Механическая обработка искривлённых корневых каналов: какие инструменты лучше сохраняют анатомию и снижают риск осложнений?

Механическая обработка искривлённых корневых каналов: какие инструменты лучше сохраняют анатомию и снижают риск осложнений?

Авторы: Тоока М. А., Манак Т. Н., Бутвиловский А. В.

Журнал: Современная стоматология, 2022, выпуск 1

Ссылка на оригинальный источник

Механическая обработка корневого канала — один из ключевых этапов эндодонтического лечения. От того, насколько полно и при этом безопасно удаётся сформировать канал, зависит возможность его дальнейшей медикаментозной обработки и полноценной обтурации.

Но чем сложнее анатомия корневого канала, тем менее предсказуемой становится работа.

Особенно это касается выраженно искривлённых каналов. Инструмент должен пройти по существующей траектории, обработать стенки и сформировать пространство для последующих этапов лечения — и при этом не создать ступеньку, не перфорировать стенку, не сломаться и не выпрямить естественный изгиб канала.

Именно поэтому выбор инструментов и последовательности их применения приобретает особое значение.

Авторы исследования сравнили четыре варианта инструментальной обработки — от классических ручных стальных файлов до машинных NiTi-систем.

Результаты оказались весьма показательными: различия обнаружились и в частоте осложнений, и во времени работы, и, что особенно важно, в способности инструментов сохранять исходную анатомическую форму искривлённого канала. 

Почему искривлённые каналы остаются сложной задачей?

Базовые принципы эндодонтического лечения со временем практически не меняются: необходимы тщательная механическая и медикаментозная обработка системы корневых каналов и её последующая полноценная обтурация.

Меняются прежде всего инструменты и технологии, позволяющие выполнить эти этапы более эффективно и предсказуемо.

Одной из причин осложнений после эндодонтического лечения авторы называют недостаточную механическую обработку системы корневых каналов, связанную в том числе с её сложной анатомией.

Корневой канал далеко не всегда представляет собой прямую и простую структуру. Он может иметь изгибы, ответвления, коллатерали и сложную пространственную конфигурацию. Именно искривление создаёт дополнительные трудности при инструментальной обработке.

По данным, приведённым авторами, успешность первичного эндодонтического лечения оценивается примерно в 80% по данным Европейской ассоциации эндодонтологии и в 53–80% по данным Американской эндодонтической ассоциации. 

Отсюда возникает практический вопрос: какой способ механической обработки позволяет пройти сложный искривлённый канал с минимальным риском осложнений и наименьшим изменением его исходной формы?

Почему исследование проводили на 3D-моделях?

Для ответа на этот вопрос исследователям требовались максимально стандартизированные условия.

Если сравнивать методы на удалённых естественных зубах, добиться полной идентичности анатомии невозможно: каждый канал будет иметь собственную длину, диаметр, расположение и степень кривизны.

Авторы пошли другим путём.

Они разработали собственную трёхмерную компьютерную модель зуба, а затем изготовили экспериментальные образцы на 3D-принтере Formlabs из прозрачной пластмассы Standard Clear — Formlabs Clear Resin.

Материал был выбран таким образом, чтобы по физико-механическим характеристикам имитировать и быть приближённым к дентину корня.

Всего изготовили 40 моделей, каждая из которых содержала четыре корневых канала.

Таким образом, исследование охватило:

40 моделей зубов → 4 канала в каждой → 160 исследованных корневых каналов.

У всех каналов были заранее заданы одинаковые исходные характеристики: размер апикального сужения 020 и конусность .02. 

Рисунок 1. Трёхмерная компьютерная модель зуба

На рисунке 1 показана созданная авторами цифровая трёхмерная модель зуба, которая использовалась в эксперименте.

Рисунок 2. Образцы моделей зубов, изготовленные для исследования

На рисунке 2 можно увидеть уже напечатанные прозрачные модели. Именно прозрачность материала позволяла визуально контролировать прохождение инструмента и возникающие осложнения.

Четыре способа обработки: что сравнивали?

Все 160 каналов разделили на четыре группы по 40 каналов.

Во всех случаях применялся принцип Crown-down: корневой канал последовательно раскрывался от коронковой части к апикальной.

Однако инструменты и последовательность их использования отличались. 

Группа 1 — классические стальные файлы

В первой группе использовали ручные стальные K-файлы K file M-ACCESS от размера 010 до 045. Мастер-файл — 025. Дополнительно применяли H-file M-ACCESS. То есть эта группа фактически представляла традиционный вариант ручной инструментальной обработки.

Группа 2 — Micro Opener + стальные файлы

Во второй группе перед ручной обработкой применяли инструмент Micro Opener 015.04 для обработки устья канала по предложенной авторами методике. После этого канал проходили теми же стальными K-файлами от 010 до 045, мастер-файлом 025 и дополнительно H-файлом.

Таким образом, группа позволяла проверить, изменится ли эффективность ручной обработки, если предварительно модифицировать доступ к каналу.

Группа 3 — PathFile + ProTaper

Здесь использовали машинные никель-титановые инструменты.

Последовательность включала: PathFile: 013 → 016 → 019;

ProTaper: SX → S1 → S2 → F1 → F2.

Инструменты применяли согласно методике производителя.

Группа 4 — ProGlider + Race

В четвёртой группе также использовали машинные NiTi-инструменты, но уже другую комбинацию: ProGlider + Race размеров:

010.04 → 020.02 → 025.02 → 020.04 → 025.04.

Обработка проводилась по оригинальной методике, предложенной авторами исследования. 

А каналы были действительно разной сложности

Просто сравнить четыре системы на одинаково лёгких каналах было бы недостаточно.

Поэтому каждую группу дополнительно разделили ещё на четыре подгруппы по 10 каналов, различавшихся по выраженности и локализации изгиба.

Авторы использовали собственный индекс степени кривизны корневых каналов — IМТ, учитывающий сразу два параметра:

• S — степень кривизны, то есть величину угла;
• L — локализацию изгиба — в цервикальной, средней или апикальной трети.

В исследовании использовали четыре варианта:

Таким образом, сложность постепенно возрастала: от относительно умеренного изгиба в средней трети до выраженной 55-градусной кривизны в апикальной трети. 

Это особенно важно при интерпретации результатов: авторы сравнивали не просто «какой файл быстрее», а как разные способы ведут себя по мере усложнения анатомии.

Что оценивали после обработки?

Авторы сосредоточились на трёх ключевых показателях.

1. Осложнения

Регистрировали:

• образование ступеньки;
• перфорацию стенки канала;
• фрагментацию инструмента.

2. Время обработки

Временные затраты оценивали только в тех случаях, когда обработка завершалась без осложнений.

3. Изменение формы канала

После механической обработки и удаления опилок в каналы без осложнений вводили рентгеноконтрастный гидроксид кальция с йодоформом, выполняли КЛКТ и повторно измеряли ангуляцию.

Это позволяло оценить, насколько инструментальная обработка выпрямила первоначально заданный изгиб канала.  И именно этот последний показатель особенно интересен: чем меньше изменение кривизны, тем лучше сохранена исходная анатомическая форма.

Какие осложнения встречались чаще всего?

Первый важный результат — наиболее распространённой проблемой оказалось отклонение инструмента от первоначального хода канала.

Оно было зарегистрировано в 23 из 160 каналов — 14,4%. Перфорации возникли в 6 каналах — 3,8%. Фрагментация инструментов — в 7 каналах, то есть 4,4%. Но куда интереснее распределение осложнений между четырьмя методиками.

Таблица 1. Осложнения при механической обработке

Таблица 1 наглядно показывает, насколько сильно результат зависел одновременно от выбранного способа и сложности канала. 

Ступенька: особенно заметная разница между системами

При использовании только стальных файлов — группа 1 — ступенька возникла в 12 из 40 каналов, то есть в 30% случаев.

Причём выраженность проблемы резко возрастала с увеличением кривизны.

В первых двух подгруппах ступенек вообще не было. При кривизне 45° — уже 3 случая из 10. А при наиболее сложной геометрии, 55° с изгибом в апикальной трети, ступенька появилась в 9 из 10 каналов — 90% случаев.

То есть при выраженном апикальном изгибе классическая ручная обработка в условиях этого эксперимента практически переставала быть предсказуемой. Во второй группе — Micro Opener + стальные файлы — ступенька возникла в трёх каналах. В третьей — PathFile + ProTaper — в восьми.

А вот в четвёртой группе ProGlider + Race не было зарегистрировано ни одного случая образования ступеньки. 

Перфорации: все случаи связаны со стальными файлами

Не менее показательны результаты по перфорациям. Всего их было шесть. И все шесть возникли при использовании стальных файлов. Пять из шести — в первой группе. При работе с NiTi-файлами ни одной перфорации зарегистрировано не было.  Это одно из наиболее заметных различий, полученных в эксперименте.

А вот от фрагментации не была застрахована ни одна группа

С поломкой инструмента ситуация оказалась другой. Фрагментации были зарегистрированы во всех четырёх группах.

Всего произошло семь случаев:

• группа 1 — 2;
• группа 2 — 1;
• группа 3 — 3;
• группа 4 — 1.

Статистически значимых различий между группами по этому осложнению авторы не обнаружили. 

Рисунок 3. Фрагментация инструмента

На рисунке 3 представлен один из экспериментальных случаев — поломка K-файла размера 020 в наиболее сложной четвёртой подгруппе первой группы. 

Если объединить все осложнения, картина становится ещё нагляднее

Авторы рассчитали общую частоту осложнений на один обработанный канал.

Получилось:

Таким образом, наибольшая общая частота осложнений наблюдалась при классической ручной обработке стальными файлами, а наименьшая — в группе ProGlider + Race. Различия между группами были статистически значимыми. 

Рисунок 4. Общая частота осложнений

Например, в четвёртой подгруппе частота осложнений достигала 1,0 на канал в группе 1, тогда как в группе 4 составляла всего 0,1.

Чем сильнее изгиб — тем выше риск

Исследование показало ещё одну закономерность. По мере перехода от первой подгруппы к четвёртой — то есть по мере увеличения сложности и степени кривизны — общая частота осложнений возрастала. Авторы оценили связь этого показателя с индексом кривизны IМТ и получили линейные тренды.

Рисунок 5. Связь кривизны канала и частоты осложнений

График особенно интересен тем, что наклон линий для четырёх способов обработки сильно различается.

Расчётные модели авторов показали: частота 1 осложнение на канал прогнозировалась:

• для группы 1 уже при IМТ ≥ 8;
• группы 3 — при IМТ ≥ 11;
• группы 2 — при IМТ ≥ 16;
• группы 4 — только при расчётном IМТ ≥ 55.

Последнее значение значительно выходит за диапазон исследованных в эксперименте каналов, поэтому его правильнее воспринимать именно как результат математической экстраполяции, а не как клинически проверенный порог. 

Сколько времени занимала обработка?

Второй большой блок исследования посвящён скорости работы. И здесь разница между ручными и машинными инструментами оказалась очень заметной.

Таблица 2. Временные затраты на механическую обработку

При использовании стальных файлов время обработки в первой подгруппе составляло медианно 10,5 минуты, а во второй — уже 14 минут.

При сочетании Micro Opener со стальными файлами:

• 25° — 11,5 минуты;
• 35° — 12,5 минуты;
• 45° — 14 минут;
• 55° — 15,5 минуты.

Для PathFile + ProTaper:

• 25° — 4 минуты;
• 35° — 5 минут;
• 45° — 6 минут.

Для ProGlider + Race:

• 25° — 5 минут;
• 35° — 5 минут;
• 45° — 6 минут;
• 55° — 7 минут. 

В некоторых подгруппах показатели времени отсутствуют — авторы специально не анализировали их из-за большого количества осложнений. Это касается третьей и четвёртой подгрупп первой группы и четвёртой подгруппы третьей группы. Анализ эффективности различных …

Машинная обработка оказалась в несколько раз быстрее

Разница особенно хорошо видна при прямом сравнении. При IМТ = 4 машинные системы позволили сократить время приблизительно в 2,1–2,9 раза по сравнению с ручными инструментами. При IМТ = 5 — в 2,5–2,8 раза.

При более сложных каналах:

• IМТ = 7 → машинная обработка была приблизительно в 2,3 раза быстрее;
• IМТ = 8 → примерно в 2,2 раза быстрее. 

Иными словами, преимущество машинных инструментов сохранялось не только на относительно простых, но и на выраженно искривлённых каналах.

Чем сложнее канал, тем больше времени требуется на его обработку. Независимо от выбранной методики исследователи увидели общую закономерность: чем выше индекс кривизны, тем больше времени требуется на механическую обработку.

Рисунок 6. Связь времени обработки и степени кривизны

Для групп 2 и 4 авторы обнаружили сильную прямую статистически значимую корреляцию между индексом кривизны и временем обработки: r=0,99 и r=0,95 соответственно. То есть сложность анатомии влияет на продолжительность препарирования при любом подходе — вопрос в том, насколько сильно.

Но скорость — ещё не самое интересное

Можно было бы остановиться на выводе, что машинные файлы работают быстрее и в некоторых группах вызывают меньше осложнений. Но авторы оценили ещё один крайне важный параметр: насколько сильно после препарирования изменилась первоначальная кривизна канала?

Современная концепция эндодонтической обработки предполагает максимальное сохранение исходной анатомии.

Если изначально искривлённый канал после обработки становится значительно прямее, это не обязательно является преимуществом. Напротив, сильное изменение траектории означает, что инструмент снимает дентин неравномерно и изменяет первоначальную геометрию.

Поэтому здесь действует обратная логика: чем меньше изменилась ангуляция — тем лучше была сохранена анатомическая форма канала. 

Что произошло с каналами после обработки?

И здесь различия между четырьмя группами оказались особенно выраженными.

При исходной кривизне 25°:

• стальные файлы — уменьшение кривизны на 46%;
• Micro Opener + стальные файлы — 42%;
• PathFile + ProTaper — 24%;
• ProGlider + Race — всего 8%.

При 35°:

• группа 1 — 31,4%;
• группа 2 — 24,3%;
• группа 3 — 17,1%;
• группа 4 — 7,1%.

В более сложных каналах также сохранялось преимущество четвёртой методики.

При 45° изменение составило:

• группа 2 — 28,9%;
• группа 3 — 26,7%;
• группа 4 — 13,3%.

При 55°:

• группа 2 — 30%;
• группа 4 — 12,7%. 

В целом: от 31–46% против 7–13%

Если объединить результаты для каналов с кривизной 25–55°, диапазоны изменения ангуляции составили:

• Группа 1, стальные файлы: 31,4–46,0%
• Группа 2, Micro Opener + стальные файлы: 24,3–42,0%
• Группа 3, PathFile + ProTaper: 17,1–26,7%
• Группа 4, ProGlider + Race: всего 7,1–13,3%

Именно четвёртая методика в условиях данного эксперимента лучше остальных сохраняла исходную кривизну канала. 

Таблица 3. Как менялась ангуляция после обработки

Например, после обработки каналов исходной кривизной 25° медианная ангуляция составляла:

• стальные файлы — 13,5°;
• Micro Opener + стальные файлы — 14,5°;
• PathFile + ProTaper — 19°;
• ProGlider + Race — 23°.

То есть в последней группе от исходных 25° было потеряно медианно всего 2°. А при исходной кривизне 55° после ProGlider + Race сохранялось медианно 48° — изменение составляло 7°. 

Это очень наглядно показывает, что речь идёт не просто о скорости прохождения канала, а о способности пройти его, не превращая естественную траекторию в более прямую.

Чем сильнее исходное искривление, тем сложнее сохранить форму

Однако даже наиболее щадящая методика не полностью устраняет влияние анатомии. Авторы установили, что с ростом индекса кривизны увеличивалось и изменение ангуляции после препарирования. Для четвёртой группы связь была сильной, прямой и статистически значимой: r=0,98; p<0,02.

Рисунок 7. Связь изменения ангуляции и степени кривизны

График показывает возрастающие тренды: чем сложнее исходная анатомия, тем выше вероятность, что механическая обработка в той или иной степени изменит первоначальную траекторию канала. 

Что в итоге оказалось наиболее эффективным?

Если рассматривать сразу три параметра — осложнения, время и сохранение анатомии, — наиболее интересные результаты в эксперименте продемонстрировала комбинация ProGlider + Race, использованная авторами по собственной методике.

Именно в четвёртой группе:

• не зарегистрировано ни одной ступеньки;
• не было ни одной перфорации;
• общая частота осложнений составила всего 0,03 на один канал;
• время обработки находилось примерно в диапазоне 5–7 минут в зависимости от сложности;
• изменение кривизны составляло всего 7,1–13,3%.

Фрагментация инструмента всё же произошла в одном случае, поэтому говорить о полном отсутствии риска нельзя. 

Почему результат с ProTaper оказался не таким однозначным?

Интересно, что использование машинных NiTi-инструментов само по себе ещё не гарантировало минимального числа осложнений.

В третьей группе — PathFile + ProTaper — общая частота осложнений составила 0,28 на канал, тогда как во второй группе, где использовали Micro Opener и ручные стальные файлы, — 0,13.

При этом PathFile + ProTaper значительно выигрывал по скорости и лучше сохранял анатомию канала по сравнению с полностью ручной обработкой.

То есть результаты исследования показывают важную вещь: нельзя сводить сравнение только к противопоставлению «ручные против машинных».

Имеет значение конкретная система, последовательность инструментов и методика её применения.

Что показало использование Micro Opener?

Вторая группа тоже заслуживает отдельного внимания. Предварительная обработка устья Micro Opener перед использованием стальных файлов позволила снизить общую частоту осложнений с 0,48 до 0,13 на канал по сравнению с классической ручной методикой.

Частота образования ступеньки снизилась с 30 до 10%. Перфорация была зарегистрирована только в одном случае против пяти случаев в первой группе. 

При этом по времени эта методика всё равно значительно уступала машинной обработке, а изменение кривизны оставалось выраженным.

Это позволяет предположить в рамках данного эксперимента, что улучшение доступа действительно способно сделать последующую ручную обработку более предсказуемой, однако полностью проблему обработки выраженно искривлённых каналов не решает.

Главные цифры исследования

Если собрать результаты в одну компактную таблицу, картина выглядит так:

*Время приведено для тех подгрупп, где оно анализировалось; некоторые значения отсутствовали из-за большого количества осложнений. 

Что это означает для эндодонтической практики?

Исследование хорошо демонстрирует сразу несколько закономерностей. Первая — анатомия имеет значение. По мере увеличения кривизны возрастали и частота осложнений, и время, необходимое для обработки. Более того, с увеличением исходной кривизны сильнее изменялась ангуляция после препарирования.

Вторая — скорость обработки и сохранение анатомии зависят от выбранной системы инструментов.

Машинные инструменты в исследовании позволяли значительно сократить время работы. Но разные машинные системы показывали неодинаковую частоту осложнений.

Третья — наиболее сложными для ручной обработки оказались выраженно искривлённые каналы. Особенно наглядный результат — 90% ступенек при ручной обработке стальными файлами каналов с 55-градусным апикальным изгибом.

И наконец, четвёртая — хороший результат нельзя оценивать только по тому, удалось ли пройти канал. Важно ещё и то, каким канал стал после прохождения.

Если его исходная анатомия существенно изменилась, инструментальная обработка уже не может считаться максимально щадящей.

Важное ограничение: это эксперимент in vitro

Здесь очень важно не сделать из результатов больше выводов, чем позволяют данные. Авторы проводили исследование не на пациентах и не на естественных удалённых зубах, а на стандартизированных 3D-печатных моделях. Это одновременно является сильной и слабой стороной работы.

Сильной — потому что исследователи получили практически одинаковые исходные условия и смогли напрямую сравнить четыре методики при строго заданной кривизне.

Слабой — потому что даже материал, приближенный по физико-механическим характеристикам к дентину, не является натуральным дентином, а стандартизированный искусственный канал не воспроизводит всего разнообразия реальной эндодонтической анатомии.

Сами авторы рассматривают работу именно как этап экспериментальной оценки методов перед проведением клинических исследований.  Поэтому вывод должен звучать не как «ProGlider + Race доказанно лучше для любого клинического случая», а значительно аккуратнее:в условиях данного in vitro исследования предложенная авторами методика ProGlider + Race продемонстрировала наименьшую частоту осложнений и лучшее сохранение исходной анатомии среди четырёх сравниваемых вариантов.

Выводы

Механическая обработка выраженно искривлённых корневых каналов остаётся одним из наиболее технически сложных этапов эндодонтического лечения.

Исследование на стандартизированных 3D-моделях показало, насколько сильно результат может зависеть от используемых инструментов и исходной геометрии канала. Наиболее частым осложнением стало отклонение инструмента от хода канала — 14,4% случаев. Фрагментация инструмента наблюдалась в 4,4%, перфорация — в 3,8%.

Причём все перфорации возникли при использовании стальных файлов, тогда как при работе с NiTi-инструментами в данном эксперименте их не зарегистрировали.

Машинная обработка позволила существенно сократить время препарирования: в зависимости от степени кривизны разница по сравнению с ручной обработкой достигала 2,1–2,9 раза.

Но, пожалуй, наиболее показательный результат касается сохранения исходной анатомии. При обработке каналов с кривизной от 25 до 55° уменьшение ангуляции составляло:

• 31,4–46,0% при классической работе стальными файлами;
• 24,3–42,0% при использовании Micro Opener со стальными файлами;
• 17,1–26,7% для PathFile + ProTaper;
• и всего 7,1–13,3% для ProGlider + Race.

Таким образом, четвёртая методика показала в эксперименте наиболее выраженную способность следовать исходной траектории искривлённого канала, одновременно обеспечивая низкую частоту осложнений и относительно небольшие временные затраты.

При этом работа ещё раз показывает: чем выше степень кривизны и чем ближе изгиб расположен к апикальной части, тем выше требования не только к инструменту, но и к выбранной последовательности обработки.

Поэтому задача современной эндодонтии — не просто расширить канал до необходимого размера. Гораздо важнее сделать это предсказуемо, безопасно и с максимальным сохранением его естественной анатомии.