Der Radix Entomolaris und Paramolaris: Eine mikro-Computertomographische Studie zu 3-wurzeligen mandibularen ersten Molaren

Zusammenfassung

Einleitung: Die Morphologie der überzähligen dritten Wurzel (radix) in mandibularen ersten Molaren wurde durch Mikro-Computertomographie (mCT) Scans untersucht.

Methoden: Neunzehn permanente mandibulare erste Molaren mit radix wurden in einem mCT-Gerät gescannt, um ihre Morphologie hinsichtlich Wurzel-Länge, Wurzel-Krümmungsrichtung, Lage der radix, apikales Foramen, accessorische Kanäle und apikale Deltas sowie den Abstand zwischen Kanalöffnungen sowie 2- und 3-dimensionalen Parametern der Kanäle (Anzahl, Fläche, Rundheit, Haupt-/Neben-Durchmesser, Volumen, Oberfläche und Strukturmodellindex) zu bewerten. Quantitative Daten wurden durch eine einwegige Varianzanalyse und den Tukey-Test (α = 0,05) analysiert.

Ergebnisse: Die durchschnittliche Länge der mesialen, distalen und radix Wurzeln betrug 20,36 ± 1,73 mm, 20,0 ± 1,83 mm und 18,09 ± 1,68 mm, jeweils. Die radix war distolingual (n = 16), mesiolingual (n = 1) und distobuccal (n = 2) lokalisiert. In einer proximalen Ansicht hatten die meisten radix Wurzeln eine starke Krümmung mit buccaler Orientierung und ein buccal verschobenes apikales Foramen. Die räumliche Konfiguration der Kanalöffnungen auf dem Boden der Pulpenkammer war meist trapezförmig. Die Kanalöffnung der radix Wurzel war normalerweise durch eine dentinale Projektion bedeckt. Die radix unterschied sich signifikant von den mesialen und distalen Wurzeln in allen bewerteten 3-dimensionalen Parametern (P < .05). Der radix Kanal hatte im apikalen Drittel eine rundere Form, und die durchschnittliche Größe des Nebendurchmessers 1 mm vor dem Foramen betrug 0,25 ± 0,10 mm.

Schlussfolgerungen: Die Radixwurzel ist eine wichtige und herausfordernde anatomische Variation der mandibulären ersten Molaren, die normalerweise eine starke Krümmung mit einer überwiegend distolingualen Lage aufweist und einen engen Wurzelkanal mit schwierigen Zugangsbedingungen hat. (J Endod 2014;■:1–6)

Das Hauptziel der endodontischen Therapie ist die dreidimensionale (3D) Füllung des Wurzelkanalsystems (WKS) nach einer Reihe von Reinigungs-, Formungs- und Füllverfahren. Allerdings kann die Variation in der Wurzel- und WKS-Anatomie eine zusätzliche Schwierigkeit für das Endergebnis darstellen. Endodontisches Versagen kann mit der Persistenz einer Infektion aufgrund eines übersehenen Kanals oder einer ineffizienten Eliminierung von Mikroorganismen und nekrotischen Pulparesten während der chemomechanischen Instrumentierung verbunden sein. Ein gründliches Wissen über die Wurzel- und WKS-Anatomie und deren mögliche Variationen ist unerlässlich, um Fehler zu minimieren und endodontischen Erfolg zu erzielen.

Die mandibulären ersten Molaren haben normalerweise 2 Wurzeln, 1 mesiale und 1 distale, und 3 Kanäle, aber Variationen in der Anzahl der Wurzeln und der WKS-Anatomie sind nicht ungewöhnlich. Carabelli war der erste, der das Vorhandensein einer überzähligen dritten Wurzel als häufige Variation in dieser Zahngruppe erwähnte, die entweder lingual (Radix entomolaris) oder buccal (Radix paramolaris) lokalisiert ist. Dreiwurzelige mandibuläre erste Molaren verdienen während der endodontischen Behandlung besondere Aufmerksamkeit, da die zusätzliche Wurzel normalerweise kleiner ist als die mesiale und distale Wurzel, entweder getrennt oder teilweise mit den anderen Wurzeln verwachsen sein kann und in den meisten Fällen eine starke Krümmung aufweist. Das Auftreten einer dritten Wurzel im mandibulären ersten Molar ist mit bestimmten ethnischen Gruppen verbunden. In der Literatur wird eine Inzidenz von weniger als 5 % in weißen, afrikanischen und eurasischen Populationen berichtet, während in Populationen mit mongoloiden Merkmalen, wie Chinesen, Eskimos und amerikanischen Ureinwohnern, diese anatomische Variation mit einer Häufigkeit von 5 %–40 % auftritt.

Die Mikro-Computertomographie (mCT) ermöglicht eine genaue quantitative und qualitative 3D-Datenerfassung und hat sich als leistungsstarkes Werkzeug zur Beurteilung der RCS-Anatomie in experimentellen endodontischen Studien etabliert. Eine 3-teilige Studie an einer chinesischen Population verwendete mCT-Bildgebung, um die Wurzelkanalanatomie von permanenten 3-wurzeligen mandibularen Molaren in Bezug auf den Pulpenboden und RCS, die Wurzelkrümmung und Odontometrie zu untersuchen, aber keine dieser 3 separaten Arbeiten führte umfassende quantitative 2-dimensionale (2D) und 3D-Analysen der KanalMorphologie durch, indem mehrere morphometrische Daten in derselben Probe von Zähnen bewertet wurden. Tatsächlich fehlen in der Literatur detaillierte Beschreibungen der anatomischen und morphologischen Variationen von 3-wurzeligen mandibularen Molaren unter Verwendung hochgenauer tomografischer Techniken. Obwohl solche Analysen derzeit in klinischen Umgebungen in der routinemäßigen zahnärztlichen Praxis nicht praktikabel sind, liefern Laborstudien mit hochwertigen 3D-Bildgebungsverfahren, wie der mCT-Bildgebung, wertvolle Informationen über Wurzel- und KanalMorphologie, die die Sicherheit und Effizienz von Wurzelkanalvorbereitungsverfahren erhöhen könnten, insbesondere bei Zähnen mit besonderer Anatomie, und sogar die Umsetzung neuer Behandlungsprotokolle unterstützen könnten. In der vorliegenden Studie wurde die hochauflösende mCT-Bildgebung verwendet, um die interne und externe Morphologie der überzähligen dritten Wurzel (radix) in mandibularen ersten Molaren zu untersuchen.

Materialien und Methoden

Neunzehn menschliche permanente 3-wurzelige mandibuläre erste Molaren wurden aus einem Pool extrahierter Zähne ausgewählt, die zu unserer endodontischen Laborkollektion gehören, und wurden in einzelnen Plastikgefäßen mit einer 0,1% Thymol-Lösung aufbewahrt. Das Geschlecht, die Ethnie und das Alter der Zahnspender waren unbekannt. Nach einer 24-stündigen Reinigung mit fließendem Wasser wurde die Länge der Wurzeln vom Apex bis zur Zement-Schmelz-Grenze mit einem digitalen Messschieber gemessen, und der Standort der zusätzlichen Wurzel wurde dokumentiert. Anschließend wurde jeder Zahn getrocknet, in einem mCT-Scanner (SkyScan 1174v2; Bruker-microCT, Kontich, Belgien) mit einer isotropen Auflösung von 22,9 mm gescannt und mit spezieller Software (NRecon v.1.6.3; Bruker-microCT) rekonstruiert, die axiale Querschnitte der inneren Struktur der Proben bereitstellt.

Die Software DataViewer v.1.4.4 (Bruker-microCT) wurde verwendet, um das Vorhandensein und die Lage von zusätzlichen Kanälen und apikalem Delta zu bewerten. Die Software CTVox v.2.2 und CTVol v.2.4 (Bruker-microCT) wurde zur Visualisierung von 3D-Modellen und zur qualitativen Bewertung der Wurzelkanalkonfiguration, der Richtung der Wurzelkrümmung aus proximalen und buccalen Ansichten sowie der Lage des apikalen Foramen verwendet. Die Software CTAn v.2.2.1 (Bruker-microCT) wurde verwendet, um den Abstand zwischen den Kanalöffnungen auf dem Boden der Pulpenkammer zu messen und für die 3D-Analyse des Wurzelkanals vom Apex bis zur Zement-Schmelz-Grenze (Volumen, Oberfläche und Strukturmodellindex) sowie für die 2D-Analyse der Wurzelkanäle in 1, 2 und 3 mm vom apikalen Foramen (Anzahl, Fläche, Rundheit, Hauptdurchmesser und Nebendurchmesser). Da die mesiale Wurzel entweder einen einzelnen Kanal oder 2 Kanäle mit unterschiedlichen Isthmusformen aufweisen kann, wurde eine von Weller et al. vorgeschlagene Klassifikation verwendet, um das Verständnis der Verteilung der 2D-Ergebnisse zu verbessern; ein vollständiger Isthmus hatte eine durchgehende Öffnung zwischen den 2 Hauptwurzelkanälen, während ein partieller Isthmus als eine schmale Projektion einer Wurzelkanalöffnung in Richtung der zweiten im gleichen Wurzelabschnitt, jedoch ohne Verschmelzung, definiert wurde.

Das Strukturmodell-Index (SMI) beinhaltet eine Messung der Oberflächenkonvexität in einer 3D-Struktur. SMI wird als 6.([S^’.V]/S2) abgeleitet, wobei S die Objektoberfläche vor der Dilatation und S^’ die Veränderung der Oberfläche ist, die durch die Dilatation verursacht wird. V ist das ursprüngliche, nicht dilatierte Objektvolumen. Eine ideale Platte, ein Zylinder und eine Kugel haben SMI-Werte von 0, 3 und 4, respectively. Das Querschnittsbild, rund oder eher bandförmig, wurde als Rundheit ausgedrückt. Die Rundheit eines diskreten 2D-Objekts wird als 4.A/(π.(dmax)²) definiert, wobei A die Fläche und dmax der größte Durchmesser ist. Der Wert der Rundheit reicht von 0–1, wobei 1 einen Kreis bedeutet.

Daten aus dem Abstand zwischen Kanalöffnungen sowie 2D- und 3D-Parametern wurden als Mittelwerte und Standardabweichungen dargestellt und statistisch mit einer einseitigen Varianzanalyse und dem post hoc Tukey-Test mit einem Signifikanzniveau von 5% unter Verwendung von SPSS v17.0 für Windows (SPSS Inc, Chicago, IL) analysiert.

Ergebnisse

Die mittlere Länge der mesialen, distalen und Radixwurzeln betrug 10.03 ± 1.32 mm, 9.97 ± 1.84 mm und 7.65 ± 1.55 mm, respectively. Die Radix wurde distolingual (n = 16), mesiolingual (n = 1) und distobukkal (n = 2) lokalisiert.

Bezüglich der inneren Anatomie wurden die meisten zusätzlichen Kanäle im apikalen Drittel gefunden. Im Vergleich der Drittel wurden zusätzliche Kanäle im apikalen Drittel in 11 mesialen, 11 distalen und 5 Radix-Wurzeln gefunden. Im mittleren Drittel wurden zusätzliche Kanäle in 2 mesialen Wurzeln und 1 Radix-Wurzel gefunden. Im koronalen Drittel wurde in keiner der Wurzeln ein zusätzlicher Kanal gefunden. Ein apikales Delta wurde in den 3 Wurzelkanälen nur bei 1 Präparat beobachtet (Abb. 1: 5D). Die 3D-Modellanalyse ergab, dass die RCS dieser Zähne unterschiedliche Morphologien aufwiesen, einschließlich 4 oder 3 unabhängiger Kanäle (Abb. 1: 1D und 2D), Isthmus und apikale Delta (Abb. 1: 3D), mittlerer mesialer Kanal in der mesialen Wurzel (Abb. 1: 4D) und 2 mittlere mesiale Kanäle, die im apikalen Drittel verbunden sind (Abb. 1: 5D).

Tabellen 1 und 2 zeigen die prozentuale Verteilung der Wurzelkrümmungsrichtung und der Lage des apikalen Foramen. Eine proximale Ansicht zeigte, dass in den meisten Fällen die Radix eine Krümmung mit buccaler Orientierung aufwies (n = 16, 84,19%). Die apikalen Foramina hatten ebenfalls eine Tendenz, buccal, mesiobuccal und distobuccal verschoben zu sein. Dieses Merkmal wurde auch in der qualitativen Analyse der 3D-Modelle beobachtet, die zeigten, dass die meisten Radixwurzeln eine moderate bis schwere Krümmung aufwiesen, wobei das apikale Foramen der Kurve folgte (Abb. 2). Daher ist die Öffnung des Radixkanals normalerweise von einer Dentinprojektion der Wände des Pulpenraums bedeckt, was es schwierig macht, sie während der Zugangschirurgie zu lokalisieren (Abb. 1, Linien B und C). Eine trapezförmige räumliche Konfiguration der Kanalöffnungen auf dem Boden des Pulpenraums wurde überwiegend beobachtet (Abb. 3).

Die 3D-Daten sind in Tabelle 3 dargestellt. Der Radixkanal zeigte einen statistisch signifikanten Unterschied zu den mesialen und distalen Wurzelkanälen für alle bewerteten 3D-morphometrischen Daten (P < .05). Die SMI-Ergebnisse zeigten, dass die Radixkanäle eine zylindrischere Geometrie (2.70 ± 0.18) aufwiesen als die Kanäle der mesialen und distalen Wurzeln, die eine konischere Geometrie (2.06 ± 1.03 und 2.33 ± 0.52, jeweils) zeigten.

Die morphometrischen 2D-Daten, die für die Kanäle jeder Wurzel in 1, 2 und 3 mm vom apikalen Foramen aufgezeichnet wurden, sind in Tabelle 4 dargestellt. Die 2D-Analyse ergab, dass die Fläche in Richtung Apex-Krone in allen Wurzelkanälen allmählich zunahm. Die Kanalform (Rundheit) im Radix-Wurzelkanal wies höhere Werte auf im Vergleich zu den mesialen und distalen Wurzelkanälen im apikalen Bereich von 3 mm (P < .05), wobei der Mittelwert von 0.67 ± 0.15 bis 0.76 ± 0.11 reichte, was auf eine rundere Form der Radix-Wurzelkanäle hindeutet. Es gab einen signifikanten Unterschied zwischen den größeren und kleineren Durchmessern in den Kanälen der 3 Wurzeln, aber dieser Unterschied war größer in den mesialen Wurzeln, da sie flachere Kanäle aufwiesen. Bezüglich der Durchmesser der Radix-Wurzelkanäle betrug die durchschnittliche Größe des kleineren Durchmessers 1 mm vor dem Foramen 0.25 ± 0.10 mm.

Diskussion

Das Vorhandensein einer dritten Wurzel in den mandibularen ersten Molaren hat klinische Auswirkungen auf die endodontische Behandlung. Die Identifizierung dieser zusätzlichen Wurzel verhindert das Übersehen eines Kanals, was zu Komplikationen und Behandlungsfehlern führen könnte.

Obwohl Walker und Quackenbush eine Präzision von 90 % bei der Diagnose von 3-wurzeligen Molaren nur mit Hilfe von panoramischen Röntgenaufnahmen berichteten, kann die Tatsache, dass die zusätzliche (separate) Wurzel hauptsächlich im gleichen buccolingualen Bereich der distobuccalen Wurzel zu finden ist, zu Überlagerungen auf dem präoperativen Röntgenbild führen, was zu Ungenauigkeiten bei der Offenlegung dieser anatomischen Variation führt. Darüber hinaus besteht eine Einschränkung konventioneller Bilder darin, die 3D-Anatomie in ein 2D-Bild oder Schattenbild zu komprimieren. Um die Nachteile von Röntgenaufnahmen zur Erkennung des Vorhandenseins einer dritten Wurzel in den mandibularen ersten Molaren zu überwinden, ist es hilfreich, zusätzliche Aufnahmen zu machen, indem der horizontale Winkel des Haupt-Röntgenstrahls verändert wird. Dies ist besonders interessant in bestimmten Populationen mit mongoloiden Merkmalen, in denen das Vorhandensein einer dritten Wurzel als normale morphologische Variante angesehen wird. Allerdings garantieren selbst mehrere intraorale Röntgenaufnahmen nicht die Identifizierung aller relevanten anatomischen Variationen der Zähne.

Die Cone-Beam-Computertomographie (CBCT) ist eine nützliche bildgebende Ressource, da 3D-radiografische Aufnahmen die Visualisierung einer neuen Dimension ermöglichen und Überlagerungen beseitigen. Die CBCT-Bildgebung liefert zusätzliche Informationen für die Diagnose und ermöglicht daher ein vorhersehbareres Management komplexer endodontischer Bedingungen im Vergleich zu intraoralen Röntgenaufnahmen allein. Es wird jedoch dringend empfohlen, das Konzept „so niedrig wie vernünftigerweise erreichbar“ zu befolgen, wenn die geeignete radiografische Bildgebungstechnik für jede Situation ausgewählt wird, was bedeutet, dass jede Strahlenexposition klinisch gerechtfertigt sein sollte und Prinzipien befolgt werden sollten, um die Strahlenexposition des Patienten gegenüber ionisierender Strahlung zu minimieren und gleichzeitig den diagnostischen Nutzen zu maximieren. Daher sollte die CBCT-Bildgebung, obwohl sie die komplexe zahnärztliche Anatomie genau darstellt, nicht routinemäßig verwendet werden, um einfach nach einer überzähligen Wurzel in den ersten unteren Molaren zu suchen, da die Inzidenz dieser Variation in mehreren Populationen <5% beträgt.

Die meisten Studien, die 3-wurzelige erste untere Molaren untersuchen, verwendeten die periapikale Radiographie als Studienmethodik, hauptsächlich um Informationen über die Prävalenz der Radix in verschiedenen Populationen, ihre Häufigkeit in den Geschlechtern und das Vorhandensein bilateraler Symmetrie zu sammeln. Es wurden jedoch keine relevanten quantitativen Informationen für die Planung der endodontischen Behandlung bei Zähnen mit dieser anatomischen Variation bereitgestellt.

MCT-Bildgebung wurde in verschiedenen zahnmedizinischen Gruppen für unterschiedliche Arten von Analysen der internen und externen zahnmedizinischen Morphologie und Anatomie weit verbreitet eingesetzt. Im Vergleich zu den traditionellen Klär- und radiografischen Techniken bietet das mCT-Scanning eine genauere Untersuchung der RCS-Konfiguration, die eine qualitative Analyse von 3D-Modellen und eine quantitative Analyse mehrerer geometrischer Parameter ermöglicht. Bisher wurde diese Methode nur in einer 3-teiligen Studie zur Bewertung von 3-wurzeligen mandibularen ersten Molaren verwendet.

Es sind nur wenige Informationen über die durchschnittliche Länge der Radixwurzeln verfügbar. Chen et al. verwendeten die niedrigste Ebene des distalen Furkationsbereichs als anatomische Landmarke für die Messung und fanden Werte von 3,59–10,07 mm. In der vorliegenden Studie wurde die Radix von der Zement-Schmelz-Grenze in Richtung Apex gemessen, wobei eine durchschnittliche Größe von 7,65 ± 1,55 mm erreicht wurde. In beiden Studien war die zusätzliche Wurzel kleiner als die mesiale und distale Wurzel, was ein klinisch wichtiger Faktor ist, der berücksichtigt werden sollte.

In der vorliegenden Studie zeigte die Analyse der 3D-morphologischen Daten (Tabelle 3), dass der Radix dünner war als die anderen Wurzeln, und die 2D-Daten (Tabelle 4) zeigten einen durchschnittlichen apikalen Kanaldurchmesser von 0,25 mm. Diese Ergebnisse verdienen Beachtung, was die biomechanische Vorbereitung dieser Kanäle betrifft, da eine effektive Desinfektion des RCS die Entfernung von 150 bis 200 mm Dentin erfordert. Daher, obwohl es derzeit noch nicht möglich ist, alle Zähne mit einer Radix-Wurzel durch eine hochwertige 3D-Bildgebungsmethode wie die mCT-Bildgebung routinemäßig in klinischen Einrichtungen zu untersuchen, könnte die Veröffentlichung von mikro- tomographischen Daten zur Wurzelkanalmorphologie, die in Laborstudien wie der vorliegenden gewonnen wurden, die Sicherheit und Effizienz der Wurzelkanalvorbereitungsverfahren erheblich erhöhen. Mikrotomographische Studien an extrahierten 3-wurzeligen mandibulären Molaren liefern wertvolle Informationen für klinische Endodontologen hinsichtlich der Beschreibung der Wurzelmorphologie und der Kanalanatomie sowie der möglichen Änderungen, die bei den Formungsverfahren vorgenommen werden müssen, um sich an das Design kommerziell erhältlicher endodontischer Instrumente anzupassen. Die meisten Radix-Wurzeln weisen in proximaler Perspektive eine starke Krümmung mit bukkaler Orientierung auf, die vom koronalen Drittel ausgeht, was bereits berichtet wurde und in Abbildung 2 beobachtet werden kann. Andererseits werden endodontische Instrumente aus geraden Metallrohlingen hergestellt und haben die Tendenz, den Wurzelkanal während der Vorbereitung zu begradigen, was möglicherweise zu Instrumentenbrüchen und Verfahrensfehlern wie Stufen, Zips, Ellenbogen, Kanaltransport, Verlust der Arbeitslänge und Wurzelperforationen führen kann. Diese abweichenden Ergebnisse der Wurzelkanalformung erschweren es den Endodontologen, infizierte Gewebereste zu entfernen und eine angemessene Wurzelkanaldichtung zu erreichen, und können folglich das Risiko eines Misserfolgs der endodontischen Behandlung erhöhen.

In den meisten Zähnen der vorliegenden Studie wurde der Radix in einer distolingualen Position beobachtet. Die Position der Radixkanalöffnung spiegelt sich direkt in der Form der Zugangshöhle des mandibulären ersten Molaren wider, sodass die Modifikation zu einer trapezförmigen Form, die sich distolingual erstreckt, wie in Abbildung 3 zu sehen ist, entscheidend ist, um die Lokalisierung und den Zugang zum Kanal zu erleichtern. Variationen der inneren zahnmedizinischen Anatomie, wie Projektionen, Isthmus, Verzweigungen und Krümmungen, stellen eine Herausforderung für die Wurzelkanalaufbereitung dar und erhöhen das Risiko von Unfällen. In Übereinstimmung mit früheren Berichten wurde auch beobachtet, dass die Radixkanalöffnung normalerweise von einer Dentinprojektion (Abb. 1) bedeckt ist, was ihre Lokalisierung noch schwieriger macht. Klinisch können Ressourcen wie ein Mikroskop und Ultraschall hervorragende Hilfsmittel für die Zugangschirurgie sein, die eine präzise Identifizierung und Lokalisierung der überzähligen Wurzel ermöglichen. Wenn die Radixkanalöffnung lokalisiert ist, ist die Schaffung eines geraden Zugangs von größter Bedeutung, da die meisten Radixwurzeln stark gekrümmt sind.

Angesichts der zuvor diskutierten Themen ist es wichtig, die morphologischen Merkmale der Radix-Wurzeln zu kennen, um die Planung von chirurgischen und nicht-chirurgischen endodontischen Behandlungen bei Zähnen mit drei Wurzeln zu leiten und die Risiken von Komplikationen während der Wurzelkanalvorbereitung zu minimieren, wodurch die Behandlung vorhersehbarer wird.

Fazit

Das Vorhandensein einer überzähligen dritten Wurzel in den mandibulären ersten Molaren ist eine wichtige und herausfordernde anatomische Variation, die der Endodontist erkennen sollte. Im Allgemeinen präsentiert sich die Radix als stark gekrümmte Wurzel mit überwiegend distolingualer Lage und einem dünnen Wurzelkanal mit schwierigen Zugangsbedingungen.

Autoren: Luis Eduardo Souza-Flamini, Graziela Bianchi Leoni, Jardel Francisco Mazzi Chaves, Marco Aurélio Versiani, Antônio Miranda Cruz-Filho, Jesus Djalma Pécora, Manoel Damiaõ Sousa-Neto

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