Aplicação de diferentes métodos de análise de imagens para pesquisa em Endodontia: tomografia computadorizada de feixe cônico, micro-CT e nano-CT

Abstract

Imagens tridimensionais são amplamente utilizadas na endodontia para avaliação de técnicas e materiais endodônticos, além de diagnóstico, planejamento e proservação. O objetivo deste estudo foi avaliar diferentes etapas do tratamento endodôntico usando microtomografia computadorizada (micro-CT) e nanotomografia computadorizada (nano-CT), além da avaliação de estruturas endodônticas pequenas por meio de diferentes aparelhos de tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC). Publicação 1 – Avaliou a influência do tamanho do voxel em análise do preparo do canal radicular por micro-CT. Imagens de micro-CT usando diferentes tamanhos de voxel não influenciaram os resultados de aumento de volume e avaliação de debris. Porém, as imagens a 5 µm mostraram maior acurácia para avaliar a porcentagem de superfícies não instrumentadas. Publicação 2 – Avaliou a influência do tamanho do voxel do micro-CT na detecção de microtrincas dentinárias. Diferentes tamanhos de voxel influenciam a análise de microtrincas por micro-CT. Análises a 5 μm mostraram que o preparo do canal radicular com HyFlex EDM aumentou a presença de microtrincas no terço médio. Publicação 3 – Avaliou a influência do tamanho do voxel de micro-CT na avaliação de debris. Os tamanhos dos voxels avaliados não tiveram impacto significativo na análise de debris. Publicação 4 –Investigou a capacidade de preenchimento de Bio-C Sealer em comparação com AH Plus usando diferentes métodos de segmentação e tamanhos de voxel em imagens de micro-CT. Bio-C Sealer mostrou capacidade de preenchimento similar ao AH Plus. Segmentação visual e automática podem ser aplicadas a imagens de micro-TC com tamanhos de voxel de 5 a 20 µm para análise do preenchimento de cimentos com radiopacidade adequada. Publicação 5 - Avaliou a influência do cimento endodôntico na remoção do material obturador, bem como a eficácia do XP-endo Finisher e PDL 50/.01 como protocolo de retratamento complementar. A remoção do AH Plus foi menor do que no Bio-C. PDL 50/.01 e XPendo Finisher proporcionaram maior remoção de materiais obturadores no terço apical após o retratamento. Publicação 6 - Investigou a influência do tamanho do voxel na avaliação por micro-CT da remoção de material obturador remanescente. Os tamanhos dos voxel utilizados não influenciaram nas análises de material obturador residual. Publicação 7 – Classificou dez dispositivos de TCFC de acordo com a detecção de estruturas endodônticas finas. As tarefas endodônticas avaliadas foram dependentes do dispositivo de TCFC, e sua detecção foi influenciada pela presença de metal. Publicação 8 - Avaliou a influência dos protocolos de TCFC e a presença de metal na visualização de trincas radiculares e estruturas anatômicas endodônticas pequenas. A capacidade das imagens de TCFC para análise de trincas é altamente limitada e restrita. Estruturas anatômicas endodônticas pequenas são melhor visualizadas com um protocolo com FOV pequeno e alta resolução, desde que não haja objetos de alta densidade na região de interesse. Publicação 9 - Avaliou a influência do alargamento foraminal na formação de microtrincas e transporte apical em canais radiculares com curvatura apical. O alargamento foraminal promoveu novas microtrincas, não observadas no grupo controle. Maior transporte apical foi observado quando o alargamento foraminal foi realizado.

Three-dimensional images are widely used in endodontics, both in the evaluation of endodontic techniques and materials and in diagnosis, planning and prognosis. The aims of this study was to evaluate different steps of endodontic treatment using computed microtomography (micro-CT) and computed nanotomography (nano-CT). Additionally to verify the capacity of 10 cone beam computed tomography (CBCT) devices to visualize small endodontic structures. Publication 1 – Assessed the influence of micro-computed tomography (micro-CT) voxel size on evaluation of the root canal preparation. Micro-CT images using different voxel sizes did not influence the results of volume increase and debris evaluation. However, images at 5 µm showed greater accuracy to evaluate the percentage of uninstrumented surfaces. Publication 2 - Assessed the influence of micro-CT voxel size on dentinal microcrack detection. The voxel size may influence the detection of dentinal microcracks. HyFlex EDM caused even more microcracks to develop in the middle third, detectable only by visualization of images made at 5 μm voxel size. Publication 3 – Assessed the influence of micro-CT voxel size on the evaluation of debris accumulation. The voxel sizes evaluated did not have a significant impact on the analysis of accumulated debris. Publication 4 – Investigated the filling ability of Bio- C Sealer in comparison with AH Plus using different segmentation methods and voxel sizes in micro-CT images. Bio-C Sealer had appropriate filling ability. Visual and automatic segmentation can be applied to micro-CT images with voxel sizes from 5 to 20 µm to evaluate the filling of sealers with adequate radiopacity. Publication 5 - Assessed the influence of root canal sealers on filling material removal during endodontic retreatment, as well as to compare the efficacy of XP-endo Finisher and ProDesign Logic 50/.01 as supplementary retreatment protocols. The removal of AH Plus was more difficult than in Bio-C. PDL 50/.01 and XP-endo Finisher provided greater removal of filling materials in the apical third after retreatment. Publication 6 - Investigated the influence of micro-CT voxel size on assessment of remaining filling material. The voxels sizes used (5, 10 and 20 µm) did not influence the analyzes of residual filling material in both sealers evaluated. Publication 7 – Classified ten CBCT devices, by using a ranking model, according to the detection of fine endodontic structures. The evaluated endodontic tasks were CBCT device-dependent, and its detection was influenced by the presence of metal. Publication 8 – Assessed the influence of CBCT scanning protocols and the presence of metal on the visualization of root cracks and fine endodontic anatomical structures. The capacity of CBCT images for visualizing cracks is highly limited and restricted to certain devices and protocols in the absence of metal. Fine endodontics structures were better visualized with a small FOV high-resolution protocol as long as there were no high-density objects in the region of interest. Publication 9 - Evaluated the foraminal enlargement and its influence on microcrack formation and apical transportation in root canals with apical curvature. The foraminal enlargement promoted new microcracks, not observed in the control group. Higher apical transportation was observed when foraminal enlargement was performed.