Отсутствие причинной связи между микротрещинами дентинной ткани и подготовкой корневых каналов с использованием ротационных систем

Аннотация

Введение: Это исследование было направлено на оценку частоты наблюдаемых дентинных микроразрывов после подготовки корневых каналов с использованием 2 ротационных и одного традиционного полного последовательного ротационного систем с помощью микро-компьютерной томографической анализа.

Методы: Тридцать мезиальных корней нижних моляров с конфигурацией канала типа II Вертуcci были отсканированы с изотропным разрешением 14.16 мм. Образец был случайным образом распределен по 3 экспериментальным группам (n = 10) в зависимости от системы, использованной для подготовки корневых каналов: группа A—Reciproc (VDW, Мюнхен, Германия), группа B—WaveOne (Dentsply Maillefer, Бийляг, Швейцария) и группа C—BioRaCe (FKG Dentaire, Ла-Шо-де-Фон, Швейцария). Вторые и третьи сканирования были проведены после подготовки корневых каналов инструментами размеров 25 и 40 соответственно. Затем предоперационные и послеоперационные поперечные изображения корней (N = 65,340) были отсканированы для выявления наличия дентинных дефектов.

Результаты: Дентинные микротрещины были обнаружены в 8.72% (n = 5697), 11.01% (n = 7197) и 7.91% (n = 5169) срезов из групп A (Reciproc), B (WaveOne) и C (BioRaCe) соответственно. Все дентинные дефекты, выявленные в послеоперационных срезах, также были обнаружены на соответствующих предоперационных изображениях.

Выводы: Не было обнаружено причинно-следственной связи между образованием дентинных микротрещин и процедурами подготовки каналов с использованием систем Reciproc, WaveOne и BioRaCe. (J Endod 2014;40:1447–1450)

Недавно была предложена новая техника подготовки корневых каналов с использованием возвратно-поступательного движения. Этот подход снимает напряжение с инструмента благодаря специальным противочасовым (режущая операция) и часовым (освобождение инструмента) движениям и, следовательно, увеличивает его устойчивость к циклической усталости по сравнению с традиционным непрерывным вращением. Reciproc (VDW, Мюнхен, Германия) и WaveOne (Dentsply Maillefer, Бийляг, Швейцария) являются основными примерами коммерчески доступных систем с одним файлом для подготовки корневых каналов, которые чередуют различные значения противочасового и часового вращения, позволяя 360^◦ подготовку после выполнения серии возвратно-поступательных движений.

Несмотря на наличие доказательств безопасности и эффективности формирования при использовании возвратно-поступательного движения, были высказаны опасения по поводу некоторых потенциально вредных побочных эффектов этой новой кинематики, применяемой к никель-титановым инструментам. Согласно некоторым недавним исследованиям, возвратно-поступательные инструменты более подвержены способствованию развитию или распространению микротрещин в дентине и повреждений дентинной ткани, чем традиционные ротационные системы полного цикла. Эта логика утверждает, что подготовка корневого канала с использованием только одного большого конусного возвратно-поступательного инструмента, который срезает значительное количество дентинной ткани за короткое время, склонна создавать или усугублять больше дентинных дефектов, чем традиционная подготовка, которая включает более прогрессивное и медленное механическое расширение. С клинической точки зрения, эти дентинные дефекты, такие как трещины и микротрещины, важны, поскольку они могут развиться в вертикальные переломы корня, что может привести к потере зуба.

В последние годы технология микро-компьютерной томографии (микро-КТ) открыла новые возможности для эндодонтических исследований, позволяя проводить неразрушающие объемные количественные и качественные оценки до и после различных эндодонтических процедур. Таким образом, настоящее исследование было разработано для оценки частоты наблюдаемых микротрещин в дентине после подготовки корневого канала с использованием 2 возвратно-поступательных систем (Reciproc и WaveOne) с применением анализа микро-КТ. Традиционная ротационная система полного цикла (BioRaCe; FKG Dentaire, La-Chaux-de-Fonds, Швейцария) использовалась в качестве эталонной техники для сравнения.

Материалы и методы

Расчет размера выборки

Размер выборки был рассчитан после оценки эффекта дефектов дентинной ткани, вызванных ротационными и реверсивными системами, как сообщалось Bürklein и др. В этом исследовании процентное соотношение образцов с полными и неполными трещинами в дентине варьировало от 18.3% до 51.6%. Используя семью тестов хи-квадрат и статистический тест дисперсии (G*Power 3.1 для Macintosh; Heinrich Heine, Universität Düsseldorf, Дюссельдорф, Германия) с α = 0.05 и β = 0.95, был введен рассчитанный эффект размера 7.6. Восемь образцов были указаны как минимально идеальный размер, необходимый для наблюдения того же эффекта инструментов на дентине.

Выборка образцов

Это исследование было пересмотрено и одобрено Этическим комитетом, Ядром исследований в области общественного здоровья (протокол № 2223-CEP/HUPE). Сто пятьдесят четыре человеческих нижних первых и вторых моляра с полностью разделенными корнями, экстрагированные по причинам, не связанным с этим исследованием, были получены из пула зубов. Корни первоначально осматривались с помощью стереомикроскопии при увеличении 12×, чтобы исключить зубы с любыми предшествующими трещинами или трещинами. Цифровая рентгенограмма в буколингвальном направлении была сделана для определения угла изгиба медиального корня с использованием программы анализа изображений с открытым исходным кодом (Fiji v.1.47n; Fiji, Мэдисон, Висконсин). Были выбраны только зубы со средним изгибом медиального корня (в диапазоне от 10^◦ до 20^◦). Зубы, не проходящие по длине канала с файлом размера 10 K (Dentsply Maillefer), также были исключены. Корональные части и дистальные корни всех зубов были удалены с помощью низкоскоростной пилы (Isomet; Buhler Ltd, Лейк-Блафф, Нью-Йорк) с водяным охлаждением, оставляя медиальные корни длиной примерно 12 1 мм, чтобы предотвратить введение смешивающих переменных. В результате было выбрано 76 образцов и хранилось в 0.1% растворе тимола при 5^◦C.

Для получения общего представления о анатомической конфигурации мезиальных каналов образцы были предварительно отсканированы при относительно низком изотропном разрешении (70 мм) с использованием микрокомпьютерного томографа (SkyScan 1172; Bruker-microCT, Контрих, Бельгия) при 70 кВ и 114 мА. На основе этого предварительного набора изображений было выбрано 30 образцов с конфигурацией каналов типа II по системе Вертукки. Эти образцы были отсканированы снова при изотропном разрешении 14,16 мм. Коррекция плоского поля была выполнена перед процедурами сканирования для исправления вариаций в чувствительности пикселей камеры. Сканирование проводилось с вращением на 360^◦ вокруг вертикальной оси с шагом вращения 0,5^◦, временем экспозиции камеры 7000 миллисекунд и усреднением кадров 5. Рентгеновские лучи фильтровались с помощью алюминиевого фильтра толщиной 1 мм. Изображения были реконструированы с помощью программного обеспечения NRecon 1.6.3 (Bruker-microCT) с использованием коррекции жесткости пучка 40% и коррекции артефактов кольца 10, что привело к получению 700–800 поперечных сечений на зуб в формате битовой карты.

Подготовка корневого канала

Тонкая пленка полиизопренового материала для оттисков использовалась для покрытия цементной поверхности корней, чтобы смоделировать периодонтальную связку, и каждый образец был помещен коронально-апикально в изготовленный на заказ держатель из эпоксидной смолы (Ø 18 мм) для упрощения дальнейших процессов координации. Апикальная проходимость определялась введением файла K размера 10 в корневой канал до тех пор, пока его кончик не стал виден на апикальном отверстии, и рабочая длина (WL) была установлена на 1,0 мм короче этого измерения. После того как были установлены направляющие пути с помощью файла K размера 15 (Dentsply Maillefer) до WL, образцы были случайным образом распределены по 3 экспериментальным группам (n = 10) в зависимости от системы, используемой для подготовки корневого канала:

• Группа A: Reciproc
• Группа B: WaveOne
• Группа C: BioRaCe

Для всех групп ирригация проводилась точно таким же методом с использованием 40 мл 5,25% гипохлорита натрия. Инструменты приводились в движение мотором VDW Silver в соответствии с инструкциями каждого производителя, и все подготовки выполнял один опытный оператор.

В группе A инструмент R25 Reciproc (25/0.08) перемещался в апикальном направлении с помощью медленного движения вперед-назад с амплитудой около 3 мм и легким апикальным давлением в рециркуляционном движении до достижения рабочей длины (WL). После 3 движений инструмент был удален из канала и очищен. Затем инструмент R40 Reciproc (40/0.06) использовался до полной рабочей длины, следуя тому же протоколу. Группа B была подготовлена с помощью инструментов WaveOne Primary (25/0.08) и Large (40/0.08) до рабочей длины, используя ту же технику, как описано в группе A. В группе C подготовка проводилась по методу crown-down с использованием системы BioRaCe до достижения рабочей длины с использованием следующей последовательности: инструменты 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). После 4 устойчивых движений инструмент был удален из канала и очищен.

Два послеоперационных микротомографических сканирования каждого образца после подготовки канала с инструментами R25 и R40 в группе A, WaveOne Primary и Large в группе B, а также BR3 и BR5 в группе C были выполнены с использованием вышеупомянутых параметров.

Оценка микротрещин в дентине

Изображения образцов до и после подготовки канала были совмещены с помощью автоматического процесса наложения, основанного на внешнем контуре корня, с использованием 1000 взаимодействий с программным обеспечением Seg3D v.2.1.4 (Национальный институт здоровья/Национальный институт общих медицинских наук CIBC Center, Бетесда, Мэриленд). Затем изображения поперечного сечения мезиальных корней, от уровня разветвления до апекса (N = 65,340), были проверены 3 предварительно откалиброванными экзаменаторами для выявления наличия микротрещин в дентине. Сначала были проанализированы послеоперационные изображения, и было зафиксировано количество поперечных сечений, в которых наблюдался дефект дентин. Затем также было проверено соответствующее изображение поперечного сечения до операции, чтобы подтвердить предсуществование дефекта дентин. Для проверки процесса скрининга анализ изображений был повторен дважды с интервалом в 2 недели; в случае расхождения изображение проверялось совместно до достижения согласия.

Результаты

Качественный анализ показал наличие микротрещин в дентине в 8.72% (n = 5697), 11.01% (n = 7197) и 7.91% (n = 5169) изображений срезов в группах A (Reciproc), B (WaveOne) и C (BioRaCe) соответственно, из общего числа 65,340 срезов. Таким образом, 27.64% (18,063 среза) изображений показали наличие дефектов дентин. Все дентинные дефекты, выявленные в анализе как послеоперационных сканов, уже были присутствовали в соответствующих предоперационных изображениях (Рис. 1). Другими словами, это означает, что новые микротрещины не были обнаружены после биомеханической подготовки корневых каналов.

Обсуждение

Предыдущие исследования показали высокую частоту дефектов дентиновой ткани, вызванных механической подготовкой корневых каналов; однако немногие исследования, которые оценивали частоту дефектов дентиновой ткани после подготовки корневых каналов с помощью ротационных инструментов, показали противоречивые и неопределенные результаты. Бюрклейн и др. показали, что подготовка корневых каналов как с ротационными, так и с реверсивными инструментами приводит к образованию дефектов дентиновой ткани, и на апикальном уровне реверсивные файлы (Reciproc и WaveOne) вызывают значительно больше неполных дентиновых трещин, чем ротационные системы полного цикла (Mtwo и ProTaper). Напротив, используя аналогичную методологию, Лю и др. обнаружили, что ротационная система ProTaper с несколькими файлами вызывает больше трещин на апикальной поверхности корня или в стенке канала, чем ротационные системы с одним файлом (OneShape) или реверсивные (Reciproc) системы. Ашвинкумар и др. также отметили, что подготовка канала с помощью ротационных файлов ProTaper была связана с значительно большим количеством микротрещин, чем реверсивная система WaveOne.

Текущие результаты резко контрастируют с предыдущими исследованиями, учитывая, что микротрещины в дентине, наблюдаемые на послеоперационных изображениях, на самом деле уже были присутствуют на соответствующем предоперационном изображении, что ясно указывает на то, что процедуры очистки и формовки с использованием ротационных или рециркуляционных систем не были связаны с их образованием. Это несоответствие в результатах, безусловно, частично объясняется различиями в методологическом дизайне. Доказательства в текущей литературе, связывающие механическую подготовку и развитие дефектов дентину, основаны только на методах секционирования корня и прямом наблюдении с помощью оптической микроскопии. Эти методы, безусловно, имеют значительный недостаток, связанный с разрушительным характером эксперимента, о котором сообщалось в предыдущей работе (неопубликованные данные, 2014). Несмотря на то, что контрольные группы, которые использовали неподготовленные зубы, казались подтверждающими эти результаты, поскольку дефекты дентину не могли быть обнаружены, этот вид контроля не учитывает потенциальный ущерб, вызванный взаимодействием трех источников напряжений на корневом дентине:

1. Механическая подготовка
2. Химическая атака с использованием ирригации на основе гипохлорита натрия
3. Процедуры секционирования

В настоящем исследовании была использована технология микрокомпьютерной томографии (микро-КТ) для оценки наличия дефектов дентинной ткани на начальном этапе и после различных расширений корневого канала с использованием ротационных или рециркуляционных инструментов. Этот высокоточный и неразрушающий метод позволяет оценивать образцы до инструментирования; таким образом, предшествующие трещины обнаруживаются, и можно точно указать, в каком регионе они были созданы и/или распространены. Следует отметить, что можно утверждать, что любой ущерб дентину от предоперационных до послеоперационных условий может произойти и не быть наблюдаемым, поскольку он находится ниже порога пространственного разрешения системы микро-КТ. Однако полное распространение дентинных микротрещин, визуализированных под обычной стереомикроскопией, также можно было наблюдать на поперечных изображениях мКТ, что подтверждает надежность этой современной технологии для обнаружения дефектов дентинной ткани (неопубликованные данные, 2014).

Результаты настоящего исследования показали наличие микротрещин в дентине в 27,64% предоперационных изображений. С другой стороны, контрольные группы в предыдущих исследованиях не показали дентальных дефектов, и, таким образом, возникает вопрос, почему в текущем исследовании был достигнут такой высокий уровень предоперационных трещин. Основная причина заключается в методе оценки, поскольку микрокомпьютерная томография имеет гораздо более высокое разрешение, чем стереомикроскопия. Кроме того, и что еще более важно, хотя традиционные методы секционирования позволяли оценивать только несколько срезов на зуб с реальной возможностью пропустить несколько предыдущих дефектов вдоль корня, с помощью микрокомпьютерной томографии можно анализировать сотни срезов на зуб. Еще одной методологической особенностью было связано с выбором образца. Хотя большинство предыдущих исследований использовали однокорневые зубы, в настоящем исследовании использовались мезиальные каналы нижних моляров. Эти каналы имеют суженную анатомическую конфигурацию, что может привести к большему напряжению на дентинной поверхности во время механической подготовки и, следовательно, увеличить вероятность образования трещин. Однако, даже с этой анатомической особенностью, никаких дефектов дентинной ткани, вызванных инструментальной обработкой, не было обнаружено.

Утверждается, что возможность возникновения дефектов дентинной ткани может быть связана с дизайном инструмента. Согласно Bier и др., увеличенный конус файла может способствовать образованию дефектов дентинной ткани из-за увеличенной нагрузки на стенки канала. В данном исследовании вариации в дизайне инструмента не были связаны с образованием трещин, даже когда каналы были подготовлены до размера 40. Это важная находка, поскольку существуют доказательства того, что более крупная апикальная подготовка позволит значительно снизить нагрузку внутриконтурных бактерий и остатки твердых тканей в результате более эффективного орошения. Стоит отметить, что в данном исследовании инструментирование корневого канала проводилось на 1 мм короче апикального отверстия. Поскольку частота трещин в апикальной области корня может быть связана с различной длиной инструментирования, следует провести дополнительные исследования с использованием микро-КТ, чтобы оценить, вызывает ли определенный уровень инструментирования возникновение дефектов дентинной ткани.

При условии этого исследования можно сделать вывод о том, что отсутствует причинная связь между микротрещинами дентин и подготовкой корневых каналов с использованием систем Reciproc, WaveOne и BioRaCe. Будущие исследования с использованием микро-КТ, оценивающие частоту микротрещин после других эндодонтических процедур, таких как пломбирование, повторное лечение и подготовка под штифт, необходимы для лучшего понимания формирования дентиновых микротрещин, связанных с внутриканальными процедурами.

Авторы: Густаво Де-Деус, Эммануэль Жуан Ногейра Леал Силва, Жулиана Маринс, Эрик Соуза, Алин де Алмейда Невес, Фелипе Гонсалвес Белладонна, Хаймон Алвес, Рикардо Тадеу Лопес, Марко Aurelio Версиниани

Ссылки:

1. Яред Г. Подготовка канала с использованием только одного ротационного инструмента Ni-Ti: предварительные наблюдения. Int Endod J 2008;41:339–44.
2. Перес-Игуэрас JJ, Ариас А, де ла Маорра JC. Сопротивление циклической усталости файлов K3, K3XF и Twisted File из никель-титана при непрерывном вращении или возвратно-поступательном движении. J Endod 2013;39:1585–8.
3. Кифнер П, Бан М, Де-Деус Г. Способен ли сам по себе возвратно-поступательный движение улучшить сопротивление циклической усталости инструментов? Int Endod J 2014;47:430–6.
4. Бюрклейн С, Хиншитца К, Даммашке Т, Шафер Е. 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.
5. Сикейра JF мл., Алвес FRF, Версиниани MA и др. Корреляционный бактериологический и микро-компьютерный томографический анализ мезиальных каналов нижних моляров, подготовленных системами Self-Adjusting File, Reciproc и Twisted File. J Endod 2013;39: 1044–50.
6. Версиниани MA, Штейер Л, Де-Деус Г и др. Микро-компьютерная томография F-исследование овальных каналов, подготовленных системами Self-adjusting File, Reciproc, WaveOne и Protaper Universal. J Endod 2013;39:1060–6.
7. Бюрклейн С, Бентен С, Шафер Е. Способность формировать различных систем с одним файлом в сильно изогнутых корневых каналах удаленных зубов. Int Endod J 2013;46:590–7.
8. Бюрклейн С, Цоцис П, Шафер Е. Частота дентиновых дефектов после подготовки корневых каналов: возвратно-поступательное против ротационного инструментария. J Endod 2013;39:501–4.
9. Сатхорн C, Паламара JE, Мессер HH. Сравнение эффектов двух техник подготовки канала на восприимчивость к переломам корня и характер перелома. J Endod 2005;31:283–7.
10. Шемеш H, ван Соест G, Ву MK, Весселинк PR. Диагностика вертикальных переломов корня с помощью оптической когерентной томографии. J Endod 2008;34:739–42.
11. Тамсе А, Фусс Z, Лустиг J, Каплави J. Оценка эндодонтически обработанных вертикально сломанных зубов. J Endod 1999;25:506–8.
12. Тур Б, Фай Б, Кейн AW и др. Анализ причин удаления эндодонтически обработанных зубов: проспективное исследование. J Endod 2011;37:1512–5.
13. Келеш А, Алчин H, Камалак А, Версиниани MA. Повторное лечение овальных каналов с помощью саморегулируемого файла: исследование с использованием микро-компьютерной томографии. Clin Oral Investig 2014;18: 1147–53.
14. Версиниани MA, Пекора JD, Соуза-Нето MD. Подготовка корневого канала с плоско-овальным инструментом саморегулируемого файла: исследование с использованием микро-компьютерной томографии. J Endod 2011;37: 1002–7.
15. Де-Деус Г, Ротер J, Рейс C 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.
16. Петерс OA, Лайб А, Рюегсеггер P, Барбакоу Ф. Трехмерный анализ геометрии корневого канала с помощью высокоразрешающей компьютерной томографии. J Dent Res 2000;79:1405–9.
17. Шнайдер SW. Сравнение подготовки каналов в прямых и изогнутых корневых каналах. Oral Surg Oral Med Oral Pathol 1971;32:271–5.
18. Вертуцци FJ. Анатомия корневого канала постоянных зубов человека. Oral Surg Oral Med Oral Pathol 1984;58:589–99.
19. Лю Р, Хоу BX, Весселинк PR и др. Частота микротрещин корня, вызванных 3 различными системами с одним файлом по сравнению с системой ProTaper. J Endod 2013;39:1054–6.
20. Бир CA, Шемеш H, Таномуру-Фильо М и др. Способность различных ротационных инструментов из никель-титана вызывать повреждение дентин во время подготовки канала. J Endod 2009;35:236–8.
21. Шемеш H, Бир CA, Ву MK и др. Эффекты подготовки канала и пломбирования на частоту дентиновых дефектов. Int Endod J 2009;42:208–13.
22. Адорно CG, Ёсика Т, Суда H. Влияние техники подготовки корня и длины инструмента на развитие апикальных трещин корня. J Endod 2009;35: 389–92.
23. Йолдас O, Йилмаз S, Атакан G и др. Формирование дентиновых микротрещин во время подготовки корневых каналов различными ротационными инструментами NiTi и саморегулируемым файлом. J Endod 2012;38:232–5.
24. Баррето MS, Мораес Рдо А, Роса RA и др. Вертикальные переломы корня и дефекты дентин: эффекты подготовки корневого канала, пломбирования и механического циклирования. J Endod 2012;38: 1135–9.
25. Ашвинкумар V, Критикадатта J, Сурендран S, Вельмураган N. Влияние движения возвратно-поступательного файла на формирование микротрещин в корневых каналах: исследование SEM. Int Endod J 2014; 47:622–7.
26. Лю Р, Кайвар А, Шемеш H и др. Частота апикальных трещин корня и апикальных дентиновых отделений после подготовки канала с помощью ручных и ротационных файлов на различных длинах инструмента. J Endod 2013;39:129–32.
27. 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.
28. Сикейра JF мл. Реакция перирадикулярных тканей на лечение корневых каналов: преимущества и недостатки. Endod Top 2005;10:123–47.