Kritische Bewertung einiger methodologischer Aspekte der Verwendung von Mikro-CT-Technologie zur Untersuchung von dentinalen Mikrofrakturen in der Endodontie

Wir möchten die Gelegenheit nutzen, um zu dem kürzlich akzeptierten Papier mit dem Titel „Vergleich von ProTaper-, RaCe- und Safesider-Instrumenten bei der Induktion von dentinalen Mikrofrakturen: Eine Mikro-CT-Studie“ (Ceyhanhi et al. 2015). Die Autoren bewerteten die Inzidenz von dentinalen Mikrofrakturen nach der Wurzelkanalaufbereitung mit drei Instrumentierungssystemen unter Verwendung von Mikro-Computertomographie (Mikro-CT). Zunächst wäre es wert, die positiven Aspekte der Verwendung dieser hochgenauen zeitgenössischen nicht-destruktiven Methodik zu betonen, um das allgemeine Verständnis der Beziehung zwischen intrakanalen Verfahren und der Entwicklung von dentinalen Defekten zu verbessern:

• Es ermöglicht die Bewertung der Proben vor den experimentellen Verfahren; somit können bereits vorhandene Risse erkannt werden (Abb. 1);
• Die dreidimensionale (3D) räumliche Lokalisierung von dentinalen Rissen ist mit oder ohne den Einsatz von Kontrastmitteln möglich;
• Die gleiche Probe kann in verschiedenen Phasen der Wurzelkanalbehandlung bewertet werden und als eigene Kontrolle dienen;
• Das Vorhandensein von dentinalen Defekten kann mit anderen Ergebnissen der mechanischen Instrumentierung korreliert werden (Abb. 2) (De-Deus et al. 2014, 2015).

Dennoch hat die Mikro-CT-Technologie, wie jede andere methodische Herangehensweise, auch ihre Einschränkungen:

• Scannen und Rekonstruktionsverfahren benötigen eine beträchtliche Zeit;
• Die Technik ist nicht für den klinischen Einsatz geeignet;
• Die Ausrüstung ist teuer und;
• Die Komplexität der technischen Verfahren erfordert eine steile Lernkurve und ein tiefgehendes Wissen über spezielle Software.

In letzter Zeit haben mehrere Autoren wichtige Bedenken hinsichtlich der Entwicklung von dentinalen Defekten durch motorbetriebene rotierende Nickel-Titan-Instrumente geäußert; jedoch zeigt die Literatur, dass es einen Mangel an Konsens über die Bildung von Mikrorissen nach der Kanalpräparation mit rotierenden oder reziproken Instrumenten gibt, wobei die berichtete Inzidenz von Rissen zwischen 0 % und 80 % variiert. Diese breite Spannweite kann durch Unterschiede in den methodischen Verfahren, die Erfahrung des Bedieners und die Ausgabequalität des Beobachtungswerkzeugs erklärt werden. Letzteres ist von entscheidender Bedeutung, da es eine zuverlässige Visualisierung der dentinalen Defekte ermöglichen muss und somit einen erheblichen Einfluss auf die Genauigkeit der Ergebnisse hat. Bei der Verwendung von Mikro-CT-Technologie steht die Ausgabequalität der erfassten Bilder in direktem Zusammenhang mit der hohen räumlichen und zeitlichen Auflösung des Mikro-CT-Scanners sowie mit der Wahl geeigneter Eingabeparameter für die Scan- und Rekonstruktionsverfahren. Diese Faktoren machen eine zuverlässige Untersuchung der dentinalen Oberfläche herausfordernd, führen jedoch letztendlich zu der erwarteten und erforderlichen Gesamtzuverlässigkeit der Studie.

Basierend auf den oben genannten Überlegungen möchten wir auf einige Aspekte der oben genannten Studie hinweisen, die ihre Schlussfolgerungen beeinflussen könnten:

1. Nach den Autoren wurden die Wurzelkanäle „für alle Systeme bis zur Größe 30 instrumentiert“; jedoch wurde in der Safesider-Gruppe die vorherige Vorbereitung des Wurzelkanals bis zur Arbeitslänge mit manuellen Feilen von Größe 08 bis 35 durchgeführt;
2. Trotz der Verwendung einer 3D-Technologie folgte die Methodik überraschenderweise dem konventionellen Schnittansatz. Zum Beispiel wurden 700–900 CT-Schnitte [.. .] pro Wurzel erhalten“, aber nur 10 Schnitte wurden in jedem Präparat ausgewertet, was <1,5% der insgesamt erfassten Bilder darstellt. Einer der Vorteile der Mikro-CT-Bildgebung gegenüber der Wurzelsectionierung und der mikroskopischen Beobachtung besteht darin, dass Hunderte von Schnitten pro Zahn analysiert werden können. Daher gibt es keinen Grund, nur wenige Schnitte pro Präparat auszuwerten, wenn die gesamte Wurzel gescannt wurde;
3. Der Ansatz der Autoren ermöglicht auch nicht die Unterscheidung zwischen echten dentinalen Defekten und Artefakten oder Rauschen (falsch-positive Ergebnisse), die in einem einzelnen Schnitt während der Bildaufnahme oder -rekonstruktion erzeugt werden, was nur durch die Durchführung einer sequenziellen Analyse der Querschnittsschnitte entlang der Längsachse der Wurzel erreicht werden kann (Abb. 2);
4. In der Studie wurden die „Längsachsen der Wurzeln so angepasst, dass sie senkrecht zum Strahl standen, um Scans in denselben sagittalen Positionen bereitzustellen“; leider gewährleistet dieser Verfahrensschritt nicht, dass die Probe vor und nach dem experimentellen Setup genau an derselben Position platziert wird. Dies wird deutlich in Abb. 3 (Abbildung 1 in der Studie) dargestellt, in der die vor und nach der Vorbereitung aufgenommenen Bilder in allen Gruppen unterschiedlich sind. Tatsächlich ist die Verwendung spezieller Software zur Ko-registration der Bildstapel mit einem durchschnittlichen Fehler von weniger als einem Voxel ein entscheidender analytischer Schritt, um eine präzise Analyse desselben Bildes am selben Punkt der Wurzel vor und nach intrakanalen Verfahren zu ermöglichen. Dieser Schritt wurde in dieser Studie nicht befolgt, was die Möglichkeit erhöht, dass unterschiedliche Querschnitte verglichen wurden, was zu einer fehlerhaften Interpretation führt;
5. Die übermäßig rauschhaften Bilder, die in Abb. 3 (Abbildung 1 in der Studie) gezeigt werden, können den Bewertungsprozess stören und eine vertrauenswürdige Interpretation des Auftretens und der Ausbreitung von dentinalen Schäden behindern, was zu einer Unterschätzung des Problems oder zur Erkennung von falsch positiven Rissen führen kann, was zu einer Überschätzung des Problems führen kann. Zum Beispiel, trotz der Tatsache, dass die Wurzeln zuvor „unter einem Stereomikroskop [...] mit 109-facher Vergrößerung inspiziert wurden, um externe Defekte oder Risse auszuschließen“; hatten alle repräsentativen Querschnitte in Abb. 1 „Risse“ auf der Wurzeloberfläche vor der Kanalpräparation;
6. Basierend auf den Einschränkungen der Röntgenstrahlen-Eindringtiefe (maximale Leistung von 50 kV) und der Detektorauflösung (1,3 Mp CCD) des in der Studie verwendeten Mikro-CT-Scanners sowie dem glatten dentinalen Oberflächenaspekt (Abb. 3) kann geschlossen werden, dass während des Rekonstruktionsprozesses unterschiedliche Filter verwendet wurden, was zu einer Verzerrung des Bildes auf irgendeinem Niveau führen kann. Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass die Scanning- und Rekonstruktionsparameter, die in der Studie verwendet wurden, nicht berichtet wurden, können die Zuverlässigkeit der Ergebnisse und die Reproduzierbarkeit der Methode, die Hauptprinzipien der wissenschaftlichen Methode, von anderen Forschungsgruppen nicht getestet werden.

Angesichts der Tatsache, dass die meisten Leser des International Endodontic Journal möglicherweise nicht in der Lage sind, diese detaillierten methodologischen Faktoren hinter dieser neuen technologischen Ressource zur Bewertung von dentinalen Defekten im Zusammenhang mit endodontischen Verfahren kritisch zu beurteilen, wäre es ratsam, die oben genannten Fragen und Bedenken bezüglich dieses Artikels zu berücksichtigen.

Autoren: G. De-Deus, F. G. Belladonna, E. J. N. L. Silva, E. M. Souza, M. A. Versiani

Referenzen:

1. Ceyhanhi KT, Erdilek N, Tatar I, Celik D (2015) Vergleich von ProTaper-, RaCe- und Safesider-Instrumenten bei der Induktion von dentinalen Mikrorissen: eine Mikro-CT-Studie. International Endodontic Journal Doi: 10.111 1/iej.12497. [Epub ahead of print].
2. De-Deus G, Silva EJ, Marins J et al. (2014) Fehlende ursächliche Beziehung zwischen dentinalen Mikrorissen und der Wurzelkanalaufbereitung mit Reziprokationssystemen. Journal of Endodontics 40, 1447–50.
3. De-Deus G, Belladonna FG, Souza EM et al. (2015) Mikro-Computertomographische Bewertung der Auswirkungen von ProTaper Next und Twisted File Adaptive-Systemen auf dentinale Risse. Journal of Endodontics 41, 1116–9.