顕微鏡および断層撮影法による歯根充填界面の同定

Identification of root filling interfaces by microscopy and tomography methods.

抄録

目的:

3種類の顕微鏡法と2種類の断層撮影法で撮影した根管と充填物の断面積の違いを評価すること。

AIM: To assess differences in observed cross-sectional areas of root canals and filling materials, as imaged by three microscopy and two tomography methods.

方法:

横方向に圧縮したグッタパーチャとAH26を充填した6本の根を、放射光施設で位相差強調マイクロトモグラフィーを用いてスキャンした。再構成された仮想スライスは、光・電子顕微鏡（EM）および実験室ベースのマイクロトモグラフィー（μCT）でも評価された、湿潤根およびアクリル包埋根の切片と比較された。ガッタパーチャ、空隙、シーラー、根面象牙質の異なるコントラストが同定され、相関が認められた。内管境界、外側のガッタパーチャの縁、および空隙の外縁を手作業で描出し、3人の観察者が囲んだ領域を繰り返し測定した。観察者間および観察者間の測定法の違いは、Bonferroniによる調整を加えた2ウェイアノバで検定した（P < 0.05）。ガッタパーチャ充填管腔面積（PGP）のパーセンテージを決定した。

METHODOLOGY: Six roots filled with laterally compacted Gutta-percha and AH26 were scanned with phase-contrast enhanced microtomography in a synchrotron facility. Reconstructed virtual slices were compared with sections of both wet and acrylic-embedded roots, evaluated also by light and electron microscopy (EM) and laboratory-based microtomography (μCT). The different contrasts of Gutta-percha, voids, sealer and root dentine were identified and correlated. Inner canal border, outer Gutta-percha rim and the external margin of a void were manually delineated, and the enclosed areas were repeatedly measured by three observers. Interobserver and interimaging method differences were tested by 2-way anova with Bonferroni adjustments (P < 0.05). Percentages of Gutta-percha-filled canal areas (PGP) were determined.

結果:

位相差強調マイクロトモグラフィにより、処理された歯根内の内部界面、強調された空隙の詳細な3Dボリューム、マイクロメートルサイズの粒子および空隙が明らかになった。断面積の過大評価は光学顕微鏡で得られたが、過小評価はμCTとEMで得られた。その差は40％を超えた。しかし、すべての方法によるPGP値は、同じスライスで5％以内であった。観察者間の差は時に有意であったが、方法に関連はなかった（<3%）。

RESULTS: Phase-contrast enhanced microtomography revealed internal interfaces and detailed 3D volumes of accentuated voids as well as micrometre-sized particles and gaps within the treated roots. Overestimates in the cross-sectional areas were obtained by light microscopy, whereas underestimates were obtained by μCT and EM. Differences exceeded 40%; however, PGP values by all methods were within 5% for the same slice. Differences between observers were sometimes significant, but they were not method related (<3%).

結論:

位相差強調マイクロトモグラフィは、根管と充填材の界面をマイクロメートルの分解能で研究するための強力な非破壊生体外調査法である。この方法は、試料調製手順中に損傷を受けやすい切片化/研磨を必要としない。μCT、光およびEMを用いた測定により、根管充填物内のガッタパーチャの範囲を定量化する場合は注意が必要です。

CONCLUSIONS: Phase-contrast enhanced microtomography is a powerful non-destructive ex vivo investigation method for studying the interfaces within root canals and filling materials at a micrometre resolution. The method does not require damage-prone sectioning/polishing during sample preparation procedures. Caution should be used when quantifying the extent of Gutta-percha in root fillings by measurements using μCT, light and EM.