Средние медиальные каналы в нижних первых молярах: исследование с использованием микро-КТ в различных популяциях

Аннотация

Цель: Описать морфологические аспекты средних мезиальных каналов (MMC) в нижних первых молярах с использованием микро-КТ.

Дизайн: Нижние первые моляры, собранные из бразильской (n = 136) и турецкой (n = 122) популяций, были отсканированы (размер вокселя: 9.9 µm), и мезиальные корни с MMC (n = 48) оценивались по нескольким морфологическим аспектам. Частота встречаемости MMC в каждой популяции была статистически сопоставлена с использованием критерия хи-квадрат (α = 0.05).

Результаты: В целом, частота встречаемости MMC составила 18.6% (48 из 258 моляров) и была значительно выше в бразильской (n = 30; 22.1%) по сравнению с турецкой (n = 18; 14.8%) популяцией (p < 0.05). В обеих популяциях конфигурация слияния MMC была наиболее частой анатомией. Большинство образцов с MMC имели 3 независимых устья (n = 26; 54.2%) и 3 апикальных отверстия (n = 21; 43.8%). Средний минимальный диаметр устья MMC (0.16 мм) был в 3 раза меньше, чем у других устьев (~0.50 мм). В мезиальных корнях с независимой конфигурацией (n = 3; 6.3%), средние объемы (мм³) каналов MMC, мезибуккального (MBC) и мезиллингового (MLC) составили 0.20 0.10, 0.75 0.28 и 0.88 0.19 соответственно. В образцах с слиянием каналов (n = 26; 54.2%), MMC сливались с MBC (n = 8; 16.7%), MLC (n = 4; 8.3%) или с обоими MBC и MLC (n = 14; 29.2%). Двойной мезиальный канал был наблюдаем только в 1 образце. MMC с независимым отверстием наблюдались в основном в бразильских образцах.

Выводы: Частота MMC была выше у бразильских моляров. Конфигурация конгломерата была наиболее распространенной анатомической вариацией, в то время как независимые и финские конфигурации, а также двойной MMC были обнаружены только у нескольких образцов.

Введение

Основная цель эндодонтической терапии заключается в предотвращении или лечении апикального периодонтита. К сожалению, процедуры очистки и формовки негативно влияют на сильно изменчивую анатомию корневых каналов. Наличие дополнительных каналов необходимо распознавать, чтобы избежать неполной инструментальной обработки и сохранения бактерий и их токсинов, что может поставить под угрозу результат лечения корневого канала. Поэтому знание внутренней анатомии зубов является предпосылкой для успешной эндодонтической терапии (Vertucci, 1984).

Мезиальный корень нижних моляров обычно имеет 1 мезобуккальный (MBC) и 1 мезиолингвальный (MLC) каналы; однако в литературе также сообщалось о других анатомических конфигурациях (de Pablo, Estevez, Peix Sanchez, Heilborn, & Cohenca, 2010). В 1974 , Barker, Parsons, Mills и Williams (1974) и Vertucci и Williams (1974) были первыми авторами, которые продемонстрировали наличие дополнительного и независимого канала в мезиальном корне нижних моляров с использованием техники прояснения. Позже, Pomeranz, Eidelman и Goldberg (1981) представили всестороннее in vivo исследование, описывающее его морфологию и клиническое управление. С тех пор несколько авторов сообщили об этой анатомической вариации, которая была названа промежуточным каналом (Fabra-Campos,1989), мезио-центральный канал (Navarro, Luzi, Garcia, & Garcia, 2007), третий мезиальный канал (Holtzmann, 1997), вспомогательный мезиальный канал (Karapinar-Kazandag, Basrani, & Friedman, 2010), и средний мезиальный канал (MMC) (Pomeranz и др., 1981; Azim, Deutsch, & Solomon, 2015; Baugh & Wallace, 2004; Bond, Hartwell, Donnelly, & Portell, 1988; Nosrat, Deschenes, Tordik, Hicks, & Fouad, 2015). В литературе эта анатомическая вариация была обнаружена с частотой от 0.26% (Kim, Kim, Woo, & Kim, 2013) до 46.15% (Azim et al., 2015).

В последние годы микрокомпьютерная томографическая визуализация (микро-КТ) приобрела все большее значение в изучении твердых тканей в эндодонтии, так как она предлагает воспроизводимую 3D-технику для оценки анатомии корневого канала (Leoni, Versiani, Pécora, & Sousa-Neto, 2014; Ordinola-Zapata et al., 2013). Используя эту технологию, Харрис, Боулз, Фок и МакКланахан (2013) обнаружили наличие более 2 каналов в любой точке медиального корня у 8 из 22 нижних моляров (36,3%). В настоящее время в эндодонтической литературе отсутствует подробное морфологическое описание анатомии ММК у нижних моляров. Таким образом, цель данного исследования заключалась в описании морфологических аспектов ММК у нижних первых моляров, собранных из бразильской и турецкой популяций, с использованием системы микрокомпьютерной томографии.

Материалы и методы

После одобрения этическим комитетом (протокол #2013/145) было выбрано и отсканировано 258 двухкорневых нижнечелюстных первых моляров, собранных из бразильской (n = 136) и турецкой (n = 122) популяций, с использованием микрокомпьютерного томографа (SkyScan 1172; Bruker-microCT, Контрих, Бельгия) при 100 кВ, 100 µA и изотропном размере вокселя 9.9 µm. Пол и возраст пациентов были неизвестны, а зубы были удалены по причинам, не связанным с данным исследованием. Процедура сканирования проводилась с вращением на 180◦ вокруг вертикальной оси с шагом вращения 0.4◦ с использованием алюминиевого фильтра толщиной 0.5 мм. После реконструкции полученных проекционных изображений в поперечные срезы (NRecon v.1.6.9; Bruker-microCT) были получены полигональные поверхностные представления внутренней анатомии мезиальных корней, представляющих MMC (Рис. 1) (CTAn v.1.14.4; Bruker-microCT) и классифицированы согласно по Pomeranz et al. (1981) на:

• Независимые: три независимых канала простираются от полости пульпы до апекса;
• Фин: в корональной трети отверстие MMC соединяется с отверстием MBC и/или MLC по бороздке, но мезиальные каналы выходят из корня в 3 отдельных форамена;
• Сливаются: MMC покидает полость пульпы, отдельно или не отдельно от других мезиальных каналов, и соединяется с MBC и/или MLC поперечным анастомозом, межканальными соединениями или истмусом на своем пути к апикальному форамену.

Было рассчитано количество и процентное распределение различных конфигураций корневых каналов. Заболеваемость MMC в каждой популяции была статистически сопоставлена с использованием критерия хи-квадрат с уровнем значимости, установленным на уровне 5% (SPSS v11.0 для Windows; SPSS Inc., Чикаго, IL, США). Кроме того, были выполнены следующие анализы с использованием программного обеспечения CTAn v.1.14.4 (Bruker-microCT): (1) количество, конфигурация (независимая или конгруэнтная) и расстояние от устьев мезиальных каналов на 1.5 мм коронально от разветвления; (2) длина и глубина (в мм) слияния устьев; (3) малый и большой диаметры (в мм) независимых устьев; (4) ширина дентинной ткани (в мм) в сторону разветвления относительно устья MMC; (5) расстояние (в мм) от уровня устья до слияния MMC с другими мезиальными каналами; (7) объем (в мм³) MMC, MBC и MLC в мезиальных корнях с независимой конфигурацией; и (8) количество форамин.

Результаты

Таблица 1 обобщает количество и процентное распределение различных конфигураций корневых каналов в 48 нижних первых молярах с MMC. В целом, заболеваемость MMC составила 18.6% (48 из 258 нижних первых моляров) и была значительно выше в бразильской (n = 30; 22.1%) по сравнению с турецкой (n = 18; 14.8%) популяцией (p < 0.05). Конгруэнтная анатомия была наиболее частой анатомической вариацией, составляя 73.3% (n = 22) и 100% (n = 18) бразильских и турецких моляров с MMC соответственно. Среди этой группы зубов истмус наблюдался в 29.2% образцов (n = 14). Независимая (n = 3) и финиковая (n = 4) анатомии наблюдались только в бразильских образцах, а также двойной MMC (n = 1).

Таблица 2 показывает некоторые морфологические аспекты системы корневых каналов нижних первых моляров с MMC (n = 48). В целом, у большинства образцов было 3 независимых отверстия (n = 26; 54.2%) и 3 апикальных отверстия (n = 21; 43.8%). Наличие мезиальных борозд было более частым у бразильских (n = 17; 56.6%), чем у турецких (n = 5; 27.8%) моляров. Отверстие MMC сливалось с MBC (n = 10; 20.8%), MLC (n = 8; 16.7%) и с обоими отверстиями MBC и MLC (n = 14; 8.3%) в 22 из 48 мезиальных корней. В образцах с 3 независимыми отверстиями (n = 26; 54.2%) средний меньший диаметр отверстий MMC, MBC и MLC составил 0.16, 0.46 и 0.50 мм соответственно, в то время как больший диаметр составил 0.40, 0.71 и 0.78 мм соответственно. В целом, диаметр отверстия MMC был в 2–3 раза меньше, чем у других отверстий. В образцах с слиянием каналов (n = 26; 54.2%) MMC сливался с MBC (n = 8; 16.7%), MLC (n = 4; 8.3%), или с обоими MBC и MLC (n = 14; 29.2%) на своем пути внутри системы корневых каналов. В мезиальных корнях с независимой конфигурацией (n = 3; 6.3%) средний объем MMC, MBC и MLC составил 0.20 ± 0.10, 0.75 ± 0.28 и 0.88 ± 0.19 мм³ соответственно.

Рис. 2 иллюстрирует средние расстояния и диапазон значений (в мм) между некоторыми анатомическими ориентирами и MMC первых моляров нижней челюсти. В зубах с конгруэнтными отверстиями (n = 22; 45,8%), средняя длина и глубина мезиальной борозды составили 1.98 0.46 мм (диапазон 1.07–2.81 мм) и 1.54 ± 1.89 мм (диапазон 0.17–7.66) соответственно. Расстояние (в мм) от отверстия до конгруэнтного канала варьировало от 1.43 до 8.02 мм. В образцах с независимыми отверстиями (n = 26; 54.2%), отверстие MMC находилось на том же среднем расстоянии от отверстий MBC и MLC, в то время как ширина дентинной ткани (в мм) в сторону фуркации относительно отверстия MMC составила 1.33 ± 0.29 мм (диапазон 0.80–2.20).

Обсуждение

Наличие третьего канала в мезиальном корне нижних первых моляров, известного как средний мезиальный канал (MMC), было выявлено в 20 ex vivo (Vertucci, 1984; Barker et al., 1974; Vertucci & Williams, 1974; Navarro et al., 2007; Karapinar-Kazandag et al., 2010; Harris и др., 2013; Ahmed, Abu-Bakr, Yahia, & Ibrahim, 2007; Shahi, Yavari, Rahimi, & Torkamani, 2008; Çalişkan, Pehlivan, Sepetçiog˘lu, Türkün, & Tuncer, 1995; de Carvalho & Zuolo, 2000; Gulabivala, Aung, Alavi, & Ng, 2001; Sert, Aslanalp, & Tanalp, 2004; Villegas, Yoshioka, Kobayashi, & Suda, 2004; Peiris, Pitakotuwage, Takaha- shi, Sasaki, & Kanazawa, 2008; Al-Qudah & Awawdeh, 2009; Chen, Yao, & Tong, 2009; Gu et al., 2010; Gulabivala, Opasanon, Ng, & Alavi, 2002; Wasti, Shearer, & Wilson, 2001) (Таблица 3) и 6 in vivo (Pomeranz et al., 1981; Fabra-Campos, 1989; Azim et al., 2015; Nosrat et al., 2015; Kim et al., 2013; Goel, Gill, & Taneja, 1991) (Таблица 4) исследования, охватывающие более 5220 мезиальных корней. В большинстве из этих исследований использовались методы очистки и рентгенографии, и сообщаемая частота MMC варьировала от 0,82% до 37,5%. Безусловно, традиционные методологические подходы в этих исследованиях успешно использовались на протяжении многих десятилетий, предоставляя полезную информацию клиницистам о внутренней анатомии зубов. Однако присущие ограничения, многократно обсуждаемые в эндодонтической литературе относительно их недостаточной точности в обнаружении дополнительных каналов, побудили поиск новых методик, которые могли бы потенциально превзойти анатомические проблемы, которые демонстрирует человеческая зубная система. Поэтому, несмотря на значительное количество информации о MMC, опубликованной на сегодняшний день, очень мало информации о его морфологии с использованием высокоточной современной неразрушающей методологии, такой как система микрокомпьютерной томографии, использованная в настоящем исследовании.

В этом сценарии особое внимание должно быть уделено различным случаям MMC, о которых сообщалось в вышеупомянутых исследованиях (0,82–37,5%), что было объяснено разнообразием в размере выборки, дизайне исследования и/или расовых факторах (de Pablo et al., 2010; Nosrat et al., 2015; Kim et al., 2013; Walker, 1988; Sert et al., 2004; Al-Qudah & Awawdeh, 2009; Gu et al., 2010). Что касается последнего, исследования согласны с тем, что этническая принадлежность является предрасполагающим фактором для анатомических вариаций, таких как количество корней, но не смогли продемонстрировать никакой прямой связи между этнической принадлежностью и конфигурацией системы корневых каналов (de Pablo et al., 2010). Недавнее исследование обнаружило значительную разницу в частоте MMC между белыми (12,2%) и небелыми (29,4%) пациентами, но не по этническому признаку (Nosrat et al., 2015). В настоящем исследовании значительная разница в частоте MMC в бразильской (n = 30; 22,1%) и турецкой (n = 18; 14,8%) популяциях предполагает, что MMC в первых молярах нижней челюсти может быть связана с расой. Стоит упомянуть важный аспект при оценке менее распространенных анатомических вариаций (Al-Qudah & Awawdeh, 2009), который заключается в детальном морфологическом анализе большого количества первых моляров нижней челюсти с MMC (n = 48), по сравнению с предыдущими анатомическими исследованиями по этой теме (Таблицы 3 и 4). Однако бразильские и турецкие популяции могут представлять генетическую изменчивость из-за сосуществования нескольких этнических групп. Поэтому эти результаты следует воспринимать с осторожностью, так как для достижения адекватной статистической мощности для генетической ассоциации необходимы более крупные популяции с известным этническим происхождением (Hong & Park, 2012).

Некоторые авторы поддерживают мнение о том, что каналы MMC можно легко обнаружить у пациентов более молодой возрастной группы, но их частота постепенно уменьшается с возрастом (Таблица 4) (Pomeranz и др., 1981; Fabra-Campos, 1989; Azim и др., 2015; Nosrat и др., 2015; Kim и др., 2013; Goel и др., 1991). Также выдвигалась гипотеза о том, что во время роста корня соединительная пульповая ткань сжимается из-за накопления вторичного дентита, что может образовывать вертикальные дентиновые перегородки внутри полости корневого канала, создавая таким образом 3 мезальных корневых канала (Pomeranz и др., 1981; Peiris и др., 2008). Хотя, учитывая, что эти гипотезы не были подтверждены экспериментально, также возможно, что некоторые из анатомических вариаций, найденных здесь, такие как конгруэнтная анатомия без истмуса (Рис. 1), не являются возрастными изменениями, а представляют собой естественные конфигурации каналов.

В литературе описаны 3 основных морфологических аспекта ММК в отношении к другим основным корневым каналам в медиальном корне нижних моляров, которые классифицируются как независимая, тонкая и конгруэнтная анатомия (Pomeranz et al., 1981). С клинической точки зрения эта классификационная система очень полезна; однако она имеет ограниченную глубину, учитывая огромное количество вариаций в анатомии ММК (Рис. 1). Таким образом, в этом исследовании конгруэнтная анатомия была подразделена на с истмусом или без него. К сожалению, ограничения традиционных инструментов в изучении определенных особенностей системы корневых каналов подвержены широкому диапазону интерпретаций (Peiris et al., 2008). Например, в клинической практике тонкая и глубокая борозда может быть спутана с дополнительным корневым каналом, что помогает объяснить высокую частоту ММК (37,5%), недавно сообщенную в in vivo исследовании с использованием стоматологического операционного микроскопа (Azim et al., 2015). Таким образом, неразрушающая микрокомпьютерная томография может позволить разработать точные 3D-модели внутренней анатомии и помочь в получении количественных морфометрических данных, которые невозможно получить с использованием традиционных методик, таких как очистка, рентгенография или секционные техники. Тем не менее, как и любой другой методологический подход, технология микрокомпьютерной томографии также имеет ограничения: (i) процедуры сканирования и реконструкции занимают значительное время; (ii) техника не подходит для клинического использования; (iii) оборудование довольно дорогое; и (iv) сложность технических процедур требует высокой кривой обучения и глубоких знаний специализированного программного обеспечения.

Улучшения в системах цифровой визуализации также позволили провести in vivo оценку анатомии корневых каналов с использованием неразрушающих методов, таких как конусно-лучевая компьютерная томография (КЛКТ). КЛКТ доказала свою точность и надежность как инструмент визуализации для обнаружения дополнительных каналов по сравнению с традиционной периапикальной рентгенографией. Ким и др. (2013) использовали эту технологию для оценки 1952 нижних первых моляров у 976 пациентов и нашли только 2 зуба с ММК (0,26%). Эта низкая частота может быть объяснена тем, что системы КЛКТ ограничены недостаточным пространственным разрешением и толщиной среза для обнаружения более сложных анатомических конфигураций, в которых присутствуют тонкие разветвления. В отличие от этого, микро-КТ обеспечивает лучшую оценку тонких анатомических структур благодаря возможности использования большего времени экспозиции и меньших размеров вокселей, чем КЛКТ, во время сканирования. Однако на сегодняшний день только 2 ex vivo исследования были направлены на оценку частоты ММК в нижних молярах с использованием технологии микро-КТ. Гу и др. (2010) оценили 122 нижних моляра у коренного китайского населения и нашли только 1 зуб (0,82%) с 3 независимыми корневыми каналами в мезиальном корне, в то время как Харрис и др. (2013) сообщили о наличии ММК в 36,36% своей выборки, что было выше, чем в настоящем исследовании (18,6%; 48 из 258 нижних первых моляров); однако ограниченный размер выборки (n = 22) этого исследования снижает значимость результатов (Харрис и др., 2013).

Открытие MMC часто скрыто за дентинообразным выступом медиальной стороны стенок пульповой камеры, что делает его обнаружение сложным (Karapinar-Kazandag и др., 2010). Для того чтобы найти отверстие MMC, этот дентинообразный выступ необходимо осторожно удалить при лучшем освещении и увеличении (Karapinar-Kazandag и др., 2010; de Carvalho & Zuolo, 2000), используя ультразвуковые наконечники (Kontakiotis & Tzanetakis, 2007) или длинные круглые боры (Nosrat и др., 2015). В настоящем исследовании отверстие MMC было найдено в развивающейся бороздке между MBC и MLC в 22 образцах (45.8%). В отличие от литературы, где отверстие MMC было обнаружено ближе к MLC (Karapinar-Kazandag и др., 2010), здесь наблюдалась более высокая частота слияния с MBC в обеих популяциях (n = 10; 20.8%) (Таблица 2). С клинической точки зрения, обширное исследование бороздок между медиальными отверстиями было значительным фактором для доступа к дополнительным корневым каналам (Karapinar-Kazandag и др., 2010; Azim и др., 2015). Однако длину (1.07–2.81 мм) и глубину (0.17– 7.66 мм) этой бороздки необходимо учитывать во время ее обработки из-за небольшой толщины дентина в сторону фуркации относительно отверстия MMC (0.80–2.20 мм), что увеличивает риск перфорации корня (Karapinar-Kazandag и др., 2010; Azim и др., 2015). Таким образом, целесообразно, чтобы клиницисты использовали менее суженные инструменты при подготовке MMC, чтобы избежать чрезмерного удаления дентина (Azim и др., 2015).

В соответствии с предыдущими исследованиями (Таблицы 3 и 4), анализ пути ММК показал, что он сливается с другими мезиальными каналами в высоком проценте образца (73,3% и 100% бразильских и турецких моляров нижней челюсти соответственно), на расстоянии от уровня отверстия, которое варьировалось от 1,43 до 8,02 мм. Разнообразие морфологий каналов, наблюдаемых здесь, также включало 1 моляр с двойным ММК среди бразильских моляров. На сегодняшний день довольно много исследований сообщали об этой анатомической вариации в мезиальном корне моляров нижней челюсти (Goel et al., 1991; Контакитис & Цанетакис, 2007).

В клинической практике, хотя подготовка и дезинфекция независимых и тонких анатомий относительно просты, разветвленные конфигурации каналов и межканальные ответвления, такие как в конгруэнтной анатомии, могут затруднить полное очищение системы каналов. Поскольку механическая инструментальная обработка этих областей невозможна, наши усилия должны сосредоточиться на эффективной доставке и активации ирригантов для достижения надлежащей дезинфекции (de Pablo et al., 2010; Gulabivala et al., 2001), избегая последующей необходимости в повторном лечении или хирургическом вмешательстве. Если операция становится необходимой в корнях с ММК, естественная анатомия изменяется, и необходимо учитывать дополнительные анатомические особенности, такие как недоочищенный истмус, поперечные анастомозы, боковые соединения или множественные форамены (Leoni et al., 2014). Таким образом, хирургический микроскоп (Karapinar-Kazandag et al., 2010; Azim et al., 2015; Nosrat et al., 2015; Kim et al., 2013; de Carvalho & Zuolo, 2000) и ультразвук (Reeh, 1998) помогут клиницистам лучше визуализировать апекс, включая все каналы и истмус в подготовку корневого конца, чтобы обеспечить полное очищение и герметизацию системы корневых каналов (Leoni et al., 2014).

Учитывая ограничения настоящего исследования, частота MMC была выше у бразильских моляров. Конфигурация конгломерата была наиболее распространенной анатомической вариацией, в то время как независимые и финские конфигурации, а также двойные MMC были обнаружены только у нескольких образцов.

Авторы: Марко Аурелио Версини, Рональд Ординола-Запата, Али Келеш, Хатидже Алчин, Кловис Монтейро Браманте, Иисус Джалма Пекора, Мануэл Дамиао Соуза-Нето