Fatores associados à acurácia diagnóstica de fraturas radiculares verticais completas e incompletas

Abstract

As fraturas radiculares verticais (FRVs) são fraturas completas ou incompletas que ocorrem no sentido longitudinal, e afetam principalmente dentes com tratamento endodôntico, e pinos intrarradiculares. O diagnóstico dessas condições é especialmente desafiador quando os fragmentos apresentam mínima separação, como nas FRVs incompletas. Esta tese é constituída por três estudos. O primeiro deles teve como objetivo desenvolver um método para indução de FRVs incompletas em dentes humanos extraídos, para futuras pesquisas laboratoriais. O segundo estudo objetivou analisar a acurácia diagnóstica da tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC) na detecção de FRVs completas e incompletas em dentes com diferentes materiais intracanais, e avaliar a influência da utilização do filtro Blooming Artifact Reduction (BAR) do software e-Vol DX (CDT Software) sobre a acurácia diagnóstica. O terceiro estudo consistiu em uma revisão sistemática e meta-análises, para identificar os fatores associados à acurácia diagnóstica de FRV, em estudos in vitro. No primeiro estudo, dentes humanos extraídos foram inspecionados com magnificação e transiluminação para excluir dentes previamente fraturados. Após a seleção, 35 dentes tiveram suas coroas removidas e os canais preparados. FRVs incompletas foram induzidas nos espécimes pela introdução de uma cunha metálica personalizada no interior do canal radicular, sob velocidade de 5mm/min e força de 2kN, em máquina de ensaios universal. Os espécimes foram inspecionados sob magnificação de 20× e transiluminação para determinação da presença e características das fraturas. A taxa de sucesso na obtenção de FRV incompletas foi avaliada. No segundo estudo, 20 dentes foram selecionados. As coroas foram removidas, e os canais radiculares preparados. TCFCs foram realizadas no aparelho Prexion 3D, com os seguintes parâmetros: 90 kVp e 4 mA, voxel de 0.09 mm3 e FOV (Field-of-view) de 5×5 cm. Para avaliar a influência dos materiais intracanais, as imagens foram obtidas com os canais vazios, e na presença de cone de guta-percha, pino de fibra de vidro, e pino metálico. As imagens foram obtidas com os raízes íntegras, e com FRV incompleta e completa. As imagens foram analisadas no software e-Vol DX inicialmente sem a utilização do filtro BAR, e depois da aplicação do filtro. Foram calculadas a área sob a curva (AUC) ROC, acurácia, sensibilidade e especificidade. Na revisão sistemática, as bases de dados PubMed, Embase, Scopus, Web of Science, e Lilacs, foram consultadas. A análise qualitativa foi realizada com a ferramenta QUADAS-2. As meta-análises foram realizadas utilizando-se o modelo bivariado de efeitos randômicos para determinar a sensibilidade e especificidade sumárias. A influência dos fatores de confusão sobre a acurácia diagnóstica foi investigada por modelos de meta-regressão. Os resultados do primeiro estudo mostraram que o método apresentou alta eficiência, induzindo com sucesso FRV incompletas em todos os espécimes analisados. No segundo estudo, a utilização do filtro BAR não alterou a acurácia diagnóstica de FRVs completas ou incompletas. Os materiais intracanais também não apresentaram influência sobre os valores diagnósticos. As FRV incompletas apresentaram diminuição da AUC, acurácia e sensibilidade, em comparação as FRV completas. A revisão sistemática identificou 85 estudos, dos quais 18 apresentaram baixo risco de viés, 22 risco moderado, e 45 alto risco de viés. Foi identificado que a TCFC apresenta maior sensibilidade para a identificação de FRVs completas. A presença de pinos metálicos afeta significativamente o diagnóstico de FRV. Tamanhos de voxels menores aumentaram a acurácia diagnóstica em dentes com pinos metálicos. Em conclusão, o método desenvolvido apresentou-se altamente eficaz para indução de FRV incompletas. Novas estratégias de diagnóstico devem ser desenvolvidas para favorecer o diagnóstico de FRV incompletas, especialmente em dentes com pinos metálicos.

Abstract: Vertical root fractures (VRFs) are complete or incomplete fractures that occur longitudinally and affect mainly teeth with endodontic treatment and intracanal posts. The diagnosis of VRFs is especially challenging when the fragments present minimal separation, as in incomplete fractures. This Ph.D. thesis is composed of three studies. The first study aimed to develop a method to induct incomplete VRFs in human-extracted teeth, for future laboratory investigations. The objective of the second study was to analyze the diagnostic accuracy of cone-beam computed tomography (CBCT) in the detection of complete and incomplete VRFs, in teeth with different intracanal materials. Also, analyze the influence of the Blooming Artifact Reduction (BAR) filter from the software e-Vol DX (CDT Software). The third study was a systematic review and meta-analysis, to identify the factors that might be associated with the diagnostic accuracy of VRFs, using in vitro studies. In the first study, human-extracted teeth were inspected under magnification and transillumination to exclude previous fractures. After selection, 35 teeth had their crowns removed, and the root canals were prepared. Incomplete VRFs were induced in the specimens using a customized conical wedge inside the root canals, under 5 mm per minute, and 2 kN, in a universal testing machine. The specimens were inspected under ×20 magnification and transillumination to identify the presence of fractures, and their characteristics. The success rate of achieving incomplete VRFs was assessed. In the second study, 20 teeth were selected. The crowns were removed, and the root canals were prepared. CBCT scans were taken with the Prexion 3D device, with the following parameters: 90 kVp and 4 mA, 0.09 mm3 voxel, and 5×5 cm field-of-view. To evaluate the influence of the intracanal materials, the CBCT scans were acquired with empty root canals, and with gutta-percha cones, fiberglass posts, and metallic posts. The images were obtained with sound roots, and roots with incomplete and complete VRFs. The images were analyzed in the e-Vol DX software, without the BAR filter initially. Then, the images were reanalyzed with the BAR filter. The area under the curve (AUC) ROC, accuracy, sensitivity, and specificity were calculated. In the systematic review, the scientific databases PubMed, Embase, Scopus, Web of Science, and Lilacs were accessed. The qualitative analysis was accomplished with the QUADAS-2 tool. The meta-analyses were performed using the bivariate model, with random effects, to verify the summary sensitivity and specificity. The influence of confounding factors was investigated with meta-regression models. The results of the first study showed high effectiveness, successfully inducing incomplete VRFs in all analyzed specimens. The second study demonstrated that the BAR filter application did not alter the diagnostic accuracy of VRF complete or incomplete. The intracanal materials also did not impact the diagnostic values. The incomplete VRFs presented lower AUC, accuracy, and sensitivity, in comparison with the complete VRFs. The systematic review detected 85 studies. Among the included studies, 18 presented a low risk of bias, 22 a moderate risk, and 45 presented a high risk of bias. It was identified that CBCT presented high sensitivity for the detection of complete VRFs. The presence of metallic posts significantly affected the diagnosis of VRFs. Smaller voxel sizes improved diagnostic accuracy for teeth with metallic posts. In conclusion, the reported method presented high effectiveness for the induction of incomplete VRFs. New diagnostic strategies must be developed to improve the diagnosis of incomplete VRFs, especially in teeth with metal posts.