Mikro-Computertomographische Bewertung von dentinalen Mikrorissen nach der Wurzelkanalaufbereitung mit TRUShape- und selbstanpassenden Feilen-Systemen

Zusammenfassung

Einleitung: Ziel der vorliegenden Studie war es, die prozentuale Häufigkeit von dentinalen Mikrorissen zu bewerten, die nach der Wurzelkanalaufbereitung mit den TRUShape- und Self-Adjusting File (SAF)-Systemen mittels mikro-Computertomographie-Bildanalyse beobachtet wurden. Ein konventionelles Vollsequenz-Rotationssystem (BioRace) und ein Ein-Datei-Reziprokationssystem (Reciproc) wurden als Referenztechniken zum Vergleich verwendet, aufgrund ihrer bekannten durchsetzungsfähigen Schneideeffizienz.

Methoden: Vierzig anatomisch passende mandibuläre Schneidezähne wurden ausgewählt, mit einer Auflösung von 14,25 mm gescannt und in 4 experimentelle Gruppen (n = 10) entsprechend dem Aufbereitungsprotokoll eingeteilt: TRUShape, SAF, BioRace und Reciproc-Systeme. Nach den experimentellen Verfahren wurden die Proben erneut gescannt, und die registrierten präoperativen und postoperativen Querschnittsbilder der Wurzeln (n = 70.030) wurden gesichtet, um das Vorhandensein von dentinalen Mikrorissen zu identifizieren.

Ergebnisse: Insgesamt wurden in 28.790 Querschnittsbildern dentinale Defekte beobachtet (41,11%). In den Gruppen TRUShape, SAF, BioRace und Reciproc wurden dentinale Mikrorisse in 56,47% (n = 9842), 42,38% (n = 7450), 32,90% (n = 5826) und 32,77% (n = 5672) der Schnitte visualisiert. Alle dentinalen Defekte, die in den postoperativen Datensätzen beobachtet wurden, waren bereits in den entsprechenden präoperativen Bildern vorhanden.

Fazit: Keines der Vorbereitungssysteme führte zur Bildung neuer dentinaler Mikrorisse. (J Endod 2016;■:1–4)

Ein vertikaler Wurzelfraktur ist eine klinische Komplikation, die zur Zahnextraktion führen kann und sowohl bei behandelten als auch bei nicht endodontisch behandelten Zähnen beschrieben wurde. In den letzten Jahren haben mehrere Studien einen ursächlichen Zusammenhang zwischen der mechanischen Aufbereitung des Wurzelkanals mit Nickel-Titan (NiTi)-Instrumenten und der Bildung dentinaler Mikrorisse berichtet, die potenziell zu einem vertikalen Wurzelfraktur führen können.

Es wurde spekuliert, dass das Design und die schlagkräftige Schneidfähigkeit der Vorbereitungssysteme die Hauptgründe für die Entwicklung dentinaler Defekte sind, da sie schädigende Kräfte auf das Dentin ausüben könnten. Kürzlich wurde ein neuartiges wärmebehandeltes NiTi-System namens TRUShape 3D Conforming Files (Dentsply Tulsa Dental Specialties, Tulsa, OK) auf den Markt gebracht, das behauptet, mehr dentinale Struktur zu erhalten und gleichzeitig eine optimierte Kanaldebridement zu bieten. Das TRUShape-System verwendet den gleichen symmetrischen dreieckigen Querschnitt, zeigt jedoch ein proprietäres Dateidesign, das einer S-förmigen Konfiguration ähnelt und die Fähigkeit bietet, sich im Kanal zu biegen, wodurch eine Bewegungskinematik entsteht. Ein weiteres System, das mehr Dentin erhalten kann, ist die Self-Adjusting File (SAF) (ReDent-Nova, Ra’anana, Israel). Die SAF ist eine hohle Datei, die als komprimierbarer Zylinder aus einem dünnen NiTi-Gitter mit einer abrasiven Oberfläche gestaltet ist. Sie hat die Fähigkeit, ihre Form an die Anatomie des Wurzelkanals anzupassen und übt einen konstanten und sanften Druck auf die Kanalwände aus, was helfen könnte, die Inzidenz dentinaler Defekte zu reduzieren. Dieses System arbeitet mit einem kontinuierlichen Fluss von Spüllösung, die durch das Instrument fließt, was einen kontinuierlichen Austausch ermöglicht.

Bis heute wurden keine Studien zur Inzidenz von dentinalen Mikrorissen, die durch die Verwendung der behauptet weniger aggressiven Schneidinstrumente (TRUShape- und SAF-Systeme) unter Verwendung der Mikro-Computertomographie (Mikro-CT) Bildgebungstechnologie entstanden sind, durchgeführt. Daher war das Ziel der vorliegenden Studie, die Häufigkeit von dentinalen Mikrorissen zu bewerten, die nach der Wurzelkanalaufbereitung mit TRUShape- und SAF-Systemen durch die Analyse der Mikro-CT-Bildgebung beobachtet wurden. Ein konventionelles Vollsequenz-Rotationssystem (BioRace; FKG Dentaire, La-Chaux-de-Fonds, Schweiz) und ein Ein-Datei-Reziprokationssystem (Reciproc; VDW, München, Deutschland) wurden als Referenztechniken zum Vergleich verwendet, aufgrund ihrer bekannten durchschlagenden Schneideeffizienz. Die getestete Hypothese war, dass es Unterschiede in der Häufigkeit der Entstehung von dentinalen Mikrorissen zwischen den Gruppen geben würde.

Materialien und Methoden

Schätzung der Stichprobengröße

Die Stichprobengröße wurde aus der Effektgröße der dentinalen Defekte, die durch Rotations- und Reziprokationssysteme gefördert wurden, von Bürklein et al abgeleitet, bei denen die prozentuale Summe der Stichprobe mit vollständigen und unvollständigen dentinalen Defekten von 18,3 % bis 51,6 % variierte. Der Chi-Quadrat-Test und der Varianzstatistik-Test (G*Power 3.1 für Macintosh; Heinrich Heine, Universität Düsseldorf, Düsseldorf, Deutschland), mit a = 0,05 und b = 0,95, ergaben 8 Proben als die minimale ideale Größe, die erforderlich ist, um die gleiche Häufigkeit von instrumentell induzierten Defekten über Dentin zu beobachten.

Probenauswahl und Scannen

Nach Genehmigung des lokalen Ethikkomitees wurden 127 gerade mandibuläre Schneidezähne aus einem Pool von Zähnen entnommen. Die Proben wurden zunächst mit Hilfe eines Stereomikroskops unter ×12 Vergrößerung inspiziert. Die Ausschlusskriterien umfassten Zähne mit bereits bestehenden Rissen oder solche, die nicht durchgängig bis zur Kanallänge mit einer Größe 10 K-Datei (Dentsply Maillefer, Baillagues, Schweiz) waren. Infolgedessen wurden 102 Proben ausgewählt und in einem Mikro-CT-Gerät (SkyScan 1173; Bruker-microCT, Kontich, Belgien) gescannt, das mit 70 kV und 114 mA bei niedriger Auflösung (70 mm) betrieben wurde. Anschließend wurden 40 mandibuläre Schneidezähne mit einem Verhältnis von langem zu kurzem Durchmesser des Kanals von mehr als 2,5 auf einer Höhe von 5 mm vom Wurzelapex ausgewählt und in einer 0,1% Thymol-Lösung bei 5^◦C aufbewahrt. Diese Proben wurden erneut bei erhöhter Auflösung (14,25 mm) gescannt, wobei eine 360^◦-Drehung um die vertikale Achse, ein Drehschritt von 0,5^◦, eine Belichtungszeit der Kamera von 7000 Millisekunden und eine Rahmenmittelung von 5 durchgeführt wurden, mit einem 1,0 mm dicken Aluminiumfilter. Bilder jeder Probe wurden rekonstruiert (NRecon v.1.6.10; Bruker-microCT), die axiale Querschnitte ihrer inneren Struktur unter Verwendung standardisierter Parameter für die Strahlenhärtung (40%), einem Korrekturwert für Ringartefakte von 10 und ähnlichen Kontrastgrenzen bereitstellten. Das Interessensvolumen wurde ausgewählt, um sich von der Zement-Schmelz-Grenze bis zur Spitze der Wurzel zu erstrecken, was zur Erfassung von 800–900 transversalen Querschnitten pro Zahn führte.

Wurzelkanalvorbereitung

Die Apex wurden mit Heißkleber versiegelt und in Polyvinylsiloxan eingebettet, um ein geschlossenes System zu schaffen. Nach der Präparation der Zugangshöhle wurde ein Gleitpfad erstellt, indem eine Edelstahlgröße 20 K-Datei (Dentsply Maillefer) bis zur Arbeitslänge (WL) erkundet wurde, die durch Abzug von 1 mm von der Kanallänge festgelegt wurde. Anschließend wurden die Proben zufällig in 4 experimentelle Gruppen (n = 10) entsprechend den folgenden Protokollen eingeteilt.

TRUShape. Mit einem elektrischen Motor (VDW Silver; VDW), der auf 300 U/min und 3 Ncm voreingestellt war, wurden TRUShape-Instrumente mit einer sanften Ein- und Auswärtsbewegung in folgender Reihenfolge verwendet: 20/.08v (zwei Drittel der WL), 20/.06v (volle WL) und 25/.06v (volle WL). Die Instrumente wurden bis zur Mitte der Wurzel in 2 bis 5 mm und dann in weiteren 2- bis 3-mm-Amplituden in Richtung WL vorgeschoben.

SAF. Ein 1,5-mm Durchmesser SAF-Instrument wurde bis zur WL mit einer Ein- und Auswärtsbewegung betrieben, indem ein RDT3-Kopf (ReDent-Nova) verwendet wurde, der an ein vibrierendes Handstück (GentlePower Lux 20LP; KaVo, Biberach, Deutschland) angepasst war. Während des gesamten Verfahrens wurde eine kontinuierliche Spülung mit 5,25% NaOCl bei einer Durchflussrate von 5 ml/min unter Verwendung eines speziellen Spülgeräts (VATEA; ReDent-Nova) angewendet.

BioRace. BR0 (25/.08), BR1 (15/.05), BR2 (25/.04) und BR3 (25/.06) NiTi rotierende Instrumente (FKG) wurden bei 500–600 U/min und 1 Ncm in einer Crown-down-Technik bis zur WL mit einer sanften Ein- und Auswärtsbewegung verwendet. Nach 3 gleichmäßigen Stößen wurde die Datei aus dem Kanal entfernt und gereinigt.

Reciproc. R25 Instrument (25/.08) wurde in apikal Richtung mit einer langsamen Ein- und Auswärtsbewegung von etwa 3 mm Amplitude und leichtem apikalem Druck in einer reziproken Bewegung (‘RECIPROC ALL’) betrieben, die von einem Elektromotor (VDW Silver) angetrieben wurde, bis die WL erreicht war. Nach 3 Klopfbewegungen wurde das Instrument aus dem Kanal entfernt und gereinigt. Die WL wurde in der dritten Welle der Instrumentierung für alle Zähne erreicht.

Alle experimentellen Verfahren wurden von einem erfahrenen Bediener nach Schulung mit den Systemen durchgeführt. Die Spülung wurde mit insgesamt 40 ml 5,25% NaOCl pro Zahn durchgeführt. Die apikale Durchgängigkeit wurde nach jedem Einsatz der Datei mit einer Größe 10 K-Datei bestätigt. Nach der Vorbereitung wurde ein postoperativer Mikro-CT-Scan jedes Präparats unter Verwendung der oben genannten Parameter durchgeführt.

Bewertung von dentinalen Mikrorissen

Die präoperativen und postoperativen Bildstapel der Proben wurden mithilfe des affinen Algorithmus der 3D Slicer v.4.5.0-Software (verfügbar unter http://www.slicer.org) ko-registeriert. Anschließend wurden die Querschnittsbilder der mandibulären Schneidezähne vom Zement-Schmelz-Übergang bis zur Spitze (n = 70.030) von 3 vorkalibrierten Prüfern gesichtet. Zuerst wurden die postoperativen Bilder analysiert, und die Querschnittsnummer, in der ein dentinaler Mikroriss beobachtet wurde, wurde aufgezeichnet. Danach wurde das entsprechende präoperative Querschnittsbild ebenfalls untersucht, um das Vorhandensein des Defekts zu überprüfen. Um den Screening-Prozess zu validieren, wurden die Bildanalysen zweimal in Abständen von 2 Wochen wiederholt; im Falle von Abweichungen wurden die Bilder gemeinsam untersucht, bis eine Einigung erzielt wurde. In dieser Studie wurden dentinale Mikrorisse oder dentinale Defekte als alle Linien definiert, die auf der Querschnittsscheibe beobachtet wurden und entweder von der äußeren Wurzeloberfläche in das Dentin oder vom Wurzelkanal-Lumen in das Dentin reichten.

Ergebnisse

Insgesamt wurden dentinale Defekte in 28.790 Querschnittsbildern (41,11 %) beobachtet. In den Gruppen TRUShape, SAF, BioRace und Reciproc wurden dentinale Mikrorisse in 56,47 % (n = 9842), 42,38 % (n = 7450), 32,90 % (n = 5826) und 32,77 % (n = 5672) der Schnitte visualisiert. Alle in den postoperative Datensätzen beobachteten dentinalen Defekte waren bereits in den entsprechenden präoperativen Bildern vorhanden (Abb. 1), was darauf hinweist, dass nach der Wurzelkanalaufbereitung mit den getesteten Systemen keine neuen Mikrorisse beobachtet wurden.

Diskussion

in vitro Studie bewertete die Inzidenz von dentinalen Mikrorissen nach der Wurzelkanalaufbereitung mit den Systemen TRUShape, SAF, BioRace und Reciproc. Soweit wir wissen, ist dies die erste Studie, die die potenzielle Korrelation zwischen der Verwendung der Systeme TRUShape und SAF und dentinalen Mikrorissen unter Verwendung eines nicht destruktiven Verfahrens mit dem Reciproc-System bewertet. Ähnlich fanden Saber und Schäfer eine Inzidenz von dentinalen Defekten von 26% in der Gruppe, die mit dem Reciproc-System instrumentiert wurde. Diese Diskrepanz in den Ergebnissen kann durch einen wesentlichen Unterschied in der verwendeten Analysemethode erklärt werden. Der aktuelle Stand der Beweise, der die mechanische Aufbereitung und die Entwicklung von dentinalen Mikrorissen korreliert, basiert hauptsächlich auf Wurzel-Schnittmethoden und direkter Beobachtung durch eine Art optischer Mikroskopie. Wie bereits erwähnt, weisen diese Methoden einen erheblichen Nachteil auf, der mit ihrer eigenen destruktiven Natur zusammenhängt, was wahrscheinlich die Hauptursache für die berichteten Ergebnisse ist. Obwohl die Kontrollgruppen, die nicht präparierte Zähne in den Schnittstudien verwendeten, das experimentelle Design zu validieren schienen, da keine dentinalen Defekte festgestellt wurden, berücksichtigen sie nicht den potenziellen Schaden am Dentin, der durch das Zusammenspiel der mechanischen Aufbereitung, den chemischen Angriff der NaOCl-basierten Spülung und die Schnittverfahren verursacht wird.

Vor kurzem berichteten De-Deus et al, dass es keine kausale Beziehung zwischen der Kanalaufbereitung mit rotierenden/rekiprokierenden Systemen und der Bildung von Mikrorissen gibt, was mit den Ergebnissen der aktuellen Studie übereinstimmt. Die Ähnlichkeiten zwischen diesen Studien hängen mit der Verwendung von Mikro-CT-Bildgebung als Bewertungsinstrument zusammen. Die nicht-invasive Mikro-CT-Technologie bietet die Möglichkeit, das dentale Gewebe vor einem Wurzelkanalverfahren zu untersuchen, was eine sehr geeignete und wichtige Eigenschaft ist. Sie bietet auch mehrere Vorteile gegenüber dem etablierten Ansatz der Wurzelquerschnittsanalyse. Während letzterer nur die Analyse von wenigen Schnitten pro Probe ermöglicht, was zu einem Informationsverlust führen kann, erlaubt die hochgenaue Mikro-CT-Methode die Auswertung von Hunderten von Schnitten pro Zahn. Dies erklärt die niedrigere Häufigkeit von dentinalen Mikrorissen, die in den Kontrollgruppen der Wurzelquerschnittsmodelle beobachtet wurden, die normalerweise nur wenige Schnitte im Vergleich zu Mikro-CT-Studien untersuchen. Darüber hinaus ermöglicht diese Methode nicht nur die Visualisierung von bereits vorhandenen dentinalen Defekten, sondern auch deren genaue Lokalisierung im gesamten Wurzelbereich vor und nach der Wurzelkanalaufbereitung, was die interne Validität des Experiments verbessert, da jedes Präparat als eigene Kontrolle fungiert. Darüber hinaus ermöglicht die Mikro-CT-Technologie die Überlappung weiterer Experimente an denselben Proben, um die Entwicklung dentinaler Defekte nach der Wurzelkanalfüllung, der Kanalnachbehandlung, der Präparation des Postraums und der Entfernung von Posten zu verfolgen. Es ist wichtig zu betonen, dass die Rissausbreitung nach der Instrumentierung hier nicht bewertet wurde. Wir sind uns jedoch bewusst, dass dies ein wichtiger Punkt ist, und zukünftige Studien sollten sich auf eine dreidimensionale longitudinale Bewertung konzentrieren, um uns zu ermöglichen, die Rissausbreitung auf zuverlässige Weise zu schätzen.

Fazit

Unter den Bedingungen der aktuellen Studie kann geschlossen werden, dass keines der Präparationssysteme die Bildung neuer dentinaler Mikrorisse induzierte.

Autoren: Mario Luis Zuolo, Gustavo De-Deus, Felipe Gonçalves Belladonna, Emmanuel João Nogueira Leal da Silva, Ricardo Tadeu Lopes, Erick Miranda Souza, Marco Aurélio Versiani, Alexandre Augusto Zaia

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