Il punto sull’irrigazione in endodonzia (seconda parte)

Strumenti rotanti a irrigazione interna (SAF)
Questo strumento (Fig. 13) possiede le seguenti caratteristiche:

• pulire;
• sagomare;
• irrigare;
• adattarsi alla forma del lume canalare, specialmente se ci troviamo in presenza di sezioni ovali.

Da studi effettuati si è visto che durante la preparazioni, nonostante la sua maggiore capacità di adattamento alla forma del canale, lascia delle zone non preparate, ma nel contempo fornisce sagomature migliori se comparato ad altri strumenti.
Il SAF presenta un comportamento simile a quello di uno strumento rotante che si confronta con tutte le tipologie anatomiche endodontiche che incontra di volta in volta, lasciando delle zone non preparate, anche se è risultato superiore nella preparazione di canali ovali o a C (Fig. 14).
“When compared with NiTi instrumentation, it has been reported that leaves fewer unprepared areas in anterior teeth and molar root canals”18-20. “Moreover, shapes generated were more complete compared with rotary canal preparation”21.

Manipolo contrangolo sonico
La funzione principale di questo manipolo è produrre un vigoroso movimento del liquido intracanalare mediante i fenomeni di cavitazione e “acoustic streaming” (Fig. 15).
La potenza è impostata a 10.000 cicli al minuto, che corrisponde alla velocità raccomandata per eseguire al meglio la detersione e la rimozione dello smear layer e dei biofilm a frequenza di 2/3 KHz, usando alternativamente ipoclorito di sodio per 60 secondi alternato con EDTA per 30 secondi.
La punta vibrante deve essere spostata su e giù applicando brevi movimenti verticali con un’oscillazione di 2-3 mm (Fig. 16). I colori giallo, rosso e blu corrispondono a una conicità 20/02, 25/04, e30/06. Gli inserti sono lunghi 22 mm e sono provvisti di anelli per il controllo della profondità corrispondenti alle profondità di 18, 19 e 20 mm. Hanno pareti lisce e non taglienti. Terminata la preparazione canalare, viene scelta una punta che rimanga libera e raggiunga la distanza di 2 mm dalla lunghezza di lavoro.
Attivando il flusso degli irriganti vengono prodotte bolle che implodono facendo aumentare la temperatura fino al livello desiderato e sono in grado di esercitare una significativa pressione che, in uno spazio microscopio, favorisce la detersione della superficie.
Queste bolle si espandono e divengono instabili e successivamente collassano, in quella che comunemente si definisce un’implosione, ognuna di queste irraggia onde d’urto che si dissolvono a un ritmo di 25.000-30.000 volte al secondo, penetrano potentemente nei canali, rompono biofilm infestati da batteri e detergono le superfici.
Attraverso questa metodica il movimento degli irriganti aumenterebbe la rimozione di biofilm, smear layer e la pulizia dei canali laterali.
È invece molto controversa l’efficienza dei questo apparato, dal momento che si può individuare un limite: se usato sotto ai 2 mm della lunghezza di lavoro può provocare estrusione di irrigante oltre apice; se la grandezza della parte apicale della preparazione è troppo stretta, rispetto alla misura della punta vibrante, una volta costretta dalle pareti dentinali l’effetto di cavitazione e del movimento dell’irrigante è annullato ed il suo effetto è nullo.
“Sonic activation of EDTA and NaOCl with this device after chemiomechanical procedures on a straight single canal did not result in improved disinfection compared to conventional needle irrigation”22. “They have 1 node near the attachment of the file and 1 antinode at the tip of the file. When the movement of the sonic file is constrained, the sideway oscillation disappears”23.

Gli ultrasuoni
Dagli anni Settanta/Ottanta è stata via via incrementata l’utilizzazione degli ultrasuoni. L’intervallo di frequenze impiegate nelle unità ultrasoniche è tra 25 e 40 KHz (Stock, 1991). La vibrazione produce una corrente continua vicina al file, mantenendo in movimento continuo l’irrigante. Sono in grado rimuovere detriti dentinali fino a 3 mm oltre la punta del file, i canali curvi non influenzerebbero il flusso di irrigante.
“The ultrasonically oscillating file could remove dentin debris up to 3 mm in front of the file tip, coinciding with the extent of the observed flow. The root canal curvature had no influence on the irrigant flow”24.
Gli ultrasuoni funzionano attraverso fenomeni di cavitazione (creazione di bolle con espansione e contrazione delle stesse in un liquido) e acoustic streaming (rapido movimento di un fluido in un vortice intorno a un file in vibrazione)24-25.
Il file non viene mosso dopo aver iniziato l’attivazione mantenendolo centrato nel canale senza toccare la dentina delle pareti canalari per non alterarne la struttura. Files in acciaio attivati da ultrasuoni, infatti, tendono a creare gradini e tacche sulle pareti canalari, a causa delle loro superfici lavoranti, come evidenziato da un’immagine al SEM 1150X (Sundqvist & Figdor, 1998) (Fig. 17).
Per questa ragione è stata introdotta l’irrigazione ultrasonica passiva attraverso l’uso di files lisci notoriamente conosciuta come PUI26 (Fig. 18).
Alla fine della preparazione, il file liscio viene inserito nel canale riempito d’irrigante usato con una potenza media:

• l’ipoclorito di sodio, che è l’irrigante raccomandato;
• la punta deve vibrare per tre minuti nell’irrigante, una volta rimossa viene infuso nel canale un flusso continuo di ipoclorito per 1 minuto senza l’uso degli ultrasuoni;
• la punta deve essere posizionata a 1mm dalla lunghezza di lavoro e deve vibrare libera nel canale.

Essendo un file liscio evita di danneggiare le pareti dentinali e non trasporta l’apice. Sicuramente la PUI offre maggiori vantaggi per quanto riguarda l’irrigazione canalare.
“PUI can be an important supplement for cleaning the root canal system and, compared with traditional syringe irrigation, it removes more organic tissue, planktonic bacteria and dentine debris from the root canal”26 (Figg. 18, 20).
Anche in questo caso possiamo evidenziare dei limiti:

• l’uso vicino all’apice può provocare estrusione oltre apice;
• il contatto con le pareti dentinali annulla l’effetto della cavitazione e acoustic streaming;
• il ricambio di ipoclorito non è continuo ed è effettuato in modo passivo.

Per questa ragione è stato presentato in una serie di studi a partire dal 2005 un nuovo sistema di irrigazione: un ago ultrasonico a irrigazione interna, proprio per favorire l’azione degli ultrasuoni con un ricambio continuo di irrigante27 (Fig. 19).

Il grande vantaggio è quello di poter usufruire dell’attivazione ultrasonica in sinergia con un costante ricambio di irrigante. Sistema sicuramente molto più efficiente del precedente nel raggiungere zone poco accessibili dell’endodonto, anche se per questo valgono gli stessi limiti di utilizzo dei precedenti, riguardo al pericolo di estrusione dell’irrigante se portato troppo vicino all’apice17.

Irrigazione a pressione negativa
Proprio per ovviare ai problemi di estrusione di irrigante oltreapice, è nata, questa sistematica, che si avvale di una pressione apicale negativa.
Ci sono tre fasi di irrigazione-rimozione dei detriti:

1. rimozione di detriti grossolani durante la svasatura degli imbocchi e nel passaggio da uno strumento all’altro:
2. rimozione di macro-residui al termine della sagomatura;
3. rimozione di micro-residui per l’intera lunghezza di lavoro.

Il flusso di ipoclorito nel canale è di circa 3 ml al minuto. Il flusso di irrigante dovrà essere sempre indirizzato verso una parete assiale all’incirca con inclinazione di 45° rispetto al piano assiale dei canali nei molari, l’inclinazione sarà di 60° nei premolari e 90° negli anteriori. Questo si ottiene attraverso un apparato collegato all’aspirazione del riunito28-29 (Fig. 21) costituito da:

• una siringa che permette l’immissione dell’irrigante nella camera pulpare e contemporaneamente l’aspirazione dello stesso durante le fasi di preparazione strumentale;
• una macro cannula che aspira i detriti più grandi e grossolani30 (Fig. 22).

La di questa macrocannulla corrisponde a un diametro ISO 0,55 mm e a una conicità 0,02. Si tratta di una micro cannula con diametro esterno di 0,32 mm, con un’estremità munita di sigillo sferico usata come guida, un gruppo di dodici microfori disposti radialmente negli ultimi 0,7 mm31.
I micro fori hanno 2 funzioni:

1. attirare gli irriganti fino agli ultimi 0,2 mm della lunghezza di lavoro;
2. fungere da sistema di microfiltraggio per prevenire l’ostruzione del lume (Figg. 23, 24).

Dopo aver terminato la strumentazione essa viene posizionata alla lunghezza di lavoro e dal momento che l’irrigante viene rilasciato in camera pulpare, la pressione apicale negativa richiama lo stesso apicalmente lungo le pareti canalari: Il flusso di ipoclorito nel canale è tipicamente 3 ml al minuto.
Il richiamo d’irrigante raggiunge il terzo apicale, che viene così richiamato in maniera passiva, questa procedura offre inoltre il vantaggio di eliminare il vapour lock31.

Irrigazione laser assistita
Con alcune tipologie di laser si è reso possibile aumentare la capacità di rimuovere detriti e smear layer, decontaminando maggiormente i canali dai batteri attraverso l’introduzione di fibre ottiche più sottili e flessibili che permettono la penetrazione dell’energia laser nel terzo apicale.
Quest’ultima produce l’attivazione fototermica degli irriganti con effetti cavitazionali simili a quelli ultrasonici ma molto più potenti32.
I più comunemente usati in endodonzia sono:

• laser a diodi (da 810 nm a 980 nm) e i laser Nd:YAG (1064 nm), i cosidetti “near infrared” (vicini all’infrarosso dello spettro elettromagnetico della luce), che hanno la capacità di penetrare in profondità nei tubuli dentinali (fino a 750 micron i laser a diodi);
• laser a erbium (2780 nm e 2940 nm) “medium infrared”, che presentano una penetrazione fino a 1 mm nell’interno dell’endodonto.

La loro azione è motivata dall’affinità di queste lunghezze d’onda con i batteri, che vengono distrutti per effetto fototermico33.
A secco i laser near infrared producono una parziale rimozione dello smear layer, i tubuli dentinali sono prevalentemente chiusi e si rileva la presenza di fenomeni di ricristallizzazione e cracks come risultato della fusione della struttura inorganica dentinale.
I laser medium infrared, se usati a secco, presentano un prevalente pattern ablativo (con danno termico in funzione della potenza di utilizzo e dell’uso a secco o con spray) scalinature, cracks, aree di fusione superficiale vaporizzazione dello smear layer. A secco sviluppano inoltre molto calore (1340 °C), diversamente se usati con l’irrigante, l’efficacia dei laser è tre volte superiore, perché liberano più ioni ipoclorito senza però riscaldare troppo. Il laser a erbium produce un maggior numero di ioni cloro tra un’irrigazione e l’altra rispetto alla PUI e all’irrigazione convenzionale (Figg. 26-28).
Per queste ragioni l’utilizzo degli irriganti ha permesso un uso mirato del laser e ha migliorato in modo drastico l’abbassamento della temperatura all’interno dei canali radicolari durante i trattamenti.
Molte sono state le tecniche su cui si è fatto ricrca in questi ultimi tempi, le più note sono:

• la LAI (Laser Activated Irrigation);
• la PIPS (Photon Initiated Photoacustic Streaming)34.

La tecnica LAI, come tutte le altre, esige canali preparati in maniera tradizionale (preparazione apicale con strumenti ISO 25/30) e la punta del laser va mantenuta ferma a 5 mm dall’apice nel terzo medio del canale. Con questa tecnica otteniamo:

• attivazione fototermica e idrocinetica degli irriganti;
• produzione di effetti cavitazionali simili a quelli ottenuti con ultrasuoni;
• tempi minori.

La LAI esplica un’azione fototermica e idrocinetica, e studi recenti ne hanno indagato la capacità di alcune lunghezze d’onda di attivare le soluzioni irriganti all’interno del canale. Tale tecnica si è dimostrata statisticamente più efficace nel rimuovere detriti e smear layer dai canali radicolari rispetto alle tecniche di irrigazione convenzionale (CI) e ultrasonica passiva (PUI)35. Il tipo di laser adoperato è erbium, l’Er,Cr:YSGG (2780 nm) e l’Er:YAG (2940 nm), con punte di 400 micron di diametro piatte (end firing) o coniche (radial firing)36 (Fig. 29).
La tecnica PIPS, utilizzando un’apparecchiatura laser specifica e dedicata, è stata introdotta di recente per i laser Er:YAG. Tale tecnica prevede l’utilizzo del laser erbium e la sua interazione con le soluzioni irriganti (17% EDTA o 5,5% NaOCl)25.
Viene adoperata un tipo di punta denominata “radial firing”, lunga 12 mm, con diametro di 400µ, e con gli ultimi 3 mm denudati dalla guaina di protezione, in modo tale da permettere una maggiore emissione laterale di energia, rispetto a quella frontale delle end firing (Fig. 30).
Questa modalità di emissione con impulsi ogni 50 µsecondi porta a un migliore utilizzo dell’energia laser, che a soglia minimamente ablativa eroga una potenza di picco molto elevata per ogni singolo pulse (400 W), producendo così “shock wave” sugli irriganti, con un effetto fotoacustico e fotomeccanico importante sulla parete dentinale, esercitando un importante effetto sia sullo smear layer e il biofilm tridimensionalmente. Questa tecnica prevede che la punta vada posizionata in camera pulpare riempita d’irrigante, da dove poi va attivato. Presenta il vantaggio di ottenere un efficiente flusso dinamico senza gli indesiderati effetti termici (1,2 °C e 1,5 °C rispettivamente a 20 e a 40 secondi), oltre la possibilità di effettuare una preparazione minima del canale senza nel contempo compromettere la detersione e la decontaminazione da batteri e biofilm.
La caratteristica d’utilizzo di questa tecnica è:

• bassa energia = 0,3 W;
• brevi pulsazioni = 50 μS.

Energia e pulsazioni vengono così applicate:

• irrigazione/irradiazione con ipoclorito di sodio al 5,5% con tecnica PIPS per 20 secondi dopo ogni strumentazione canalare;
• passaggio finale con irrigazione/irradiazione con EDTA al 17% per 20 secondi prima dell’otturazione37-38.

Per quanto concerne invece la tipologia di ago da irrigazione utilizzato, in passato, data la grande dimensione degli aghi, questi si affacciavano al massimo all’imbocco canalare e dunque l’irrigazione si riduceva a un semplice ricambio di irriganti in camera pulpare e nel terzo coronale dell’imbocco canalare39. È pur vero che un certo movimento di fluido lo ottenevamo, perché quando uno strumento viene fatto scorrere in un canale di dimensioni relativamente ridotte, tende a spostare l’irrigante nel momento in cui viene ritirato, l’irrigante rifluisce quindi nello spazio che si viene a liberare. Nonostante siano stai migliorati di molto gli aghi in spessore e tipologia, l’irrigazione statica ha i suoi limiti perché una riserva di irrigante riduce la capacità che ogni reagente ha di penetrare, circolare ed esercitare la sua azione di detersione in ogni aspetto del sistema dei canali radicolari (Figg. 31, 32). Per anni abbiamo lasciato che la strumentazione fosse il veicolo per portare gli irriganti all’apice. È stato valutato in vitro l’effetto della dinamica dei fluidi all’interno del canale da svariati studi effettuati nel tempo, come questi due di riferimento di Hapasalo e Boutsioukis40,41, che hanno testato la tipologia di emissioni degli aghi e la conicità migliore ai fini di un ottimale irrigazione, dimostrando come nel primo caso l’irrigante abbia soltanto un effetto limitato oltre la punta dell’ago, a causa della presenza di bolle d’aria nella profondità del canale (vapour lock) che ne impediscono la penetrazione apicale della soluzione, e che la conicità ottimale per un’irrigazione efficiente e sicura rispondesse alla 60.02. Concetti ovviamente che oggi sono di molto evoluti (Fig. 33, 34).
Altro fattore di non scarsa importanza è che con aghi più piccoli ed elevata pressione si può verificare estrusione di irrigante oltre apice, se la punta si incastra profondamente nell’endodonto occludendo il lume del canale. È pur vero che con gli altri apparati motorizzati questo tipo di evenienza è probabile (Figg. 35-37). Immagini riportate in letteratura mostrano che l’estrusione di ipoclorito oltre apice possa manifestarsi con sintomatologia varia da lieve a molto grave.

Conclusioni
Molti sono stati gli studi che hanno valutato l’efficienza dell’irrigazione statica, se non altro perché è stata la più usata negli anni e probabilmente lo è tutt’ora. Di sicuro è importante aumentare le temperature e la concentrazione dell’ipoclorito e rinnovarlo costantemente, ma è altresì fondamentale incrementare il movimento dello stesso all’interno del sistema endodontico; dal cono di guttaperca al laser, come abbiamo visto, questa è la finalità primaria. Il sistema più economico sicuramente è rappresentato dall’irrigazione manuale dinamica con il cono di guttaperca a 2 mm dall’apice con movimenti di up and down.
È ovvio che la ricerca fa passi da gigante e sono nate quindi una serie di metodiche che si avvalgono di diverse tecnologie che si confrontano in modo costante. Se prendiamo in considerazione i manipoli sonici, sicuramente hanno la capacità di mettere in movimento gli irriganti come gli ultrasuoni ma con risultati differenti, dal momento che usano una frequenza minore e la velocità di streaming è minore; rilevandosi però più sicuri: non trasportano, non perforano e non aumentano il diametro dell’apice.
Al contrario, gli ultrasuoni usano frequenze maggiori di quella sonica con effetti più performanti, ma nel contempo hanno una certa difficoltà ad arrivare all’apice dei canali curvi sui molari, perdendo totalmente l’effetto se bloccati dal contatto con le pareti del canale.
Possono essere causa di estrusione oltre apice dell’irrigante, ma hanno tra gli altri il grande vantaggio di essere molto attivi sui canali laterali, a patto che la punta lavori libera in sicurezza a una distanza dall’apice tra 3 e 1 mm a seconda delle indicazioni consigliate dalle case per gli apparati in uso42-43.
Proprio per ovviare a quest’inconveniente è nata l’irrigazione a pressione negativa, il cui concetto fondamentale è quello di richiamare “passivamente” l’irrigante all’apice44-45. Di certo riesce a operare un ricambio a livello apicale, ma presente scarsa attitudine alla pulizia dei canali laterali come rilevato da studi effettuati su modelli17. Rispetto ai sistemi ultrasonici abbiamo una sicurezza decisamente superiore, a discapito però di un’efficienza detersiva minore, specialmente delle zone meno accessibili dell’endodonto, dovuta a minore velocità di streaming degli irriganti generati da questi apparati.
Una frontiera che si è aperta da anni è quella dell’utilizzo dell’energia del laser per decontaminare lo spazio endodontico. Tra le varie tecniche sicuramente va dato rilievo alla PIPS, che sembra offrire ottime performance con modalità mininvasive a livello canalare, se confrontata con tutte le altre tecniche laser in uso attualmente. Senza dubbio l’uso della tecnica laser darà ulteriori stimoli alla ricerca, pur avendo bisogno di un periodo di training abbastanza lungo. Uno dei limiti è che tutt’ora è sicuramente il sistema d’irrigazione endodontica più dispendioso. Nel grafico successivo possiamo vedere uno degli ultimi studi che comprovano l’efficacia di questo sistema con un’analisi SEM46 (Fig. 38).

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L'articolo è stato pubblicato sullo speciale Endo Tribune Italian Edition, novembre 2015.