simulação virtual
Abstract
Para investigar as diferenças no mínimo estimado restantes espessura de dentina (IDT) entre radiografias periapicais usando o paralelismo ea técnica de paralaxe, após a remoção simulada do instrumento quebrado a partir do canal mésio-vestibular (MB) do primeiro molar superior no modelo de simulação virtual. A medição 3D foi tomado como padrão de comparação.
Métodos
Trinta e seis primeiros molares superiores foram examinadas pelo micro-CT e reconstruídos como modelo 3-dimensional (3D). Um fragmento virtual de um instrumento foi criado dentro do canal MB no software. A remoção do instrumento quebrado foi simulado em ambos o conjunto de dados 3D e em 2D. Em seguida, os modelos de todos os espécimes foram submetidos a medições 2D e 3D para o valor mais baixo (RDT) em cada um. As diferenças nos valores entre o paralelismo e técnica radiográfica paralaxe eo valor 3D-RDT foram analisados com análise de duas vias de variância. O Coeficiente de correlação intraclasse (ICC) foi utilizado para avaliar a consistência das medições IDT entre os dois periapical radiográfica e técnicas e análise 3D.
Resultados Houve diferença significativa entre o valor do RDT obtida a partir da técnica do paralelismo e 3D -RDT. Não houve diferenças entre RDT obtidos a partir de paralaxe técnica (em ângulo) e 3D-RDT. O ICC de valores IDT entre técnica do paralelismo e medição 3D foram menores do que 0,75. ICC entre radiografias angulares e técnica 3D estava perto de 0,75. O ângulo horizontal ideal para a técnica de parallax foi de cerca de 21 °.
Conclusões
A técnica de simulação virtual pode fornecer informações valiosas sobre o benefício /risco antes da retirada de um instrumento quebrado. Radiografias paralelas superestimar a real permanecem espessura de dentina em canais mésio-vestibulares de primeiros molares superiores, enquanto que a técnica paralela daria uma estimativa mais próxima à espessura real em um ângulo de projecção de cerca de 21 °.
Palavras-chave
quebrado instrumento de simulação virtual Periapical radiografia restante dentina espessura fundo
preparo do canal radicular é uma etapa essencial do tratamento de canal com o objetivo de limpar e moldar os canais completamente. A introdução de rotary de níquel-titânio (NiTi) instrumentos endodônticos melhorou a eficácia do processo de comparação com ficheiros manuais de aço inoxidável [1], bem como aumentou a taxa de sucesso do tratamento [2]. Há uma preocupação sobre a separação de instrumento [3], que foi relatado para ocorrer com mais frequência no canal mésio-vestibular dos molares superiores e canal mesial dos molares inferiores, devido à sua curvatura do canal e anatomia complexa [4]. A presença de um fragmento quebrado impediria a completamente a limpeza e modelagem do sistema de canal radicular, e podem afetar o prognóstico a longo prazo do tratamento [5].
Ao considerar a retirada de instrumentos quebrados, o clínico deve avaliar a arriscar e considerar as possíveis complicações. A perda excessiva de dentina pode aumentar o risco de perfuração lateral ou fractura raiz [6]. A espessura da dentina remanescente (RDT) é provavelmente o fator mais importante que afeta a decisão de retirar o instrumento fragmento, como que contribui para a resistência à ruptura de raiz [7, 8]. Normalmente, o RDT é estimado em radiografias periapicais. De acordo com Lim e [8] da, a 200 a 300 um de espessura de dentina deve estar presente após a preparação, para suportar as forças de compactação durante a obturação para evitar perfuração ou fractura. Se RDT desce abaixo de um determinado valor, que seria arriscado tentativa de remoção do fragmento. Em vez disso, pode-se, em seguida, tentar ignorar o instrumento quebrado, ou para limpar /forma e preencher o canal da raiz até o fragmento [9]. Estudos anteriores geralmente seccionado o dente para medir a espessura da parede do canal na seção transversal [9-11]. Tal método é destrutivo, e as amostras não pode ser utilizado para estudos posteriores ou como o seu próprio controlo. Além disso, não é fácil comparar os resultados com outros relatórios, por causa da variabilidade da anatomia do canal radicular. Recentemente, a tomografia computadorizada-micro (micro-CT) ea técnica de simulação virtual fornecer aplicações promissoras na pesquisa endodôntico [12, 13]. Micro-CT é como um método não destrutivo que tem sido utilizado para investigar a três dimensões (3D) características morfológicas das raízes e canais. imagens tomográficas são digitalmente reconstruída em 3 dimensões [14]. 2-dimensionais (2D) radiografias simulados podem ser gerados a partir de dados micro-CT por uma técnica de fundição raio direto em software, sem tirar uma radiografia verdadeira [15-17]. Assim, pode-se medir e calcular a espessura da dentina de dados 3D micro-CT e as radiografias 2D simulado.
Embora as radiografias são amplamente utilizados em endodontia clínicos, eles não são precisos para determinar a anatomia real raiz, por causa da distorção e presença estruturas de sobreposição. Além disso, radiografia baseada em filme tem a limitação de ser projecção bidimensional de um objecto tridimensional [18]. Por exemplo, o processo zigomática tipicamente sobrepõe as raízes do primeiro molar superior. Assim, alguns detalhes sobre a anatomia da raiz podem ser mal interpretadas ou perdidas, que impedem a visualização da anatomia do canal radicular e quaisquer concavidades que possam estar presentes na superfície proximal da raiz. Isso pode comprometer o julgamento clínico, especialmente quando a decisão de remover instrumento quebrado está em causa. Há poucos relatos sobre a avaliação e cálculo da espessura da dentina antes da remoção de instrumento quebrado em primeiros molares superiores por meio radiográficos. O objetivo deste estudo foi avaliar os restantes dentina medições de espessura com base em paralelismo e paralaxe (ângulo) imagem radiográfica, contra tomografia 3D, após a remoção virtual de instrumentos quebrados do canal mesiovestibular dos primeiros molares superiores.
Métodos
Trinta e seis primeiros molares superiores foram selecionados a partir de uma coleção de dentes humanos extraídos a partir de uma amostra da população chinesa com base em ápices maduros sem reabsorção apical visível. Depois de compreensão e consentimento escrito foi obtido de pacientes, os dentes extraídos foram coletados pelo Hospital Oeste da China de Estomatologia de ensino e pesquisa. O presente estudo foi aprovado pelo Comitê do Hospital Oeste da China de Estomatologia de Ética, e os molares foram selecionados do banco de dentes do hospital. Estes dentes ultra-sons foram limpos e armazenados em timol até à sua utilização. Os dentes foram digitalizados por meio de um sistema de micro-CT (microCT-50, Scanco médica, Bassersdorf, Suíça) com um tamanho de voxel isotrópica de 30 um. Todos os dados digitalizados foram processados em um HP 6600 W estação de trabalho [Hewlett Packard, Palo Alto, CA] executando o Windows 7. O pacote
MeVisLab (www. MeVisLab. De /index) (MEVIS solução médica, Bremen, Alemanha ) foi utilizado, o que proporcionou um ambiente visual programa de fluxo de dados numa interface gráfica [19], para construir uma plataforma de simulação virtual para o canal mésio (MB) de todas as amostras. Os passos do fluxo de trabalho foram semelhantes às descritas em outro estudo [19], e incluiu os seguintes passos: (i) construir um conjunto de dados 3D a partir da imagem digitalizada molar superior; (Ii) um segmento apical 3 milímetros de comprimento de um tamanho de 25, cone 0,06 instrumento endodontia foi assumida para ter fracturado no canal MB e situado a 3 ou 5 mm abaixo do orifício; esta foi criada praticamente no modelo 3D reconstruído (Fig. 1b e c); (Iii) o modelo de dente foi feito rodar a diferentes ângulos usando o "módulo de RRC" para "isolar" a raiz mésio pela rotação do modelo de dente de modo que não foi sobreposta pela raiz palatal; e (iv) as imagens de raios-X simulado, quer em paralelo ou em ângulo (paralaxe), foram gerados para representar imagens radiográficas clinicamente obtidos com as técnicas, respectivamente (Fig. 2a-d). FIG. 1 uma reconstrução morfológica de um primeiro molar superior; b & amp; C tamanho 25 /0,06 instrumento de NiTi com 3 milímetros segmento apical assumida para ser fracturado no canal mésio em 3 mm e 5 mm de distância a partir do orifício do canal; d usando brocas Gates Glidden modificados para criar uma plataforma de teste e CPR ponta ultra-sônica para trepanação dentina uma distância 1,5 milímetro apical da parte coronal do fragmento em torno do fragmento; e o acesso ao fragmento a 3 mm; acesso f ao fragmento de 5 mm
Fig. 2 imagem de raios-X simulado pela técnica paralela e paralaxe quando o instrumento quebrado abaixo do orifício de 3 mm (a, c) e 5 mm (b, d) e medição de software ImageJ
simulação virtual da remoção do fragmento quebrado
os procedimentos clínicos foram simulados no pacote MeVisLab como se segue: em primeiro lugar, o modelo criado dente como na etapa (i) e (ii) acima. Em seguida, um Portas Glidden modificado brocas # 4 foi utilizado para preparar, de uma "plataforma de armazenamento temporário" até o aspecto coronal do pedaço fracturado; um dimensionadas e dimensionalmente imagem 3D correcta do instrumento foi inserido no modelo em softwares (ver Fig. 1d). Depois disso, pontas ultra-sônicas, (RCP número 7, Obtura-Spartan, Fenton, MO, EUA) foram utilizados para trepanação da dentina em torno do fragmento de 1,5 milímetros ao longo do fragmento (Fig. 1d) para permitir que o instrumento quebrado a "saltar para fora "do canal ou para recuperá-lo por meio de um sistema de remoção de instrumento micro-tubo (fig. 1). O requisito de espaço mais conservadora foi assumido neste processo simulado: o diâmetro da extremidade coronal do instrumento quebrado (Db) foi de 0,43 mm para o arquivo afunilada 0,06 e o diâmetro mínimo (D
C) do ultra-som RCP em 0.4 milímetros. Por conseguinte, teoricamente, o diâmetro da calha criado por a ponta ultra-sónica (D = D b + 2D C) foi de 1,23 mm. Um espaço cilíndrico deste diâmetro foi posicionado em torno do instrumento quebrado uing o "módulo SoTransformerDragger" de MeVisLab (Fig 1e e f.)
Os passos de simulação 2D da remoção do fragmento foram realizados em software ImageJ (http: //. ImageJ . nih. gov /ij /). Em primeiro lugar, radiodgraphs simulados foram gerados com uma técnica de fundição raio direto do conjunto de dados 3D. Então, um retângulo (4.5 mm x 1,23 milímetros & amp; 6,5 mm x 1,23 mm) que correspondia ao espaço para o acesso em linha reta foi definido na resultante paralelo e imagens de raios-x de paralaxe. Um espaço semelhante trépano (1,23 mm de diâmetro) foi criada por em torno do fragmento (Fig. 2).
Medição de espessura restante da parede do canal
Modelo conjunto de dados de cada dente, após o procedimento de simulação foi submetido a medição em 3D MeVisLab. As restantes medidas de espessura de dentina foram feitas a partir da parede do canal radicular para a superfície externa da raiz ao longo da raiz usando o "módulo SurfaceDistance 3D" do software. Estas distâncias foram armazenados nos nós para codificação de cores e análise. Um marcador 3D foi colocado sobre a superfície para permitir a visualização da espessura da dentina lá (Fig. 3). Um valor 3D-RDT foi obtido para cada dente. FIG. 3 imagem 3D com código de cores da distribuição da espessura de dentina residual em torno do espaço paralelo estreita na dentina radicular após criou uma plataforma de teste quando o instrumento colocado no canal mesiovestibular abaixo do orifício com 3 mm (a) e 5 mm (b) profundidade de a espessura da parede do canal 2D foi estimada em ambos o paralelismo (Pa-RDT) e radiografia de paralaxe no software ImageJ. O valor RDT foi tomada como a distância mínima a partir do lado do rectângulo a superfície externa da raiz (Fig. 2). A análise estatística
Os valores RDT foram submetidos a análise de duas vias da variância. Em seguida, o teste t 3Dunnett foi utilizado para identificar as diferenças de espessura entre RDT 3D radiográfico e real. O coeficiente de correlação intra (ICC) foi utilizado para avaliar a coerência entre as espessuras radiográficos e reais. O nível de significância foi estabelecido em p & lt; 0,05. Todas as análises foram realizadas um pacote estatístico (SPSS 21.0, SPSS Inc., Chicago, IL).
Resultados
Esta plataforma de simulação virtual pode proporcionar um ambiente seguro para o planejamento da retirada de um instrumento quebrado de forma interativa. A abordagem muitas vezes proposto foi seguido, isto é, através da criação de uma plataforma de armazenamento temporário e, em seguida, em torno do fragmento de Troughing. O espaço criado em tal processo foi simulado em ambos os conjuntos de dados 2D e 3D. RDT medições foram obtidas a partir de diferentes projecções radiográfico e de análise 3D; A média e desvios padrões foram deportados na Fig. 4. A Fig. 4 As médias e desvios padrão para RDT por diferentes métodos. 3D-RDT (= 3D permanecem espessura de dentina), Pa-RDT (= permanecem espessura de dentina obtidos a partir de técnica paralela), An-RDT (= permanecem espessura de dentina obtidos a partir de técnica angulados), verde e azul foram instrumento quebrado 3 mm e 5 mm abaixo do orifício (grupo 3 mm e grupo 5 mm)
Para o grupo com o fragmento 3 mm abaixo do orifício, o valor mínimo RDT obtido a partir paralelo técnica radiográfica (1058 ± 216 pM]) foi significativamente maior do que pelo paralaxe (dobrado) técnica (An-RDT) (606 ± 155 pM), bem como o 3D-RDT (581 ± 159 pM) (p & lt; 0,05). Para o grupo de 5 milímetros de profundidade, a An-RDT (389 ± 126 pM) foi apenas ligeiramente maior do que 3D-RDT (368 ± 159 pM). O PA-RDT era (895 ± 220 pM), cujo valor foi significativamente maior do que os dois primeiros (p & lt; 0,05). Considerando-se o efeito do local do fragmento, o RDT mínimo do grupo 3 mm de profundidade foi geralmente maior do que aquela com fragmentos situados mais profundas (5 mm abaixo do orifício) no canal. Não houve diferenças entre radiografia ângulo de paralaxe (An-RDT) eo valor 3D-RDT para ambos os locais (3 mm em comparação com 5 mm abaixo do orifício) do fragmento. Os valores de ICC de permanecer medições da espessura de dentina entre a técnica do paralelismo ea análise 3D foram 0,479 e 0,574 duas para os locais de fragmentos, respectivamente. Observou que ambos os valores foram menores do que 0,75. O ICC entre a análise 3D paralaxe-RDT e foram 0,721 e 0,667 para as duas localidades, o que valores estavam perto de 0,75.
O ângulo médio de rotação da técnica do paralelismo para obter uma radiografia de paralaxe imagem desimpedida da raiz mesiovestibular com foi 21,06 ± 4.34 °.
Discussão em uma recente pesquisa realizada no Reino Unido, 85,1% dos dentistas gerais e 94,8% dos endodontistas sofreram fratura de instrumentos endodônticos [20]. Instrumento fractura muitas vezes ocorre em canais estreitos e curvos, tais como o canal de mésio molares superiores [21, 22]. A remoção de um instrumento fraturado do canal da raiz é uma tarefa exigente. Suficiente alargamento do canal radicular coronal ao fragmento é essencial para a recuperação bem-sucedida. Normalmente, uma plataforma de armazenamento temporário coronal ao fragmento é preparado para permitir o acesso em linha reta e vista directa do fragmento sob o microscópio cirúrgico. Isto é seguido pela aplicação de pontas de ultra-sons. Se a aplicação direta de energia ultra-sônica não afrouxar o fragmento suficiente para removê-lo, então há uma necessidade de agarrar e recuperado o fragmento com alguma variante do micro-tubo [23].
Gao et al. [19] relatou que a estrutura do aplicativo, com base no MeVisLab freeware, permite a reconstrução e as medições de canal radicular e dentes examinadas pelo micro-CT 3D. A plataforma de simulação virtual pode fornecer um ambiente seguro para o planejamento para a remoção de instrumentos fraturados. radiografias digitais virtuais podem ser gerados a partir dos dados reconstruídos micro-CT. Isto permite uma avaliação dos restantes espessura da parede dentina, estimados por radiografias simples, com a medição da análise 3D que serve como padrão para comparação. A plataforma de software em 3 dimensões tem facilitado a simulação realista e avaliação de quaisquer alterações na espessura da dentina que ocorre nas raízes, se o procedimento clínico foram a ser executada. Esta plataforma também permite a comparação da espessura da parede da dentina obtido a partir de radiografias tiradas de diferentes ângulos. A técnica descrita no nosso presente estudo permite que cada raiz para servir como seu próprio controle e supera o problema da variação da amostra. A plataforma de simulação virtual fornece informações úteis e intuitiva em educação e pesquisa, com potencial para prolongar a situação clínica.
Durante a remoção de qualquer instrumento quebrado, redução de dentina deve ser feito com cuidado para evitar perfuração radicular. Assim, o planejamento do tratamento deve incluir uma avaliação do risco. O médico tem de avaliar as opções de qualquer tentativa de retirar o fragmento, ignorando-lo, ou deixar o fragmento quebrado no interior do canal radicular. A decisão é muitas vezes baseada em informação sobre a espessura da parede do canal radicular, especialmente quando fractura raiz ou perfuração é para ser evitado. O risco de os dentes tratados endodonticamente à fratura aumenta proporcionalmente à quantidade de dentina removida [7]. A relação direta existe entre permanecer espessura de dentina e da força da raiz [24-26]. Assim, a preservação da dentina som é muito importante durante a remoção do instrumento quebrado. Em estudos anteriores, os dentes foram seccionados a um ou vários níveis selecionados de raiz com medidas feitas em 2D em secções transversais [11, 27]. Inevitavelmente, algumas partes da raiz foram destruídos durante o corte e não puderam ser avaliadas. No presente estudo, todos os níveis da raiz foram examinados numa plataforma virtual que também permitiu a quantificação da espessura da parede radicular Se foi feita uma tentativa para o instrumento quebrado. As imagens podem ser para facilitar a visualização do resultado após estas manipulações de perfuração e Troughing foram realizadas no dente com código de cores.
Pode-se argumentar que a tomografia computadorizada de feixe cônico (CBCT) é uma técnica precisa e não invasiva que pode ser aplicado na situação clínica. No entanto, deve ser considerado o custo e dose de radiação ao doente. radiografia periapical é provável que se mantenha como a ferramenta mais importante na prática clínica, que é um compromisso quando dentina informações espessura está em causa. Raiden et ai. [18] e Souza et al. [28] avaliaram a preparação de pós em pré-molares usando radiografias paralelismo (buco-lingual), e concluíram que as radiografias periapicais após superestimar a espessura real da parede do canal radicular. Nosso presente estudo apoiou a constatação de que em paralelo técnica radiográfica seria superestimar o RDT real. Por outro lado, a técnica de paralaxe parece dar uma estimativa mais perto ou mais preciso do RDT real. Como a raiz pode apresentar aparência diferente no ângulo de projeção variada, a forma projetada e curvatura da raiz mesiovestibular poderia influenciar a medição em uma radiografia periapical. Quando o feixe atravessa o dente a um certo ângulo (como em uma técnica do paralelismo), o dente parece desfocada na radiografia. Assim, pela angulação do feixe, a forma e a concavidade da raiz mésio pode ser mais bem visualizada. Isto reflecte-se nos resultados que o filme em ângulo (técnica de parallax) produziu medição de espessura que está perto, mas ainda um pouco maior do que o real 3D-RDT. Ele pode estar relacionado com a presença de concavidades na superfície distal (ou furca) da raiz mesiovestibular dos primeiros molares superiores que não eram visíveis radiograficamente e, assim, escondiam a verdadeira distância entre a superfície externa da raiz e da parede do canal radicular. Simplificando, radiografias simples fornecer uma estimativa demasiado optimista da espessura da parede do canal dentina radicular sobre o aspecto furca da raiz mesiovestibular. Usando uma técnica de parallax ajudaria a reduzir a discrepância na estimativa de espessura para avaliação de risco.
Para o RDT real, o coeficiente de variação foi de 0,034 e 0,049 nos dois grupos fragmento de localização (3 e 5 mm). Quando este coeficiente era pequeno, esse valor TPI não seria elevado [29]. Os valores do CCI de medição RDT entre radiografia de paralaxe e análise 3D estavam perto de 0,75 no presente estudo, sugerindo que a técnica de parallax pode proporcionar uma melhor previsão da espessura verdade. As espessuras estimadas a partir destes dois métodos estão mais próximos uns dos outros, e foram significativamente diferentes dos que se obtém a partir das radiografias de paralelismo. Assim, uma radiografia angular devem ser tomadas quando uma tentativa de remover o instrumento quebrado a partir do canal MB de molar superior está contemplada.
Alterar a angulação da fonte de radiação pode ajudar a determinar a presença de raiz ou tira de perfuração [30] , raízes suplementares, a localização de pathosis perirradicular, e outras estruturas anatómicas. As radiografias de paralaxe pode evitar o problema da sobreposição de estruturas até certo ponto. Por exemplo, o melhor ângulo iria mostrar a raiz MB claramente, separar da raiz disto-vestibular e palatal. No presente estudo, este ângulo horizontal compensados foi de cerca de 21 °. Este pode ser um guia para o radiologista ou médicos, quando confrontados com um instrumento quebrado em tal situação. Morfologicamente, a anatomia da raiz MB do primeiro molar superior foi complexo, com uma alta incidência de canais MB2, istmos, canal acessório, delta apical e ciclo [31]. curvaturas do canal radicular são mais pronunciadas no canal MB, no qual ocorre a maioria dos casos de instrumento de fratura. Na parte coronal, o furca [isto é, distal] parede do MB raiz é bastante fina e, muitas vezes, é muito mais fina do que a parede mesial a nível semelhante [32]. Percebendo que as radiografias intra-orais vai superestimar o RDT seria útil para os médicos a tomar decisões durante os procedimentos clínicos; a técnica de paralaxe é mais preciso do que em paralelo com a técnica, a este respeito.
Conclusões Em conclusão, com base na plataforma de simulação virtual, o restante mínima espessura da dentina depois de tentativa de retirada de um instrumento fractura foi afectada pelo ângulo de projecção, a posição do instrumento fracturado. Houve um alto risco de perfuração no terço médio do canal mésio-vestibular do primeiro molar superior. Embora os resultados de modelos de simulação virtuais não podem sempre completamente extrapolar para a situação in vivo /paciente, eles podem fornecer informações valiosas sobre o benefício /risco antes da retirada de um instrumento separado. Para avaliar o RDT durante remove instrumento quebrado em primeiros molares superiores, radiografias paralelas superestimar real permanecem espessura de dentina e técnica angulados foram significativamente mais preciso do que técnica paralela quando o ângulo foi de 21 °. Ele fornece informações de referência para endodontists e radiologistas
abreviações
RDT:.
Permanecer espessura de dentina
MB:
mesiovestibular
3D: Sims 3-dimensional
ICC:
coeficiente de correlação intra-classe
NiTi :
níquel-titânio
Micro-CT:
tomografia computadorizada Micro-
Pa-RDT:
Remain espessura de dentina obtidos a partir de técnica paralela
An-RDT:
Permanecer espessura de dentina obtidos a partir de técnica angulados
CBCT:
Cone beam tomografia computadorizada
Declarações
Agradecimentos
Este estudo foi apoiado pela National Science Foundation Natural da China (No. 81200781 e No.11272226). Os autores negam quaisquer conflitos de interesse relacionados com este estudo.
Competindo interesses
Os autores declaram que não têm interesses conflitantes. Contribuições
dos autores
QY efectuou os estudos, realizou a análise estatística e redigido o manuscrito. YG concebeu o estudo, DM e XD participou de sua elaboração e coordenação. GC e YS forneceu orientação clínica e ajudou a redigir o manuscrito. Todos os autores leram e aprovaram o manuscrito final.
