マイクロCTを用いた根管腔の灌流領域の3Dマッピング

3D mapping of the irrigated areas of the root canal space using micro-computed tomography.

抄録

目的:

本研究の目的は、マイクロコンピューテッドトモグラフィー（マイクロCT）を用いて根管腔内の潅注剤散布性をマッピングする手法を導入することである。

OBJECTIVES: The aim of this study was to introduce a methodology to map irrigant spreadability within the root canal space using micro-computed tomography (micro-CT).

材料と方法:

VertucciのⅠ型とⅡ型の根管形態を有する下顎大臼歯を選択し、治療前（S1）、グライドパス後（S2）、根管準備後（S3とS4）の1歯につき19.5μmの等方解像度で4回のスキャンを行った。S2およびS4の段階では、造影剤（CS）を使用して根管を灌流した。根管に触れた部分と触れていない部分の表面積、潅注液のない部分の体積、およびCSが占める体積の割合を算出した。CSと2.5% NaOClの密度、表面張力、拡散パターンも評価した。

MATERIALS AND METHODS: Mandibular molars presenting Vertucci's types I and II canal configurations were selected, and four scans using isotropic resolution of 19.5 μm were accomplished per tooth: prior to treatment (S1), after glide path (S2) and after root canal preparation (S3 and S4). A contrast solution (CS) was used to irrigate the canals at stages S2 and S4. The touched and untouched surface areas of the canals, the volume of irrigant-free areas and the percentage volume occupied by the CS were calculated. Density, surface tension and the spread pattern of the CS and 2.5% NaOCl were also evaluated.

結果:

タイプ I の中歯根では、S2 から S4 の調製ステップにかけて自由灌流領域の割合が増加したが、遠位根とタイプ II の中歯根では自由灌流領域の減少が観察された。CSを使用することで、潅注液に触れた表面積と潅注液が占める根管容積を定量化することができた。CSと2.5% NaOClの密度（g/mL）と表面張力（mN/m）は、それぞれ1.39と47.5、1.03と56.2であった。さらに、模擬根管環境におけるCSと2.5% NaOClの同様の拡散パターンが観察された。

RESULTS: In the type I mesial root, there was an increase in the percentage volume of free-irrigated areas from S2 to S4 preparation steps, whilst in the distal roots and type II mesial root, a decrease of irrigant-free areas was observed. The use of CS allowed the quantification of the touched surface area and the volume of the root canal occupied by the irrigating solution. Density (g/mL) and surface tension (mN/m) of the CS and 2.5% NaOCl were 1.39 and 47.5, and 1.03 and 56.2, respectively. Besides, a similar spread pattern of the CS and 2.5% NaOCl in a simulated root canal environment was observed.

結論:

本研究は、根管形成のさまざまな段階における潅注液のマッピングのための新しい方法論を導入し、潅注液の拡散および潅注液のない領域のin situでの体積定量および定性的評価に有用であることを証明した。

CONCLUSIONS: This study introduced a new methodology for mapping the irrigating solution in the different stages of the root canal preparation and proved useful for in situ volumetric quantification and qualitative evaluation of irrigation spreading and irrigant-free areas.

臨床的意義:

マイクロCT技術は、根管腔の最適な洗浄・消毒条件を予測するために、さまざまな潅注剤および供給システムによる洗浄効果に関する包括的な知識を提供する可能性がある。

CLINICAL RELEVANCE: Micro-computed tomographic technology may provide a comprehensive knowledge of the flush effectiveness by different irrigants and delivery systems in order to predict the optimal cleaning and disinfection conditions of the root canal space.