Накопление твердых остатков, образующихся при ротационной и рециркуляционной подготовке каналов с использованием никель-титановых инструментов

Аннотация

Введение: В данном исследовании было сравнено 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 микрокомпьютерной томографической визуализации.

Методы: Были выбраны тридцать умеренно изогнутых мезиальных корней нижних моляров с двумя 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 изгиба мезиального корня в соответствии с системой, используемой для подготовки корневого канала: Reciproc, WaveOne и BioRaCe. Вторые и третьи сканирования были проведены после подготовки корневых каналов до ISO размеров 25 и 40 соответственно. Сравнительные изображения мезиальных 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 уровне 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 наблюдено после последовательного увеличения во всех группах (P < .05).

Выводы: Ни одна из систем не обеспечила корневые каналы полностью свободными от упакованных твердых тканевых остатков. Увеличенный окончательный апикальный размер привел к значительно меньшему накоплению остатков как для ротационных, так и для реверсивных систем. (J Endod 2015;41:676–681)

В 2011 году Паке и др. вновь открыли обсуждение 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 смазки сам по себе, поскольку он может легко содержать бактериальные компоненты, скрытые от процедур дезинфекции. Показано, что современные системы ирригации и растворы не способны 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 меньше накопления 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 дисперсионная 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 канала 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 уровень ошибки 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 AxioVision4.5 (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 по Вертуцци), в которых окончательное апикальное измерение позволяло установить ISO размер 10 ручной K-файл (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% хлорамина Т, 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 дисперсионный анализ). Для экспериментальных процедур апекс мезальных корней был запечатан горячим клеем, а корни были помещены в тонкую пленку поливинилсилоксана.

Подготовка корневого канала

Корневые каналы были доступны, 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 действие 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 описан для группы 1.

Группа 3: Система BioRaCe

Инструменты BioRaCe (FKG Dentaire) использовались в методе crown-down 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, подаваемого перистальтическим насосом VATEA (ReDent-Nova, Раанана, Израиль) с расходом 2 мл/мин, подключенным к кончику Endo-Eze 30-G (Ultradent Products Inc, Южный 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 рециркуляционных 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, за которым 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 высушивались 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 упрочнения 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 сечений на зуб.

Количественный трёхмерный анализ изображений

Процедуры оценки были подробно описаны в других источниках. Стеки 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 инструментированных областях канала, которые ранее были заняты воздухом, считался остатками. Накопленные остатки твердых тканей были рассчитаны как процентный объем оригинальной анатомии канала после пересечения стеков оригинального и инструментированного пространства корневого канала. Все операции анализа изображений проводились с использованием интерфейса программного обеспечения ImageJ v.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 v.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 для анализа была выбрана общая линейная модель для повторных измерений (SPSS для Windows v17.0; SPSS Inc, Чикаго, IL). Размеры файлов были протестированы 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 изменялся 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 файлов размера 40 (Reciproc = 3.46 [± 4.21], BioRaCe = 10.46 [± 8.60], и WaveOne = 11.63 [± 11.71]) представлены в Рисунке 1. Системы инструментов не оказали влияния на количество накопления твердых тканей (P [системы] = .236), в то время как было наблюдено высокозначительное снижение процента накопленных твердых тканей после апикального увеличения (P [файл] = .000), что верно для всех систем файлов (P [файл * системы] = .388). Сферичность была достигнута при W Мохли = 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 двух 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 протестированных инструментов, сходство наблюдаемых результатов можно рассматривать 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 производить большее количество обломков. Однако эти результаты не соответствуют данным Робинсона и др., которые сообщили, что ротационная система обеспечивала более чистые каналы с значительно меньшим накоплением обломков (~10%) по сравнению с ротационной системой. Подобно настоящему исследованию, Робинсон и др. использовали мезиальные каналы нижних моляров и обнаружили ~19% накопления твердых тканей 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 обломков будет значительно ниже по сравнению с системой BioRaCe, чтобы понять разницу между двумя исследованиями. Также Паке и др. обнаружили ~10% накопленных твердых тканей 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 больше объема ирригатора, чем Робинсон и др., кажется, что твердые обломки, упакованные в фины и истмусы, остались в значительной степени неизменными, вероятно, из-за их плотной упаковки инструментами. Это подчеркивает необходимость ирригационных систем, которые усиливают энергию растворов внутри канала, чтобы улучшить силу смещения по упакованным обломкам.

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 остатков твердых тканей. Однако, похоже, что сходства между этими системами, такие как возвратно-поступательное движение, сплав M-wire и размер наконечника, преобладали в формировании согласованных результатов, наблюдаемых здесь.

Безусловно, накопление остатков твердых тканей 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, рекомендованы 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 остатков твердых тканей для тестируемых систем на 34%. Логическое рассуждение диктует, что чем больше инструментов используется для подготовки канала, тем большее количество остатков производится и упаковывается в пространстве канала. Однако эта логика не была подтверждена в этом исследовании и может быть объяснена взаимодействием между самим расширением, которое способствовало снижению количества упакованных остатков, и улучшенной способностью удалять остатки с использованием традиционного протокола орошения в больших апикальных подготовках благодаря лучшему апикальному смыву орошающего раствора.

Согласно производителям ротационных систем, если корневой канал считается узким, как мезиальные каналы нижних моляров, то 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 не существует научно обоснованных рекомендаций для определения оптимального финального 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 видно 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 в качестве дополнительной стратегии против загрязнения, следует дополнительно оценить возможность ослабления корня, перфорации стенки и увеличения риска перелома инструмента, особенно в сильно изогнутых каналах при использовании метода расширения. На самом деле, этот результат, вместе с другими исследованиями, использующими недеструктивный 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 Жуан Ногейра Леал Силва, Эрик Соуза, Фелипе Гонсалвеш Белладонна, Клаудия Рейс, Алессандра Силвейра Мачадо, Рикардо Тадеу Лопес, Марко Aurelio Версиани, Сидней Пачиорник, Алин Almeida Невес

Ссылки:

1. Paqué F, Laib A, Gautschi H, Zehnder M. Анализ накопления твердых тканей с помощью высокоразрешающей компьютерной томографии. J Endod 2009;35:1044–7.
2. Robinson JP, Lumley PJ, Claridge E и др. Аналитическая методология Micro CT для количественной оценки неорганических остатков дентинного материала после внутренней подготовки зуба. J Dent 2012;40:999–1005.
3. Robinson JP, Lumley PJ, Cooper 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. De-Deus G, Marins J, Neves AA 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. Versiani MA, Steier L, De-Deus G 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. Endal U, Shen Y, Knut A и др. Исследование высокоразрешающей компьютерной томографии изменений в области истмуса корневого канала в результате инструментирования и пломбирования корня. J Endod 2011;37:223–7.
7. Paqué F, Boessler C, Zehnder M. Уровни накопленных твердых остатков в мезальных корнях нижних моляров после последовательных этапов ирригации. Int Endod J 2011; 44:148–53.
8. Paqué F, Al-Jadaa A, Kfir A. Накопление твердых остатков, созданное традиционным ротационным инструментированием по сравнению с саморегулируемыми файлами в мезальных системах корневых каналов нижних моляров. Int Endod J 2012;45:413–8.
9. Bürklein S, Hinschitza K, Dammaschke T 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. Kiefner P, Ban M, De-Deus G. Способен ли сам по себе возвратно-поступательный движение улучшить сопротивление циклической усталости инструментов? Int Endod J 2014;47:430–6.
11. Stern S, Patel S, Foschi F и др. Изменения в центрировании и способности формировать с использованием трех техник инструментирования из никель-титана, проанализированных с помощью микро-компьютерной томографии (mCT). Int Endod J 2012;45:514–23.
12. Gergi R, Osta N, Bourbouze G 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. Schneider SW. Сравнение подготовки каналов в прямых и изогнутых корневых каналах. Oral Surg Oral Med Oral Pathol 1971;32:271–5.
14. Schneider CA, Rasband WS, Eliceiri KW. NIH Image к ImageJ: 25 лет анализа изображений. Nat Methods 2012;9:671–5.
15. Junior EC, da Fonseca TS, da Frota MF 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. You SY, Kim HC, Bae KS и др. Способность формировать возвратно-поступательным движением в изогнутых корневых каналах: сравнительное исследование с использованием микро-компьютерной томографии. J Endod 2011;37: 1296–300.
17. Nair PN, Henry S, Cano V 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. Hu X, Ling J, Gao Y. Влияние ирригационных растворов на смачиваемость и шероховатость дентин. J Endod 2010;36:1064–7.
19. Fornari VJ, Silva-Sousa YT, Vanni JR и др. Гистологическая оценка эффективности увеличенной апикальной расширения для очистки апикальной трети изогнутых каналов. Int Endod J 2010;43:988–94.
20. de Melo Ribeiro MV, Silva-Sousa YT, Versiani MA и др. Сравнение эффективности очистки Self-adjusting File и ротационных систем в апикальной трети овальных каналов. J Endod 2013;39:398–401.
21. Boutsioukis C, Gogos C, Verhaagen B и др. Влияние размера апикальной подготовки на поток ирриганта в корневых каналах, оцененное с использованием неустойчивой модели вычислительной гидродинамики. Int Endod J 2010;43:874–81.
22. Boutsioukis C, Gogos C, Verhaagen B и др. Влияние конуса корневого канала на поток ирриганта: оценка с использованием неустойчивой модели вычислительной гидродинамики. Int Endod J 2010;43:909–16.
23. Lumley PJ. Эффективность очистки двух режимов апикальной подготовки после формирования с помощью ручных файлов с большим конусом. Int Endod J 2000;33:262–5.
24. Albrecht LJ, Baumgartner JC, Marshall JG. Оценка удаления остатков в апикальной области с использованием различных размеров и конусов файлов ProFile GT. J Endod 2004;30:425–8.
25. Falk KW, Sedgley CM. Влияние размера подготовки на механическую эффективность ирригации корневого канала in vitro. J Endod 2005;31:742–5.
26. Usman N, Baumgartner JC, Marshall JG. Влияние размера инструмента на дебиетирование корневого канала. J Endod 2004;30:110–2.
27. Peters O. Текущие проблемы и концепции в подготовке систем корневых каналов: обзор. J Endod 2004;30:559–67.