Середні мезіальні канали в перших молярах нижньої щелепи: дослідження за допомогою мікрокомп'ютерної томографії в різних популяціях

Анотація

Мета: Описати морфологічні аспекти середніх мезіальних каналів (СМК) у нижніх перших молярах за допомогою мікро-КТ.

Дизайн: Нижні перші моляри, зібрані з бразильської (n = 136) та турецької (n = 122) популяцій, були проскановані (розмір вокселя: 9.9 µm), а мезіальні корені з СМК (n = 48) оцінені щодо кількох морфологічних аспектів. Частота СМК у кожній популяції була статистично порівняна за допомогою тесту хі-квадрат (α = 0.05).

Результати: Загалом, частота СМК становила 18.6% (48 з 258 молярів) і була значно вищою у бразильській (n = 30; 22.1%) порівняно з турецькою (n = 18; 14.8%) популяцією (p < 0.05). У обох популяціях конфігурація злиття СМК була найчастішою анатомією. Більшість зразків з СМК мали 3 незалежні отвору (n = 26; 54.2%) та 3 апікальні отвори (n = 21; 43.8%). Середній малий діаметр отвору СМК (0.16 мм) був у 3 рази меншим, ніж у інших отворів (~0.50 мм). У мезіальних коренях з незалежною конфігурацією (n = 3; 6.3%), середні об'єми (мм³) СМК, мезіобукального (МБК) та мезіолінгвального (МЛК) каналів становили 0.20 0.10, 0.75 0.28 та 0.88 0.19 відповідно. У зразках з злиттям каналів (n = 26; 54.2%), СМК зливалися з МБК (n = 8; 16.7%), МЛК (n = 4; 8.3%), або з обома МБК та МЛК (n = 14; 29.2%). Подвійний мезіальний канал спостерігався лише в 1 зразку. СМК з незалежним отвором спостерігалися переважно у бразильських зразках.

Висновки: Частота MMC була вищою у бразильських молярах. Конфігурація конгломерату була найпоширенішою анатомічною варіацією, тоді як незалежні та фігові конфігурації, а також подвійний MMC, були виявлені лише у кількох зразках.

Вступ

Головною метою ендодонтичної терапії є запобігання або лікування апікального періодонтиту. На жаль, процедури очищення та формування негативно впливають на сильно змінну анатомію кореневих каналів. Наявність додаткових каналів повинна бути визнана, щоб уникнути неповного інструментування та збереження бактерій і їх токсинів, що може знизити ефективність лікування кореневих каналів. Тому знання внутрішньої анатомії зубів є передумовою для успішної ендодонтичної терапії (Vertucci, 1984).

Мезіальний корінь нижніх молярів зазвичай має 1 мезіобукальний (MBC) та 1 мезіолінгвальний (MLC) канали; однак в літературі також повідомлялося про інші анатомічні конфігурації (de Pablo, Estevez, Peix Sanchez, Heilborn, & Cohenca, 2010). У 1974 році , Баркер, Парсонс, Міллс та Вільямс (1974) та Вертуcci та Вільямс (1974) були першими авторами, які продемонстрували наявність додаткового та незалежного каналу в мезіальному корені нижніх молярів, використовуючи техніку очищення. Пізніше Померанц, Ейдельман та Голдберг (1981) представили всебічне in vivo дослідження, що описує його морфологію та клінічне управління. Відтоді кілька авторів повідомили про цю анатомічну варіацію, яка була названа проміжним каналом (Fabra-Campos,1989), мезіально-центральний канал (Наварро, Лузі, Гарсія, & Гарсія, 2007), третій мезіальний канал (Гольцман, 1997), додатковий мезіальний канал (Карапінар-Казандаг, Басрані, & Фрідман, 2010), та середній мезіальний канал (MMC) (Померанц та ін., 1981; Азім, Дойч, & Соломон, 2015; Бау та Уоллес, 2004; Бонд, Хартвелл, Доннеллі, & Портелл, 1988; Носрат, Дешен, Тордик, Хікс, & Фуа, 2015). У літературі ця анатомічна варіація була виявлена з частотою від 0.26% (Кім, Кім, У, & Кім, 2013) до 46.15% (Азім та ін., 2015).

В останні роки мікрокомп'ютерна томографія (мікро-КТ) набула все більшого значення в дослідженні твердих тканин в ендодонтії, оскільки вона пропонує відтворювальну 3D-техніку для оцінки анатомії кореневих каналів (Leoni, Versiani, Pécora, & Sousa-Neto, 2014; Ordinola-Zapata et al., 2013). Використовуючи цю технологію, Харріс, Боулз, Фок і МакКланахан (2013) виявили наявність більше ніж 2 каналів у будь-якій точці мезіального кореня у 8 з 22 нижніх молярів (36,3%). Наразі в ендодонтичній літературі бракує детального морфологічного опису анатомії ММК у нижніх молярах. Таким чином, метою цього дослідження було описати морфологічні аспекти ММК у нижніх перших молярах, зібраних з бразильської та турецької популяцій, використовуючи систему мікро-КТ.

Матеріали та методи

Після затвердження етичним комітетом (протокол #2013/145) було обрано 258 двокореневих нижніх молярів, зібраних з бразильської (n = 136) та турецької (n = 122) популяцій, які були відскановані на мікро-КТ пристрої (SkyScan 1172; Bruker-microCT, Контіх, Бельгія) при 100 кВ, 100 µA та ізотропному розмірі вокселів 9.9 µm. Стать та вік пацієнтів були невідомі, а зуби були видалені з причин, не пов'язаних з цим дослідженням. Процедура сканування виконувалася через 180◦ обертання навколо вертикальної осі, з кроком обертання 0.4◦, з використанням алюмінієвого фільтра товщиною 0.5 мм. Після реконструкції отриманих проекційних зображень у зрізи (NRecon v.1.6.9; Bruker-microCT) були отримані полігональні поверхневі представлення внутрішньої анатомії мезіальних коренів, що містять MMC (Рис. 1) (CTAn v.1.14.4; Bruker-microCT) та класифіковані відповідно до Pomeranz et al. (1981) на:

• Незалежні: три незалежні канали простягаються від пульпової камери до верхівки;
• Фін: у корональному третині отвір MMC з'єднується з отворами MBC та/або MLC за допомогою борозни, але мезіальні канали виходять з кореня в 3 окремих отворах;
• Конфлюентні: MMC виходить з пульпової камери, окремо або не окремо від інших мезіальних каналів, і з'єднується з MBC та/або MLC через поперечну анастомозу, міжканальні з'єднання або істмус під час свого шляху до апікального отвору.

Було розраховано кількість та відсотковий розподіл частоти різних конфігурацій кореневих каналів. Частота виникнення MMC у кожній популяції була статистично порівняна за допомогою тесту хі-квадрат з рівнем значущості, встановленим на 5% (SPSS v11.0 для Windows; SPSS Inc., Чикаго, IL, США). Крім того, були проведені наступні аналізи за допомогою програмного забезпечення CTAn v.1.14.4 (Bruker-microCT): (1) кількість, конфігурація (незалежна або злиття) та відстань отворів мезіальних каналів на 1.5 мм коронально до розгалуження; (2) довжина та глибина (в мм) злиття отворів; (3) мінімальний та максимальний діаметри (в мм) незалежних отворів; (4) ширина дентину (в мм) у бік розгалуження щодо отвору MMC; (5) відстань (в мм) від рівня отвору до злиття MMC з іншими мезіальними каналами; (7) об'єм (в мм³) MMC, MBC та MLC у мезіальних коренях з незалежною конфігурацією; та (8) кількість отворів.

Результати

Таблиця 1 підсумовує кількість та відсотковий розподіл частоти різних конфігурацій кореневих каналів у 48 нижніх перших молярах з MMC. Загалом, частота виникнення MMC становила 18.6% (48 з 258 нижніх перших молярів) і була значно вищою у бразильській (n = 30; 22.1%) порівняно з турецькою (n = 18; 14.8%) популяцією (p < 0.05). Злиттєва анатомія була найчастішою анатомічною варіацією, що становила 73.3% (n = 22) та 100% (n = 18) бразильських та турецьких молярів з MMC відповідно. Серед цієї групи зубів, істмус спостерігався у 29.2% зразків (n = 14). Незалежні (n = 3) та фінообразні (n = 4) анатомії спостерігалися лише у бразильських зразках, а також подвійний MMC (n = 1).

Таблиця 2 показує деякі морфологічні аспекти системи кореневих каналів нижніх перших молярів з MMC (n = 48). Загалом, більшість зразків мали 3 незалежні отвори (n = 26; 54.2%) та 3 апікальні отвори (n = 21; 43.8%). Наявність мезіальних борозен була більш поширеною у бразильських (n = 17; 56.6%) порівняно з турецькими (n = 5; 27.8%) молярами. Отвір MMC зливався з MBC (n = 10; 20.8%), MLC (n = 8; 16.7%) та з обома отворами MBC і MLC (n = 14; 8.3%) у 22 з 48 мезіальних коренів. У зразках з 3 незалежними отворами (n = 26; 54.2%), середній малий діаметр отворів MMC, MBC та MLC становив 0.16, 0.46 та 0.50 мм відповідно, тоді як великий діаметр становив 0.40, 0.71 та 0.78 мм відповідно. Загалом, діаметр отвору MMC був у 2–3 рази меншим, ніж у інших отворів. У зразках з злиттям каналів (n = 26; 54.2%), MMC зливався з MBC (n = 8; 16.7%), MLC (n = 4; 8.3%), або з обома MBC і MLC (n = 14; 29.2%) на своєму шляху в системі кореневих каналів. У мезіальних коренях з незалежною конфігурацією (n = 3; 6.3%), середній об'єм MMC, MBC та MLC становив 0.20 ± 0.10, 0.75 ± 0.28 та 0.88 ± 0.19 мм³ відповідно.

Рис. 2 ілюструє середні відстані та діапазон значень (в мм) між деякими анатомічними орієнтирами та ММЦ перших молярів нижньої щелепи. У зубах з конвергенцією отворів (n = 22; 45,8%), середня довжина та глибина мезіальної борозни становили 1.98 0.46 мм (діапазон 1.07–2.81 мм) та 1.54 ± 1.89 мм (діапазон 0.17–7.66) відповідно. Відстань (в мм) від отвору до конвергенції каналів варіювала від 1.43 до 8.02 мм. У зразках з незалежними отворами (n = 26; 54.2%), отвір ММЦ знаходився на тій же середній відстані від отворів МБЦ та МЛЦ, тоді як ширина дентину (в мм) у напрямку до фуркації відносно отвору ММЦ становила 1.33 ± 0.29 мм (діапазон 0.80–2.20).

Обговорення

Наявність третього каналу в мезіальному корені нижніх перших молярів, відомого як середній мезіальний канал (СМК), була виявлена у 20 ex vivo (Vertucci, 1984; Barker et al., 1974; Vertucci & Williams, 1974; Navarro et al., 2007; Karapinar-Kazandag et al., 2010; Harris та ін., 2013; Ahmed, Abu-Bakr, Yahia, & Ibrahim, 2007; Shahi, Yavari, Rahimi, & Torkamani, 2008; Çalişkan, Pehlivan, Sepetçiog˘lu, Türkün, & Tuncer, 1995; de Carvalho & Zuolo, 2000; Gulabivala, Aung, Alavi, & Ng, 2001; Sert, Aslanalp, & Tanalp, 2004; Villegas, Yoshioka, Kobayashi, & Suda, 2004; Peiris, Pitakotuwage, Takaha- shi, Sasaki, & Kanazawa, 2008; Al-Qudah & Awawdeh, 2009; Chen, Yao, & Tong, 2009; Gu et al., 2010; Gulabivala, Opasanon, Ng, & Alavi, 2002; Wasti, Shearer, & Wilson, 2001) (Таблиця 3) та 6 in vivo (Pomeranz et al., 1981; Fabra-Campos, 1989; Azim et al., 2015; Nosrat et al., 2015; Kim et al., 2013; Goel, Gill, & Taneja, 1991) (Таблиця 4) досліджень, що охоплюють більше 5220 мезіальних коренів. У більшості з цих досліджень використовувалися методи очищення та рентгенографії, а зареєстрована частота СМК коливалася від 0,82% до 37,5%. Безумовно, традиційні методологічні підходи в цих дослідженнях успішно використовувалися протягом багатьох десятиліть, надаючи корисну інформацію клініцистам про внутрішню анатомію зубів. Однак, в ендодонтичній літературі неодноразово обговорювалися вроджені обмеження, пов'язані з їхньою недостатньою точністю у виявленні додаткових каналів, що спонукало до пошуку нових методологій, які могли б потенційно перевершити анатомічні виклики, які демонструє людська зубна система. Тому, незважаючи на значну кількість інформації про СМК, яка була опублікована до сьогодні, дуже мало інформації існує щодо його морфології з використанням сучасної високоточнної неінвазивної методології, такої як система мікро-КТ, що використовувалася в даному дослідженні.

У цьому сценарії особливу увагу слід звернути на різні випадки MMC, про які повідомлялося в зазначених вище дослідженнях (0.82–37.5%), що було пояснено різноманітністю розміру вибірки, дизайну дослідження та/або расовими факторами (de Pablo et al., 2010; Nosrat et al., 2015; Kim et al., 2013; Walker, 1988; Sert et al., 2004; Al-Qudah & Awawdeh, 2009; Gu et al., 2010). Що стосується останнього, дослідження погоджуються, що етнічність є фактором, що сприяє анатомічним варіаціям, таким як кількість коренів, але не змогли продемонструвати жодного прямого зв'язку між етнічністю та конфігурацією системи кореневих каналів (de Pablo et al., 2010). Нещодавнє дослідження виявило значну різницю в частоті MMC між білими (12.2%) та небілими (29.4%) пацієнтами, але не щодо етнічності (Nosrat et al., 2015). У даному дослідженні значна різниця в частоті MMC у бразильській (n = 30; 22.1%) та турецькій (n = 18; 14.8%) популяціях свідчить про те, що MMC у перших молярах нижньої щелепи може бути пов'язана з расою. Варто зазначити важливий аспект при оцінці менш поширених анатомічних варіацій (Al-Qudah & Awawdeh, 2009), що є детальним морфологічним аналізом великої кількості перших молярів нижньої щелепи з MMC (n = 48), у порівнянні з попередніми анатомічними дослідженнями на цю тему (Таблиці 3 і 4). Однак бразильські та турецькі популяції можуть демонструвати генетичну варіабельність через співіснування кількох етнічностей. Тому ці результати слід сприймати з обережністю, оскільки для досягнення адекватної статистичної потужності для генетичної асоціації потрібні більші популяції з відомими етнічними походженнями (Hong & Park, 2012).

Деякі автори підтримують думку, що канали середнього мезіального каналу (MMC) можна легко виявити у пацієнтів молодшого віку, але їхня частота поступово зменшується з віком (Таблиця 4) (Pomeranz et al., 1981; Fabra-Campos, 1989; Azim et al., 2015; Nosrat et al., 2015; Kim et al., 2013; Goel et al., 1991). Також було висловлено припущення, що під час росту кореня сполучна пульпова тканина стискається через накопичення вторинного дентину, що призводить до утворення вертикальних дентинових перегородок всередині порожнини кореневого каналу, таким чином створюючи 3 мезіальних кореневих канали (Pomeranz et al., 1981; Peiris et al., 2008). Хоча, враховуючи, що ці гіпотези не були підтверджені експериментально, також можливо, що деякі з анатомічних варіацій, знайдених тут, такі як конгруентна анатомія без істмуса (Рис. 1), не є віковими змінами, а натомість є природними конфігураціями каналів.

У літературі описано 3 основні морфологічні аспекти ММК щодо його зв'язку з іншими основними кореневими каналами в мезіальному корені нижніх молярів, які класифікуються як незалежна, тонка та злиттєва анатомії (Pomeranz et al., 1981). З клінічної точки зору, ця система класифікації є дуже корисною; однак, вона має обмежену глибину, враховуючи величезну кількість варіацій в анатомії ММК (Рис. 1). Таким чином, у цьому дослідженні злиттєва анатомія була поділена на з або без істмуса. На жаль, обмеження традиційних інструментів у вивченні певних характеристик системи кореневих каналів схильні до широкого діапазону інтерпретацій (Peiris et al., 2008). Наприклад, у клінічній практиці тонка і глибока борозна може бути сплутана з додатковим кореневим каналом, що допомагає пояснити високу частоту ММК (37,5%), нещодавно повідомлену в in vivo дослідженні з використанням стоматологічного операційного мікроскопа (Azim et al., 2015). Таким чином, неінвазивна технологія мікро-КТ може дозволити розробку точних 3D моделей внутрішньої анатомії та допомогти в отриманні кількісних морфометричних даних, які неможливо отримати за допомогою традиційних методів, таких як очищення, рентгенографія або секційні техніки. Проте, як і будь-який інший методологічний підхід, технологія мікро-КТ також має обмеження: (i) процедури сканування та реконструкції займають значний час; (ii) техніка не підходить для клінічного використання; (iii) обладнання досить дороге; і (iv) складність технічних процедур вимагає високої кривої навчання та глибоких знань спеціалізованого програмного забезпечення.

Покращення в системах цифрової візуалізації також дозволило in vivo оцінку анатомії кореневих каналів за допомогою не руйнівних методів, таких як конусно-променева комп'ютерна томографія (КТ). КТ довела свою точність і точність як інструмент для виявлення додаткових каналів у порівнянні з традиційною періапікальною рентгенографією. Кім та ін. (2013) використали цю технологію для оцінки 1952 нижніх перших молярів від 976 пацієнтів і виявили лише 2 зуби з ММК (0.26%). Ця низька частота може бути пояснена тим, що системи КТ обмежені недостатньою просторовою роздільною здатністю та товщиною зрізу для виявлення більш складних анатомічних конфігурацій, в яких присутні тонкі розгалуження. На відміну від цього, мікро-КТ забезпечує кращу оцінку тонких анатомічних структур через можливість використання більшого часу експозиції та менших розмірів вокселів, ніж КТ під час процедур сканування. Однак на сьогоднішній день лише 2 ex vivo дослідження були спрямовані на оцінку частоти ММК у нижніх молярах за допомогою технології мікро-КТ. Гу та ін. (2010) оцінили 122 нижніх моляра з корінного китайського населення і виявили лише 1 зуб (0.82%) з 3 незалежними кореневими каналами в мезіальному корені, тоді як Гарріс та ін. (2013) повідомили про наявність ММК у 36.36% їхньої вибірки, що було вище, ніж у даному дослідженні (18.6%; 48 з 258 нижніх перших молярів); однак обмежений розмір вибірки (n = 22) того дослідження зменшує вплив результатів (Гарріс та ін., 2013).

Отвір MMC часто прихований дентиновим виступом медіальної сторони стінок пульпової камери, що ускладнює його виявлення (Karapinar-Kazandag et al., 2010). Щоб знайти отвір MMC, цей дентиновий виступ потрібно обережно видалити під кращим освітленням і збільшенням (Karapinar-Kazandag et al., 2010; de Carvalho & Zuolo, 2000), використовуючи ультразвукові наконечники (Kontakiotis & Tzanetakis, 2007) або довгі круглі борфрези (Nosrat et al., 2015). У даному дослідженні отвір MMC було виявлено в розвитку борозни між MBC та MLC у 22 зразках (45.8%). На відміну від літератури, в якій отвір MMC виявлявся ближче до MLC (Karapinar-Kazandag et al., 2010), тут спостерігалася вища частота злиття з MBC в обох популяціях (n = 10; 20.8%) (Таблиця 2). Клінічно, широке дослідження борозен між медіальними отворами було значним фактором для доступу до додаткових кореневих каналів (Karapinar-Kazandag et al., 2010; Azim et al., 2015). Однак, довжину (1.07–2.81 мм) та глибину (0.17– 7.66 мм) цієї борозни потрібно враховувати під час її обробки через малу товщину дентину в бік фуркації щодо отвору MMC (0.80–2.20 мм), що підвищує ризик перфорації кореня (Karapinar-Kazandag et al., 2010; Azim et al., 2015). Таким чином, було б доцільно, щоб клініцисти використовували менш конусоподібні інструменти під час підготовки MMC, щоб уникнути надмірного видалення дентину (Azim et al., 2015).

Відповідно до попередніх досліджень (таблиці 3 і 4), аналіз шляху MMC показав, що він зливається з іншими мезіальними каналами у високому відсотку зразків (73,3% і 100% бразильських та турецьких молярів нижньої щелепи відповідно), на відстані від рівня отвору, яка коливалася від 1,43 до 8,02 мм. Різноманітність морфологій каналів, що спостерігалися тут, також включала 1 моляр з подвійним MMC серед бразильських молярів. На сьогоднішній день досить багато досліджень повідомляли про цю анатомічну варіацію в мезіальному корені молярів нижньої щелепи (Goel et al., 1991; Kontakiotis & Tzanetakis, 2007).

У клінічній практиці, під час підготовки та дезінфекції незалежних та фінішних анатомій, це відносно просто, але розгалужені конфігурації каналів та міжканальні розгалуження, такі як у конглуентній анатомії, можуть ускладнити повне очищення системи каналу. Оскільки механічна інструментація цих ділянок є неможливою, наші зусилля повинні зосередитися на ефективній доставці та активації іригантів для досягнення належної дезінфекції (de Pablo et al., 2010; Gulabivala et al., 2001), уникаючи подальшої необхідності повторного лікування або хірургічного втручання. Якщо хірургія стає необхідною в коренях з ММК, природна анатомія змінюється, і додаткові анатомічні особливості, такі як недезінфікований істмус, поперечні анастомози, бічні з'єднання або численні фораміни, повинні бути враховані (Leoni et al., 2014). Таким чином, хірургічний мікроскоп (Karapinar-Kazandag et al., 2010; Azim et al., 2015; Nosrat et al., 2015; Kim et al., 2013; de Carvalho & Zuolo, 2000) та ультразвук (Reeh, 1998) допоможуть клініцистам краще візуалізувати апекс, включаючи всі канали та істмус у підготовку кореня, щоб забезпечити повне очищення та герметизацію системи кореневого каналу (Leoni et al., 2014).

Враховуючи обмеження даного дослідження, частота MMC була вищою у бразильських молярах. Конфігурація конгломерату була найпоширенішою анатомічною варіацією, тоді як незалежні та фінішні конфігурації, а також подвійний MMC, були виявлені лише у кількох зразках.

Автори: Марко Ауреліо Версіяні, Рональд Ордінола-Запата, Алі Келеш, Хатідже Алчин, Кловіс Монтейро Браманте, Ісус Джалма Пекора, Мануел Даміао Соуза-Нето

Посилання:

1. Çalişkan, M. K., Pehlivan, Y., Sepetçioğlu, F., Türkün, M., & Tuncer, S. S. (1995). Морфологія кореневих каналів постійних зубів у турецькій популяції. Журнал ендодонтії, 21, 200–204.
2. Ahmed, H. A., Abu-Bakr, N. H., Yahia, N. A., & Ibrahim, Y. E. (2007). Морфологія коренів та каналів постійних молярів нижньої щелепи у суданській популяції. Міжнародний журнал ендодонтії, 40, 766–771.
3. Al-Qudah, A. A., & Awawdeh, L. A. (2009). Морфологія коренів та каналів перших і других молярів нижньої щелепи у йорданській популяції. Міжнародний журнал ендодонтії, 42, 775–784.
4. Azim, A. A., Deutsch, A. S., & Solomon, C. S. (2015). Поширеність середніх мезіальних каналів у молярах нижньої щелепи після направленого проходження під високим збільшенням: in vivo дослідження. Журнал ендодонтії, 41, 164–168.
5. Barker, B. C., Parsons, K. C., Mills, P. R., & Williams, G. L. (1974). Анатомія кореневих каналів. III. Постійні моляри нижньої щелепи. Австралійський стоматологічний журнал, 19, 408–413.
6. Baugh, D., & Wallace, J. (2004). Середній мезіальний канал першого моляра нижньої щелепи: клінічний випадок та огляд літератури. Журнал ендодонтії, 30, 185–186.