История изучения коревых каналов зубов

Конечной целью эндодонтического лечения является герметизация системы корневых каналов после удаления из пространства канала всех витальных или некротических тканей, микроорганизмов и побочных продуктов их жизнедеятельности. Однако эта цель иногда бывает труднодостижима из-за сложности внутренней анатомии зубов.

Остаточные бактерии и опилки могут оставаться относительно нетронутыми в системе пропущенных каналов или даже в необработанных стенках каналов, перешейках, боковых каналах, апикальных разветвлениях и углублениях овальных/уплощённых каналов, что может поставить под угрозу благополучный исход лечения.

Таким образом, глубокое понимание количества каналов, их внутренней морфологии и вариаций во всех группах зубов является основным требованием для успешной эндодонтической терапии.

В прошлом было проведено несколько исследований, посвящённых различным вариациям анатомии корневых каналов человека, и полученные результаты оказали заметное влияние на клиническую практику. В последние годы появились значительные технологические достижения в области неинвазивной визуализации зубов, которые позволяют проводить анатомические исследования с использованием больших популяций и оценивать специфические и тонкие анатомические особенности группы зубов.

В последних морфологических исследованиях по анатомии корней и корневых каналов используются трёхмерные (3D) томографические изображения высокого разрешения для иллюстрации и определения терминологии, связанной с этой темой.

а) Получение знаний и понимание анатомии корневых каналов. Учебники и курсы по анатомии зубов являются идеальными источниками для обучения студентов-стоматологов нормальной анатомии зубов человека. Эти учебные пособия могут предоставить студенту-стоматологу или практикующему стоматологу знания об идеальной анатомии коронки и о её связи с окклюзией, анатомией корня зуба человека, а иногда и морфологией пульпы и корневых каналов. Но обычная дентальная анатомия предполагает идеальную (или наиболее часто встречающуюся) форму зуба.

Достаточно ли этого для проведения эндодонтического лечения наших пациентов, когда генетические вариации могут привести к появлению корней и систем корневых каналов, отличающихся от нормальных? Например, почему первый премоляр верхней челюсти неизбежно изображается как имеющий два корня (и два канала), тогда как второй премоляр — как зуб с одним, но овальным корнем с одним или, может быть, двумя каналами?

Исследования, сравнивающие частоту вариаций числа корней в различных популяциях, показали значительные различия в морфологии премоляров верхней и нижней челюсти человека в зависимости от этнической принадлежности. Поэтому, когда дело доходит до выполнения сложной терапии корневых каналов, требуется более детальное знание числа корней и анатомии системы корневых каналов. Цель настоящей главы — дать эти знания на более высоком уровне.

Первая задача студента-стоматолога, как уже говорилось, состоит в том, чтобы изучить нормальную анатомию каждого зуба в дуге относительно сложной системы его корневых каналов. В принципе, внешняя форма корня будет отражаться на внутренней морфологии системы корневых каналов.

Это концепция взаимосвязи анатомии пульпы и корня. Каждый из отдельных 16 типов зубов в постоянном зубном ряду имеет свою индивидуальную морфологию или форму системы корневых каналов. Это считается базовой анатомией зубов, которая затем должна быть клинически сопоставлена с тем, что интерпретируется по двумерной (2D) тени рентгенографического изображения.

Вторая задача — получить детальные знания о возможных отклонениях от нормы в анатомии зубов. Таким образом, следует понимать, что каждый тип человеческого зуба имеет ряд вариаций в своей морфологии. Форма системы корневых каналов зависит от эмбрионального развития и контролируется генетическим фоном каждого пациента.

Чтобы успешно провести эндодонтическое лечение, необходимо предугадать отклонения в размере и глубине пульпарной камеры от окклюзионной поверхности, размере канала, форме, длине, кривизне, ветвях, боковых каналах и апикальных дополнительных каналах. Эти несоответствия могут быть отчётливо видны или не видны при стандартном периапикальном рентгенографическом исследовании.

б) Методы изучения нормальной и вариативной анатомии зубов. В первой половине XVI века был издан трактат в семи книгах Andreas Vesalius (1514-1564) под названием De Humani Corporis Fabrica. Это был крупный шаг вперёд в истории анатомии по сравнению с издавна господствовавшими трудами писателей позднего Средневековья. Примечательно, что в литературе впервые был выделен важный анатомический аспект зубов, который игнорировался предыдущими авторами и на основе которого спустя столетия зародилась эндодонтическая специальность.

В отдельной статье на сайте представлен рисунок разрезанного двухкорневого моляра нижней челюсти, показывающий его внутреннюю анатомию (рис. 1, А). В 1563 году Bartolomeo Eustachi (1520-1574), написав трактат Libellus de Dentibus, внёс значительный вклад в анатомию и физиологию зубных рядов, в частности благодаря тому, что впервые дал основанные на обширных вскрытиях как человеческих, так и животных образцов описания пульпы зуба, периодонтальной связки, зубных зачатков, тройничного нерва и других структур полости рта. В главе XVIII Eustachi описывает полость пульпы и её содержимое и приводит точные таблицы с указанием количества корней и внешних морфологических изменений всех групп зубов человека (рис. 1, В).

История изучения коревых каналов зубов
Рисунок 1. Исторические изображения классических исследований по анатомии корневых каналов. А. Первый рисунок разрезанного двухкорневого моляра нижней челюсти с указанием его внутренней анатомии, Andreas Vesalius (1543). В. Иллюстрация, изображающая количество корней и внешние морфологические вариации всех групп зубов человека, Eustachi (1563). С. Иллюстрация количества и направления корневых каналов в различных группах зубов, Carabelli (1842). D. Трёхмерные металлические модели внутренней анатомии различных зубов, полученные Preiswerk (1903). Е. 3D-модели внутренней анатомии зубов, полученные Fischer с использованием коллоидного раствора (1907). F. Формы каналов моляров нижней челюсти, полученные Hess путём введения эбонита в системы каналов (1925)

Книга Eustachi довела макроскопическую анатомию зубов до высокой степени совершенства, которая оставалась непревзойдённой вплоть до XIX века, когда посмертно была опубликована работа Georg Carabelli (1787-1842), давшего наиболее подробное для того времени описание количества и направления корневых каналов (рис. 1, С).

Однако только в конце XIX века некоторые исследователи окончательно осознали необходимость углублённого изучения морфологии корневых каналов. В 1903 году Gustav Preiswerk (1866-1908) провёл глубокое и всестороннее исследование в данной области. В его новаторском эксперименте металл Вуда, сплав, который плавится при низкой температуре, был расплавлен и введён в пространство канала.

После полной декальцинации зубов впервые были получены трёхмерные металлические модели внутренней анатомии (рис. 1, D). Несколько лет спустя Guido Fischer (1877-1959) представил сложную природу анатомии апикальных частей корней. Он получил лучшие результаты, чем Preiswerk, заполнив приблизительно 700 зубов коллоидным раствором. Этот раствор проник во все ветви системы корневых каналов и затвердел через 2 или 3 недели, обеспечив полную трёхмерную копию системы (рис. 1, Е).

Сложность и непредсказуемость морфологии корневых каналов побудили Fischer ввести термин Kanalsystem, который в настоящее время широко используется как «система корневых каналов». Можно сказать, что инновационные трёхмерные анатомические достижения Preiswerk и Fischer привели к огромному прогрессу, добавив новые важные знания в стоматологическую литературу и способствуя дальнейшим исследованиям по этой теме.

В этих более поздних исследованиях было собрано большое количество удалённых зубов, систематизированных и проанализированных или подсчитанных для сравнения их формы и размера. Число корней для многокорневых задних зубов можно было даже свести в таблицу. Данные этих исследований in vitro были затем опубликованы в виде таблиц в самых ранних учебниках по стоматологии. Это был первый этап исследований в области анатомии корней зубов человека.

Hess написал эпохальный труд по морфологии корневых каналов, используя около 3000 постоянных зубов. Формы каналов были сделаны видимыми путём введения эбонита в их системы и растворения окружающих корней. Этот процесс наглядно показал, насколько сложна система каналов каждого зуба (рис. 1, F). Аналогичный метод был использован Ziircher для молочных зубов. Результаты были объединены и переизданы на английском языке в 1925 году. Было показано, что существует множество различных форм и дополнительных каналов в однокорневых зубах. Например, в слепках резца нижней челюсти, премоляра нижней челюсти и клыка нижней челюсти каналы были сложными, а иногда и множественными. Иллюстрации в описываемой публикации отличаются точностью, но в то время их либо не замечали, либо игнорировали как варианты, не соответствующие норме.

Последующие анатомические исследования и ранее опубликованное исследование подтвердили приведённые выше наблюдения. Более поздние исследования количества каналов, как ex vivo, так и in vivo, показали, что в результате прежних эндодонтических методов лечения корневых каналов с использованием менее гибких инструментов, которые только и были доступны в то время, непреднамеренно пропущены многие из этих дополнительных и сложных систем каналов3.

Клиническая компетентность опирается на развитие широко признанного психомоторного аспекта. Неразрывно связана с этими психомоторными навыками способность к самооценке процесса коррекции и самого продукта в сравнении с желаемым результатом. Визуальное восприятие было предложено в качестве необходимого навыка для определения соответствующих целей и стратегии коррекции. Визуальный навык необходим для того, чтобы детально рассмотреть нормальную трёхмерную морфологию зубов и отличать эту морфологию от её вариаций. Для выполнения клинически значимых стоматологических процедур также необходимы моторные навыки. В процессе их развития ученик должен научить свои руки делать то, что его разум диктует как правильное. Модели, имитирующие зубы, в которых можно визуализировать корневые каналы, послужили бы ценным учебным пособием для предоставления прямой визуальной информации о действии инструментов во время эндодонтических процедур.

Визуальный опыт, предоставляемый этими моделями, должен обеспечивать мысленные образы, которые могут быть перенесены на выполнение эндодонтических процедур на реальных зубах. В настоящее время большинство стоматологических школ продолжают давать фундаментальные знания по анатомии зубов на лекциях и развивать психомоторные навыки студентов с помощью комбинации двумерных рисунков, рентгенограмм и упражнений по вырезанию зубов из восковых блоков.

В результате ни знания, ни психомоторные навыки не усваиваются в контексте клинической практики, что потенциально препятствует способности студента впоследствии вспомнить и применить полученные знания для реальной помощи пациенту. С другой стороны, практика на удалённых зубах стала универсальным методом обучения доклинической эндодонтии и даёт студентам возможность получить опыт перед переходом к лечению пациентов.

Однако в некоторых учебных заведениях такой доклинической лабораторной практике угрожают проблемы инфекционного контроля, возникающие при манипуляциях с удалёнными зубами, а также препятствуют этические факторы. Эти недостатки стимулировали развитие альтернативных методов симуляции для изучения анатомии корневых каналов.

в) Анатомия корневых каналов с момента появления эндодонтии как специальности. Однако стоит отметить, что практикующие стоматологи возродили популярность и жизнеспособность методик лечения корневых каналов после ошибочных взглядов в эпоху «теории очаговой инфекции». К середине XX века отношение к лечению и инструменты в эндодонтии изменились; стандартизация инструментов и методов привела к сохранению гораздо большего числа зубов при использовании принятого и эффективного обоснования лечения. Однако было признано, что если пропущенные каналы приводят к невозможности герметизации всей системы каналов, то необходимо провести новые исследования изменчивости анатомии корней и каналов. В этой связи были разработаны новые методы, в которых использовались как рентгенограммы, так и фундаментальные исследования удалённых зубов. Это привело ко второму этапу исследований в области дентальной анатомии, который начался примерно со времени признания эндодонтии как специализированной отрасли реконструктивной стоматологии в 1964 году в США.

Эти исследования анатомии зубов включали такие методы, как обычная и лабораторная рентгенография (с контрастным веществом или без него), инъекция смолы, макроскопическая и микроскопическая оценка, секционирование зубов, методы очистки корней и сканирующая электронная микроскопия. Kuttler в 1955 году использовал диссекционный микроскоп, чтобы показать, что апикальное отверстие в зубах значительно различается по диаметру. Skidmore и Bjorndal в 1971 году продемонстрировали слепки первых моляров нижней челюсти с многочисленными и сложными системами каналов. Другим примером практического аспекта изучения морфологии корней является работа Davis и соавт., которые в 1972 году описали инъекционное введение силикона в стандартно эндодонтически подготовленные каналы, причём полученные слепки показали, что некоторые участки системы каналов не были полностью сформированы. Все эти исследования анатомии каналов и многое другое, как в статьях по физической антропологии, так и в стоматологических журналах, построены на второй волне знаний о системе корней и каналов.

Несомненно, эти методы предоставили большой потенциал для эндодонтических исследований. Несмотря на то что большинство из этих методов требовали частичного или даже полного разрушения исследуемых образцов, вызывая в них необратимые изменения и множественные артефакты, другие позволяли получить только 2D-изображение трёхмерной структуры. Эти ограничения неоднократно обсуждались, что стимулировало поиск новых методов с улучшенными возможностями.

Совсем недавно начался третий этап исследований анатомии корней и корневых каналов человека. Возросшая вычислительная мощность цифровых рентгенограмм и передовые технологии позволяют проводить исследования зубов с помощью традиционной медицинской компьютерной томографии (КТ), магнитно-резонансной микроскопии, КТ с изменяемой апертурой, оптической когерентной томографии, объёмной или конуснолучевой компьютерной томографии (КЛКТ; используется в качестве клинического усовершенствования практики) и микрокомпьютерной томографии (микро-КТ). Обучающие копии на основе КТ, изготовленные посредством технологии 3D-печати, улучшили качество использования искусственных зубов в учебных целях (рис. 2).

История изучения коревых каналов зубов
Рисунок 2. Копии различных зубов, изготовленные с помощью соответствующих микро-КТ-сканирований реальных зубов с использованием технологии трёхмерной (3D) печати в различных размерах для дидактических или учебных целей. A. True Tooth®. В. RepliDens®

Копии с различной сложностью корневых каналов могут быть напечатаны в виде крупногабаритных моделей на принтере для быстрого прототипирования, что позволяет студентам держать их в руках, чтобы наблюдать детали внутренней анатомии в разных ракурсах. Дополнительные приложения печатных моделей в стоматологическом образовании также включают возможность (1) масштабировать зубы в дидактических целях, (2) создавать коллекцию 3D-моделей зубов, показывающих атипичные или только регионально распространённые анатомические вариации, (3) производить большое количество зубов для препарирования и изучения, (4) представлять зубы в виде отдельных субструктур, которые должны быть правильно собраны студентами, и (5) создавать обширную коллекцию 3D-моделей здоровых и повреждённых зубов, используя необработанные данные, доступные онлайн исследователям и стоматологам со всего мира.

Поскольку визуализация стала частью современного стоматологического образования, она выиграла от одновременного развития технологий, которые позволили представлять материалы в электронном виде. Одной из наиболее эффективных технологий стал интернет. Всемирная сеть всё чаще используется в качестве учебного инструмента благодаря её способности предоставлять большой объём учебных материалов в одном легкодоступном месте и обеспечивать многообразие форматов. Изображения, текст, интерактивные викторины и видео могут быть легко интегрированы в комплексный образовательный ресурс. Таким образом, цифровые изображения, полученные с микро-КТ-устройств, можно было бы использовать для получения анатомических данных зубов в большом масштабе и сделать их доступными для общественности через интернет, тем самым решая проблемы отдельных исследователей, которым требуется доступ к дорогостоящим сканирующим устройствам.

Таким образом, одним из наиболее важных аспектов компьютерного века коммуникации является возможность найти и получить доступ к исследованиям многих других стоматологических школ и стоматологов всего академического мира. Хотя компьютерный поиск может показаться быстрым и лёгким, нужно полагаться только на актуальные исследовательские публикации из журналов с надёжным и высоким импакт-фактором. Появилось новое понимание важности этнической принадлежности и анатомии зубов человека.

Неправильное представление о том, что «один корень равен одному каналу», в эндодонтическом лечении было разрушено рядом классических работ, которые доказывают обратное. Фактически в ряде исследований была классифицирована и описана морфология множественных каналов в корне широкого диаметра. Эти множественные каналы могут разделяться, объединяться и отделяться в направлении к различным по морфологии апикальным отверстиям, когда система корневых каналов образуется при закрытии корня. Разумно предположить, что любой корень, требующий лечения, может содержать более одной системы каналов, пока не будет доказано обратное.

г) Несколько корневых каналов в одном корне. Weine и соавт. в 1969 году были первыми авторами, которые ввели в научный оборот сведения о том, как часто встречаются два канала в одном корне, а затем классифицировали два канала в мезиобуккальном корне первого моляра верхней челюсти как «типовой образец» (рис. 3, A). Pineda и Kuttler в 1972 году использовали рентгенограммы 7275 удалённых зубов, чтобы продемонстрировать множественные системы каналов в трёх измерениях, которые обычно не наблюдаются в клинических условиях. Другие исследователи вскоре добавили наблюдения, которые подтвердили, что эта морфология не является редкостью во многих других широких букколингвальных корнях, а также в мезиобуккальном корне моляров верхней челюсти.

История изучения коревых каналов зубов
Рисунок 3. А. Схематическое изображение классификации морфологии корневых каналов Weine. Тип I: один канал от пульпарной камеры до верхушки (конфигурация 1-1). Тип II: два отдельных канала выходят из камеры, но сливаются недалеко от верхушки, образуя единый канал (конфигурация 2-1). Тип III: два отдельных канала от пульпарной камеры до верхушки (конфигурация 2-2). Тип IV: один канал, выходящий из камеры и разделяющийся на два отдельных канала в апикальной части (конфигурация 1-2). В. Схематическое изображение классификации морфологии корневых каналов Vertucci. Тип I: один канал от пульпарной камеры до верхушки (конфигурация 1-1). Тип II: два отдельных канала выходят из камеры, но сливаются недалеко от верхушки, образуя единый канал (конфигурация 2-1). Тип III: один канал, который делится на два, а затем сливается, чтобы выйти как один (конфигурация 1-2-1). Тип IV: два отдельных канала от пульпарной камеры до верхушки (конфигурация 2-2). Тип V: один канал, выходящий из камеры и разделяющийся на два отдельных канала в апикальной части (конфигурация 1-2). Тип VI: два отдельных канала, выходящих из пульпарной камеры, сливаются в теле корня и снова разделяются на два отдельных канала недалеко от верхушки (конфигурация 2-1-2). Тип VII: один канал, который делится, сливается и выходит в два отдельных канала недалеко от верхушки (конфигурация 1-2-1-2). Тип VIII: три отдельных канала внутри одного корня от пульпарной камеры до верхушки (конфигурация 3-3)

Vertucci и соавт. разработали более сложную классификацию, которая лучше адаптирована для исследования и применяется к любому другому зубу, который шире в букколингвальном измерении (рис. 3, В). По существу, системы конфигурации Weine и Vertucci основаны на количестве корневых каналов, которые начинаются на дне пульпарной камеры, возникают по ходу канала и открываются в апикальном отверстии. Позже Versiani и Ordinola-Zapata расширили и адаптировали эти классификации трёхмерными томографическими описаниями по меньшей мере 37 сложных систем каналов, которые можно наблюдать в одном корне (рис. 4). Следующие таблицы числа корней пар зубов помогут понять вариации частоты встречаемости одиночных и множественных каналов на основе большой выборки из нескольких исследований.

История изучения коревых каналов зубов
Рисунок 4. Тридцать семь наиболее распространённых конфигураций корневых каналов в одном корне, согласно Versiani и Ordinola-Zapata

Сгенерированные компьютером рисунки также графически представят некоторые изменения в анатомии, которые могут быть обнаружены в зубных органах человека. Другие исследования показали, что фуркационные каналы, боковые каналы и апикальные разветвления развиваются слишком часто. Более совершенные методы очистки и обтурации, скорее всего, запечатают все выходные отверстия в пульпарной камере и канале и приведут к более высоким показателям успеха в исследованиях, основанных на фактических данных.

Успех в лечении корневых каналов может быть достигнут, если знать нормальную анатомию канала, а также множество вариаций, которые могут встречаться в системе каналов. Врач должен уметь создавать трёхмерную визуализацию как в продольном, так и в поперечном сечении, при этом используя клиническое тактильное чувство, чтобы направлять файл к апикальному отверстию или апикальному концу. Описание и изображения в последующих статьях на сайте помогут получить эти знания для оттачивания подобного навыка и наработки опыта.

- Читать "Части корневого канала зуба и их морфология"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 12.5.2023

Все размещенные статьи преследуют образовательную цель и предназначены для лиц имеющих базовые знания в области медицины.
Без консультации лечащего врача нельзя применять на практике любой изложенный в статье факт.
Жалобы и возникшие вопросы просим присылать на адрес statii@dommedika.com
На этот же адрес ждем запросы на координаты авторов статей - быстро их предоставим.