Глибина кореневого жолоба та відстань між отвором каналу як анатомічні прогностичні фактори небезпечної зони в медіальному корені нижніх перших молярів

Анотація

Мета: Це дослідження оцінювало небезпечну зону (НЗ) у мезіальних коренях нижніх молярів та кореляцію між анатомічними орієнтирами НЗ і деякими анатомічними маркерами, включаючи довжину зуба/кореня, глибину мезіальних і дистальних борозен, а також відстань між канальними отворими.

Матеріали та методи: Двадцять вісім мезіальних коренів нижніх молярів з 2 незалежними каналами були проскановані та поділені на 2 групи відповідно до довжини кореня. Анатомічні маркери були корельовані (коефіцієнти Пірсона або Спірмена) з рівнем кореня, товщиною та положенням НЗ, а також порівняні (незалежні вибірки t або тест Манна-Уїтні) між 2 групами при α = 5%.

Результати: Статистично значущої різниці між групами щодо параметрів НЗ та глибини мезіальних і дистальних борозен не було виявлено (P > 0.05). Відстань між отворами у групі 2 (4.49 ± 0.75 мм) була значно більшою, ніж у групі 1 (3.76 ± 0.89 мм) (P < 0.05). Значні кореляції (P < 0.05) були виявлені між (i) рівнем НЗ та довжиною кореня/зуба (r = 0.54 та 0.49 відповідно), (ii) товщиною НЗ та глибиною дистальної борозни (r = − 0.45) та відстанню між отворами (r = 0.38), та (iii) положенням НЗ і глибиною мезіальної (r = 0.39) і дистальної (r = 0.40) борозен. Інші змінні, такі як довжина кореня та глибина дистальної борозни (r = 0.28), а також відстань між отворами та глибина мезіальної борозни (r = 0.36) також були корельовані (P < 0.05).

Висновки: Довжина зуба/кореня, відстань між отвором каналів та глибина мезіальних/дистальних борозен мезіальних коренів нижніх молярів можуть бути прогностичними факторами для рівня кореня, позиції та товщини DZ.

Клінічна значущість: Довжина, відстань між мезіальними отворами каналів та глибина мезіальних і дистальних борозен мезіальних коренів нижніх молярів можуть бути помірними прогностичними факторами для рівня кореня, позиції та товщини DZ.

Вступ

Сорок років тому Абоу-Рас та ін. запропонували техніку заповнення антикривої для підготовки вигнутих каналів і одночасно ввели концепцію небезпечної зони (DZ). Згідно з цими авторами, DZ є специфічною ділянкою кореня, більш схильною до перфорації в разі надмірного видалення дентину під час механічної підготовки. Відтоді різні аспекти DZ були досліджені, але в більшості досліджень основний принцип цієї концепції асоціювався лише з дистальним аспектом мезіального кореня нижніх молярів (область розгалуження). Однак в останні роки ця концепція була переглянута, і оцінка сотень перетинів мезіальних коренів нижніх молярів за допомогою технології мікро-комп'ютерної томографії (мікро-КТ) виявила DZ, розташовану в мезіальному аспекті цього кореня у 40% зразків, замість дистального напрямку, і до 4 мм нижче рівня розгалуження. Незважаючи на такі інноваційні знахідки, їх клінічна значущість ще має бути визначена. У цьому контексті, з клінічної точки зору, було б корисно для щоденного планування лікування передбачити рівень кореня, позицію та товщину DZ на основі морфологічних аспектів/анатомічних орієнтирів коренів. Наприклад, Сауая та ін. повідомили, що довгі мезіальні корені нижніх молярів зазвичай мають найтонші стінки та найглибші дистальні конкавітети в порівнянні з короткими коренями. Це може бути результатом клінічної значущості. На сьогодні, однак, жодне дослідження не оцінювало потенційну кореляцію між DZ та іншими морфологічними характеристиками цього кореня. Тому метою даного дослідження було провести кількісний аналіз DZ у мезіальних коренях нижніх перших молярів з різною довжиною, використовуючи технологію мікро-КТ, та перевірити потенційну кореляцію між кількома анатомічними орієнтирами DZ, такими як її короно-апікальне розташування (рівень кореня), товщина дентину та позиція (мезіальна або дистальна), з іншими анатомічними орієнтирами, включаючи довжину зуба/кореня, глибину мезіальних і дистальних борозен та відстань між отворами каналів.

Матеріали та методи

Вибір зразків та групи

Це екс-віво дослідження було схвалене місцевим етичним комітетом досліджень Федерального університету Флуміненсе (протокол 06701319.8.0000.0053). Розмір вибірки для цього дослідження був оцінений на основі розрахунку розміру ефекту з результатів попереднього дослідження. Автори корелювали довжину кореня з товщиною дентину і виявили значну кореляцію між цими двома змінними (H1 = 0.58). Відповідно до точної родини та кореляційної біваріантної нормальної моделі з помилкою типу альфа 0.05 та потужністю бета 0.95 (G*Power 3.1 для Macintosh; Генріх Гайне, Університет Дюссельдорфа, Дюссельдорф, Німеччина), 43 зразки були вказані як мінімальний ідеальний загальний розмір для даного дослідження.

Сто двадцять два кореневих нижніх перших молярних зуба, видалених з причин, не пов'язаних з цим дослідженням, з бразильської субпопуляції, були зібрані та відскановані в системі мікро-КТ (SkyScan 1173; Bruker-microCT, Контіх, Бельгія) при 14.25 мкм (розмір пікселя), 70 кВ, 114 мА, 180° обертання навколо вертикальної осі, крок обертання 0.7°, час експозиції камери 250 мс, середнє значення кадрів 4, з використанням алюмінієвого фільтра товщиною 1 мм. Зображення були реконструйовані (NRecon v. 1.7.1.6; Bruker-microCT) з подібними параметрами для зміцнення пучка (35 до 45%), корекції артефактів кільця (3 до 5) та меж контрасту (0 до 0.05). Програмне забезпечення DataViewer v.1.5.6 (Bruker-microCT) використовувалося для оцінки конфігурації каналу та для вимірювання довжини мезіального кореня в кожному зразку. Довжина кореня визначалася шляхом вимірювання вертикальної відстані від горизонтальної площини, перпендикулярної до довгої осі кореня, що перетинає анатомічний апекс, до другої горизонтальної площини, що перетинає найнижчий рівень цементно-емалевого з'єднання на вестибулярному аспекті коронки, паралельно першій площині. Відповідно до довжини кореня та типу конфігурації каналу, було обрано 28 помірно вигнутих мезіальних коренів (10–20°), довжиною від 8 до 13 мм та з незалежними MB та ML каналами (n = 56) на корональному та середньому рівнях. Жоден з зразків не мав заповнення кореня, грубого карієсу, великих реставрацій, тріщин, переломів та внутрішньої або зовнішньої резорбції.

Потім обрані зразки були розподілені на 2 групи (n = 28 каналів) відповідно до довжини мезіального кореня: група 1 — довжина кореня між 8 і 9.6 мм (8.71 ± 0.52 мм) та група 2 — довжина кореня між 11.5 і 13.1 мм (11.98 ± 0.31 мм). Обидві групи були сформовані на основі довжини кореня, а не повної довжини зуба. Це було прийнято для створення груп з більш однорідними довжинами коренів, уникаючи включення довгих зубів з короткими коренями або навпаки, що могло б створити серйозний шум у результатах і інтерпретації даних. Діапазон довжин коренів, прийнятий для кожної групи, був оснований на розподілі даних, знайдених у вибраному зразку.

Аналіз зображень

По-перше, корональні та середні третини всіх обраних мезіальних коренів були оцінені щодо мінімальної товщини дентину (DZ), в міліметрах, відповідно до попереднього дослідження. Коротко, на основі даних мікро-КТ були створені 3D моделі поверхонь коренів і каналів, а також отримана центральна вісь для кожного каналу (програмне забезпечення V-works 4.0; Cybermed Inc., Сеул, Республіка Корея). Потім, на основі 3D моделей і осі каналу, товщина дентину вимірювалася автоматично на повторно нарізаних площинах, перпендикулярних до центральної осі кожного каналу з інтервалами 0.1 мм за допомогою спеціально розробленого програмного забезпечення Kappa 2. Коронально-апікальне розташування мінімальної товщини дентину (DZ) відносно області розгалуження (рівень кореня) було зафіксовано, а його положення ідентифіковано на зрізі як мезіальне або дистальне (Рис. 1A). Потім було розраховано глибину мезіальних і дистальних розвиткових борозен, визначених як відстань від найглибшої точки борозни до середини 2 точок, що дотикаються до контурної лінії мезіальних або дистальних борозен (Рис. 1A), на тому ж перетині мінімальної товщини дентину (DZ). Було створено 3D картування товщини дентину, збережене для структури товщини, а також 3D кольорові моделі коренів, використані для якісних порівнянь (CTVox v.3.3.0 програмне забезпечення; Bruker-microCT) (Рис. 1B). Крім того, відстань між мезіобуккальними (MB) та мезіолінгвальними (ML) отвором каналів усіх зразків була зафіксована на найнижчому рівні цементно-емалевого з'єднання на вестибулярній стороні коронки і розрахована як лінійна відстань між центральними осями кожного отвору, в міліметрах (Рис. 1C).

Статистичний аналіз

Розподіл даних був проаналізований для кожного з параметрів за допомогою тесту Шапіро-Уілка. Потім анатомічні параметри були порівняні між групами за допомогою незалежного вибіркового t тесту для товщини та рівня кореня DZ, глибини мезіального жолоба та відстані між отвором, тоді як непараметричний тест Манна-Уітні U використовувався для глибини дистального жолоба. Крім того, були розраховані коефіцієнти Пірсона або Спірмена для виявлення потенційних кореляцій між оціненими анатомічними параметрами. Рівень значущості був встановлений на 5% (програмне забезпечення SPSS v.21.0; SPSS Inc., Чикаго, IL, США).

Результати

Таблиця 1 містить описові дані товщини та рівня кореня DZ, глибини мезіальних і дистальних жолобів, а також відстаней між отвором, отриманих з 56 мезіальних кореневих каналів перших молярів нижньої щелепи. Рисунок 2A та B показує графіки розподілу анатомічних параметрів, виміряних у кожній групі, тоді як рис. 3 зображує кольорові 3D моделі та вимірювання DZ у репрезентативних мезіальних коренях молярів нижньої щелепи.

Статистично значущої різниці в середній товщині DZ груп 1 (0.86 ± 0.15 мм) та 2 (0.89 ± 0.14 мм) не спостерігалося (P > 0.05), і, хоча була виявлена значна різниця на рівні кореня DZ між групами, з коротшими коренями (група 1), що мали більше шийкових DZ (P < 0.05), мінімальна товщина дентину в усіх коренях була розташована в середній третині (Таблиця 1) (Рис. 2A та B). Загалом, DZ в групах 1 та 2 була розташована до дистального аспекту кореня (60.7% та 71.4% відповідно), але також могла спостерігатися до мезіального в кількох зразках (39.2% та 28.6% відповідно). На тому ж перетині мінімальної товщини дентину, визначеній у кожному корені, статистичної різниці між глибиною мезіальних та дистальних борозен не спостерігалося (P > 0.05). З іншого боку, середня відстань до отвору зразків у групі 2 (4.49 ± 0.75 мм) була значно більшою, ніж у групі 1 (3.76 ± 0.89 мм) (P < 0.05). Моделі з кольоровим кодуванням показали, що нецентроване положення мезіальних каналів та асиметрична форма коренів призвели до змінної товщини дентину на різних рівнях та позиціях коренів (Рис. 3).

Таблиця 2 показує кореляцію між анатомічними параметрами, оціненими в мезіальних коренях нижніх перших молярів. Було виявлено позитивну кореляцію між рівнем кореня DZ та довжиною кореня/зуба (P < 0.05), що означає, що чим довша довжина кореня/зуба, тим більш апікально розташований DZ (r = 0.54 та 0.49 відповідно). Товщина DZ також корелювала з деякими анатомічними параметрами (P < 0.05), а саме: (i) негативно корелювала з глибиною дистальної борозни (r = − 0.45), що означає, що чим глибша дистальна борозна, тим тонша товщина DZ; (ii) позитивно корелювала з відстанню між отворами MB та ML (r = − 0.38), що означає, що чим більша відстань між отворами, тим товща DZ. Щодо позиції DZ (мезіальна чи дистальна), було виявлено позитивні кореляції з глибиною мезіальних (r = 0.39) та дистальних борозен (r = 0.40), що вказує на те, що глибокі мезіальні або дистальні борозни зміщують DZ до відповідного аспекту кореня. Інші морфологічні параметри також позитивно корелювали (P < 0.05), включаючи (i) довжину кореня та глибину дистальної борозни (r = 0.28), що означає, що довші корені мають глибші дистальні борозни, та (ii) відстань між отворами MB-ML та глибиною мезіальної борозни (r = 0.36), що вказує на те, що чим більша відстань між отворами, тим глибша мезіальна борозна. Не було виявлено кореляції між іншими порівнюваними анатомічними змінними (P > 0.05) (Таблиця 2).

Обговорення

У даному дослідженні представлені релевантні та оригінальні дані, що корелюють різні аспекти DZ з морфологічними орієнтирами, використовуючи мезіальні корені нижніх молярів з різною довжиною коренів, відповідно до раціоналу, використаного в попередніх публікаціях. Однак, хоча попередні звіти намагалися продемонструвати лише кореляції між довжиною зуба/кореня та товщиною DZ, у даному дослідженні також були проаналізовані інші морфологічні аспекти, включаючи рівень і положення DZ, глибину мезіальних і дистальних борозен, а також відстань між канальними отворами. Цікаво, і в суперечності з попередніми знахідками, це дослідження не виявило кореляції між довжиною мезіального кореня та товщиною DZ (Таблиця 2), і методологічні відмінності можуть пояснити ці суперечливі результати. По-перше, хоча стверджувалося, що була оцінена кореляція між товщиною DZ та довжиною мезіальних коренів, насправді жоден статистичний тест кореляції не був застосований до даних. Крім того, у цих дослідженнях DZ оцінювалися лише на 2 мм нижче рівня розгалуження, а не по всій довжині кореня, і зразки були категоризовані на основі довжини зубів, а не довжини кореня. Якщо методологічний підхід до групування, використаний у цих дослідженнях, тобто класифікація зразків як короткі (15–19 мм), середні (20–23 мм) або довгі (23–26 мм) розміри, був би застосований до нашої оригінальної вибірки (120 мезіальних коренів), довжини коренів, розраховані в кожній підгрупі, становили б 4.5–11.5 мм (короткі), 6.9–12.1 мм (середні) та 10.5–13.5 мм (довгі), що означає перекриття довжин між групами (Рис. 4A). Відповідно, вибірка на основі довжини кореня/зуба, ймовірно, є анатомічним фактором, що спотворює результати в цьому типі дослідження, і критерії розподілу на основі розміру кореня, застосовані тут, здаються більш розумними та точними для створення 2 окремих груп (Рис. 4B). Крім того, аналіз сотень перетинів у кожному корені, замість лише кількох, як було зазначено в попередніх публікаціях, ймовірно, надасть більш послідовні та надійні результати.

У даному дослідженні цікаво, що товщина DZ негативно корелювала з глибиною дистального жолоба (r = − 0.45) і позитивно корелювала з відстанню між отвором MB-ML (r = 0.38). Це означає, що тонші товщини дентину очікуються в коренях з глибшими дистальними жолобами та короткими відстанями між отворами, на 21% (r² = 0.21) та 14% (r² = 0.14) відповідно. На відміну від цього, спостерігалася помірно значуща позитивна кореляція щодо рівня DZ і довжини зуба/кореня (r = 0.54 і 0.49 відповідно) (Таблиці 1 та 2; Рис. 2B), що означає, що чим довша довжина зуба/кореня, тим більш апікально DZ, ймовірно, буде розташовано. Хоча на DZ впливають варіації в довжині зуба/кореня приблизно на 25% (r² = 0.26 і 0.24 відповідно; Таблиця 2), DZ завжди спостерігалася в середній третині всіх коренів в обох групах. Це узгоджується з недавнім дослідженням, яке повідомляло про розташування DZ на відстані від 4 до 7 мм нижче зони розгалуження в нижніх молярах. Позиція DZ (мезіальна або дистальна) також виявилася помірно під впливом глибини як мезіальних, так і дистальних жолобів (r = 0.39 і 0.40 відповідно) (Рис. 5), що вказує на те, що у випадку глибшого мезіального жолоба очікується мінімальна товщина дентину, розташована до мезіального боку кореня. Проте інноваційним відкриттям цього дослідження було повідомлення про те, що 14-18% варіацій позиції DZ щодо дистального або мезіального (r² = 0.14 і 0.18 відповідно; Таблиця 2) можна пояснити варіаціями в глибині кореневих жолобів. Інший важливий аспект, який варто згадати, і який контрастує з більшістю попередніх публікацій, полягав у тому, що DZ була розташована до мезіального боку кореня в 39.2% (група 1) і 28.6% (група 2) зразків, відповідно до іншого мікро-КТ дослідження, що використовувало подібний методологічний підхід. Хоча клінічний вплив позиції найтоншої ділянки кореня ще потрібно визначити, під час механічної підготовки вигнутих каналів у клініках тонка ділянка на зовнішній кривій менш імовірно викликатиме клінічну проблему (перфорація смужки), ніж внутрішня сторона через відновлювальну силу інструментів. Нарешті, в цьому дослідженні також були виявлені інші важливі кореляції, які вказують на те, що у нижніх молярах з довгими мезіальними коренями (група 2) наявність глибокого дистального жолоба може очікуватися на 8% (r = 0.28, r² = 0.08), тоді як відстань між отворами в довгих (група 2) або коротких (група 1) коренях була слабо корельована з глибшим мезіальним жолобом (r = 0.36, r² = 13).

Теоретично, в клініках лінійне рівняння даної кореляції (Рис. 5) може бути використане для оцінки товщини DZ, якщо можна отримати специфічні значення анатомічних орієнтирів, наприклад, за допомогою високоякісного CBCT-обстеження, використовуючи наступні рівняння: y = 2.1 + 2.32*x та x = (y – 2.1)/2.32, де ‘x’ є товщиною DZ, а ‘y’ представляє в даному прикладі параметр відстані до отвору. Відповідно, ця концепція може бути також застосована для інших кореляцій і може бути корисною при плануванні розширення мезіальних кореневих каналів за допомогою конусних інструментів. Однак, хоча кореляції, знайдені в цьому дослідженні, можуть розглядатися як важлива інформація для планування розширення мезіальних коренів нижніх молярів у клініках, слід підкреслити, що вони варіювали від слабких до помірних, що можна пояснити спостережним характером експерименту, який використовував біологічні зразки з значною та випадковою анатомічною варіацією, що робить подію значної кореляції між анатомічними орієнтирами малоймовірною (Рис. 6). Таким чином, важливо підкреслити, що отримані низькі r значення не повинні затьмарювати важливість виявлення самої значної кореляції. Дійсно, r значення, спостережувані в цьому дослідженні, можна вважати релевантними, оскільки спочатку не очікувалося жодної кореляції. Крім того, незважаючи на те, що два канали в одному корені вважалися б подібними з точки зору морфології, отримані результати вказують на те, що розташування DZ було різним при порівнянні зразків з різною довжиною кореня. Подальші дослідження повинні бути проведені для валідації цієї знахідки, використовуючи зразки не лише з різною довжиною, морфологією каналів та типами зубів, але й з відомим віком, враховуючи, що внутрішньоканальне відкладення дентину з віком також може впливати на положення та товщину DZ. Окрім цих обмежень, дане дослідження інновує, додаючи важливу інформацію та виявляючи очевидні алгоритми, які корелюють різні анатомічні орієнтири кореня та просторову організацію DZ.

Висновки

Враховуючи обмеження даного дослідження, можна зробити висновок, що довжина мезіального кореня, відстань між отвором каналів MB і ML, а також глибина мезіальних і дистальних борозен перших молярів нижньої щелепи можуть бути помірними предиктивними факторами для рівня кореня, товщини та положення DZ.

Автори: Густаво Де-Деус, Евальдо Алмейда Родрігес, Чонг-Кі Лі, Дж. Кім, Еммануель Жоао Ногейра Леал да Сілва, Феліпе Гонсалвеш Белладонна, Даніеле Мореїра Кавалканте, Марко Сімойнс-Карвальо, Діого да Сілва Олівейра, Марко Ауреліо Версіяні, Ерік Міранда Соузи

Посилання:

1. Abou-Rass M, Frank AL, Glick DH (1980) Метод антикривої обробки для підготовки вигнутого кореневого каналу. J Am Dent Assoc 101: 792–794. https://doi.org/10.14219/jada.archive.1980.0427
2. Kessler JR, Peters DD, Lorton L (1983) Порівняння відносного ризику перфорацій коренів молярів з використанням різних технік ендодонтичного інструментування. J Endod 9:439–447. https://doi.org/10.1016/S0099-2399(83)80260-X
3. Montgomery S (1985) Товщина стінки кореневого каналу молярів нижньої щелепи після біомеханічної підготовки. J Endod 11:257–263. https://doi.org/10.1016/S0099-2399(85)80181-3
4. Lim SS, Stock CJ (1987) Ризик перфорації в вигнутому каналі: антикриве оброблення в порівнянні з технікою ступеневого відступу. Int Endod J 20:33–39. https://doi.org/10.1111/j.1365-2591.1987.tb00586.x
5. Garcia Filho PF, Letra A, Menezes R, Carmo AMR (2003) Зона небезпеки в молярах нижньої щелепи перед інструментуванням: in vitro дослідження. J Appl Oral Sci 11:324–326. https://doi.org/10.1590/s1678-77572003000400009
6. Tabrizizadeh M, Reuben J, Khalesi M, Mousavinasab M, Ezabadi MG (2010) Оцінка товщини радикулярної дентину зони небезпеки в перших молярах нижньої щелепи. J Dent (Tehran) 7:196–199
7. Sant’Anna Junior A, Cavenago BC, Ordinola-Zapata R та ін. (2014) Вплив більших апікальних підготовок у зоні небезпеки нижніх молярів, підготовлених за допомогою систем Mtwo та Reciproc. J Endod 40: 1855–1859. https://doi.org/10.1016/j.joen.2014.06.020
8. Olivier JG, Garcia-Font M, Gonzalez-Sanchez JA та ін. (2016) Аналіз зони небезпеки з використанням комп'ютерної томографії конусного променя після апікального розширення з K3 та K3XF у моделі манекена. J Clin Exp Dent 8:e361–e367. https://doi.org/10.4317/jced.52523
9. Leite Pinto SS, Lins RX, Videira Marceliano-Alves MF, Guimarães MDS, da Fonseca BA, Radetic AE, de Paula Porto ÁRN, Lopes HP (2018) Внутрішня анатомія зони небезпеки молярів нижньої щелепи: дослідження комп'ютерної томографії конусного променя. J Conserv Dent 21:481–484. https://doi.org/10.4103/JCD.JCD_271_18
10. Keleş A, Keskin C, Alqawasmi R та ін. (2019) Оцінка товщини дентину середніх мезіальних каналів молярів нижньої щелепи, підготовлених ротаційними інструментами: дослідження мікро-КТ. Int Endod J 53:519–528. https://doi.org/10.1111/iej.13247
11. De-Deus G, Rodrigues EA, Belladonna FG та ін. (2019) Анатомічна зона небезпеки переосмислена: дослідження мікро-КТ товщини дентину в молярах нижньої щелепи. Int Endod J 52:1501–1507. https://doi.org/10. 1111/iej.13141
12. Sauáia TS, Gomes BP, Pinheiro ET та ін. (2010) Товщина дентину в мезіальних коренях молярів нижньої щелепи з різною довжиною. Int Endod J 43:555–559. https://doi.org/10.1111/j.1365-2591.2010.01694.x
13. Dwivedi S, Dwivedi CD, Mittal N (2014) Кореляція товщини кореневого дентину та довжини коренів у мезіальних коренях молярів нижньої щелепи. J Endod 40:1435–1438. https://doi.org/10.1016/j.joen.2014.02.011
14. Lee JK, Yoo YJ, Perinpanayagam H, Ha BH, Lim SM, Oh SR, Gu Y, Chang SW, Zhu Q, Kum KY (2015) Тривимірне моделювання та одночасні вимірювання анатомії кореня в мезіальних коренях перших молярів нижньої щелепи з використанням мікро-комп'ютерної томографії. Int Endod J 48:380–389. https://doi.org/10.1111/iej.12326