedimento envolve o uso de instrumentos e substâncias para limpar, moldar e desinfetar os canais.

Avanços recentes no design de instrumentos endodônticos tornaram a moldagem adequada do canal mais eficiente e previsível. O avanço mais notável foi o desenvolvimento de instrumentos rotatórios de níquel-titânio (NiTi). No presente estudo, os sistemas rotatórios testados possuem designs de haste diferentes, embora sejam produzidos pela mesma empresa (Dentsply Maillefer, Ballaigues, Suíça). O ProTaper apresenta um design de seção transversal triangular convexa com um design de canal que combina múltiplos afunilamentos dentro da haste. O sistema ProFile é um instrumento de 3 canais de afunilamento constante, com 3 superfícies radiais e uma seção transversal em forma de U. Os instrumentos rotatórios ProSystem GT apresentam um design de lâmina em forma de U, uma ponta não cortante e um padrão de canal de passo variável.

Um método não destrutivo recentemente introduzido para avaliar mudanças na geometria do canal radicular após a preparação endodôntica é a tomografia computadorizada (TC) de alta resolução, que permite a avaliação tridimensional da geometria do canal radicular antes e depois da preparação, gerando uma massa de dados métricos exatos. A tomografia computadorizada espiral (SCT) é um grande avanço na TC de raios-X para escaneamento volumétrico rápido e foi clinicamente aceita. A SCT tem a principal vantagem de escanear um volume anatômico completo em uma única apneia, garantindo a continuidade de fatias, e foi recomendada quando se requer alta resolução longitudinal. Por outro lado, a resolução da micro-TC é definitivamente superior à da SCT, mas a primeira é demorada e cara e não pode ser usada para imagem humana in vivo.

O objetivo do presente estudo foi avaliar a influência do design do eixo na capacidade de conformação dos sistemas rotatórios de NiTi ProTaper, ProFile e ProSystem GT em canais radiculares humanos curvados por meio de SCT.

Materiais e Métodos

Cálculos de tamanho da amostra pré-teste

Em um estudo de análise de variância (ANOVA) de uma via, tamanhos de amostra de 20, 20 e 20 são obtidos dos 3 grupos cujas médias serão comparadas. A amostra total de 60 sujeitos atinge 80% de poder para detectar diferenças entre as médias, usando um teste F com um nível de significância de 0,05, considerando 0,04 como o tamanho da variação nas médias, e assumindo a hipótese de um desvio padrão comum de 0,10 (PASS, Power Analysis and Sample Size System, Kaysville, Utah).

Seleção, preparação e digitalização de espécimes

Sessenta canais de 30 raízes mesiais de molares mandibulares humanos extraídos foram utilizados. Todas as raízes foram selecionadas com base em ápices maduros, uma curvatura severa do canal e 2 canais distintos e separados. As coroas foram seccionadas ligeiramente acima da junção cemento-esmalte e as porções apicais das raízes distais a 2 mm do ápice por um disco de diamante rotativo.

As cavidades de acesso foram preparadas e cada canal foi negociado com um arquivo 10K. O comprimento de trabalho (WL) foi estabelecido visualizando a ponta do arquivo sob ampliação de ×40 no forame apical menos 1 mm. Com os arquivos nos canais, radiografias das raízes mesiais foram tiradas nas direções mesiodistal e buccolingual para confirmar a presença de 2 canais distintos e separados. Os dentes foram colocados em solução de hipoclorito de sódio (2,5%) por 30 min e armazenados em solução aquosa de cloramina a 0,5%. O grau e o raio de curvatura foram determinados usando os métodos descritos por Schneider e Pruett et al., respectivamente. Para serem incluídos, os canais mesiais deveriam ter um ângulo de curvatura maior que 20° e um raio de curvatura menor que 10 mm. As porções apicais das raízes mesiais foram inseridas em uma base de cera de 3 mm de espessura e posicionadas em 6 colunas de 5 dentes cada. A base de cera foi colocada em um molde de alumínio (100 × 80 × 6 mm) e embutida por resina de polímero transparente recém-misturada ao nível da área de furcação. Após a polimerização, a placa de acrílico com os dentes foi removida do molde de metal e colocada em uma unidade SCT (PQ5000; Picker, Nova York, NY) com o longo eixo das raízes perpendicular ao feixe. A tomografia computadorizada foi realizada em modo espiral usando espessura de corte de 1,0 mm e intervalo de reconstrução de 0,5 mm. O campo de visão (FOV) foi reduzido para 60 mm, resultando em um tamanho de pixel de 0,1 × 0,1 mm usando uma resolução de matriz de 512 × 512 pixels. As seções obtidas (topogramas) de cada dente, em formato DICOM, foram gravadas em discos digitais regraváveis. Depois, para recuperar da desidratação, os espécimes foram colocados de volta em uma solução aquosa de cloramina a 0,5% por 24 h.

Preparação do canal

Os 60 canais foram aleatoriamente atribuídos a 3 grupos experimentais de acordo com o sistema rotatório utilizado e estratificados de tal forma que as médias do comprimento do canal radicular e do grau e raio de curvatura dos grupos fossem o mais próximas possível umas das outras (Tabela I). O grupo controle foi utilizado para comparar a precisão e exatidão do posicionamento das amostras durante os escaneamentos iniciais e finais e consistiu em raízes distais não instrumentadas.

Os canais mesiais foram inicialmente pré-alargados com um arquivo 15K, até a WL e uma broca Gates-Glidden #2 (Dentsply Maillefer) a 6 mm da abertura coronal. O alargamento em passo do canal restante foi realizado usando brocas Gates-Glidden cada vez maiores, da #3 à #4 em passos de 2 mm mais curtos entre si.

Grupo 1 (n = 20). Os instrumentos ProTaper foram utilizados a uma velocidade rotativa de 300 rpm. O instrumento S1 foi introduzido no canal um pouco antes da profundidade em que o arquivo manual foi utilizado anteriormente. Em seguida, o instrumento de modelagem SX foi usado para afastar o aspecto coronal do canal da zona de perigo de furcação e para melhorar o acesso radicular. Isso foi seguido pelo uso dos instrumentos S1 e S2 até a WL. Os instrumentos de modelagem foram utilizados com uma ação de escovação na retirada para criar acesso em linha reta. O acabamento do canal foi realizado com F1, F2 e F3 até a WL, usando um movimento sem escovação e o máximo de cuidado para alcançar a WL apenas uma vez e por no máximo 1 s.

Grupo 2 (n = 20). Os instrumentos ProFile foram utilizados a uma velocidade rotativa de 250 rpm, de maneira crown-down, usando movimento de picking. Os Orifice Shapers tamanhos 3 e 2 foram usados sequencialmente para alargar os terços coronais e médio. Os instrumentos foram então usados na seguinte sequência: 25/06, 20/06 e 25/04, introduzindo dois terços a três quartos do canal usando leve pressão apical. Cada instrumento foi retirado quando a resistência foi sentida e seguido pelo próximo tamanho de instrumento. Para a preparação apical, os instrumentos ProFile 20/04, 25/04 e 30/04 foram usados sequencialmente na WL e foi considerado completo quando o instrumento 30/04 passou para a WL sem força. Quando um instrumento não conseguiu chegar à WL, o anterior foi usado novamente.

Grupo 3 (n = 20). Os instrumentos ProSystem GT foram utilizados a uma velocidade rotativa de 350 rpm, de maneira crown-down, usando movimento de picking. Os instrumentos 35.12 e 50.12 foram usados sequencialmente para alargar o terço coronal. Em seguida, os instrumentos foram usados na seguinte sequência: 30/10, 30/08, 30/06 e 30/04, introduzindo dois terços a três quartos do canal usando leve pressão apical. Cada instrumento foi retirado quando a resistência foi sentida e seguido pelo próximo tamanho de instrumento. A conformação final até a WL foi alcançada com um instrumento 30/04.

Para evitar a separação de instrumentos, 5 canais foram instrumentados com 1 conjunto de instrumentos usando um micromotor elétrico com redução de 1:64 e controle de torque (EndoMate TC, NSK, Tóquio, Japão). Os canais foram irrigados com 5 mL de NaOCl a 1% entre cada instrumento e mantidos inundados durante a instrumentação. Além disso, para alcançar um certo grau de uniformidade e reduzir variáveis interoperacionais, todos os procedimentos experimentais foram realizados pelo mesmo operador. O tempo de instrumentação para cada canal radicular, excluindo o tempo necessário para trocar instrumentos e irrigação, foi registrado. Após a preparação do canal radicular, os dentes foram escaneados por meio de um SCT, aplicando os parâmetros de configuração de escaneamento inicial, e os dados foram armazenados para uso posterior.

Análise de imagem

No total, 3 planos de corte horizontal da seção transversal de cada raiz, adquiridos durante os escaneamentos pós e pré-instrumentação, foram utilizados para comparação. Os primeiros 2 planos de corte estavam a 3 mm da extremidade apical da raiz (nível apical) e 3 mm abaixo do orifício (nível coronal). Um terceiro plano de corte (nível médio da raiz) foi registrado dividindo a distância entre os primeiros 2 planos de corte em 2 comprimentos iguais. As seções transversais horizontais em formato DICOM, obtidas a partir das tomografias computadorizadas, foram importadas para o Adobe Photoshop CS (Adobe Systems, San Jose, CA) usando o plug-in DICOM Access 1.5 (DesAcc, Chicago, IL; Fig. 1, A e B), e os contornos dos canais em cada nível foram traçados para melhor contraste (Fig. 1, C e D). As imagens pós-operatórias foram sobrepostas com 50% de opacidade nas imagens pré-operatórias na mesma posição para comparação (Fig. 1, E). Apenas áreas que poderiam razoavelmente ser alcançadas por instrumentos foram traçadas. Comunicações estreitas entre canais foram excluídas. As imagens sobrepostas foram exportadas para o software Image Tool 3.0 para armazenamento, medição e análise de imagens. Uma escala padrão medindo 5 mm foi adicionada a cada imagem e usada para calibrar o software.

Avaliação de centralização

A razão de centralização média foi calculada para cada seção pela fórmula [X₁ — X₂Y], onde X₁ representa a extensão máxima do movimento do canal em uma direção, X₂ é o movimento na direção oposta, e Y é o diâmetro da preparação final do canal (Fig. 2). De acordo com esta fórmula, a razão de centralização se aproxima de zero à medida que X₁ e X₂ se tornam mais próximos. Zero é uma indicação de centralização perfeita do canal e nenhuma transporte do canal. A extensão do transporte do canal (X1) foi determinada medindo a maior distância entre a periferia do canal pós-instrumentação e a periferia correspondente do canal pré-instrumentação que foi sobreposta a ele. A direção na qual X₁, X₂ e Y foram medidos também foi anotada. A porcentagem de aumento de área foi calculada usando a seguinte fórmula: [100 — (A₂ × 100)/A₁], onde A₁ representa a área do canal não instrumentado e A₂ a área do canal instrumentado, em mm².

Grupo de controle

O grupo de controle consistiu na raiz distal não instrumentada de cada espécime. Todos os valores para todas as seções foram medidos por 2 avaliadores e calculados a média. A reprodutibilidade intraobservador foi avaliada pela medição repetida de 10 topogramas selecionados aleatoriamente em um intervalo de 30 dias. Para determinar se as digitalizações inicial e final estavam no mesmo nível e inclinação, os pontos de dados que não deveriam ter mudado de uma digitalização para a outra foram comparados.

Análise estatística

Para avaliar o tempo de instrumentação para cada sistema, a análise estatística foi realizada usando o teste de Kruskal–Wallis. ANOVA de uma via e testes post hoc de Tukey foram utilizados para comparar o transporte e a porcentagem de aumento de área antes e depois da instrumentação. O teste t pareado foi utilizado para analisar as medições de controle e a análise de correlação de Pearson para estimar a relação entre o grau de curvatura, transporte e porcentagem de aumento de área no nível apical. Todas as análises estatísticas foram realizadas usando o software SPSS versão 13.0 (Lead Technologies, Chicago, IL).

Resultados

Tempo de trabalho

O tempo médio gasto para a preparação no grupo ProSystem GT (89,45 ± 15,76 s) foi consideravelmente mais curto do que nos grupos ProFile (130,2 ± 33,58 s) e ProTaper (192,0 ± 56,15 s) (Kruskal-Wallis, P< .001; Tabela II).

Razão de centralização

A razão média de centralização foi de 0,21 ± 0,12, 0,21 ± 0,11 e 0,19 ± 0,13 nos grupos ProTaper, ProFile e ProSystem GT, respectivamente, sem diferenças estatísticas (ANOVA: P> .05; Tabela III).

Transporte do canal

O transporte médio foi de 0,044 ± 0,111 mm, 0,009 ± 0,124 mm e 0,014 ± 0,152 mm nos grupos ProTaper, ProFile e ProSystem GT, respectivamente, sem diferenças estatísticas (ANOVA: P> .05; Tabela IV). De modo geral, o transporte foi em direção ao aspecto externo da curvatura (n = 103). No entanto, em todos os grupos, também foi observado transporte em direção ao aspecto interno da curva (n = 72).

Percentagem de aumento da área

A percentagem média de aumento da área foi de 78,24 ± 44,13%, 81,98 ± 45,16% e 70,48 ± 36,95%, nos grupos ProTaper, ProFile e ProSystem GT, respectivamente, sem diferenças estatísticas (ANOVA: P> .05; Tabela IV). No entanto, a percentagem média de aumento da área no nível cervical apresentou valores significativamente mais altos do que nos níveis médio e apical (teste post hoc de Tukey: P< .05).

Análise de correlação

Considerando o nível apical de todos os grupos experimentais, não houve relação estatisticamente significativa entre o grau de curvatura, transporte e percentagem de aumento da área (análise de correlação de Pearson: P> .05; Tabela V).

Especimens de controle

Dez topogramas foram selecionados aleatoriamente e reavaliados pelo mesmo examinador em um intervalo de 30 dias. O teste t pareado não mostrou diferença significativa entre os 2 conjuntos de medições (P> .05). Ao determinar se as digitalizações inicial e final estavam no mesmo nível e inclinação, não foi encontrada diferença significativa entre as primeiras e segundas digitalizações quando os valores X e Y foram comparados (teste t-pareado: P> .05).

Discussão

No presente estudo, foi tomado grande cuidado para garantir a comparabilidade dos espécimes, pois isso poderia influenciar os resultados, reduzindo assim a quantidade necessária de amostras. Essa semelhança é importante, pois investigadores anteriores defenderam que estudos que comparam os efeitos da instrumentação de canais radiculares na anatomia do canal também devem considerar detalhes da geometria pré-operatória. Para esse fim, raízes que geralmente apresentam problemas clínicos, nomeadamente raízes mesiais de molares mandibulares, foram utilizadas. Embora um alto grau de semelhança entre os grupos tenha sido confirmado, a variedade da anatomia do canal radicular dentro dos grupos (Tabela I) ainda produziu uma dispersão relativamente alta dos dados.

A introdução da tecnologia baseada em computador levou a importantes avanços na demonstração 3D do sistema de canais. Vistas em diferentes planos de escolha são possíveis, assim como todos os tipos de rotações; no entanto, a preparação destruiu irreversivelmente as amostras examinadas. Na SCT, uma série de conjuntos de dados de imagem 2-dimensional pode ser integrada matematicamente para produzir cortes transversais em qualquer plano, com precisão, sem destruir o espécime. Além disso, a SCT tem sido pouco investigada como uma ferramenta de pesquisa em Endodontia.

Devido a dessemelhanças metodológicas, bem como fatores individuais, relatórios anteriores mostraram tempos de trabalho variando de 34 a 346 s com ProTaper, 50 a 402 s com ProFile, e 50 a 389 s com ProSystem GT. No geral, o sistema NiTi usando apenas um pequeno número de instrumentos completou a preparação claramente mais rápido do que sistemas que usam um grande número de instrumentos (Tabela II). No presente estudo, mesmo com um pequeno número de instrumentos em comparação com ProFile, o grupo ProTaper apresentou maior tempo de trabalho, provavelmente devido aos seus múltiplos afunilamentos dentro do eixo, que resultam em mais recapitulações e, como resultado, mais tempo necessário.

Numerosos estudos avaliaram as capacidades de modelagem de instrumentos descrevendo boa ou excelente manutenção da curvatura, mesmo em canais radiculares severamente curvados, devido à combinação da técnica de instrumentação crown-down e algumas características de design, como flexibilidade, design da lâmina e ponta não cortante. No geral, a quantidade total de transporte do canal variou significativamente em relação à geometria do canal, variando de 0,01 a 0,15 mm. No presente estudo, embora produzidos pela mesma empresa, todos os instrumentos testados tinham designs diferentes. A razão de transporte e centralização teve pontuações comparáveis nas porções coronal, média e apical dos canais, sem diferenças estatísticas (Tabelas III e IV). Além disso, o transporte ocorreu em ambas as direções da curva em todos os terços avaliados, indicando que a maioria das áreas do canal radicular foi tocada.

Os resultados presentes não podem ser comparados diretamente ao pequeno número de relatórios anteriores sobre a avaliação do transporte do canal radicular usando SCT, devido a diferenças na abordagem metodológica. No geral, as descobertas alcançadas na presente investigação confirmam esses relatórios, demonstrando a capacidade do instrumento rotatório de NiTi de permanecer centralizado no canal com risco mínimo de transporte. Os resultados também mostraram que a capacidade do instrumento de permanecer centralizado no canal radicular pode não depender inteiramente do design do U-file ou da presença de áreas radiais generosas. Os maiores resultados de transporte alcançados para o grupo ProTaper (Tabela IV), embora nenhuma diferença estatística pudesse ser observada, podem ser devido à ausência de áreas de terra radial em combinação com o grande diâmetro de seu eixo. Assim, um design triangular convexo mais simples, como exibido pelos instrumentos ProTaper, foi capaz de desempenhar igualmente ao design mais complexo do U-file do ProFile e ProSystem GT. Além disso, apesar das variações no design do instrumento e na anatomia do canal radicular dos dentes, a análise de correlação de Pearson indicou nenhuma relação estatisticamente significativa entre o grau de curvatura e o transporte em todos os grupos experimentais no nível apical (Tabela V).

Embora o método aplicado neste estudo não tenha fornecido dados confiáveis sobre a quantidade de remoção de dentina radicular, a razão por trás da medição das mudanças na área da seção transversal foi permitir comparações em planos de corte padronizados. Portanto, a comparação com trabalhos anteriores, que mediram mudanças na área total do sistema de canais radiculares, é difícil. Como demonstrado anteriormente, a sobreposição das seções transversais dos canais radiculares pré e pós-operatórios mostrou que todos os sistemas deixaram paredes de canal não instrumentadas em muitos casos. Os resultados presentes também demonstraram que, independentemente do sistema rotatório utilizado, a área da seção transversal aumentou em todos os níveis. A diferença foi estatisticamente significativa apenas para o terço coronal dos canais radiculares (Tabela VI), devido ao pré-flares cervical com brocas Gates-Glidden, que foi sugerido como um passo importante para melhorar a segurança do trabalho, evitando transporte apical em canais curvados e reduzindo o tempo de trabalho. No entanto, não houve diferença entre quaisquer sistemas rotatórios em nenhum plano de corte.

A maioria dos estudos fornece um forte consenso de que um tamanho de preparação apical maior não apenas permite uma irrigação adequada, mas também produz uma maior redução nas bactérias remanescentes e detritos dentinários em comparação com tamanhos de preparação apical menores. No presente estudo, a razão pela qual a preparação apical máxima foi o tamanho 30 foi o fato de que era o maior diâmetro do sistema ProTaper disponível.

Os instrumentos rotatórios de NiTi atualmente disponíveis variam consideravelmente em seus designs. O presente estudo confirmou relatórios anteriores que demonstram a capacidade dos instrumentos rotatórios de NiTi de permanecer centralizados no canal com risco mínimo de transporte. Independentemente da significância desconhecida da quantidade demonstrada de transporte, a implicação clínica é provavelmente mínima.

Conclusões

Todos os instrumentos foram capazes de moldar canais mesiais curvados em molares mandibulares para o tamanho 30 sem erros significativos. As diferenças no design do cabo parecem não afetar suas capacidades de moldagem.

Os autores são gratos ao Sr. Ely Calhau Nery e ao Sr. William A. Moura por suas contribuições à avaliação de TC e aos procedimentos laboratoriais, respectivamente.

Autores: Marco Aurélio Versiani, Elizeu Álvaro Pascon, Cássio José Alves de Sousa, Marco Aurélio Gagliardi Borges, Manoel Damião Sousa-Neto

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