Мікро-КТ оцінка C-подібних нижніх перших премолярів у бразильській субпопуляції

Анотація

Мета: Описати морфометричні аспекти внутрішньої анатомії C-подібних премолярів нижньої щелепи з бразильської субпопуляції за допомогою мікрокомп'ютерної томографії.

Методологія: Перші премоляри нижньої щелепи з кореневими борознами (n = 123) були відскановані за допомогою системи мікрокомп'ютерної томографії. Після аналізу перетинів було виявлено 83 зразки з C-подібним каналом, які були обрані для мікрокомп'ютерної томографії. Було проведено аналіз кількості та розташування каналів відповідно до класифікації Вертуччі, відстаней між анатомічними орієнтирами, наявності апікальних дельт, каналів розгалуження, поширеності C-подібних перетинів на п'яти рівнях, а також 2-вимірний аналіз (площа, периметр, круглість, співвідношення сторін, великі та малі діаметри) для найбільш поширених анатомічних ознак. Дані були статистично порівняні за допомогою тестів Крускала-Уолліса (α = 0.05).

Результати: Найбільш поширеними анатомічними типами відповідно до класифікації Вертуччі були Тип I (13%), III (8%), V (37%) та VII (2%). Середні відстані від розгалуження до цементно-емалевого з'єднання становили від 5.36 до 5.65 мм. Апікальні дельти та канали розгалуження були присутні в 36 (43%) та 27 (33%) зразках відповідно. C-подібні перетини були більш поширені на середньому (56%) та апікальному середньому рівнях (81%). Загалом, були виявлені значні відмінності в 2-вимірних аналізах між одиночними каналами на апікальній третині та буковими і лінгвальними каналами класифікації Вертуччі V (P < 0.05).

Висновки: У цій бразильській субпопуляції конфігурація кореневого каналу у формі C була виявлена у 67% видалених перших нижніх премолярів з кореневими борознами. Типи I та V за Вертуcci були найбільш поширеними анатомічними варіаціями. Перетини у формі C були більш поширені у середній третині, а наявність апікальних дельт була найпоширенішою ознакою в апікальній третині.

Вступ

Існує велика морфологічна варіація в системі кореневих каналів перших нижніх премолярів (Cleghorn та ін. 2007, Fan та ін. 2008). Цей зуб зазвичай описується як однокореневий з кореневим каналом, який ширший у буколінгвальній площині в порівнянні з мезіодистальною (Wu та ін. 2000); однак також повідомлялося про два (Trope та ін. 1986), три (Cleghorn та ін. 2008), чотири (Farmakis 2008) та п’ять кореневих каналів (Macri & Zmener 2000) у цих зубах.

Конфігурація кореневого каналу у формі C вперше була описана Cooke & Cox (1979). Хоча більшість каналів у формі C зустрічаються у другому нижньому молярі, їх також повідомляли про перші та другі верхні моляри та перший нижній премоляр (Baisden та ін. 1992, Jafarzadeh & Wu 2007, Gu та ін. 2013). Основною анатомічною особливістю системи кореневих каналів у формі C є наявність істмусів, що з'єднують окремі канали, що змінює перетин та тривимірну форму каналу вздовж кореня (Fan та ін. 2008). Борозни на проксимальних аспектах кореня часто асоціюються з наявністю каналів у формі C у нижніх премолярах (Lu та ін. 2006), але їх поширеність варіює серед різних етнічних груп (Lu та ін. 2006, Jafarzadeh & Wu 2007, Velmurugan & Sandhya 2009, Park та ін. 2013). Докладний опис цієї анатомічної варіації в південноамериканській популяції відсутній. Метою цього дослідження було описати кілька морфометричних аспектів внутрішньої анатомії нижніх премолярів у формі C з бразильської субпопуляції, використовуючи мікро-КТ аналіз.

Матеріали та методи

Сто двадцять три людських нижніх премоляри з кореневими канавками та закритими верхівками, видалені з причин, не пов'язаних з цим дослідженням, були отримані з пулу видалених зубів (Протокол номер 131-2010). Стать та вік пацієнта були невідомі. Зразки були закріплені на спеціальному кріпленні та проскановані в мікро-КТ системі (SkyScan 1174; Bruker-microCT, Контіх, Бельгія) з використанням 50 кВ, 800 мА та ізотропного роздільної здатності 19.6 μm. Сканування проводилося шляхом 360° обертання навколо вертикальної осі з кроком обертання 0.8°, часом експозиції камери 5000 мс. Рентгенівські промені фільтрувалися 0.5-мм алюмінієвим фільтром. Зображення були реконструйовані за допомогою програмного забезпечення NRecon 1.6.3 (Bruker-microCT) з використанням 20% корекції жорсткості променя та корекції артефактів кільця 1, що призвело до отримання поперечних перерізів у форматі bitmap (BMP).

Тривимірні моделі були реконструйовані з вихідних зображень за допомогою автоматичної сегментації та моделювання поверхні з використанням програмного забезпечення CTAn v.1.12 (Bruker-microCT). Програмне забезпечення Dataviewer (Bruker-microCT) використовувалося для візуалізації та якісної оцінки зразків щодо наявності C-подібної конфігурації кореневого каналу відповідно до Fan та ін. (2008). Коротко, було обрано п’ять рівнів для визначення морфології кореневого каналу відповідно до наступних визначень (Рис. 1): (i) площина цементно-емалевого з'єднання (CEJ): поперечна площина, де емаль займає одну половину периметра; (ii) апікальна площина: площина, що перетинає останній 1 апікальний мм, яка паралельна площині CEJ; та (iii) середня площина кореня, паралельна площині CEJ (4 та 5) дві еквідистантні площини, одна між апікальною та середньою площинами, а інша між середньою та площиною CEJ. Поперечні перерізи були класифіковані відповідно до Fan та ін. (2008) як: безперервний C-подібний канал (C1); неповні C-подібні канали, форма каналу нагадує крапку з комою через переривання в контурі 'C' (C2); два окремі круглі, овальні або плоскі канали (C3); лише один канал (C4), який був поділений на круглий (C4a), овальний (C4b) або плоский канал (C4c). Наявність трьох або більше окремих каналів класифікувалася як (C5). Відсутність кореневого каналу класифікувалася як (C6) (Рис. 2).

Для оцінки конфігурації кореневих каналів відповідно до класифікації Вертуччі (Вертуччі 2005) використовувалися програми DataViewer v.1.4.4 та CTVol (Bruker-microCT), а також наявність апікальних дельт і канальців розгалуження, а також відстані між кількома анатомічними орієнтирами, такими як відстань від цементно-емалевої межі (CEJ) до апексу та до рівня розгалуження кореневого каналу. Для двовимірного аналізу кореневого каналу на відстані до 3 мм від апікального отвору використовувалася програма CTAn v.1.12 (Bruker-microCT) (площа, периметр, круглість, великий діаметр, малий діаметр та співвідношення сторін); визначення цих параметрів були взяті з ASTM стандарту F1877-05 (2010). Площа та периметр були розраховані за алгоритмом Пратта (Версіані та ін. 2012). Поперечний вигляд, круглий або більш стрічкоподібний, виражався як круглість. Круглість дискретного двовимірного об'єкта визначалася як 4.A/(p.(d_max)²), де ‘A’ - це площа, а ‘d_max’ - це великий діаметр. Значення круглісті коливається від 0 до 1, де 1 означає ідеальне коло. Великий діаметр визначався як відстань між двома найвіддаленішими пікселями в цьому об'єкті. Малий діаметр визначався як найдовша хорда через об'єкт, яка може бути проведена в напрямку, ортогональному до великого діаметра. Співвідношення сторін представляє відношення між великим і малим діаметром. Ці параметри вимірювалися лише в коренях з 1 (типи Вертуччі I та III) або 2 кореневими каналами в апікальній третині (тип Вертуччі V).

Статистичний аналіз

Оскільки припущення про нормальність не могли бути перевірені (тест Шапіро-Уілка; P < 0.05), результати двовимірних аналізів були описані в термінах медіани та діапазону. Дані були статистично порівняні за допомогою тесту Крускала-Уолліса post hoc Данна (SPSS v17.0; SPSS Inc., Чикаго, IL, США) з рівнем значущості, встановленим на 5%.

Результати

Тривимірна реконструкція системи кореневих каналів оцінених зразків виявила наявність 83 C-подібних нижніх перших премолярів (67.47%). Усі зразки мали один корінь, за винятком 3, які мали 2 корені. Кількість та відсоток найбільш поширених анатомічних типів відповідно до класифікації Вертуччі були Тип I (11/13%), III (7/8%), V (31/37%) та VII (2/2%). Інші анатомічні класифікації були 1-2-3 (7/8%), 1-2-3-2 (6/7%), 1-2-3-2-3 (2/2%) та 1-2-1-2-4 (1/1%). У 16 зразках наявність кількох розгалужень та анатомічних складнощів не дозволила провести класифікацію. Тридцять шість зразків (43%) мали апікальний дельта, а фуркальні канали були присутні в 27 зразках (33%). У всіх випадках C-подібний канал був обмежений до щічного каналу або спостерігався як істмус, що з'єднував щічні та язикові канали (Рис. 3).

Розподіл поперечних перерізів зразків показано в Таблиці 1. Загалом, C4c був найбільш поширеним поперечним перерізом на шийній третині (84%), поперечні перерізи C1 і C2 у формі C були більш поширені в середній (30 і 26%) та апікальній середній частинах (24 і 57%). Апікальна третина мала високу частоту складної анатомії, зазвичай спостережуваної у вигляді апікального дельти та анатомії C5, за якою слідувала анатомія C3.

Представлені реконструкції різних систем кореневих каналів показані на рис. 4.

Довжина коренів, виміряна від верхівки до цементно-емалевої межі (CEJ), наведена в Таблиці 2. У всіх зразках спостерігалася різка зміна поперечної анатомії кореневого каналу через наявність радикального жолоба, зазвичай на 5 мм нижче CEJ (Таблиця 2). На цьому рівні анатомія типу III та V виявила чітке роздвоєння, тоді як анатомія типу I мала швидку зміну від шийної анатомії C4 до анатомії C1, що відповідає корональній частині радикального жолоба. Медіани відстаней між CEJ та розгалуженням кореневого каналу в оцінених анатомічних характеристиках наведені в Таблиці 2.

Двомірний аналіз

Морфометричні вимірювання були проведені на 49 зразках з одним каналом або двома каналами в апікальній третині та класифіковані як типи I та III Вертуcci (n = 18) та V (n = 31). Дані з двомірного аналізу більш поширених характеристик наведені в таблиці 3. На апікальному рівні 1 мм, одиночні канали (анатомія типу I та III) мали значно більші значення площі, периметра та співвідношення сторін, ніж кореневі канали анатомії типу V (P < 0.05). Значення округлості щічних та язикових каналів, пов'язаних з анатомією типу V, були значно вищими, ніж значення, знайдені в одиночних каналах на всіх рівнях (P < 0.05). Язикові канали класифікації Вертуcci типу V мали значно менші мінімальні діаметри в порівнянні з щічним каналом та одиночними каналами на всіх рівнях. Одиночні канали в апікальній третині мали медіану великих апікальних діаметрів 0.98 мм. На рівнях 2 та 3 мм язикові канали класифікації Вертуcci типу V мали нижчі значення великого діаметра в порівнянні з іншими кореневими каналами (P < 0.05).

Обговорення

Анатомічні варіації системи кореневих каналів можуть бути під впливом етнічності досліджуваного населення. Принаймні дві анатомічні варіації поширені в азійських країнах: C-подібний нижній другий моляр і трьохкореневий перший нижній моляр (Fan et al. 2008). Перші нижні премоляри також мають високу варіабельність у кількості кореневих каналів і в їх поперечній анатомії (Baisden et al. 1992). Попередні дослідження оцінювали морфологію каналів нижніх премолярів у популяціях з Китаю (Lu et al. 2006), Сполучених Штатів (Baisden et al. 1992) та Індії (Sikri & Sikri 1994), де поширеність C-подібної анатомії каналів становила 18%, 14% і 10,7% зразків відповідно. Різні варіації, про які повідомляється в літературі щодо поширеності C-подібних премолярів, можуть бути пов'язані з расовою різноманітністю зразків (Trope et al. 1986, Baisden et al. 1992, Lu et al. 2006), а також з методологіями, що використовуються для аналізу зразків (Lee et al. 2014).

Однією з анатомічних характеристик нижніх премолярів є наявність кореневого каналу. Поширеність каналів у формі C у нижніх премолярах з кореневими каналами, виявлена в цьому дослідженні (67%), була схожа на раніше повідомлену (66%) у китайській популяції (Fan et al. 2012). Цю характеристику також повідомляли як біфуркації або трифуркації, коли виявляли два або три кореневі канали (Ordinola-Zapata et al. 2013). Подібно до інших варіацій нижніх премолярів, канали у формі C характеризуються наявністю овального каналу в шийній третині (варіація C4c), який різко змінюється приблизно на 5 мм нижче з'єднання цементу та емалі. Це значення схоже на попередні результати, які стосувалися відстані від цементно-емалевого з'єднання до біфуркації (Fan et al. 2012) або трифуркацій (Ordinola-Zapata et al. 2013) у нижніх премолярах. Ці орієнтири важливі для правильного проходження додаткових каналів і можуть бути виміряні за допомогою кількох програмного забезпечення для комп'ютерної томографії з конусним променем.

Незважаючи на наявність кількох анатомічних варіацій, наявність біфуркації в системі кореневих каналів у середній третині, визначеної як конфігурація типу V за Вертуcci, є найпоширенішою анатомічною варіацією, описаною в літературі, що підтверджує результати цього дослідження (Вертуcci 2005). Двовимірні дані апікальної третини, такі як площа, периметр, округлість та великі і малі діаметри, надають дані, які можуть допомогти клініцистам розробити техніки, що дозволяють ефективно очищати кореневі канали. Значення округлості, знайдені в апікальних 3 мм, показали, що варіація Вертуcci V мала вищі значення між 0.43 і 0.64 в порівнянні з варіантами Вертуcci I та III. Таким чином, один кореневий канал на апікальному рівні, ймовірно, буде більш довгастої овальної форми з більшою кількістю пульпної тканини в порівнянні з наявністю двох кореневих каналів, як у варіації типу V за Вертуcci.

Великі апікальні діаметри виявилися більш поширеними в анатомічних варіаціях, що закінчуються одним кореневим каналом, таких як варіації типу I та III. Ці варіації мали медіани 0.98 та 0.33 мм для великих і малих діаметрів на відстані 1 мм від апексу. Ця різниця між великими і малими діаметрами варіацій типу I та III відображається, коли аналізуються співвідношення сторін і значення округлості. Ці значення були між 2.9 і 3.5 і можуть вважатися довгими овальними каналами. Ці результати вищі за значення, знайдені в каналах типу V. Ці дані підкреслюють труднощі в розширенні, формуванні та очищенні каналів, з якими стикається клініцист у присутності екстремальної складності, виявленої в апікальній третині C-подібних каналів з варіацій типу I та III за Вертуcci.

Фуркаційні канали в перших нижніх премолярах з радикулярними борознами, що простягаються від пульпової камери до радикулярної борозни, були виявлені у 27 з 83 зразків (32%). Це спостереження узгоджується з попередніми звітами про двокореневі нижні каніни та премоляри з радикулярними борознами (Versiani та ін. 2011, Fan та ін. 2012). Іншим важливим анатомічним аспектом, виявленим у високому відсотку зразків, є наявність апікальних дельт і відносно високий рівень поширеності систем каналів, які не відповідали класифікації Вертуcci (38%).

У підсумку, дані цього дослідження допоможуть клініцистам краще зрозуміти варіації в морфології кореневих каналів нижніх премолярів з кореневими каналами у формі C, щоб подолати проблеми, пов'язані з ідентифікацією та підготовкою каналів.

Висновки

Конфігурація каналу у формі C кореневої системи була виявлена у 83 (67%) з 123 видалених перших нижніх премолярів з радикулярними борознами. Типи I та V за Вертуcci були найпоширенішими анатомічними варіаціями. Перетини у формі C (C1, C2) були більш поширеними в середній третині, а наявність апікальних дельт була найпоширенішою ознакою, виявленою в апікальній третині.

Автори: R. Ordinola-Zapata, C. Monteiro Bramante, P. Gagliardi Minotti, B. Cavalini Cavenago, J. L. Gutmann, B. I. Moldauer, M. A. Versiani, M. A. Hungaro Duarte

Посилання:

1. Американське товариство з випробувань і матеріалів (2010) Стандартна практика для характеристик частинок. ASTM F1877-05. DOI 10.1520/F1877-05R10
2. Baisden MK, Kulild JC, Weller RN (1992) Конфігурація кореневих каналів першого премоляра нижньої щелепи. Журнал ендодонтії 18, 505–8.
3. Cleghorn B, Christie W, Dong C (2007) Морфологія кореня та кореневих каналів людського першого премоляра нижньої щелепи: огляд літератури. Журнал ендодонтії 33, 509–16.
4. Cleghorn BM, Christie WH, Dong CC (2008) Аномальні премоляри нижньої щелепи: перший премоляр нижньої щелепи з трьома коренями та другий премоляр нижньої щелепи з системою каналу у формі C. Міжнародний журнал ендодонтії 41, 1005–14.
5. Cooke HG 3rd, Cox FL (1979) Конфігурації каналу у формі C в молярах нижньої щелепи. Журнал Американської стоматологічної асоціації 99, 836–9.
6. Fan B, Yang J, Gutmann JL, Fan M (2008) Системи кореневих каналів у перших премолярах нижньої щелепи з конфігураціями коренів у формі C. Частина I: мікрокомп'ютерна томографія картографування радикального жолоба та асоційованих перетинів кореневих каналів. Журнал ендодонтії 34, 1337–41.
7. Fan B, Ye W, Xie E, Wu H, Gutmann JL (2012) Трьохвимірний морфологічний аналіз каналів у формі C у перших премолярах нижньої щелепи в китайській популяції. Міжнародний журнал ендодонтії 45, 1035–41.
8. Farmakis ET (2008) Премоляр нижньої щелепи з чотирма коренями. Австралійський журнал ендодонтії 34, 126–8.
9. Gu YC, Zhang YP, Liao ZG, Fei XD (2013) Мікрокомп'ютерна томографія аналізу товщини стінки каналів у формі C у перших премолярах нижньої щелепи. Журнал ендодонтії 39, 973–6.
10. Jafarzadeh H, Wu YN (2007) Конфігурація кореневого каналу у формі C: огляд. Журнал ендодонтії 33, 517–23.
11. Lee KW, Kim Y, Perinpanayagam H та ін. (2014) Порівняння альтернативних технік переформатування зображень у мікрокомп'ютерній томографії та очищенні зубів для детальної морфології каналів. Журнал ендодонтії 40, 417–22.
12. Lu TY, Yang SF, Pai SF (2006) Складна морфологія кореневих каналів першого премоляра нижньої щелепи в китайській популяції за допомогою методу перетину. Журнал ендодонтії 32, 932–6.
13. Macri E, Zmener O (2000) П'ять каналів у другому премолярі нижньої щелепи. Журнал ендодонтії 26, 304–5.
14. Ordinola-Zapata R, Bramante CM, Villas-Boas MH, Cavenago BC, Duarte MH, Versiani MA (2013) Морфологічний мікрокомп'ютерний томографічний аналіз премолярів нижньої щелепи з трьома кореневими каналами. Журнал ендодонтії 39, 1130–5.
15. Park JB, Kim N, Park S, Kim Y, Ko Y (2013) Оцінка анатомії коренів постійних премолярів та молярів нижньої щелепи в корейській популяції за допомогою конусно-променевої комп'ютерної томографії. Європейський журнал стоматології 7, 94–101.
16. Sikri VK, Sikri P (1994) Премоляри нижньої щелепи: аномалії в морфології пульпарного простору. Індійський журнал стоматологічних досліджень 5, 9–14.
17. Trope M, Elfenbein L, Tronstad L (1986) Премоляри нижньої щелепи з більш ніж одним кореневим каналом у різних расових групах. Журнал ендодонтії 12, 343–5.
18. Velmurugan N, Sandhya R (2009) Морфологія кореневих каналів перших премолярів нижньої щелепи в індійській популяції: лабораторне дослідження. Міжнародний журнал ендодонтії 42, 54–8.
19. Versiani MA, Pécora JD, Sousa-Neto MD (2011) Анатомія двокореневих канін нижньої щелепи, визначена за допомогою мікрокомп'ютерної томографії. Міжнародний журнал ендодонтії 44, 682–7.
20. Versiani MA, Pécora JD, Sousa-Neto MD (2012) Морфологія коренів і кореневих каналів чотирьохкореневих верхніх других молярів: дослідження мікрокомп'ютерної томографії. Журнал ендодонтії 38, 977–82.
21. Vertucci FJ (2005) Морфологія кореневих каналів та її зв'язок з ендодонтичними процедурами. Ендодонтичні теми 10, 3–29.
22. Wu MK, R’Oris A, Barkis D, Wesselink PR (2000) Поширеність і ступінь довгих овальних каналів в апікальній третині. Оральна хірургія, оральна медицина, оральна патологія, оральна радіологія та ендодонтія 89, 739–43.