Avaliação por Micro-CT da capacidade de conformação de quatro sistemas de instrumentação de canais radiculares em canais de formato oval.

Resumo

Objetivo: Comparar a capacidade de conformação de quatro sistemas de instrumentação de canais radiculares em canais de formato oval utilizando análise micro-tomográfica computacional.

Metodologia: Quarenta incisivos mandibulares anatomicamente pareados foram escaneados e atribuídos a quatro grupos (n = 10), de acordo com o protocolo de preparação do canal: sistemas BioRace, Reciproc, Self-Adjusting File (SAF) e TRUShape. Após a instrumentação do canal, os espécimes foram reescaneados, e os conjuntos de dados pré e pós-operatórios registrados foram examinados para avaliar as porcentagens de detritos de tecido duro acumulados, paredes do canal não tocadas e dentina removida. Testes de Kruskal-Wallis e Mann-Whitney U com correção de Bonferroni foram utilizados para comparar as variáveis nos grupos (α = 5%).

Resultados: As técnicas de preparação não afetaram a porcentagem de detritos de tecido duro acumulados (P = 0.126). A porcentagem de áreas do canal não tocadas foi significativamente maior para BioRace (32.38%) em comparação com os sistemas Reciproc (18.95%) e SAF (16.08%) (P < 0.05). Reciproc removeu significativamente mais dentina (4.18%) do que BioRace (2.21%) e SAF (2.56%) (P < 0.05). O sistema TRUShape apresentou resultados intermediários tanto para paredes do canal não tocadas (19.20%) quanto para dentina removida (3.77%), sem diferença significativa em comparação com os sistemas BioRace, Reciproc e SAF.

Conclusões: As técnicas de preparação resultaram no mesmo nível de detritos de tecido duro acumulados. Comparado aos outros sistemas testados, o BioRace foi associado a mais paredes de canal intocadas e o Reciproc produziu a maior quantidade de dentina removida. Embora tenha tocado mais nas paredes do canal radicular, o sistema SAF removeu menos dentina, enquanto o TRUShape teve resultados intermediários para esses mesmos parâmetros. Nenhum dos sistemas testados foi capaz de proporcionar uma habilidade de conformação ideal em canais de formato oval.

Introdução

O desenvolvimento de uma nova geração de sistemas de níquel-titânio (NiTi) para preparação de canais depende de mudanças no design dos instrumentos, liga e cinemática, visando otimizar a instrumentação mecânica dos canais radiculares (Peters 2004, Hu€lsmann et al. 2005). A maioria dos sistemas rotatórios e reciprocantes disponíveis não conseguiu melhorar a desinfecção de canais de formato oval (Versiani et al. 2013), deixando grandes áreas de paredes de canal intocadas (Peters et al. 2001, Versiani et al. 2013, De-Deus et al. 2015a) e detritos de tecido duro acumulados em finos, istmos e irregularidades dentro do espaço do canal radicular (Paqu´e et al. 2009, De-Deus et al. 2015b, Versiani et al. 2016). Bactérias localizadas nessas áreas têm o potencial de permanecer e podem ser responsáveis pela inflamação periapical persistente (Versiani et al. 2016).

Recentemente, um novo sistema rotatório de NiTi tratado termicamente, o sistema TRUShape 3D Conforming Files (Dentsply Tulsa Dental Specialties, Tulsa, OK, EUA), foi introduzido. É anunciado pelo fabricante como um conjunto de instrumentos que possibilitam uma maior preservação dentinária do que os arquivos convencionais, enquanto fazem contato com quase 75% das paredes do canal (TRUShape^® 3D Conforming Files. Site da Dentsply Tulsa Dental Specialties) devido à seção transversal triangular, uma ponta não cortante e uma forma em S ao longo de seu eixo longo, resultando em um afunilamento de .06 nos 2 mm apicais e um afunilamento variável crescente a partir desse nível denotado como afunilamento .06v. Um estudo recente mostrou que a preparação do canal radicular com instrumentos TRUShape removeu significativamente mais bactérias de canais radiculares em forma oval do que o sistema rotatório Twisted File (SybronEndo, Orange, CA, EUA) (Bortoluzzi et al. 2015); no entanto, nenhum estudo tentou desafiar a capacidade de modelagem deste novo sistema em relação ao acúmulo de detritos de tecido duro, paredes de canal radicular intocadas e a quantidade de dentina removida de canais radiculares em forma oval em comparação com outros sistemas de preparação.

Portanto, o objetivo deste estudo foi comparar os percentuais de detritos de tecido duro acumulados, áreas de canal intocadas e dentina removida após a preparação do canal radicular com os sistemas BioRace (FKG Dentaire, La-Chaux-de-Fonds, Suíça), Reciproc (VDW, Munique, Alemanha), Self-Adjusting File (SAF; ReDent-Nova, Ra’anana, Israel) e TRUShape através de análise micro-tomográfica (micro-CT). A hipótese nula testada foi que não haveria diferença significativa nos resultados de conformação entre esses quatro sistemas de preparação.

Materiais e métodos

Estimativa do tamanho da amostra

Com base nos resultados de um estudo anterior (De-Deus et al. 2015b), um tamanho de efeito de 0,9 foi estimado e inserido, juntamente com o parâmetro de erro do tipo alfa de 0,05 e potência beta de 0,95, em um procedimento de ANOVA de uma via (G*Power 3.1 para Macintosh; Heinrich Heine, Universität Düsseldorf, Düsseldorf, Alemanha). Um tamanho de amostra de 28 dentes (sete por grupo) foi indicado como o mínimo para revelar significância estatística entre os grupos.

Seleção e preparação de amostras

Após a aprovação do comitê de ética em pesquisa local, 127 incisivos mandibulares humanos foram obtidos de um conjunto de dentes. Cada dente foi radiografado nas direções bucolingual e mesiodistal. Para evitar a introdução de variáveis de confusão, os critérios de inclusão foram apenas dentes com aproximadamente 19 1 mm de comprimento, raízes retas (<5°) (Schneider 1971), uma razão de canal de diâmetro longo para curto superior a 2,5 no nível de 5 mm a partir do ápice radicular e um tamanho apical inicial equivalente a um arquivo K de tamanho 10 (Dentsply Sirona, Ballaigues, Suíça). Como resultado, 63 dentes foram selecionados e escaneados em um dispositivo de micro-CT (SkyScan 1173; Bruker micro-CT, Kontich, Bélgica) operado a 70 kV e 114 mA, utilizando uma baixa resolução (70 μm) para obter um contorno dos canais radiculares. As imagens de projeção adquiridas foram reconstruídas (NRecon v.1.6.10; Bruker micro-CT) fornecendo cortes transversais axiais de sua estrutura interna, e 40 incisivos mandibulares com configuração de canal semelhante foram selecionados e escaneados novamente em uma resolução aumentada (14,25 μm) com rotação de 360° em torno do eixo vertical, um passo de rotação de 0,5°, um tempo de exposição da câmera de 7000 ms e média de quadros de 5, utilizando um filtro de alumínio de 1,0 mm de espessura. Imagens de cada espécime foram reconstruídas usando parâmetros padronizados para endurecimento do feixe (40%), correção de artefato de anel (10) e limites de contraste semelhantes. O volume de interesse foi selecionado para se estender da junção cemento-esmalte até o ápice da raiz, resultando na aquisição de 800–900 cortes transversais por dente. Os ápices dos dentes foram então selados com cola quente e embutidos em polissiloxano de polivinila para criar um sistema de extremidade fechada (Susin et al. 2010).

Após a preparação da cavidade de acesso, um caminho de deslizamento foi criado ao utilizar uma lima K de aço inoxidável tamanho 20 (Dentsply Sirona) até o comprimento de trabalho (WL), que foi estabelecido subtraindo 1 mm do comprimento do canal. Os canais foram então agrupados para criar dez grupos de quatro dentes com base em características morfológicas semelhantes do canal (comprimento, volume, área de superfície, índice de modelo de estrutura [SMI] e configuração), e uma raiz de cada grupo foi aleatoriamente atribuída a um dos quatro grupos experimentais (n = 10) de acordo com o protocolo de preparação.

Sistema BioRace

BR0 (25/.08), BR1 (15/.05), BR2 (25/.04) e BR3

(25/.06) instrumentos rotatórios de NiTi foram utilizados a 500–600 rpm e 1 N cm de maneira crown-down (motor VDW Silver; VDW) até o WL, utilizando um movimento suave de picote para dentro e para fora. Após três movimentos constantes, a lima foi removida do canal e limpa.

Sistema Reciproc

Um instrumento R25 (25/.08) foi movido na direção apical utilizando um movimento lento de picote para dentro e para fora de cerca de 3 mm de amplitude com uma leve pressão apical em um movimento reciprocante (‘RECIPROC ALL’) alimentado por um motor elétrico (VDW Silver) até que o WL fosse alcançado. Após três movimentos de picote, o instrumento foi removido do canal e limpo. O WL foi alcançado na terceira onda de instrumentação para todos os dentes.

Sistema SAF

Um instrumento SAF de 1,5 mm de diâmetro foi operado até a WL com um movimento de vai-e-vem usando uma cabeça RDT3 (ReDent-Nova) adaptada a uma peça de mão vibratória (GentlePower Lux 20LP; KaVo, Biberach, Alemanha). Irrigação contínua com NaOCl a 5,25% foi aplicada durante todo o procedimento a uma taxa de fluxo de 5 mL min^—1 usando um aparelho de irrigação especial (VATEA; ReDent-Nova).

Sistema TRUShape

Usando um motor elétrico (VDW Silver) pré-configurado a 300 rpm e 3 N cm, um arquivo TRUShape 20/.08v foi utilizado com um movimento suave de 2–5 mm de vai-e-vem para moldar o terço médio. Os instrumentos TRUShape 20/.06v e 25/.06v foram então utilizados com uma amplitude adicional de 2–3 mm em direção à WL. Cada dente foi moldado como dois canais devido à sua maior dimensão bucal-lingual, conforme recomendado pelo fabricante.

Em todos os grupos, o tempo total de preparação foi de 4 min. A irrigação foi realizada com uma agulha NaviTip (Ultradent Products Inc., South Jordan, UT, EUA) usando 20 mL de NaOCl a 5,25% por dente. Em todos os grupos, ao final da preparação, a irrigação ultrassônica passiva foi realizada por 20 s a 2 mm da WL usando um arquivo K tamanho 15 (Dentsply Sirona), e os canais foram então lavados com 3 mL de EDTA a 17% por 5 min e 2 mL de água bi-destilada por 1 min. Portanto, cada dente foi irrigado com 25 mL de irrigante ao longo de 10 min. A aspiração da solução irrigante foi realizada na orifício do canal com um Surgi-Tip (Ultradent Products Inc.) conectado a uma bomba de sucção de alta velocidade. Um operador experiente conduziu todos os procedimentos de preparação após um treinamento substancial com todos os sistemas. Os canais radiculares foram secos com pontos de papel absorvente (Dentsply Sirona) e as amostras submetidas a uma varredura pós-operatória e reconstrução, aplicando os parâmetros mencionados.

Avaliação de Micro-CT

Os conjuntos de imagens dos espécimes após a preparação foram renderizados e co-registrados com seus respectivos conjuntos de dados pré-operatórios usando um algoritmo afim do software 3D Slicer 4.5.0 (disponível em http://www.slicer.org) (Fedorov et al. 2012). A quantificação de detritos de tecido duro acumulados foi expressa como a porcentagem do volume total do sistema de canal após a preparação para cada espécime e realizada conforme descrito em outro lugar (De-Deus et al. 2014, 2015b, Neves et al. 2015). O volume de dentina removido após a preparação foi calculado subtraindo a dentina radicular segmentada pré e pós-operatória usando operações morfológicas (Fiji v.1.47n; Madison, WI, EUA). A área da superfície do canal não tocada foi determinada calculando o número de voxels estáticos (voxels presentes na mesma posição na superfície do canal antes e depois da instrumentação). A área não tocada foi expressa como uma porcentagem do número total de voxels presentes na superfície do canal (Paqué & Peters 2011), de acordo com a fórmula:

(número de voxels estáticos × 100)/ número total de voxels de superfície

Análise estatística

O grau de homogeneidade (linha de base) dos grupos, antes da preparação do canal radicular, foi verificado realizando uma comparação ANOVA de uma via entre os grupos em relação ao volume do canal radicular (mm³), área de superfície não preparada (mm²), comprimento e SMI. O SMI envolve uma medição da curvatura convexa da superfície. Na endodontia, o parâmetro SMI tem como objetivo determinar quantitativamente a geometria tridimensional do canal radicular. Como as suposições de normalidade das porcentagens de detritos de tecido duro acumulados, área do canal não tocada e dentina removida após a preparação do canal radicular não puderam ser verificadas (teste de Shapiro–Wilk; P < 0,05), os resultados foram expressos como medianas e comparados entre os grupos pelos testes de Kruskal–Wallis e Mann–Whitney U com correção de Bonferroni (SPSS v.17; SPSS Inc., Chicago, IL, EUA). A significância foi estabelecida em α = 5%.

Resultados

A Figura 1 mostra imagens representativas da anatomia interna de quatro incisivos mandibulares antes e depois da preparação do canal com os sistemas testados.

O grau de homogeneidade (linha de base) dos grupos em relação ao volume inicial do canal, área de superfície, comprimento e SMI antes e depois da preparação do canal radicular foi confirmado (Tabela 1, P > 0,05). Não houve diferença significativa nas medianas e intervalos interquartis (IQR) em relação à porcentagem de detritos de tecido duro acumulados entre os grupos TRUShape (0,00%, IQR 0,06), BioRace (0,00%, IQR 0,00), Reciproc (0,01%, IQR 0,22) ou SAF (0,00%, IQR 0,00) (P > 0,05). Uma porcentagem significativamente maior de área de canal intocada foi observada após a preparação com o sistema BioRace (32,38%, IQR 18,10) em comparação com os sistemas Reciproc (18,95%, IQR 17,50) e SAF (16,08%, IQR 7,94) (P < 0,05). O Reciproc removeu significativamente mais dentina (4,18%, IQR 2,27) do que o BioRace (2,21%, IQR 0,76) e o SAF (2,56%, IQR 0,92) (P < 0,05). O sistema TRUShape teve resultados intermediários em relação à área de canal intocada (19,20%, IQR 16,80) e à quantidade de dentina removida (3,77%, IQR 1,46) sem diferença significativa em comparação com os outros sistemas (P > 0,05) (Fig. 1). A Figura 2 mostra uma representação em boxplot das porcentagens medianas e IQR dos parâmetros testados (áreas de canal intocadas [a] e dentina removida [b]) após a preparação do canal radicular com os sistemas BioRace, Reciproc, SAF e TRUShape.

Discussão

A investigação atual foi projetada para avaliar as porcentagens de detritos de tecido duro acumulados, paredes de canal intocadas e dentina removida após a preparação de canais em forma oval de incisivos mandibulares com os sistemas BioRace, Reciproc, SAF e TRUShape usando análise de micro-CT. Apesar das variações naturais na morfologia dos dentes, foram feitas tentativas para garantir a comparabilidade dos grupos em relação à morfologia do canal radicular. Como os canais em forma oval apresentam um desafio para o clínico (Peters 2004, De-Deus et al. 2010, Versiani et al. 2011), esse tipo de configuração de canal foi selecionado. Assim como em estudos anteriores (Peters et al. 2001, Versiani et al. 2016), uma triagem de micro-CT do volume, área de superfície, comprimento e SMI foi realizada para fornecer um mapeamento anatômico geral dos canais radiculares. Com base nessas medições, quatro dentes semelhantes foram agrupados e alocados em um dos quatro grupos. A análise estatística confirmou o equilíbrio efetivo entre os grupos em relação aos parâmetros de linha de base, melhorando assim a validade interna do estudo e potencialmente eliminando viéses anatômicos significativos que poderiam confundir os resultados.

Na última década, a tecnologia de micro-CT tridimensional não destrutiva foi utilizada com sucesso para a avaliação quantitativa de detritos de tecido duro acumulados em recessos de canais radiculares durante procedimentos de preparação (Paqué et al. 2009, 2011, 2012, Robinson et al. 2013, De-Deus et al. 2014, 2015b, Neves et al. 2015, Versiani et al. 2016). Evidências desses estudos indicam que partículas de dentina cortadas das paredes do canal por instrumentos endodônticos podem ser ativamente empacotadas nas complexidades anatômicas do sistema de canais, tornando-se mais resistentes à remoção. No presente estudo, a acumulação de detritos de tecido duro ocorreu independentemente do design e cinemática do sistema, o que está de acordo com De-Deus et al. (2015b). Por outro lado, os achados atuais discordam de outros estudos de micro-CT, nos quais a preparação com o sistema SAF resultou em menor acumulação de detritos (Paqué et al. 2012), e com um sistema reciprocante que deixou significativamente mais detritos dentro dos canais radiculares do que um sistema rotatório multifilamento (Robinson et al. 2013). Esses resultados contraditórios podem ser explicados por diferenças no desenho metodológico. Os canais em forma oval de incisivos mandibulares foram utilizados aqui, e nesses estudos (Paqué et al. 2012, Robinson et al. 2013), uma configuração de canal pré-operatória mais complexa (sistema de canal radicular mesial de molares mandibulares) foi utilizada. A irrigação ultrassônica passiva também foi utilizada como um protocolo de irrigação suplementar no presente estudo. De acordo com um estudo recente, a ativação da solução irrigante com uma ponta ultrassônica oscilante após a preparação do canal radicular é mais provável de remover detritos de tecido duro de canais radiculares com uma anatomia simples (Versiani et al. 2016), o que também pode ajudar a explicar os resultados presentes.

É bem estabelecido que as paredes de canal intocadas podem ser colonizadas por biofilmes e servir como uma causa potencial de infecção persistente, o que pode comprometer o resultado do tratamento (Alves et al. 2011, Dietrich et al. 2012). No estudo atual, a porcentagem de paredes de canal intocadas e de dentina removida foi significativamente afetada pelos protocolos de preparação. Consequentemente, a hipótese nula testada foi rejeitada. A porcentagem mediana de paredes de canal intocadas variou de 16,08% a 32,38%, e nenhum dos sistemas testados foi capaz de desbridar completamente as paredes dentinais, o que está de acordo com relatos anteriores (Peters et al. 2001, Paqué & Peters 2011, Versiani et al. 2013, Bortoluzzi et al. 2015, De-Deus et al. 2015a). Entre os sistemas testados, os sistemas SAF e Reciproc apresentaram a menor porcentagem de área de canal intocada. Como demonstrado anteriormente (Metzger et al. 2010a, Paqué & Peters 2011, Versiani et al. 2011, 2013), os resultados do sistema SAF podem ser explicados devido à sua forma oca em malha de NiTi, que se adapta à forma do canal radicular, permitindo uma maior porcentagem de paredes do canal radicular serem tocadas. Além disso, o movimento de moagem para frente e para trás do instrumento SAF permite a remoção circunferencial de apenas uma fina camada de dentina da maioria das paredes do canal (Metzger et al. 2010b), o que explica a menor porcentagem de dentina removida pelo sistema SAF neste estudo. Por outro lado, a baixa porcentagem de paredes de canal intocadas e a maior quantidade de dentina removida observadas após a preparação do canal com o sistema Reciproc podem ser explicadas pela combinação de sua cinemática reciprocante, maior tamanho de afunilamento (.08 nos primeiros 3 mm) e design (bordas de corte afiadas e menor área de seção transversal), que afetam sua flexibilidade e aumentam sua eficiência de corte em um movimento de escovação (Plotino et al. 2014). Da mesma forma, as dimensões menores e a eficiência de corte dos instrumentos BioRace em comparação com o Reciproc explicam sua maior porcentagem de paredes de canal intocadas e menor remoção de dentina (Lopes et al. 2010).

A preparação do canal radicular com o sistema TRUShape foi associada a resultados medianos intermediários em relação às paredes do canal não tocadas e à dentina removida. Peters et al. (2015) relataram que o TRUShape permite a preservação da dentina durante a modelagem do canal radicular, e Elnaghy et al. (2017) relataram uma porcentagem média de dentina removida de cerca de 2,77%, que é semelhante aos 3,77% observados aqui. No entanto, no presente estudo, a preservação da dentina pelo TRUShape não pôde ser confirmada. O movimento de corte assimétrico dos arquivos TRUShape, que pode alcançar um diâmetro estriado de até 0,80 mm, pode ser a base para explicar a falta de significância em comparação com os outros sistemas testados avaliados aqui (Fig. 2).

Pode-se argumentar que as diferenças na velocidade de rotação (rpm) sozinhas, utilizadas para ativar os instrumentos testados, podem influenciar os resultados. Se isso fosse verdade, o BioRace deveria ter tido uma porcentagem menor de área de canal não tocada e uma maior quantidade de remoção de dentina quando comparado aos arquivos TRUShape, uma vez que o primeiro foi utilizado em um número maior de revoluções para moldar o canal radicular em comparação ao último (500–600 rpm e 300 rpm, respectivamente). Da mesma forma, instrumentos com diferentes cinemáticas também foram utilizados no presente estudo (rotação contínua, reciprocante e movimento de entrada e saída). Além disso, é importante enfatizar que todos os instrumentos foram utilizados de acordo com as instruções específicas do fabricante⁰. Portanto, os resultados de moldagem devem ser considerados como um resultado da interação entre diferentes variáveis, como design do instrumento, cinemática de ativação, experiência do operador, velocidade e torque utilizados durante a moldagem do canal radicular, entre outros.

Como outros estudos que utilizam a abordagem micro-CT não destrutiva (Peters et al. 2001, Paqué et al. 2012, De-Deus et al. 2015a,b, Versiani et al. 2016), os resultados atuais destacam a capacidade menos que ideal dos sistemas de preparação atualmente disponíveis para preparar esse tipo de configuração de canal radicular. Esses achados enfatizam a importância da irrigação e dos procedimentos de curativo intracanal na tentativa de compensar o estado subótimo da preparação mecânica (Versiani et al. 2011, 2013, Siqueira et al. 2013).

Conclusões

Nas condições do presente estudo, nenhum dos sistemas testados foi capaz de proporcionar uma modelagem ideal de canais em forma oval. A preparação do canal radicular com os sistemas BioRace, Reciproc, SAF e TRUShape resultou em quantidades semelhantes de detritos de tecido duro acumulados. Uma maior porcentagem de áreas de canal não tocadas e remoção de dentina foi observada após a preparação com os sistemas BioRace e Reciproc, respectivamente. O sistema SAF tocou mais paredes do canal radicular e removeu menos dentina, enquanto o TRUShape apresentou resultados intermediários para esses mesmos parâmetros.

Autores: M. L. Zuolo1, A. A. Zaia, F. G. Belladonna, E. J. N. L. Silva, E. M. Souza, M. A. Versiani, R. T. Lopes, G. De-Deus

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