Ein neues System zur Klassifizierung von Wurzel- und Wurzelkanalmorphologie

Zusammenfassung

Das Wissen über die Morphologie von Wurzeln und Wurzelkanälen ist eine Voraussetzung für effektive nicht-chirurgische und chirurgische endodontische Behandlungen. Die externen und internen morphologischen Merkmale von Wurzeln sind variabel und komplex, und es wurden mehrere Klassifikationen vorgeschlagen, um die verschiedenen Arten von Kanal-Konfigurationen zu definieren, die häufig vorkommen. In jüngster Zeit haben Verbesserungen in nicht-destruktiven digitalen Bildsystemen, wie der Cone-Beam- und Mikro-Computertomographie, sowie der Einsatz von Vergrößerung in der klinischen Praxis die Anzahl der Berichte über komplexe Wurzelkanalanatomie erhöht. Wichtig ist, dass es mit diesen neueren Techniken offensichtlich geworden ist, dass viele Wurzelkanalkonfigurationen nicht mit den bestehenden Systemen klassifiziert werden können. Ziel dieses Artikels ist es, ein neues Klassifikationssystem vorzustellen, das angepasst werden kann, um Wurzel- und Wurzelkanalkonfigurationen auf eine genaue, einfache und zuverlässige Weise zu kategorisieren, die in der Forschung, klinischen Praxis und Ausbildung verwendet werden kann.

Einführung

Eine effektive Wurzelkanalbehandlung und endodontische Chirurgie erfordern ein gründliches Wissen über die Zahn-Anatomie und die Morphologie der Wurzelkanäle, damit Mikroorganismen und Pulpa-Gewebe erreicht und entfernt sowie die Wurzelenden richtig behandelt werden können (Cleghorn et al. 2008). In der menschlichen Dentition wurde eine Vielzahl anatomischer Variationen in jedem Zahntyp hinsichtlich der Anzahl und Form von Wurzeln und Wurzelkanälen berichtet (Vertucci 2005, Ahmed & Abbott 2012, Versiani et al. 2012, 2016, Ahmed 2013, Ahmed & Hashem 2016). Seit vielen Jahrzehnten ist dieses Thema Gegenstand zahlreicher experimenteller und klinischer Berichte, und es ist klar, dass die Morphologie von Wurzeln und Kanälen zwischen Populationen, innerhalb von Populationen und sogar innerhalb desselben Individuums stark variiert (Vertucci 2005, Ahmed & Cheung 2012, Ahmed 2015, Versiani et al. 2016).

Daten, die aus der klassischen Arbeit von Hess & Zurcher (1925) bis zu den neueren Studien generiert wurden, zeigen, dass das ständig wachsende Wissen zu diesem Thema die Schaffung eines Klassifikationssystems zur Definition der Wurzelkanalkonfiguration erforderte. Mit Hilfe von Schnitt- und radiografischen Methoden waren Weine et al. (1969) die ersten, die Wurzelkanalkonfigurationen innerhalb einer einzelnen Wurzel in drei Typen kategorisierten, abhängig vom Muster der Teilung des Hauptwurzelkanals entlang seines Verlaufs von der Pulpenkammer zur Wurzelspitze (Abb. 1). Später entwickelte Vertucci et al. (1974) ein Klassifikationssystem, das auf der Auswertung von 200 gereinigten maxillären zweiten Prämolaren basierte, bei denen die Pulpenhöhlen mit Farbstoff gefärbt wurden; sie fanden Kanalsysteme, die komplexer waren als von Weine und seinen Mitarbeitern beschrieben, und identifizierten insgesamt acht Konfigurationen (Abb. 2). Später fügte Weine (1982) seinem ursprünglichen System einen zusätzlichen Typ hinzu (Abb. 1).

Es wurden auch andere Klassifikationen für spezifische Zahnarten eingeführt, zum Beispiel maxilläre Molaren mit vier Wurzeln (Christie et al. 1991, Carlsen & Alexandersen 2000, Baratto-Filho et al. 2002, Versiani et al. 2012), maxilläre Prämolaren mit drei Kanälen (Belizzi & Hartwell 1981, Ahmed & Cheung 2012), der mittlere mesiale Kanal (Pomeranz et al. 1981) und die distolinguale Wurzel bei mandibulären Molaren (Song et al. 2010). Kürzlich schlugen Kottoor et al. (2012) und Albuquerque et al. (2012) eine neue Nomenklatur vor, um die Wurzelkanalanatomie in maxillären und mandibulären Molaren zu klassifizieren.

Trotz dieser Bemühungen, die Vielfalt der Kanal-Konfigurationen systematisch zu beschreiben, wurden von mehreren Autoren innerhalb verschiedener Populationen zusätzliche Typen der Wurzelkanalanatomie berichtet (Gulabivala et al. 2001, 2002, Ng et al. 2001, Sert & Bayirli 2004, Versiani et al. 2016). Basierend auf einer Überprüfung früherer Berichte über die Wurzelkanalanatomie und Ergebnissen aus aktuellen anatomischen Studien unter Verwendung von Mikro-CT-Technologie beschrieben Versiani & Ordinola-Zapata (2015) bis zu 37 Typen von Wurzelkanalkonfigurationen, die wahrscheinlich die häufigsten anatomischen Konfigurationen umfassen, die in einer einzelnen Wurzel beobachtet werden können.

Trotz dieser Bemühungen wurde die Schaffung eines einfachen Klassifikationssystems, das auf alle Arten von Wurzel- und Wurzelkanalkonfigurationen in allen Zahngruppen anwendbar ist, nicht erreicht.

Begründung für ein neues Klassifikationssystem

Die von Weine et al. (1969), Vertucci et al. (1974) und Weine (1982) vorgeschlagenen Systeme sind die am häufigsten verwendeten Klassifikationen und waren hilfreich bei der Kategorisierung vieler, aber nicht aller, Kanal-Konfigurationen. Jüngste Berichte über die Identifizierung von externen und internen anatomischen Kanalvariationen unter Verwendung fortschrittlicher 3D-Bildgebungstechnologie haben gezeigt, dass die morphologischen Merkmale des Wurzelkanalsystems äußerst komplex sind und viele Kanal-Konfigurationen als 'nicht klassifizierbar' beschrieben wurden (Verma & Love 2011, Kim et al. 2013, Lee et al. 2014, Leoni et al. 2014). Tatsächlich passten in einer Studie bis zu 13% der Proben nicht in die Klassifikation von Vertucci und seinen Mitarbeitern (Filpo-Perez et al. 2015).

Die Literatur zeigt auch Inkonsistenzen hinsichtlich der Klassifikation der inneren Anatomie verschiedener Zahnarten, zum Beispiel der oberen Prämolaren mit drei Kanälen. Vertucci et al. (1974) kategorisierte diese Variation als Typ VIII und definierte sie als drei separate, distinct Wurzelkanäle, die von der Pulpenkammer bis zur Spitze reichen; jedoch werden in der Klassifikation keine Informationen bereitgestellt, um zu beschreiben, ob diese Kanäle in einwurzeligen, zweiwurzeligen oder dreiwurzeligen Zähnen eingeschlossen sind (Abb. 3). Daher wurden in den meisten Studien die drei-kanaligen einwurzeligen/zweiwurzeligen/dreiwurzeligen oberen Prämolaren weiterhin als Typ VIII-Konfiguration bezeichnet (Vertucci et al. 1974, Vertucci 1984, Velmurugan et al. 2005, Peiris 2008). Offensichtlich ist es im Hinblick auf das klinische Management von Zähnen, die eine Wurzelkanalbehandlung durchlaufen, entscheidend, die Anzahl der Wurzeln und nicht nur der Kanäle zu definieren, da dies Auswirkungen auf die Vorbereitung der Zugangskavität, die mechanische Instrumentierung und die Wurzelkanalfüllverfahren haben wird (Ahmed & Cheung 2012).

Vor kurzem führten Briseño-Marroquin et al. (2015) eine vierstellige Klassifikation der Wurzelkanalkonfigurationen ein, bei der jede Wurzel in Drittel unterteilt wird (jedes Drittel hat eine Ziffer), wobei die vierte Ziffer die Anzahl der Hauptforamina angibt, die als die Foramina definiert sind, die aus demselben Kanal am apikalen Ende hervortreten und bei denen der gemessene Durchmesser nicht weniger als 0,2 mm beträgt. In dieser Klassifikation gibt es jedoch keine Informationen zur Konfiguration des Wurzelkomponenten, und es gibt Bedenken hinsichtlich der Praktikabilität der Anwendung dieser Kriterien in der klinischen Situation, d.h. die Wurzel in Drittel zu unterteilen und die Hauptapikalen Foramina auf der Grundlage ihres Durchmessers zu definieren.

Neues Klassifikationssystem für Wurzel- und Wurzelkanalmorphologie

Die Kategorisierung der Wurzelkanalkonfiguration nach 'Typ' unter Verwendung einfacher römischer Ziffern ist seit mehr als 50 Jahren beliebt. In den letzten Jahren wurde jedoch ein beträchtliches Volumen an Daten zu den morphologischen Variationen in Wurzelkanälen (Versiani & Ordinola-Zapata 2015) generiert, was dazu geführt hat, dass die heute verwendeten Systeme zur Kategorisierung von Kanal-Konfigurationen in bestimmte Typen auf der Grundlage einer einzelnen Zahl unzureichend und tatsächlich ungenau und irreführend sind. Die Zeit ist nun gekommen, ein Kodierungssystem zu entwickeln, das verwendet werden kann, um Wurzel- und Kanal-Konfigurationen zu beschreiben, das Klinikern, Forschern und auch Ausbildern sowie Studenten/Auszubildenden zugutekommen wird.

Das neue Klassifikationssystem, das in diesem Artikel vorgeschlagen wird, zielt darauf ab, einfach, genau und nützlich zu sein, da es Informationen über die Wurzel- und Wurzelkanalanatomie bereitstellt. Es behandelt nicht den Grad der Wurzel- und Wurzelkanalkrümmung, den Grad der Wurzel/Kanal-Trennung, das genaue Niveau der Bifurkation von Kanälen/Wurzeln, die Art der Wurzelfusion, accessorische Kanäle (laterale und Bifurkationskanäle) oder apikale Deltas. Die Einbeziehung dieser Parameter wurde während der Entwicklung der vorgeschlagenen Klassifikation in Betracht gezogen, aber es wurde offensichtlich, dass sie erhebliche Komplexität hinzufügten und das Potenzial für Missverständnisse boten. Solche zusätzlichen Informationen könnten nützlich sein und in gewisser Weise eine genauere Klassifikation bieten; jedoch muss der Vorteil eines neuen Systems die Einfachheit sein, damit es universell angenommen werden kann.

Die Literatur zeigt viele umfassende Klassifikationen, die Entwicklungsanomalien im Zusammenhang mit der Wurzel oder dem Wurzelkanal kategorisieren, wie Dens invaginatus (Oehlers 1957), C-förmige Kanäle (Melton et al. 1991, Fan et al. 2004, Kato et al. 2014), Taurodontismus (Shaw 1928, Jafarzadeh et al. 2008), überzählige Wurzeln (Christie et al. 1991, Carlsen & Alexandersen 2000, Song et al. 2010), Wurzelfusionen (Zhang et al. 2014) und andere. Zur Vereinfachung wird die vorliegende Klassifikation keine bereits in der Literatur behandelten Abnormalitäten neu klassifizieren.

Ziel

Ein einfaches, genaues und praktisches System zu schaffen, das es Studenten/Auszubildenden, Klinikern und Forschern ermöglicht, Wurzel- und Wurzelkanalkonfigurationen zu klassifizieren, die mit jeder diagnostischen Methode identifiziert wurden, unabhängig von deren Genauigkeit und Zuverlässigkeit.

Ziele

• Die Anzahl der Wurzeln in allen Zahnarten zu beschreiben;
• Alle bekannten und noch unentdeckten Wurzelkanalkonfigurationen zu beschreiben.

Terminologie

Wurzelkanalsystem

Es ist der Raum innerhalb des Zahns, der das Pulpagewebe enthält. Das Wurzelkanalsystem ist in zwei Teile unterteilt: die Pulpenkammer, die sich im anatomischen Kronenbereich des Zahns befindet, und die Wurzelkanäle, die in den Wurzeln eingeschlossen sind.

Wurzelkanalöffnung

Es ist die Öffnung des Kanalsystems an der Basis der Kammer, wo der Wurzelkanal beginnt. Im Allgemeinen befindet sie sich auf oder gerade apikal zur zervikalen Linie.

Wurzelkanalkonfiguration

Es ist der Verlauf des Wurzelkanalsystems, der an der Öffnung beginnt und am Kanalende (minimaler apikaler Durchmesser) endet.

Major apical foramen

Es ist der Ausgang des Wurzelkanals auf die äußere Wurzeloberfläche, der sich normalerweise innerhalb von 3 mm von der Wurzelspitze befindet.

Minor apical foramen/apikale Verengung

Es ist der apikale Teil des Wurzelkanals mit dem engsten Durchmesser, der normalerweise 0,5–1,5 mm vom major apical foramen entfernt ist (Vertucci 2005). Es ist der Referenzpunkt, der oft als apikale Beendigung der Kanalbearbeitung und Füllverfahren verwendet wird.

Klassifikation

Die neue Klassifikation kann für Wurzel- und Wurzelkanalkonfigurationen angepasst werden. Sie umfasst Codes für drei separate Komponenten: die Zahlnummer, die Anzahl der Wurzeln und die Wurzelkanalkonfiguration.

Zahlnummer

Die Zahlnummer (TN) kann mit jedem Nummerierungssystem geschrieben werden (z.B. universelles Nummerierungssystem, Palmer Notation Numbering System oder das FDI-Weltzahnärzteverband-System). Wenn der Zahn nicht mit einem der Nummerierungssysteme identifiziert werden kann (d.h. extrahierte Zähne), kann eine geeignete Abkürzung verwendet werden, zum Beispiel maxillärer (oberer) zentraler Schneidezahn (UCI).

Anzahl der Wurzeln und deren Konfiguration

Die Anzahl der Wurzeln (R) wird als Hochzahl vor der Zahnnummer (^RTN) hinzugefügt. Zum Beispiel bedeutet ¹TN, dass der Zahn ‘TN’ eine Wurzel hat. Jede Teilung einer Wurzel, sei es im koronalen, mittleren oder apikalen Drittel, wird als zwei oder mehr Wurzeln codiert. Dementsprechend wird eine Bifurkation als ²TN dargestellt, und eine Trifurkation wird als ³TN dargestellt und so weiter. Details zu Wurzeln in ein- und mehrwurzligen Zähnen werden rechts von der Zahnnummer (^RTN Rn) hinzugefügt (Tabelle 1, Anhang S1).

Konfiguration des Wurzelkanals

Die Art der Wurzelkanalkonfiguration in jedem Wurzel wird als hochgestellte Zahl(en) nach der Zahnnummer identifiziert und definiert den kontinuierlichen Verlauf des Wurzelkanalsystems, beginnend von der Öffnung(en) (O), durch den Kanal (C) bis zum Foramen (Foramina) (F) (Tabelle 1, Anhang S1).

Unweigerlich kann die Bewertung der apikalen Kanal-Konfigurationen je nach der verwendeten Methode zur Identifizierung – experimentell oder klinisch – variieren, was unter verschiedenen Beobachtern recht subjektiv sein kann. Zum Beispiel könnten einige apikale Bifurkationen basierend auf bestimmten experimentellen Messungen der Kanalabmessungen oder klinischen Verhandelbarkeit entweder als apikales Delta/Ramifikation (d.h. komplexe Verzweigung von Ästen des Wurzelkanals, die sich in der Nähe des Wurzelapex befinden und dort geöffnet sind) oder als Abzweigung vom Hauptkanal (Typ 1-2) klassifiziert werden. Es ist offensichtlich, dass eine standardisierte, konsistente Sicht auf eine solche Anatomie nicht erreicht werden kann, und daher sollte der Typ der apikalen Kanal-Konfiguration basierend auf der Methode und den Kriterien, die zur Identifizierung verwendet werden, klassifiziert werden.

Einwurzelige Zähne

Für jeden Kanal, wenn die Zahlen von O, C und F gleich sind, wird ein einzelner Code (¹TNⁿ) verwendet (Abb. 4). Somit beschreibt ¹11¹ einen einwurzeligen maxillären rechten zentralen Schneidezahn mit einer Öffnung, einem Kanal und einem Foramen (Abb. 4a), während ¹15² einen einwurzeligen maxillären rechten zweiten Prämolaren mit zwei Öffnungen, zwei unabhängigen Kanälen und zwei Foramina beschreibt (Abb. 4b).

Wenn die Wurzel eine unterschiedliche Anzahl von O, C und/oder F hat, wird die Konfiguration des Kanals geschrieben, um dieses Detail bereitzustellen (¹TN^O-C-F) (Abb. 4c,d). Zum Beispiel bezieht sich ¹34^1-2 auf einen einwurzeligen mandibularen linken ersten Prämolaren, der zunächst eine Öffnung und einen Kanal hat, dann aber in zwei unabhängige Kanäle bifurkatiert und zwei apikale Foramina hat (Abb. 4c). ¹41^1-2-1 bezieht sich auf einen einwurzeligen mandibularen rechten zentralen Schneidezahn, der zunächst eine Öffnung und einen Kanal hat, dann aber in zwei unabhängige Kanäle bifurkatiert und in einem Kanal endet (Abb. 4d), und ¹44^1-2-3 bezieht sich auf einen einwurzeligen mandibularen rechten ersten Prämolaren, der zunächst eine Öffnung und einen Kanal hat, der in zwei unabhängige Kanäle bifurkatiert und in drei Kanälen und drei apikalen Foramina endet (Abb. 4e).

Doppelwurzelige Zähne

Wenn ein Zahn doppelwurzelig ist, sollte der Code ²TN R1^O-C-F R2^O-C-F verwendet werden, wobei R1 und R2 die Anatomie der ersten und zweiten Wurzel beschreiben (Abb. 5). Wie bereits erwähnt, wird nur ein Code angewendet, wenn die Anzahl der Öffnungen, Kanäle und Foramina im selben Wurzel gleich ist. Zum Beispiel bezieht sich ²14 B¹ P¹ auf einen doppelwurzligen oberen rechten ersten Prämolaren, bei dem jede Wurzel (B: bukkal; P: palatinal) einen einzelnen Wurzelkanal von der Öffnung bis zum Hauptforamen umschließt (Abb. 5a). ²24 B^1-2-1-2 P¹ bezieht sich auf einen doppelwurzligen oberen linken ersten Prämolaren, bei dem die bukkale Wurzel einen einzelnen Kanal verlässt, der sich in zwei Kanäle teilt und dann in einen Kanal zusammenläuft, bevor er sich erneut in zwei separate Kanäle bis zum Kanalende teilt, während die palatinale Wurzel einen einzelnen Wurzelkanal von der Öffnung bis zum Hauptforamen umschließt (Abb. 5b).

Wenn die Wurzel in der Mitte oder im apikalen Drittel bifurkatiert und die Konfiguration des Wurzelkanals apikal und koronale zur Ebene der Wurzelbifurkation unterschiedlich ist, dann lautet der Code ²TN ^O-CR1^C-F R2^C-F, wobei ‘^O-C’ die Konfiguration des Wurzelkanals koronale zur Ebene der Bifurkation ist und R1^C-F R2^C-F die Fortsetzung des Kanals und die Anzahl der Foramina apikal zur Ebene der Bifurkation in entweder der ersten (R1) oder der zweiten (R2) Wurzel sind (Abb. 5c–e). Abbildung 5c zeigt einen doppeltwurzeligen oberen linken zentralen Schneidezahn, der als ²21 ¹M¹ D¹ codiert ist, bei dem die Wurzel im apikalen Drittel bifurkatiert und die Konfiguration des Wurzelkanals apikal und koronale zur Ebene der Wurzelbifurkation unterschiedlich ist. Abbildung 5d,e zeigt ähnliche anatomische Variationen der Wurzel/Wurzelkanal in einem mandibulären Caninus und Prämolar, jeweils.

Mehrwurzelige Zähne

Wenn der Zahn mehrwurzelig ist, sollte der Code ⁿTN R1^O-C-F R2^O-C-F Rn^O-C-F verwendet werden. Zum Beispiel bedeutet ³16 MB¹ DB¹ P¹, dass der obere rechte erste Molar drei Wurzeln hat (MB: mesiobuccal; DB: distobuccal; P: palatinal) und eine einzelne Öffnung, einen Kanal und ein Foramen in jeder Wurzel hat (Abb. 6a). ³16 MB^2-1 DP¹ P¹ bedeutet, dass der obere rechte erste Molar drei Wurzeln hat, wobei die MB-Wurzel den Kanaltyp 2-1 umschließt, während die DP- und P-Wurzeln einen Wurzelkanal mit einer einzelnen Öffnung, einem Kanal und einem Foramen umschließen (Abb. 6b). Ebenso bedeutet ⁴17 MB^2-1 DB¹ MP¹ DP¹, dass der obere rechte zweite Molar vier Wurzeln hat (MB: mesiobuccal; DB: distobuccal; MP: mesiopalatinal; DP: distopalatinal), wobei die MB-Wurzel den Kanaltyp 2-1 umschließt und die DB-, MP- und DP-Wurzeln eine einzelne Öffnung, einen Kanal und ein Foramen in jeder Wurzel umschließen (Abb. 6c). ³47 M² DB¹ DL¹ bedeutet, dass der untere rechte zweite Molar drei Wurzeln hat, wobei die mesiale Wurzel (M) 2 unabhängige Kanäle umschließt, während die DB- und DL- (distolingual) Wurzeln einen einzelnen Wurzelkanal umschließen (Abb. 6d). Ähnliche Überlegungen werden angestellt, wenn eine der Wurzeln in der Mitte oder im apikalen Drittel bifurkatiert und die Wurzelkanalkonfiguration apikal und koronale auf der Ebene der Bifurkation unterschiedlich ist.

Abbildung 7 zeigt die Anwendung des neuen Konfigurationssystems auf verschiedene Arten von Wurzelkanalsystemen. Anhang S1 zeigt mehrere Beispiele von Codes, die verschiedenen Zähnen, Wurzel- und Wurzelkanalkonfigurationstypen zugeordnet sind.

Schlussfolgerungen

Die neu vorgeschlagene Klassifikation versucht, ein einfaches, genaues und praktisches System bereitzustellen, das es Studenten, Zahnärzten und Forschern ermöglicht, Wurzel- und Wurzelkanalkonfigurationen zu klassifizieren. Sie bietet detaillierte Informationen über die Zahnzahl, die Anzahl der Wurzeln und die Typen der Wurzelkanalkonfigurationen, während Entwicklungsanomalien und kleinere Kanalanatomien ausgeschlossen werden, um den Weg für Einfachheit und universelle Akzeptanz zu ebnen.

Autoren: H. M. A. Ahmed, M. A. Versiani, G. De-Deus, P. M. H. Dummer

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