Накопление твердых остатков, образующихся при ротационном и рециркуляционном подготовке каналов из никель-титана

Аннотация

Введение: В данном исследовании сравнивалось количество твердых тканей, образующихся после различного апикального расширения с использованием однофайловых ротационных систем (WaveOne [Dentsply Maillefer, Baillaigues, Швейцария] и Reciproc [VDW, Мюнхен, Германия]) и традиционной многофайловой ротационной системы (BioRaCe [FKG Dentaire, Ла Шо-де-Фон, Швейцария]) с использованием микро-компьютерной томографической визуализации.

Методы: Были выбраны тридцать умеренно изогнутых медиальных корней нижних моляров с 2 независимыми корневыми каналами и отсканированы с изотропным разрешением 14,16 мм. Образец был разделен на 3 группы (n = 10) в зависимости от длины корня и степени кривизны медиального корня в соответствии с системой, используемой для подготовки корневого канала: Reciproc, WaveOne и BioRaCe. Вторые и третьи сканы были сделаны после подготовки корневых каналов до ISO размеров 25 и 40 соответственно. Сопоставленные изображения медиальных каналов, до и после подготовки, были исследованы от уровня разветвления до апекса для оценки количества твердых тканей (%). Данные были статистически сопоставлены с использованием общей линейной модели для повторных измерений с уровнем значимости, установленным на 5%.

Результаты: Инструментальные системы сами по себе не влияли на количество накопления твердых тканей (P > .05), в то время как значительное снижение процента твердых тканевых остатков было отмечено после последовательного увеличения во всех группах (P < .05).

Выводы: Ни одна из систем не обеспечила корневые каналы, полностью свободные от упакованных твердых тканевых остатков. Увеличенный конечный апикальный размер привел к значительно меньшему накоплению остатков как для ротационных, так и для рециркуляционных систем.

В 2011 году Паке и др. вновь подняли вопрос о значительном количестве остатков, упакованных в плавниках, истмусах, неровностях и разветвлениях системы корневого канала после подготовки с использованием инновационного подхода, основанного на микрокомпьютерной томографии (микро-КТ). Микро-КТ позволяет контролировать накопление и удаление радиопрозрачных структур в основном пространстве корневого канала и его углублениях и истмусах во время и после инструментирования, сохраняя целостность образца.

Накопление твердых тканей считается нежелательным побочным эффектом процедур формования и может быть более клинически значимым, чем слой налета сам по себе, поскольку он может легко содержать бактериальные компоненты, укрытые от процедур дезинфекции. Показано, что современные системы ирригации и растворы не могут полностью очистить корневые каналы от упакованных твердых тканей, что подчеркивает необходимость в протоколах подготовки, которые уменьшают накопление остатков.

Введение новых систем подготовки, основанных на использовании только одного инструмента с помощью возвратно-поступательного движения, открыло новые перспективы для механической подготовки пространства корневого канала. Возвратно-поступательное рабочее движение состоит из вращения против часовой стрелки для резки дентин и более короткого вращения по часовой стрелке для освобождения инструмента. В целом, результаты исследований по возвратно-поступательным системам сообщают о сокращении времени подготовки, увеличении срока службы циклической усталости и аналогичной способности формования по сравнению с системами с несколькими файлами. В литературе остается спорным, может ли использование возвратно-поступательного движения само по себе влиять на окончательное количество упакованных твердых тканей в корневом канале. Точно так же влияние дальнейшего апикального расширения на накопление твердых тканей все еще неизвестно.

В рамках данного фона текущее исследование было разработано для сравнения объема накопившихся твердых тканей в мезиальных корневых каналах нижних моляров, подготовленных с помощью однофайловых ротационных систем (WaveOne [Dentsply Maillefer, Baillaigues, Швейцария] и Reciproc [VDW, Мюнхен, Германия]) и традиционной многофайловой ротационной системы (BioRaCe [FKG Dentaire, Ла-Шо-де-Фон, Швейцария]) при 2 различных апикальных размерах с использованием технологии микро-КТ. Были проверены следующие гипотезы:

1. Однофайловые ротационные системы производят меньшее накопление твердых тканей, чем традиционная многофайловая система.
2. Однофайловые ротационные системы производят аналогичное накопление твердых тканей.
3. Большее апикальное расширение является эффективной стратегией против накопления.

Материалы и методы

Оценка размера выборки

Для анализа повторных измерений была выбрана дисперсионный анализ с взаимодействием внутри и между группами из семейства F-тестов в программе G*Power 3.1.7 для Windows (Хайнрих Гейне, Университет Дюссельдорфа). Из-за отсутствия предыдущих исследований, оценивающих накопление твердых тканей после подготовки каналов с помощью ротационных инструментов при различных апикальных увеличениях, размер эффекта для этого исследования был установлен на основе средней конвенции (0.2526, полученной из n2 = 0.06). Также были указаны ошибка типа альфа 0.05, мощность бета 0.95, корреляция между повторными измерениями 0.7, коррекция несферичности 1, количество групп (внутри субъектов) 2 и количество измерений (между субъектами) 3. Двадцать шесть зубов были указаны как общий размер выборки, необходимый для наблюдения значительных различий.

Выбор образцов

Из пула 300 нижних первых моляров были выбраны умеренно изогнутые мезальные корни (10◦–20◦) с применением метода Шнайдера на цифровых буколингвальных рентгенограммах с использованием программного обеспечения AxioVision 4.5 (Carl Zeiss Vision GmbH, Hallbergmoos, Германия). Кроме того, критерии включения состояли только из нижних моляров, имеющих 2 независимых корневых канала в мезальном корне (система конфигурации типа II Вертуцци), в которых окончательное апикальное измерение позволяло установить ручной K-файл ISO размера 10 (Dentsply Maillefer) до рабочей длины (WL). На основе этих критериев было выбрано 44 мезальных корня моляров. После резекции дистального корня на уровне разветвления 14 зубов были отброшены, а 30 мезальных корней были дезинфицированы в 0,5% хлорамин T, хранились в дистиллированной воде при 4◦C и использовались в течение 6 месяцев после экстракции.

Образцы были случайным образом распределены (http://www.random.org) на 3 экспериментальные группы (n = 10) в зависимости от системы, используемой для химико-механической подготовки: Reciproc, WaveOne и BioRaCe. После проверки предположения о нормальности (P > .05, тест Шапиро-Уилка) степень однородности групп по отношению к длине корня и степени кривизны мезального корня была статистически подтверждена (P > .05, двухфакторный анализ дисперсии). Для экспериментальных процедур апекс мезальных корней был запечатан горячим клеем, а корни были помещены в тонкую пленку поливинилсилоксана.

Подготовка корневого канала

Корневые каналы были открыты, и проходимость подтверждена путем введения ручного K-файла размера 10 через апикальное отверстие до и после завершения подготовки корневого канала. Для всех групп был создан путь скольжения с помощью стального K-файла размера 15 (Dentsply Maillefer) до рабочего длины, которая была установлена путем вычитания 1 мм из длины канала. В каждой группе инструменты приводились в движение с помощью мотора VDW Silver (VDW GmbH) в соответствии с инструкциями каждого производителя, и все подготовки выполнял один опытный оператор.

Группа 1: Система Reciproc

Reciproc R25 (25/0.08) (VDW GmbH) был введен в канал до появления сопротивления, а затем активирован в возвратно-поступательном движении. Инструмент перемещался в апикальном направлении с помощью движения "вход-выход" амплитудой около 3 мм с легким апикальным давлением. После 3 движений инструмент был удален из канала, и его канавки были очищены. Эта процедура выполнялась до тех пор, пока инструмент не достиг рабочего длины. После этого использовался инструмент Reciproc R40 (40/0.06) (VDW GmbH) с тем же протоколом.

Группа 2: Система WaveOne

Инструменты WaveOne Primary (25/0.08) и Large (40/0.08) (Dentsply Maillefer) использовались до рабочего длины (WL) согласно тому же протоколу, который был описан для группы 1.

Группа 3: Система BioRaCe

Инструменты BioRaCe (FKG Dentaire) использовались в методе "крона вниз" в соответствии с инструкциями производителя, используя следующую последовательность: BR0 (25/0.08), BR1 (15/0.05), BR2 (25/0.04), BR3 (25/0.06), BR4 (35/0.04) и BR5 (40/0.04). Мотор был настроен на 500–600 об/мин и 1 Н/см2. После 4 мягких движений внутрь и наружу инструмент был удален из канала и очищен до достижения WL.

После создания направляющего пути и каждого никель-титанового файла корневые каналы орошались 2 мл 5.25% NaOCl в течение 1 минуты с помощью перистальтического насоса VATEA (ReDent-Nova, Раанана, Израиль) с расходом 2 мл/мин, подключенного к наконечнику Endo-Eze 30-G (Ultradent Products Inc, Саут-Джордан, Юта), вставленному на 2 мм от апикального отверстия. Аспирация проводилась с помощью SurgiTip (Ultradent Products Inc), подключенного к высокоскоростному вакуумному насосу. После подготовки канала до размера 40 проводилось дополнительное промывание либо 18 мл/9 мин (для ротационной группы), либо 24 мл/12 мин (для ротационных групп) NaOCl, чтобы уравнять количество и время использования орошения в группах. Финальное промывание 5 мл 17% EDTA (pH = 7.7) проводилось с расходом 1 мл/мин в течение 5 минут, после чего следовало 5-минутное промывание 5 мл дистиллированной воды для обеих групп. Таким образом, общее количество орошения составило 40 мл на канал за общее время 25 минут. Затем каналы были высушены абсорбирующими бумажными точками (Dentsply Maillefer).

Микро-КТ сканирование

Было выполнено три высокоразрешающих сканирования на каждый зуб:

1. Перед лечением
2. После подготовки корневого канала до размера ISO 25
3. После подготовки корневого канала до размера ISO 40

Зубы были помещены в изготовленный на заказ держатель из эпоксидной смолы (Ø = 18 мм) и адаптированы в держатель образцов устройства микро-КТ (Sky- Scan 1173; Bruker-microCT, Контрих, Бельгия). Процедуры сканирования проводились с изотропным разрешением 14.16 мм, 70 кВ, 114 мА, 360^◦ вращение вокруг вертикальной оси, шаг вращения 0.5^◦ и время экспозиции камеры 250 миллисекунд. Полученные проекционные изображения были реконструированы в поперечные срезы (NRecon v.1.6.9; Bruker-microCT) с использованием стандартизированных параметров для затвердевания пучка (40%) и коррекции артефактов кольца 10, а также аналогичных пределов контраста. Объем интереса был выбран от уровня разветвления до верхушки корня, что привело к получению 700-900 поперечных срезов на зуб.

Количественный трёхмерный анализ изображений

Процедуры оценки были подробно описаны в других источниках. Наборы изображений, до и после подготовки канала, были зарегистрированы с использованием автоматического наложения, и объемы совпадающих корневых каналов до и после подготовки были рассчитаны. Материал с плотностью, аналогичной дентину в инструментах канала, которые ранее были заняты воздухом, считался остатками. Накопленные остатки твердых тканей были рассчитаны как процентный объем оригинальной анатомии канала после пересечения наборов оригинального и инструментированного пространства корневого канала. Все операции анализа изображений проводились с использованием интерфейса программного обеспечения ImageJ версии 1.49n (Fiji, Мэдисон, Висконсин). Впоследствии изображения, полученные после количественной оценки остатков, были визуализированы в трёхмерном формате с использованием плагина 3D Viewer (Internationale Medieninformatik, HTW Berlin, Берлин, Германия) и качественно оценены с помощью программного обеспечения CTVol версии 2.2.1 (Bruker-microCT).

Статистический анализ

Нормальное распределение сырых данных было подтверждено с помощью теста Шапиро-Уилка (P > .05). Из-за зависимого характера дизайна исследования был выбран общий линейный модель для повторных измерений (SPSS для Windows v17.0; SPSS Inc, Чикаго, IL) для анализа. Размеры файлов тестировались как эффекты внутри субъектов, в то время как системы инструментов были установлены как эффекты между субъектами. Значимость была установлена на уровне α = 5%.

Результаты

Рисунок 1 показывает общий процентный объем твердых тканей. Средний процентный объем твердых тканей после подготовки до инструмента ISO размера #25 варьировался от 0.116 до 0.227 мм3, в то время как после дополнительного увеличения с инструментом ISO размера #40 он варьировался от 0.022 до 0.079 мм3. Средний и стандартное отклонение процентного объема твердых тканей для файлов размера 25 (Reciproc = 19.01 [ 15.39], BioRaCe = 28.74 [ 23.60], и WaveOne = 18.84.

[ 13.26]) и файлы размером 40 (Reciproc = 3.46 [ 4.21], BioRaCe = 10.46 [ 8.60], и WaveOne = 11.63 [ 11.71]) представлены на рисунке 1. Системы инструментов не оказали влияния на количество накопления твердых тканей (P [системы] = .236), в то время как была наблюдаема высокая значимая редукция в проценте накопленных твердых тканей после апикального расширения (P [файл] = .000), что верно для всех систем файлов (P [файл * системы] = .388). Сферичность была выполнена при Mauchly’s W = 1.0. Трехмерные репрезентативные реконструкции мезиальных корневых каналов нижних моляров до и после подготовки с использованием различных систем визуально согласовывались с количественными результатами (Рис. 2).

Обсуждение

Настоящее исследование не смогло выявить значительных различий в количестве твердых тканей в мезиальных корневых каналах нижних моляров, подготовленных с помощью 2 систем с одним файлом (Reciproc и WaveOne) и стандартной многофайловой ротационной системы (BioRaCe). Таким образом, первая гипотеза была отвергнута. Несмотря на различия в поперечном сечении, конусности и динамике движения тестируемых инструментов, сходство полученных результатов может рассматриваться как следствие использования системы BioRaCe в качестве эталонной ротационной никель-титановой техники, поскольку эта система включает инструменты с более положительными режущими кромками; следовательно, этот агрессивный угол может приводить к образованию большего количества остатков. Однако эти результаты не соответствуют данным Робинсона и др., которые сообщили, что ротационная система обеспечивала более чистые каналы с значительно меньшим накоплением остатков (~10%), чем система с ротацией. Подобно настоящему исследованию, Робинсон и др. использовали мезиальные каналы нижних моляров и обнаружили ~19% накопления твердых остатков с WaveOne Primary. Однако, используя систему ProTaper Universal в качестве стандарта для сравнения, в которой инструменты имеют режущие кромки с отрицательными углами, можно предположить, что количество остатков будет значительно ниже по сравнению с системой BioRaCe, чтобы понять разницу между двумя исследованиями. Также Паке и др. обнаружили ~10% накопленных твердых остатков в мезиальных каналах нижних моляров после использования системы ProTaper, что может помочь подтвердить воспроизводимость и надежность текущей технологии микро-КТ. Также стоит отметить, что, хотя мы использовали в 8 раз больший объем ирригатора, чем Робинсон и др., кажется, что твердые остатки, упакованные в фини и истмусы, остались в значительной степени неизменными, вероятно, из-за их плотной упаковки инструментами. Это подчеркивает необходимость в системах ирригации, которые усиливают энергию растворов внутри канала, чтобы улучшить силу смещения по упакованным остаткам.

Интересно, что вторая гипотеза была принята, поскольку не было обнаружено статистической разницы в среднем процентном объеме остатков между системами Reciproc и WaveOne. Ожидалось, что значительные различия между ними, связанные с поперечным сечением, размером сердечника и конусностью, приведут к различным паттернам накопления твердых остатков. Однако, похоже, что сходства между этими системами, такие как возвратно-поступательное движение, сплав M-wire и размер наконечника, преобладали в генерации согласованных результатов, наблюдаемых здесь.

Несомненно, накопление твердых остатков является нежелательным побочным эффектом доступной в настоящее время технологии формования, поскольку они могут потенциально содержать бактерии в системе корневого канала и также негативно влиять на адгезию и герметичность материалов для пломбирования корневого канала. Было предложено несколько стратегий против остатков для улучшения окончательной очистки пространства корневого канала, некоторые из них связаны с использованием хелатирующих агентов или протоколов орошения, а другие - с механическим формованием самого корневого канала. Что касается последнего, рекомендуется апикальное расширение и увеличение конусности канала, поскольку ожидается, что эти подходы оптимизируют удаление инфицированного дентита и улучшают эффективность орошения. Следовательно, третья гипотеза этого исследования была подтверждена, поскольку расширение корневого канала значительно снизило общее количество упакованных твердых остатков для протестированных систем на 34%. Логическое рассуждение диктует, что чем больше количество инструментов, используемых для подготовки канала, тем большее количество остатков производится и упаковывается в пространстве канала. Однако эта логика не была подтверждена в данном исследовании и может быть объяснена взаимодействием между самим расширением, которое способствовало уменьшению количества упакованных остатков, и улучшенной способностью удалять остатки с использованием традиционного протокола орошения в больших апикальных подготовках благодаря лучшему апикальному промыванию орошения.

Согласно производителям систем ротации, если корневой канал считается узким, как мезиальные каналы нижних моляров, инструментом выбора является R25 для Reciproc и Primary для WaveOne. Первый этап подготовки корневого канала был выполнен здесь соответственно в обеих экспериментальных группах. Однако, с клинической точки зрения, стоит отметить, что нет научно обоснованных рекомендаций для определения оптимального окончательного размера подготовки канала. Поэтому были предложены различные философии относительно оптимального размера и формы подготовки канала, что привело к некоторым спорам о том, действительно ли необходимо апикальное расширение. Например, скандинавский подход всегда рекомендует более крупные апикальные подготовки, в то время как мышление, основанное на Герберте Шилдере, рекомендует более консервативное апикальное расширение.

Следовательно, настоящее исследование было разработано с учетом того, что обе системы имеют более крупные инструменты, которые могут быть использованы в качестве последовательности начального и меньшего инструмента для увеличения расширения пространства корневого канала.

Существенное снижение процентного объема накопленных твердых тканей после апикального расширения является самым важным результатом настоящего исследования, как показано на рисунке 3. Однако даже после апикального расширения ни одна из протестированных систем не обеспечила корневые каналы, полностью свободные от упакованных твердых тканей. Таким образом, прежде чем предлагать апикальное расширение как дополнительную стратегию против загрязнения, следует дополнительно оценить возможность ослабления корня, перфорации полоски и увеличения риска перелома инструмента, особенно в сильно изогнутых каналах с использованием метода расширения. Фактически, этот результат, в сочетании с другими исследованиями, использующими неразрушающий и надежный метод микро-КТ, подчеркивает менее чем идеальную способность текущих доступных устройств и решений полностью очищать пространство корневого канала. Это ясно указывает на необходимость разработки новых протоколов и инструментов, способных оптимизировать очистку пространства корневого канала.

Авторы: Густаво Де-Деус, Жулиана Маринс, Эммануэль Жоао Ногейра Леал Силва, Эрик Соуза, Фелипе Гонкалвес Белладонна, Клаудия Рейс, Алессандра Силвейра Мачадо, Рикардо Тадеу Лопес, Марко Аурелио Версини, Сидней Пачиорник и Алин Almeida Невес

Ссылки

1. Паке Ф, Лайб А, Гаутшчи Х, Цендер М. Анализ накопления твердых тканей с помощью высокоразрешающей компьютерной томографии. J Endod 2009;35:1044–7.
2. Робинсон JP, Ламли PJ, Кларидж Е и др. Аналитическая методология микро-КТ для количественной оценки неорганических остатков дентинного материала после внутренней подготовки зуба. J Dent 2012;40:999–1005.
3. Робинсон JP, Ламли PJ, Купер PR и др. Рециркуляционная техника корневого канала вызывает большее накопление остатков, чем непрерывная ротационная техника, как оценено с помощью трехмерной микро-компьютерной томографии. J Endod 2013;39: 1067–70.
4. Де-Деус Г, Маринс Ж, Невес АА и др. Оценка накопленных твердых остатков с использованием микро-компьютерной томографии и бесплатного программного обеспечения для обработки и анализа изображений. J Endod 2014;40:271–6.
5. Версини МА, Штейер Л, Де-Деус Г и др. Исследование микро-компьютерной томографии овальных каналов, подготовленных с помощью систем Self-adjusting File, Reciproc, WaveOne и Pro-Taper Universal. J Endod 2013;39:1060–6.
6. Эндал У, Шен Y, Кнут А и др. Исследование с высоким разрешением компьютерной томографии изменений в области истмуса корневого канала после инструментирования и пломбирования корня. J Endod 2011;37:223–7.
7. Паке Ф, Бесслер К, Цендер М. Уровни накопленных твердых остатков в мезиальных корнях нижних моляров после последовательных этапов ирригации. Int Endod J 2011; 44:148–53.
8. Паке Ф, Аль-Джада А, Кфир А. Накопление твердых остатков, созданное конвенциональным ротационным инструментированием по сравнению с саморегулируемыми файлами в мезиальных системах корневых каналов нижних моляров. Int Endod J 2012;45:413–8.
9. Бурклейн С, Хиншитца К, Даммашке Т и др. Способность формировать и эффективность очистки двух систем с одним файлом в сильно изогнутых корневых каналах удаленных зубов: Reciproc и WaveOne против Mtwo и ProTaper. Int Endod J 2012;45:449–61.
10. Киффнер П, Бан М, Де-Деус Г. Способен ли саморегулирующийся движущий механизм улучшить сопротивление циклической усталости инструментов? Int Endod J 2014;47:430–6.
11. Стерн С, Патель С, Фосчи Ф и др. Изменения в центрировании и формировании с использованием трех техник инструментирования из никель-титана, проанализированных с помощью микро-компьютерной томографии (мКТ). Int Endod J 2012;45:514–23.
12. Герги Р, Оста Н, Бурбуз Г и др. Влияние трех систем инструментов из никель-титана на геометрию корневого канала, оцененное с помощью микро-компьютерной томографии. Int Endod J 2015;48:162–70.
13. Шнайдер СВ. Сравнение подготовки каналов в прямых и изогнутых корневых каналах. Oral Surg Oral Med Oral Pathol 1971;32:271–5.
14. Шнайдер CA, Расбанд WS, Элисейри KW. NIH Image к ImageJ: 25 лет анализа изображений. Nat Methods 2012;9:671–5.
15. Джуниор ЭК, да Фонсека ТС, да Фрота МФ и др. Способность очистки гибридной техники инструментирования с использованием реамера с системой файлов с чередующимися режущими кромками: гистологический анализ. Contemp Clin Dent 2014;5:203–8.
16. Ю СY, Ким HC, Бэ КС и др. Способность формировать при рециркуляционном движении в изогнутых корневых каналах: сравнительное исследование с микро-компьютерной томографией. J Endod 2011;37: 1296–300.
17. Найр ПН, Генри С, Кано В и др. Микробиологический статус апикальной системы корневого канала человеческих нижних первых моляров с первичным апикальным периодонтитом после «однократного» эндодонтического лечения. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 2005;99:231–52.
18. Ху X, Линг J, Гао Y. Влияние ирригационных растворов на смачиваемость и шероховатость дентин. J Endod 2010;36:1064–7.
19. Форнари VJ, Силва-Соуса YT, Ванни JR и др. Гистологическая оценка эффективности увеличенной апикальной расширения для очистки апикальной трети изогнутых каналов. Int Endod J 2010;43:988–94.
20. де Мело Рибейро MV, Силва-Соуса YT, Версини МА и др. Сравнение эффективности очистки Self-adjusting File и ротационных систем в апикальной трети овальных каналов. J Endod 2013;39:398–401.
21. Бутсиуксис C, Гогос C, Верхааген B и др. Влияние размера апикальной подготовки на поток ирригатора в корневых каналах, оцененное с использованием неустойчивой модели вычислительной гидродинамики. Int Endod J 2010;43:874–81.
22. Бутсиуксис C, Гогос C, Верхааген B и др. Влияние конусности корневого канала на поток ирригатора: оценка с использованием неустойчивой модели вычислительной гидродинамики. Int Endod J 2010;43:909–16.
23. Ламли PJ. Эффективность очистки двух режимов апикальной подготовки после формирования с помощью ручных файлов с большим конусом. Int Endod J 2000;33:262–5.
24. Албрехт LJ, Баумгартнер JC, Маршалл JG. Оценка удаления остатков в апикальной области с использованием различных размеров и конусов файлов ProFile GT. J Endod 2004;30:425–8.
25. Фальк KW, Седжли CM. Влияние размера подготовки на механическую эффективность ирригации корневого канала в vitro. J Endod 2005;31:742–5.
26. Усман Н, Баумгартнер JC, Маршалл JG. Влияние размера инструмента на очистку корневого канала. J Endod 2004;30:110–2.
27. Петерс О. Текущие проблемы и концепции в подготовке систем корневых каналов: обзор. J Endod 2004;30:559–67.