Materiale og metode

Regional Komite for medisinsk og helsefaglig forskning (REK vest) vurderte prosjektet som ikke godkjenningspliktig (søknadsnummer: 476156).

Seleksjon av ekstraherte tenner

Ekstraherte fortenner fra under- og overkjeve ble montert i voks (12 tannbuer med 12 tenner i hver kjeve) (figur 1A). Hver tannbue inneholdt én forsøkstann. Åtte forsøkstenner hadde kalsifiserte rotkanalsystem og fire forsøkstenner hadde fiberstift. Forsøkstennene ble visuelt inspisert, og apikalrøntgen ble tatt i to plan. Inklusjonskriterier var én-rotige tenner uten metallrestaureringer og med synlig rotkanal minst 2 mm under emalje-sementgrensen (figur 1B). Forsøkstenner med fiberstift ble først rotfylt med guttaperka og epoksy-basert sealer (AH plus Jet, Dentsply Sirona, Charlotte, Nord-Carolina, USA). Deretter ble det preparert (≥ ½ rotlengden) og sementert en fiberstift etter produsentens retningslinjer (RelyX Fiber Post, 3M, Saint Paul, Minnesota, USA), etterfulgt av topprestaurering i kompositt (Filtek Supreme XTE Universal Restorative, 3M, Saint Paul, Minnesota, USA) med 3-stegs bondingteknikk (Optibond FL, KaVo Kerr, Brea, California, USA).

Seks kjever med seks forsøkstenner ble benyttet i en innledende pilotstudie, etterfulgt av en avviksanalyse, for å validere metoden. De siste seks tennene ble etterpå behandlet basert på analyser fra den innledende piloten. Tannbuer og forsøkstenner ble oppbevart fuktig for å forhindre dehydrering gjennom hele forsøket.

Tilkomstpreparering

Den statiske guiden ble plassert på tannbuen hvor stabilitet og posisjon ble kontrollert. Mindre interferenspunkter på guide eller tenner ble justert til guiden gikk korrekt på plass og lå i stabil posisjon. Ved større avvik ble ny statisk guide fremstilt. Etter innprøving ble borhylsen satt inn i guiden (figur 2). Ved hjelp av en trykkblyant ble tannoverflaten på forsøkstannen markert og guiden fjernet. Emaljen i det markerte området ble fjernet ved hjelp av vannkjølte, turbindrevne diamanter (figur 2).

Guiden ble igjen satt på plass, og det tilhørende tilkomstboret ble brukt med pumpende bevegelser. Hastighet og moment var tilpasset produsentens anbefalinger (700 – 1000 rpm; 2,5 – 2,8 Ncm). Sterilt saltvann ble brukt til kjøling av bor og tann, hvor 1 – 2 mm dentin ble fjernet for hver runde (se lenke til protokoll). Prosedyren ble gjentatt til boret nådde mekanisk stopp i borhylsen. Guiden ble fjernet, og rotkanalen ble forsøkt lokalisert med en #6, #8 eller #10 K-fil (Dentsply Sirona, Charlotte, Nord-Carolina, USA) og mikroskop (OPMI pico, Zeiss, Oberkochen, Tyskland) (figur 3). Deretter ble forsøkstannen tatt ut av tannbuen og apikalrøntgen ble tatt i to plan. Deretter ble et postoperativt mikroCT-opptak tatt.

MikroCT analyse

Alle mikroCT-opptakene ble rekonstruert i 3D fra apeks til incisalkanten ved hjelp av NRecon versjon 1.7.4.6 (Bruker, Billerica, Massachusetts, USA), rekonstruksjonsparameter er presentert i tabell 2.

Pre- og postoperative 3D rekonstruksjoner ble manuelt overlappet ved hjelp av 3D-registreringsfunksjonen i DataViewer versjon 1.5.6.2 (Bruker, Billerica, Massachusetts, USA). Dette dannet én sammenføyd 3D rekonstruksjon for hver forsøkstann (figur 4).

Avstand- og vinkelmålinger ble utført på de sammenføyde 3D rekonstruksjonene hjelp av CTAN versjon 1.18.8.0 (Bruker, Billerica, Massachusetts, USA) og DataViewer versjon 1.5.6.2 (Bruker, Billerica, Massachusetts, USA).

Tabell 2: Parametere brukt ved 3D rekonstruksjon i NRecon.

Rekonstruksjons program	NRecon
Reconstruction Angular Range (deg)	195.00
Smoothing kernel (Gaussian)	0
Ring Artifact Correction	6
Beam Hardening Correction (%)	52

Presisjonsanalyse

Etter utført tilkomstpreparering ble forsøkstennene analysert på tre nivå, klinisk, røntgenologisk og med bruk av mikroCT. Klinisk vurdering ble basert på om det var mulig å lokalisere rotkanalen ved hjelp av mikroskop og håndfiler (ja/nei). Røntgenologisk ble prepareringens akse og dybde vurdert (korrekt/avvikende). MikroCT-­opptak ble brukt til å framstille pre-, post- og sammenføyde 3D rekonstruksjoner av forsøkstennene. På 3D rekonstruksjonene ble det utført nøyaktighetsberegninger i form av avstand mellom avslutning på tilkomstpreparering og pulpakanal (mm) og deviasjon mellom prepareringsakse og pulpaakse (grader °). Avstandsberegninger ble utført i CTAN versjon 1.18.8.0 (Bruker, Billerica, Massachusetts, USA) i aksialsnitt på nivå med prepareringsavslutning. To målinger ble utført. Den første målingen var minste avstand mellom tilkomstpreparering og pulpa («X») (figur 5A). I tilfeller hvor prepareringen omsluttet kanalen ble denne målingen oppgitt med negativt fortegn (figur 5B). Den andre avstandsmålingen ble gjort fra senter av tilkomstpreparering til senter av pulpa(«Y») (figur 5A). I tillegg ble retningen av deviasjonen notert basert på (figur 5B og C). Deviasjon mellom prepareringsakse og pulpaakse ble målt det i det planet hvor avviket var størst (figur 5A). Deviasjonsmåling ble gjort ved hjelp av skjermdump fra DataViewer versjon 1.5.6.2 (Bruker, Billerica, Massachusetts, USA) og målt med gradeskive, og oppgitt i hele eller halve grader.

Resultater

Feilslagsanalyse

Tenner med akseavvik ble inspisert under mikroskop. I 2 av 3 tilfeller ble det funnet stresspunkter i tilgrensende koronal tannsubstans (figur 6). Den horisontale basen etter initial turbinprepareringen viste også ujevnheter/skjevheter. I sum kan dette ha medført et ugunstig startpunkt for tilkomstboret som igjen kan gi tvangsføringer og avvikende borakse. I den siste tannen med feilslag var det ikke tegn til stresspunkter. Her var borakse og dybde tilsynelatende korrekt, men sideforskjøvet. Det er usikkert hvorfor utfallet ble slik. Mulige forklaringer er ukorrekt plassering av den statiske guiden, eller feil under framstilling/digital planlegging.

Etter pilotstudien ble prosedyren gjentatt (gruppe 2), hvor en var nøye med markering av startflate (kontrollert tre ganger) for å sikre en horisontal og interferensfri base for tilkomstboret.

Ex-vivo gruppe 2

Det var mulig å lokalisere rotkanalen i 5 av 6 tenner etter CBCT-­ledet tilkomstpreparering i denne gruppen (tabell 3). Røntgenologisk ble aksen og dybden av prepareringene vurdert til å være korrekt i henholdsvis 5 av 6 tenner og 5 av 6 tenner (tabell 4). Mikro-CT analyse av denne gruppen viste en gjennomsnittlig minste avstand mellom tilkomstpreparering og pulpa i nivå med prepareringsslutt på -0,25 mm (median -0,29 mm, min. -0,61 mm og maks. 0,38 mm). Gjennomsnittlig avstand fra senter av tilkomstpreparering til senter av rotkanal på samme nivå var 0,54 mm (median 0,41 mm, min. 0,27 mm og maks. 1,02mm). Gjennomsnittlig deviasjon mellom pulpaakse og prepareringsakse ble målt til 3,67° (median 3,5°, min. 1,5° og maks.: 7,0°). Økende deviasjonsvinkel mellom pulpaakse og prepareringsakse førte ikke nødvendigvis til avvik i å lokalisere rotkanalen (figur 7). Deviasjonsavvik forekom hyppigst i det bukko-palatinale planet. Tabell 5 viser en oversikt over alle målingene.

Tabell 4: Oversikt over funn ved røntgenologisk vurdering. Tennene 5, 6, 11 og 12 er rotfylte tenner med fiberstift.

GRUPPE	FORSØKSTANN	PREPARERINGS-AKSE	% PREPARERINGS-AKSE	PREPARERINGS-DYBDE	% PREPARERINGS-DYBDE
1	1	AVVIKENDE	50 % (3/6)	KORREKT	83,33 % (5/6)
	2	KORREKT		KORREKT
	3	AVVIKENDE		KORREKT
	4	AVVIKENDE		KORREKT
	5	KORREKT		KORREKT
	6	KORREKT		AVVIKENDE
2	7	KORREKT	83,33 % (5/6)	KORREKT	83,33 % (5/6)
	8	KORREKT		KORREKT
	9	AVVIKENDE		KORREKT
	10	KORREKT		KORREKT
	11	KORREKT		AVVIKENDE
	12	KORREKT		KORREKT

Tabell 5: Oversikt over funn ved mikro-CT analyse. Tennene 5, 6, 11 og 12 er rotfylte tenner med fiberstift.

GRUPPE	FORSØKSTANN	X (mm)	Y (mm)	Z (°)	AVVIKSRETNING
1	1	0,44	1,38	3,5	MP
	2	0,37	0,30	1,0	P
	3	0,17	0,74	3,0	M
	4	1,37	2,04	9,5	P
	5	-0,39	0,57	2,0	P
	6	-0,42	0,50	3,5	B
	Gjennomsnitt	0,26	0,92	3,75	HYPPIGST B-P retning
	Median	0,27	0,65	3,25
	(min. / max.)	(-0,42 / 1,37)	(0,30 / 2,04)	(1,0 / 9,50)
2	7	-0,48	0,27	7,0	P
	8	-0,33	0,38	1,5	D
	9	0,38	1,02	3,0	M
	10	-0,26	0,43	4,0	B
	11	-0,19	0,79	5,0	B
	12	-0,61	0,33	1,5	B
	Gjennomsnitt	-0,25	0,54	3,67	HYPPIGST B-P retning
	Median	-0,29	0,41	3,50
	(min. / max.)	(-0,61 / 0,38)	(0,27 / 1,02)	(1,50 / 7,0)

Diskusjon

En systematisk gjennomgang av litteratur viser at CBCT-ledet tilkomstpreparering gir forutsigbare resultater og redusert risiko for iatrogen skade [24][29]. Ulike planleggingsverktøy er benyttet, noe som indikerer at metoden prinsipielt er uavhengig av planleggingsverktøy. Vårt valg av planleggingsverktøy ble gjort i forbindelse med at et nytt røntgensystem, Romexis 6, ble innført ved IKO, UiB. 3D-modulen i Romexis 6 er blant annet tilrettelagt for CBCT-ledet implantatinnsetting, og ble derfor benyttet. Siden det ikke foreligger en protokoll for endodontisk CBCT-ledet tilkomstpreparering i Romexis 6, ble programvarens egnethet til å utføre CBCT-­ledet tilkomstpreparering undersøkt.

Suksessraten (lokalisert rotkanal) på tilsvarende lab-studier varier fra 91,7 – 100 % [14][25][30]. Etter feilslagsanalysen oppnådde vår protokoll en suksessrate på 83,33 %. En årsak til lavere suksessrate kan være lavt antall forsøkstenner. MikroCT analyse av den samme gruppen viste gjennomsnittsmålinger som indikerer høy presisjon på metoden. De største deviasjonsavvikene forkom hyppigst i det bukko-palatinale planet. Studier antyder at størrelse på avvik henger sammen med lengden på tilkomstprepareringen og at avviket opptrer hyppigst i det bukko-palatinal planet [14] [30]. I denne studien ble avstand beregnet og deviasjonsvinkel målt basert på akseretning til pulpa og tilkomstpreparering. Deviasjonsvinkelen kan gi et uriktig bilde av metodens presisjon. I utgangspunktet forventes et større avvik ved høy deviasjonsvinkel, men det er ikke nødvendigvis tilfelle slik studien vår viser. Tilsvarende studier baserer ofte nøyaktighetsberegninger på avstand og deviasjonsvinkel mellom planlagt og utført tilkomstperparering [14][16][26][30]. Denne studien vil derfor ikke være direkte sammenlignbar og forskjeller bør tolkes med varsomhet. Likevel vil en foretrukket prepareringsakse oftest være sammenfallende med pulpaaksen, noe som gjør resultatene i denne studien aktuell. CBCT og periapikale røntgenopptak har blitt brukt i presisjonsanalyse i overnevnte studier. I denne studien ble mikroCT brukt, noe som tilfører høyere oppløsningsgrad og nøyaktighet. Ulempen med mikroCT som analyseverktøy er at det ikke er mulig å sammenligne planlagt og utført tilkomstpreparering.

I forsøkstennene med fiberstifter (n=4) ble guttaperka lokalisert i 50 % av tilfellene. I tennene hvor guttaperka ikke ble lokalisert var prepareringsaksen korrekt, men prepareringens dybde var kort. Vi antar at dette kan ha sammenheng med bildestøy på CBCT, forårsaket av rotfylling og fiberstift. Bildestøy kan medføre unøyaktigheter ved bruk av planleggingsverktøyet. Ved tilkomstpreparering av tennene med fiberstift hadde tilkomstboret en tendens til å bli forskjøvet fra fiberstift mot dentin. Vi antar at hardhetsforskjell mellom dentin og fiberstift var en medvirkende faktor. Laboratoriestudier opplyser om suksessrater på 87,5 – 96 % for vellykket preparering til guttaperka [31][32]. Suksessratene er noe lavere sammenlignet med CBCT-ledet tilkomstpreparering på tenner uten fiberstift. Ved sammenligning av konvensjonell fjerning av fiberstifter med ultralyd og CBCT-ledet statisk teknikk, viser statisk teknikk bedre resultater med tanke på tap av tannsubstans, vellykket preparering til guttaperka, tidsbruk og komplikasjoner [32]. Den samme studien sammenlignet også operatørens erfaring, en faktor som ikke viste seg å påvirke vellykkethetsgraden ved fjerning av fiberstifter med statisk teknikk [32]. Kasusrapporter har vist at statisk teknikk og dynamisk navigasjon kan brukes til en konservativ og vellykket fjerning av fiberstifter [33][34].

I denne studien ble det brukt en akryl med høy detaljgjengivelse, Asiga DentaMODEL (iMakr, Brooklyn, New York, USA), for å produsere statiske guider. Denne akrylen er brukt til å fremstille 3D- modeller av protetiske konstruksjoner. En ulempe med denne akrylen er at den ikke er transparent og ikke kan autoklaveres. I en klinisk situasjon ville man brukt Asiga DentaGUIDE (iMakr, Brook­lyn New York, USA) eller tilsvarende. Dette materialet kan autoklaveres, er transparent og har en høy detaljgjengivelse. Det er imidlertid ingen grunn til å tro at de fysiske egenskapene til de to materialene vil påvirke nøyaktigheten til metoden. Det er derimot rapportert om krymping og vridning av produkter framstilt ved 3D-fremstilling [35][36]. For helproteser og bittskinner har freseteknikk vist seg å være foretrukket [37][38]. Hvor vidt dette er av klinisk betydning ved framstilling av en statisk guide er ikke rapportert. Andre fordeler med 3D-printing er redusert plastavfall og produksjonskostnader sammenlignet med freseteknikk.

Tilkomstborene hadde en parallell og spiralformet overflate med en diameter på 1,0 mm. Dette vil være besparende for tannsubstans sammenlignet med de første studiene på metoden hvor bor med diameter på 1,5 mm ble benyttet [14]. En studie som benyttet bor med diameter på 0,75 mm antyder at redusert dimensjon lettere gir avvik i prepareringsakse på grunn av økt fleksibilitet [31]. En annen studie som sammenlignet nøyaktigheten av tilkomstbor med diameter 0,80 og 1,0 mm kunne imidlertid ikke knytte bordimensjon til nøyaktigheten av tilkomstprepareringen [39], men på grunn av ulikt overflatedesign fjernet boret med diameter 0,80 mm mer tannsubstans enn boret med diameter på 1.0 mm. Større dimensjon vil uansett øke sannsynligheten for overlapp mellom kanal og preparering, noe som kan medvirke til forskjeller mellom ulike studier.

Tilgjengelige lengder på borene som ble brukt i denne studien var 35,0 og 42,0 mm, med en aktiv del på henholdsvis 21,0 og 28,0 mm. Tilkomstborene ble benyttet med en tilhørende stabiliserende borhylse i titan på 5 mm. Borhylsen har også en beskyttende funksjon som hindrer varmgang og direkte kontakt mellom tilkomstbor og akrylguiden. Borhylsens dimensjon gjør at den statiske guiden vil ha en avslutning minimum 5,0 mm over incisal­kanten/kuspene til tannen som skal behandles. Tilkomstborets lengde og behov for borhylse gjør at metoden begrenses av tilgjengelig vertikal plass.

For å kartlegge tilgjengelig rotkanal i tenner med kalsifiserte rotkanalsystem er det nødvendig med høy røntgenologisk detaljgjengivelse. Konvensjonelle intraorale røntgenopptak gir redusert detalj­gjengivelse sammenlignet med CBCT-opptak [40]. Endodontisk behandlingsplanlegging stiller høyere krav til CBCT-opptakets oppløsning sammenlignet med, for eksempel, kartlegging av beinforhold i forbindelse med tannimplantater. Ved individuelt tilpassede parametere (mA, kVp, Voxel størrelse, eksponerings tid osv.) og redusert størrelse på CBCT-volumet, vil man kunne oppnå høy detalj­gjengivelse og redusert stråledose [41]. Dette vil være i tråd med ALARA- (As Low As Reasonably Acheivable) prinsippet, eller mer nylig ALARP (As Low As Reasonably Practiable). Særlig hensyn bør utøves ved CBCT utredning hos unge individer grunnet økt biologisk risiko ved røntgeneksponering [42]. Det er samtidig viktig å inkludere tilstrekkelig antall tenner i CBCT-volumet for å sikre referansepunkter for metoden. CBCT-opptakets oppløsning kan begrense metoden fordi rotkanalen ikke alltid kan visualiseres [27]. Innledende instrumentering av totalt kalsifiserte rotkanalsystem krever ofte håndinstrumenter med en apikaldimensjon #06 eller #08. Rotkanaler med tilsvarende diameter kan ikke visualiseres på CBCT siden størrelsen på én voxel overgår rotkanaldiameter [24].

CBCT-ledet tilkomstpreparering vil medføre økte kostnad for pasienten. En in vitro studie sammenlignet tradisjonell og CBCT-­ledet tilkomstpreparering av kalsifiserte 3D-printede tenner. Studien konkluderte med at CBCT-ledet tilkomstpreparering førte til flere lokaliserte kanaler, mindre tap av tannsubstans og kortere klinisk behandlingstid [25]. CBCT-ledet tilkomstpreparering vil derfor i mange tilfeller gi en mer forutsigbar behandling og bedre prognose. Generelt bør økt kostnad og stråledose også vurderes opp mot andre behandlingsalternativer dersom konvensjonell rotbehandling ikke er gjennomførbar eller fører til komplikasjoner. Sammenlignet med alternativer som tannimplantat, bro-løsninger eller kjeveortopedisk behandling, er den totale kostnaden ved CBCT-ledet tilkomstpreparering heller lav.

I denne laboratoriestudien fant vi feilkilder knyttet til forberedende fjerning av emalje/dentin før selve prosedyren. Andre forfattere har også beskrevet nødvendigheten av å fjerne interfererende dentin- og emaljevegger, men ikke i hvilken grad det skal gjøres [14]. Ut ifra våre funn krevde teknikken relativt invasiv fjerning av koronal tannsubstans for å lage tilgjengelighet for tilkomstboret. Erfaringene fra denne studien tyder på at uhindret tilgang og en jevn base med akse vinkelrett på tilkomstboret vil øke presisjonen. Substanstapet ved den koronale prepareringen ved CBCT-ledet tilkomstpreparering kan muligens rettferdiggjøres med større sannsynlighet for lokalisering av rotkanalen og mindre substanstap under kanalsøk enn ved frihåndsteknikk [25]. En studie som sammenlignet frihånds tilkomstpreparering utført av spesialister i endodonti med CBCT-ledet tilkomstpreparering utført av allmenntannleger fant ikke signifikant forskjeller i forhold til tap av tannsubstans, tidsbruk eller antall lokaliserte rotkanaler [43]. Et noe overraskende funn var at CBCT-ledet tilkomstpreparering medførte 31 ekstra røntgenbilder blant allmenntannlegene, mens det ikke ble tatt ekstra røntgenbilder blant spesialistene. Dette kan tyde på at man ikke skal undervurdere tradisjonell frihåndsteknikk utført av trent personell og bruk av mikroskop.

Både digital planlegging og klinisk utførelse av forsøket ble utført av én operatør. Siden studien ble utført i to omganger, med egen­evaluering mellom forsøkene, tyder dette på at presisjonen øker med økt operatørerfaring. I forhold til klinikk og pasientansvar, vil det være naturlig at den digitale planleggingen utføres av den samme person som gjennomfører den kliniske prosedyren. Her foreligger det et ansvar om å tilegne seg tilstrekkelig kunnskap og ferdighet før metoden utføres på pasient. Selv om denne studien var utført ex-vivo, gir den en indikasjon på hvilken presisjon CBCT-­ledet tilkomstpreparering vil kunne oppnå i en klinisk situasjon.

CBCT-ledet tilkomstpreparering begrenses til rette kanaler eller i området før kurvaturen i en bøyd kanal [12]. Tilgjengelig vertikal plass vil begrense metoden, grunnet lengden på tilkomstborene. Egne protokoller for statisk teknikk er utviklet for å overvinne vertikale plassproblemer, knyttet til tilkomstbor og borhylse [44]. Dynamisk navigasjon har generelt vist god presisjon, og kan derfor også være et alternativ i tilfeller med redusert vertikal plass [45][46]. En ulempe med dynamisk navigasjon er at metoden krever lengre trening før det kan anvendes klinisk [45]. En annen begrensende faktorer er tykkelse på roten som skal behandles. Det er i denne forbindelse publisert en egen statisk protokoll med mindre bordimensjon og optimalisert tilpassing mellom borhylse og bor for å redusere prepareringsdeviasjon [30]. Økt utvalg av lengder og diameter på tilkomstbor vil i større grad gjøre det mulig å tilrettelegge for individuelt tilpasset behandling.

Konklusjoner

Tilgjengelig litteratur og resultater presentert i denne studien viser at statisk CBCT-ledet tilkomstpreparering er en forutsigbar metode som kan redusere tap av tannsubstans og risiko for prosedyreavvik ved behandling av kalsifiserte rotkanalsystem og tenner med fiberstifter. Metoden har begrensninger og krever at operatøren setter seg inn i både system og programvare som skal brukes. Avveininger i forhold til stråledose og tannens funksjonelle og estetiske verdi må gjøres ved behandlingsplanlegging. Tilgjengelige henvisnings­instanser hvor CBCT-ledet tilkomstpreparering kan utføres, vil i våre øyne være et positivt tilbud i tannhelsetjenesten. Grunnet relativt lavt behov for slik behandling vil de odontologiske lærestedene (UiB, UiO og UiT) og kompetansesentrene i Norge peke seg ut som særlig egnet for å drive med denne type behandling.

Protokoll

Protokoll for CBCT-ledet tilkomstpreparering ved bruk av Romexis 6 3D (versjon 6.4.1.82.R) og StecoGuide systemet.

Erklæringer

Forfatterne oppgir ingen interessekonflikter.

Takk

Vi takker Norsk endodontiforening (NEF) for økonomisk støtte til prosjektet. Vi ønsker også å takke tanntekniker Mariann Carlsen ved Bergen Tannteknikk for fremstilling av guider, og Seksjon for kjeve og ansiktsradiologi ved UiB for hjelp med CBCT.