Оценка компьютерной томографии ротационных систем по транспортировке корневого канала и способности к центровке

Аннотация

Эндодонтическая подготовка изогнутых и узких корневых каналов является сложной задачей, с тенденцией к отклонению подготовленного канала от его естественной оси. Целью данного исследования было оценить с помощью конусно-лучевой компьютерной томографии транспортировку и центровку изогнутых мезобуккальных каналов в верхних молярах после биомеханической подготовки с использованием различных ротационных систем из никель-титана (NiTi). Были выбраны сорок зубов с углами изгиба от 20° до 40° и радиусами от 5,0 мм до 10,0 мм и распределены на четыре группы (n = 10) в зависимости от используемой биомеханической системы подготовки: Hero 642 (HR), Liberator (LB), ProTaper (PT) и Twisted File (TF). Образцы были помещены в акриловое устройство и отсканированы с помощью компьютерной томографии до и после инструментирования на расстоянии 3, 6 и 9 мм от верхушки корня. Степень транспортировки канала и способность к центровке были рассчитаны и проанализированы с использованием однофакторного дисперсионного анализа и тестов Тьюки (α = 0.05). Результаты показали отсутствие значительных различий (p > 0.05) в способности формировать каналы среди ротационных систем. Средняя транспортировка канала составила: -0.049 ± 0.083 мм (HR); -0.004 ± 0.044 мм (LB); -0.003 ± 0.064 мм (PT); -0.021 ± 0.064 мм (TF). Средняя способность к центровке канала составила: -0.093 ± 0.147 мм (HR); -0.001 ± 0.100 мм (LB); -0.002 ± 0.134 мм (PT); -0.033 ± 0.133 мм (TF). Также не было значительных различий среди сегментов корня (p > 0.05). Было сделано заключение, что ротационные системы Hero 642, Liberator, ProTaper и Twisted File могут безопасно использоваться для инструментирования изогнутых каналов, что приводит к удовлетворительному сохранению оригинальной формы канала.

Введение

Цель эндодонтического лечения заключается в том, чтобы адекватно очистить и сформировать корневые каналы, чтобы оптимизировать дезинфекцию и заполнение канала. Согласно Шильдеру, подготовка корневого канала должна иметь форму расширения от апекса к коронке, сохраняя апикальный форамен и не изменяя оригинальную кривизну канала. Однако эндодонтическая подготовка в изогнутых и узких корневых каналах более сложна, с тенденцией к отклонению подготовленного канала от его естественной оси.

В последние несколько десятилетий развитие ротационных никель-титановых (NiTi) систем значительно улучшило качество формирования канала и позволило проводить подготовку корневого канала с продолжением вращения в узких и/или изогнутых корневых каналах. Успех систем NiTi связан с дизайном, гибкостью и упругой памятью. Более того, инструменты NiTi позволяют проводить более конусную подготовку канала с меньшими временными затратами и более центристским формированием канала в его оригинальной оси, создавая более округлые подготовки и снижая количество процедурных ошибок.

Несколько исследований продемонстрировали успешные результаты с системами NiTi полного последовательного вращения, такими как ProTaper, Hero 642, Liberator и Twisted File. Однако различия в дизайне и производственных процедурах, связанных с этими системами, могут привести к изменчивости в окончательной форме инструментированного корневого канала. Согласно производителям Twisted File и ProTaper, использование больших конусов в сочетании с техникой подготовки "сверху вниз" предназначено для облегчения очистки и формовки за счет сокращения рабочего времени с использованием меньшего количества инструментов. В отличие от этого, системы Hero и Liberator позволяют использовать протоколы, которые гарантируют увеличение апикального диаметра, даже в изогнутых корневых каналах.

Учитывая клинические преимущества биомеханической подготовки с помощью ротационных систем, необходимо исследовать эффективность формовки систем NiTi и понять, как соответствующие особенности дизайна влияют на производительность. Для оценки формовки корневого канала могут использоваться различные методы, хотя в последнее время для этой цели предлагается использовать компьютерную томографию (КТ), так как это неразрушающий и очень точный метод, который даже позволяет измерять количество удаленной корневой дентинной ткани с помощью эндодонтических инструментов. Таким образом, цель этого исследования заключалась в оценке, с помощью объемной конусно-лучевой компьютерной томографии (КЛКТ), степени транспортировки и способности центрирования изогнутых мезобуккальных каналов в верхних молярах после биомеханической подготовки с использованием различных ротационных никель-титановых систем: Hero 642 (HR), Liberator (LB), Twisted File (TF) и ProTaper (PT).

Методология

Подготовка образцов и корневых каналов

Было выбрано сорок экстрагированных человеческих верхнечелюстных первых моляров на основе схожести углов изгиба мезобуккального канала (20°-40°) и радиусов (5-10 мм), измеренных согласно методике Шнайдера и Пруэтта и др.

Коронки были секционированы на уровне эмали-дентинного соединения для стандартизации длины корневого канала (17 мм). Доступ к зубам был обеспечен с помощью бора Endo-Access (Dentsply, Maillefer, Ballaigues, Швейцария) под орошением воздухом/водой, а корневой канал был промыт 2,5% раствором NaCL. Рабочая длина (WL) была установлена путем введения 10 K-файла (Dentsply, Maillefer, Ballaigues, Швейцария) до терминуса корневого канала и вычитания 1 мм из этого измерения (WL = 16 мм).

Образцы были случайным образом разделены на четыре группы (n = 10) в зависимости от используемой ротационной системы: Twisted File (SybroEndo, Orange, США), Hero (MicroMega, Безансон, Франция), Liberator (Miltex Inc., Йорк, США) и ProTaper (Dentsply Maillefer, Ballaigues, Швейцария).

Один оператор выполнил инструментальную обработку корневого канала в соответствии с инструкциями производителей. Во всех группах апикальное расширение выполнялось инструментом до размера файла 20 K, введенного на полную рабочую длину (WL). Манипуляции с K-файлом включали трехчетвертной поворот по часовой стрелке, за которым следовало аналогичное движение против часовой стрелки и извлечение. При удалении инструменты очищались. В группах HR и LB сначала корональная и средняя треть формировались с помощью EndoFlare (Micro-Mega, Бесансон, Франция) на 5 мм от WL. Формирование продолжалось до полной WL с HR и LB размером 20 с конусностью 0.02, затем 25, 30, 35 и 40. В группе PT процедура формирования начиналась с S1 (на 7 мм от WL) и SX (на 5 мм от WL) для подготовки корональной и средней трети соответственно. Апикальная треть готовилась с помощью S1, S2, F1, а затем F2 на полной WL. В группе TF процедура формирования начиналась с TF размером 25 с конусностью 0.08 для подготовки корональной трети. TF размер 25 с конусностью 0.06 использовался до 2 мм до WL. Формирование продолжалось до полной WL с TF размером 25 с конусностью 0.04, затем 0.06 и 0.08. Ирригация проводилась с 3 мл 2.5% NaCL после каждого инструмента. Мотор с контролем крутящего момента X-Smart (Dentsply Maillefer, Баллайг) использовался для работы со всеми файлами на 300 об/мин и 2.4 Ncm. Каждый инструмент использовался для подготовки 5 каналов, что соответствует одноразовому использованию.

Анализ изображений

Образцы были размещены в держателе из акриловой смолы и отсканированы до и после инструментирования с использованием 3D-сканера конусного пучка i-CAT (Dental Imaging System, Солт-Лейк-Сити, США). Параметры экспозиции составили 120 кВ и 8 мА. Поле зрения имело диаметр 17 см и высоту 13 см. Срезы изображений были сделаны на расстоянии 3, 6 и 9 мм от апикального отверстия, соответствуя апикальной, средней и корональной третям соответственно.

Изображения были проанализированы с использованием программного обеспечения CorelDraw X3 (Corel Corporation, Оттава, Канада), где центральная ось до и после инструментирования корневых каналов была отмечена сходимостью четырех пунктирных линий, проведенных в вестибулярно-палатинальном направлении (с углом 45º между ними). Для анализа транспортировки канала и способности к центровке было сделано девять различных измерений: d1, d2, d3, m1, m2, m3, D1, D2 и D3. Значения d1, d2 и d3 соответствуют разнице между расстояниями дистальной периферии до и после инструментирования корневого канала. Аналогично, значения m1, m2 и m3 соответствуют разнице между расстояниями мезиальной периферии до и после инструментирования корневого канала. D1, D2 и D3 соответствуют окончательному диаметру после инструментирования корневого канала. Процедура анализа изображений и измерений представлена на рисунке 1.

Транспортировка канала

Транспортировка канала соответствовала самым коротким расстояниям от центральной оси канала до периферии до и после инструментирования и измерялась в мезиальных и дистальных направлениях. Транспортировка канала (CT) рассчитывалась по формуле Лоизидеса и др.: CT = MT – DT, где MT представляет собой расстояние транспортировки в мезиальном направлении, а DT представляет собой расстояние транспортировки в дистальном направлении. MT определялось как среднее значение m1, m2 и m3. Аналогично, DT определялось как среднее значение d1, d2 и d3. В отношении направления транспортировки отрицательное значение представляет собой транспортировку, происходящую в сторону, обращенную к фуркации (т.е., дистальное направление), в то время как положительные значения представляют собой транспортировку вбок от кривизны (т.е., мезиальное направление), а значение "0" указывает на отсутствие транспортировки канала.

Способность к центрированию

Способность к центрированию соответствовала способности инструментированных моляров оставаться в центре оригинальной оси канала. Центрирование (CA) рассчитывалось для каждого сечения по формуле Лоизидеса и др.: CA = (m total - d total) / CD, где CD (диаметр канала) определялся как среднее значение D1, D2 и D3.

Статистический анализ

Данные, полученные в результате транспортировки канала и способности к центровке, были подвергнуты однофакторному дисперсионному анализу и тестам Тьюки. Статистический анализ был выполнен с использованием Статистического пакета для социальных наук (SPSS) 17.0 (SPSS Inc., Чикаго, США).

Результаты

Транспортировка канала

Среднее значение и стандартное отклонение транспортировки канала (мм) среди трех протестированных уровней в каждой группе представлены в Таблице 1.

Не было значительной разницы между четырьмя системами в отношении изменений кривизны канала после инструментирования на всех уровнях корневого сечения. Сравнивая процент транспортировки, 114 (95%) отклонений канала произошло в 120 измерениях, при этом только 6 (5%) не показали никаких отклонений. PT представил больше образцов без отклонений, за ним следуют HR и TF. Все четыре группы имели меньше транспортированных каналов к внешней стороне кривой (мезиально), и большинство каналов были транспортированы к внутренней стороне кривой (дистально) на апикальных 3 мм сечениях. Группа HR имела наибольшую степень дистальной транспортировки, в то время как группы PT/LB имели наименьшую. Таблица 2 описывает направление транспортировки канала среди изученных групп.

Соотношение центровки

Среднее значение и стандартное отклонение способности центровки (мм) среди трех протестированных уровней в каждой группе представлены в Таблице 3. Результаты показали, что нет значительной разницы между четырьмя системами по способности центровки после инструментального воздействия на всех уровнях корневого сечения.

Обсуждение

Учитывая развитие различных устройств и инструментальных техник для подготовки корневых каналов, было предложено несколько методов для оценки формообразующей способности инструментированных каналов с целью сохранения апикального отверстия и оригинальной кривизны канала. Удовлетворительные результаты были получены с помощью техники серийного сечения корня, радиографической платформы и симуляции корневого канала из смолы. Однако более точную информацию можно получить с помощью микро-компьютерной томографии (микро-КТ) и компьютерной томографии (КТ), которые позволяют проводить количественную и качественную оценку корневых каналов в 3D. Таким образом, в настоящем исследовании была оценена транспортировка корневого канала и способность к центровке четырех различных ротационных систем NiTi с помощью КТ.

Предыдущие отчеты уже прояснили, что транспортировка канала может считаться процедурной ошибкой, что приводит к снижению эффективности техник подготовки из-за недостаточной очистки корневого канала и устойчивости периапикальных поражений. В этом смысле, Wu и др. сообщили, что апикальная транспортировка более 0,3 мм может негативно повлиять на герметичность заполняющего материала. В настоящем исследовании формообразующая способность всех групп была схожей, учитывая значения апикальной транспортировки и способности к центровке, при которых ни одна из используемых ротационных систем не достигла апикальной транспортировки более 0,2 мм. Эти результаты подтверждают предыдущие отчеты, которые показывают минимальные показатели апикального отклонения узких и изогнутых каналов, инструментированных ротационными системами NiTi.

Хотя в данном исследовании не было статистической разницы между использованными системами NiTi, анализ данных показывает тенденцию к централизации и более низкие значения транспортировки для PT и TF. Эти результаты, вероятно, связаны с минимальным взаимодействием этих инструментов в апикальной области, где анатомический диаметр был установлен с помощью файла размера 20, а окончательный диаметр связан с файлом размера 25. Важно учитывать, что это определение окончательного диаметра PT и TF основано на ориентации, предоставленной соответствующими производителями. Подобные результаты и выводы были получены Версиани и др., которые сообщили о благоприятной способности к централизации и результатах транспортировки канала даже с окончательным файлом диаметром 30.

Аналогично, ранее сообщалось о удовлетворительных результатах транспортировки канала и способности к централизации системы TF по сравнению с различными шлифованными файлами NiTi. Способность к формированию этих инструментов может быть связана с различием в методе производства, который состоит в скручивании металла и специальной обработке поверхности для обеспечения повышенной гибкости и устойчивости к разрушению. Гергий и др. и Марзук с Гонеймом также сообщили, что использование TF с конусом 0.08 до полного рабочего длины не привело к серьезным аномалиям в апикальной части. Таким образом, согласно Марзуку и Гонейму, улучшенные результаты транспортировки канала с TF по сравнению с системами с одним ротационным файлом могут быть связаны с использованием файлов с меньшим конусом перед использованием файла с конусом 0.08.

В предыдущем исследовании также сообщалось о улучшенном коэффициенте центрирования с Hero 642 по сравнению с нержавеющими K-файлами. Также были получены удовлетворительные результаты, когда оригинальное отклонение кривизны с инструментированными каналами Hero 642 сравнивали с другими NiTi ротационными системами. Эти результаты подтверждают настоящее исследование, так как удовлетворительные результаты способности центрирования были наблюдаемы с системой Hero 642 среди всех сегментов корневого канала.

Еще один важный параметр для анализа связан с направлениями отклонения в зависимости от сегментов корневого канала и типа/кинематики инструмента. В настоящем исследовании мы наблюдали большую частоту дистальных отклонений (внутри кривой) на всех используемых системах. Этот результат отличается от предыдущих исследований, которые указывают, что апикальный сегмент обычно имеет большее транспортирование канала к внешней стороне кривой. Как и в настоящем исследовании, использовалось среднее отклонение от направления различных третей, и, следовательно, наши результаты, вероятно, отражают более высокую частоту отклонения внутри кривой, которая происходит в шейных и средних сегментах, как ранее сообщалось Ставилечи и др.

Важное отличие между системами NiTi, использованными в данном исследовании, связано с количеством используемых файлов. Системы ProTaper и Twisted File используют небольшое количество файлов в попытке упростить инструментирование корневых каналов, в то время как системы Hero и Liberator позволяют использовать большее количество инструментов. Поскольку анатомический диаметр на расстоянии 1 мм от апекса мезибукального корня составляет около 0.22 мм и 0.43 мм в мезиально-дистальном и буккально-лингвальном направлениях соответственно, системы Hero и Liberator обеспечивают дальнейшее увеличение в третьем удалении апикальной дентинной ткани, которое больше в этой области по сравнению с финальным инструментом ProTaper и Twisted File. Хотя инструментирование Hero и Liberator приводит к большему апикальному диаметру, значения транспортировки, полученные с этими инструментами, были аналогичны тем, которые были получены с системами ProTaper и Twisted File. Подтверждая эти результаты, Pasternak-Júnior и др. наблюдали, что финальный инструмент #45 не вызывал отклонений по сравнению с инструментом #35. Тенденция к централизации и, следовательно, низкие значения транспортировки, полученные в этом исследовании с системами Hero и Liberator, вероятно, связаны с использованием инструментов с конусностью 0.02 в апикальном сегменте, и даже с большими диаметрами обеспечивают безопасность при подготовке изогнутых корневых каналов благодаря гибкости этих инструментов.

Несмотря на схожую способность центрирования между четырьмя ротационными системами, протестированными в этом исследовании, использование инструмента финального размера #40 в системах Hero и Liberator предполагает, что удаление дентинного вещества в шейном сегменте составило около 100-150 мкм. В отличие от этого, системы ProTaper и Twisted File, вероятно, имели меньший контакт с дентиновыми стенками в апикальной области, так как финальный инструмент был файлом размера #25. Удаление апикального дентинного вещества во время биомеханической подготовки играет важную роль в очистке и дезинфекции системы корневого канала. Согласно Берберу и др., микроорганизмы внутри корневого канала способны проникать в дентинные канальцы на глубину около 200 микрометров. Что касается воздействия очистки инструментов, Форнари и др. наблюдали, что чем больше финальный диаметр, тем выше процент затронутых стенок, что приводит к увеличению очистки корневого канала. Кроме того, увеличение апикального сегмента способствует эффективности веществ, используемых как во время ирригации корневого канала, так и в качестве медикаментов при определенных периапикальных патологических состояниях.

В свете недавних усилий по упрощению техник биомеханической подготовки, следует учитывать влияние ротационных инструментов на апикальный сегмент для правильной очистки, формовки и дезинфекции корневых каналов. Таким образом, в системах, таких как Twisted File и ProTaper, которые способствуют подготовке шейных и средних сегментов с использованием инструментов с большим конусом, можно рассмотреть возможность использования дополнительных инструментов с меньшим конусом для дополнения этой техники и увеличения апикальной области.

Заключение

В рамках экспериментальных условий и результатов настоящего исследования можно сделать вывод, что системы Hero 642, Liberator, ProTaper и Twisted File могут безопасно использоваться для инструментирования изогнутых каналов на полной рабочей длине с удовлетворительным сохранением оригинальной формы канала.

Авторы: Андре Паглиоза, Мануэл Дамиан Соуза-Нето, Марко Aurélio Версини, Уолтер Рауцци-Нето, Яра Терезинья Корреа Силва-Соуза, Эдсон Альфредо

Ссылки:

1. Schilder H. Очистка и формирование корневого канала. Dent Clin North Am. 1974 апр;18(2):269-96.
2. Marzouk AM, Ghoneim AG. Компьютерная томографическая оценка формы канала, обработанного различными кинематическими ротационными никель-титанными системами. J Endod. 2013 июл;39(7):906-9.
3. Jodway B, Hulsmann MA. Сравнительное исследование подготовки корневого канала с использованием NiTi-TEE и K3 ротационных Ni-Ti инструментов. Int Endod J. 2006 янв;39(1):71-80.
4. Kim HC, Yum J, Hur B, Cheung GS. Циклическая усталость и характеристики разрушения заточенных и закрученных никель-титановых ротационных файлов. J Endod. 2010 янв;36(1):147-52.
5. Stewart JT, Lafkowitz S, Appelbaum K, Hartwell G. Деформация и поломка систем Liberator, EndoSequence и ProFile в сильно изогнутых корнях моляров. J Endod. 2010 апр;36(4):729-31.
6. Loizides AL, Kakavetsos VD, Tzanetakis GN. Сравнительное исследование влияния двух техник подготовки никель-титана на геометрию корневого канала, оцененное с помощью микрокомпьютерной томографии. J Endod. 2007 дек;33(12):1455-9.
7. Gergi R, Rjeily JA, Sader J, Naaman A. Сравнение транспортировки канала и способности центрирования закрученных файлов, Pathfile-ProTaper System и ручных K-файлов из нержавеющей стали с использованием компьютерной томографии. J Endod. 2010 май;36(5):904-7.
8. Versiani MA, Pascon EA, Souza CJ, Borges MA, Sousa-Neto MD. Влияние конструкции стержня на способность формования трех ротационных никель-титановых систем с помощью спиральной компьютерной томографии. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod. 2008 июн;105(6):807-13.
9. Stavileci M, Hoxha V, Görduysus Ö, Tatar I, Laperre K, Hostens J и др. Влияние техник подготовки на формирование корневого канала, оцененное с помощью микрокомпьютерной томографии. Med Sci Monit Basic Res. 2013 13 июн;19:163-8.
10. Elsherief SM, Zayet MK, Hamouda IM. Анализ конусно-лучевой компьютерной томографии изогнутых корневых каналов после механической подготовки с тремя ротационными никель-титанами. J Biomed Res. 2013 июн;27(4):326-35.
11. Hashem AA, Ghoneim AG, Lutfy RA, Foda MY, Omar GA. Геометрический анализ корневых каналов, подготовленных четырьмя ротационными NiTi системами формования. J Endod. 2012 июл;38(7):996-1000.
12. Larsen CM, Watanabe I, Glickman GN, He J. Анализ циклической усталости нового поколения ротационных никель-титановых инструментов. J Endod. 2009 мар;35(3):401-3.
13. Bergmans L, Van Cleynenbreugel J, Wevers M, Lambrechts P. Методология количественной оценки инструментов корневого канала с использованием микрокомпьютерной томографии. Int Endod J. 2001 июл;34(5):390-8.
14. Schneider SW. Сравнение подготовки каналов в прямых и изогнутых корневых каналах. Oral Surg Oral Med Oral Pathol. 1971 авг;32(2):271-5.
15. Pruett JP, Clement DJ, Carnes DL Jr. Испытание циклической усталости никель-титановых эндодонтических инструментов. J Endod. 1997 фев;23(2):77-85.
16. Garala M, Kuttler S, Hardigan P, Steiner-Carmi R, Dorn S. Сравнение минимальной толщины стенки канала, оставшейся после подготовки с использованием двух ротационных никель-титановых систем. Int Endod J. 2003 сен;36(9):636-42.
17. Rangel S, Cremonese R, Bryant S, Dummer P. Способность формования ротационных никель-титановых инструментов RaCe в смоделированных корневых каналах. J Endod. 2005 июн;31(6):460-3.
18. Javaheri HH, Javaheri GH. Сравнение трех ротационных инструментов Ni-Ti в апикальной транспортировке. J Endod. 2007 мар;33(3):284-6.
19. Silva e Souza PA, Dores RS, Tartari T, Pinheiro TP, Tuji FM, Silva e Souza Jr MH. Влияние гипохлорита натрия в сочетании с ЭДТА и этидронатом на апикальную транспортировку корня. Int Endod J. 2014 янв;47(1):20-5.
20. Pasternak-Júnior B, Sousa-Neto MD, Silva RG. Транспортировка канала и способность центрирования ротационных инструментов RaCe. Int Endod J. 2009 июн;42(6):499-506.
21. Paqué F, Musch U, Hulsmann M. Сравнение подготовки корневого канала с использованием ротационных Ni-Ti инструментов RaCe и ProTaper. Int Endod J. 2005 янв;38(1):8-16.
22. Wu MK, R’oris A, Barkis D, Wesselink PR. Распространенность и степень длинных овальных каналов в апикальной трети. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod. 2000 июн;89(6):739-43.
23. Hou X, Yahata Y, Hayashi Y, Ebihara A, Hanawa T, Suda H. Поведение фазовой трансформации и свойства изгиба закрученных никель-титановых эндодонтических инструментов. Int Endod J. 2011 мар;44(3):253-8.
24. Thompson SA, Dummer PMH. Способность формования ротационных никель-титановых инструментов Hero 642 в смоделированных корневых каналах: Часть 1. Int Endod J. 2000 май;33(3):248-54.
25. Hartmann MS, Fontanella VR, Vanni JR, Fornari VJ, Barletta FB. Оценка КТ апикальной транспортировки канала, связанной с ручными файлами из нержавеющей стали, осцилляционной техникой и ротационной системой ProTaper. Braz Dent J. 2011;22(4):288-93.
26. Berber VB, Gomes BPFA, Sena NT, Vianna ME, Ferraz CCR, Zaia AA, Souza-Filho FJ. Эффективность различных концентраций NaOCl и техник инструментирования в снижении Enterococcus faecalis в корневых каналах и дентинных канальцах. Int Endod J. 2006 янв;39(1):10-7.
27. Fornari VJ, Silva-Sousa YTC, Vanni JR, Pécora JD, Versiani MA, Sousa-Neto MD. Гистологическая оценка эффективности увеличенной апикальной расширения для очистки апикальной трети изогнутых каналов. Int Endod J. 2010 ноя;43(11):988-94.