CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN
1.2. Các phƣơng pháp nghiên cứu hình thái hốc tủy
Hunter (1788) là tác giả đầu tiên mô tả những hốc bên trong răng [185]. Từ đó đến nay đã có nhiều cơng trình nghiên cứu về hình thái hốc tủy các nhóm răng với những phương pháp khác nhau. Chúng tôi xin chia thành hai nhóm phương pháp chính: nghiên cứu trên răng đã nhổ và nghiên cứu răng trên cung hàm.
1.2.1.1. Quan sát trực tiếp
Các đặc điểm hình thái hốc tủy răng được quan sát trực tiếp bằng mắt hoặc có hỗ trợ với kính phóng đại. Răng được cắt ra để khảo sát hốc tủy thông qua quan sát thiết đồ, và một số đặc điểm giải phẫu như lỗ chóp, lỗ chóp ống tủy phụ có thể quan sát trực tiếp, không cần cắt răng. Các nghiên cứu hình thái hốc tủy đầu tiên của Carabelli (1842), Muhlreiter (1870), Gysi (1892)… thực hiện theo phương pháp này [184]. Green (1955) có một cải tiến nhỏ là nhuộm hốc tủy bằng phẩm đỏ để dễ quan sát [76]. Sau đó, Green (1960) quan sát chóp chân răng bằng kính hiển vi nổi, là nghiên cứu đầu tiên tập trung mơ tả cụ thể số lượng, kích thước, vị trí các lỗ chóp [77]. Sự phát triển của những thiết bị hiện đại như hiển vi nổi có hỗ trợ của máy tính, hiển vi điện tử, hiển vi điện tử quét cung cấp những công cụ hỗ trợ quan sát tốt hơn. Các khảo sát vùng chóp các chân răng cối lớn cho thấy trừ chân trong răng cối lớn hàm trên và chân xa răng cối lớn hàm dưới, tất cả các chóp chân răng khác đều có nhiều hơn một lỗ chóp, hình dạng lỗ chóp thường gặp nhất là hình trịn và hình bầu dục, đường kính lỗ chóp trong khoảng 0,2-0,3 mm và khoảng cách từ lỗ chóp chính đến chóp răng khơng q 1mm [110],[113],[120].
1.2.1.2. Tái tạo bản sao hốc tủy
Phương pháp tái tạo bản sao hốc tủy bằng cách bơm vật liệu vào hốc tủy bắt đầu được sử dụng từ cuối thế kỷ 19 đầu thế kỷ 20. Vật liệu tạo bản sao phải thâm nhập được vào hệ thống ống tủy, sau đó cứng lại và chịu được tác dụng của chất khử khống hịa tan mơ răng để lại bản sao hốc tủy. Một số vật liệu đã được sử dụng là kim loại nóng chảy, celluloid trong dung môi aceton, cao su lưu hóa, silicone, elastomer [31],[87],[184].
1.2.1.3. Nhuộm màu hốc tủy và làm trong răng
Trong phương pháp này, răng được ngâm trong dung dịch axit để khử khống mơ cứng, sau đó cho vào dung dịch thích hợp để phần khung hữu cơ cịn lại trở nên trong suốt, có thể nhìn xun qua để quan sát hốc tủy đã được nhuộm màu để trở nên nổi bật, dễ quan sát. Trong luận án này, chúng tôi gọi là phương pháp nhuộm màu-làm trong.
Năm 1913, Adloff đã mô tả phương pháp làm trong răng bằng cách ngâm trong dung dịch axit để hịa tan mơ cứng khi tạo bản sao hốc tủy bằng kim loại nóng chảy.
Sau đó, nhiều tác giả đã góp phần cải tiến phương pháp như Seelig và Gillis (1973) đề nghị dùng HCl 5% để khử khoáng và bơm thuốc nhuộm haematoxylin vào hốc tủy [184], Hasselgren và Tronstad (1975), Robertson (1980) đã đề nghị dùng axit nitric để khử khoáng và làm trong bằng methyl salicylate, bơm mực bằng áp lực âm [145], ngâm tiêu bản răng trong xylene để tiêu bản cứng hơn [85].
Năm 1984, Vertucci tổng hợp cơng trình nghiên cứu với tổng cộng 2.400 tiêu bản răng trong suốt, đưa ra một phân loại ống tủy gồm 8 loại (hình 1.2) [181]. Phân loại này được sử dụng trong hầu hết các nghiên cứu sau đó vì tính đơn giản và tổng qt. Nghiên cứu của Vertucci được xem là một tài liệu tham khảo kinh điển về hình thái ống tủy người da trắng Causasoid. Sau đó, phương pháp nhuộm màu-làm trong đã được sử dụng trong nhiều nghiên cứu như Pecora 1992, Gulabivala 2000 và 2002..., và từng được xem là phương pháp chuẩn vàng trong nghiên cứu hình thái hốc tủy [53],[123],[182]. Tại Khoa Răng Hàm Mặt, Đại học Y Dược TPHCM đã có một vài nghiên cứu sử dụng phương pháp này như Nguyễn Văn Phước (1994) khảo sát hốc tủy răng cối nhỏ hàm trên [11], Tạ Tố Trân (2004) khảo sát răng cửa giữa và răng nanh hàm trên [12], Phan Thùy Ngân (2011) khảo sát răng cối nhỏ hàm dưới [10].
So với những phương pháp khác, phương pháp nhuộm màu-làm trong là một phương pháp tương đối đơn giản và ít tốn kém để khảo sát hốc tủy mà vẫn duy trì được hình dạng răng ban đầu, thấy rõ các ống tủy kể cả ống tủy có kích thước nhỏ, tỉ lệ thành cơng cao và tiêu bản có thể sử dụng trong một thời gian dài. Tuy nhiên, kỹ thuật này chỉ có thể áp dụng cho răng đã nhổ trong nghiên cứu và giảng dạy, khơng có giá trị ứng dụng để xác định hình thái hốc tủy các răng trên cung hàm bệnh nhân.
1.2.1.4. Khảo sát hốc tủy bằng X quang thƣờng quy
Walkhoff đã chụp phim răng đầu tiên vào tháng 1 năm 1896, vài tháng sau khi Roentgen phát hiện ra tia X. Từ đó chụp phim răng là một phần không thể thiếu trong điều trị nha khoa nói chung và nội nha nói riêng. Trong nghiên cứu hình thái hốc tủy, phương pháp chụp phim có thể áp dụng cho cả răng đã nhổ và răng trên cung hàm.
Phim thông thƣờng. Mueller (1933) là người đầu tiên chụp phim răng để nghiên cứu hình thái hốc tủy [184]. Răng đã nhổ được chụp phim theo hướng ngoài trong và gần xa để khảo sát hốc tủy; đối với răng nhiều chân thường cắt rời các chân để chụp riêng từng chân, tránh chồng lấp. Weine (1999) chụp phim chân gần ngoài răng cối lớn I hàm trên, đã đưa ra một phân loại hình thái ống tủy gồm 4 loại (hình 1.2) [192]. So sánh giữa phương pháp chụp phim và nhuộm màu-làm trong, Omer (2004) nhận thấy phim thơng thường có giá trị hạn chế trong nghiên cứu hình thái hốc tủy [127].
Phim có sử dụng chất cản quang. Chất cản quang được sử dụng để tăng khả năng
quan sát những chi tiết khó thấy trên phim như ống tủy bên, ống tủy phụ. Scarfe (1995) dùng Hypaque - dung dịch cản quang độ nhớt thấp, tan trong nước để quan sát giải phẫu ống tủy, đánh giá bề dày thành ngà sau sửa soạn, phát hiện và kiểm soát sai lầm do sửa soạn [149]. Fan (2008) nhận thấy hình ảnh DSR (kỹ thuật chồng phim có và khơng có chất cản quang) thể hiện giải phẫu ống tủy với độ nhạy và độ chuyên rất cao, tương tự hình ảnh tái cấu trúc từ microCT [65].
X quang kỹ thuật số có ưu điểm là giảm lượng tia, hình ảnh có được nhanh hơn,
lưu trữ dưới dạng số hóa, khơng cần hóa chất rửa phim, có thể chuyển qua mạng internet, hình ảnh rõ nét. Một số nghiên cứu khảo sát giải phẫu hốc tủy bằng X quang kỹ thuật số như de Oliveira (2009) phát hiện ống tủy răng cửa tách hai, Wu (2006) so sánh giữa chụp phim kỹ thuật số và phương pháp nhuộm màu-làm trong nhận thấy X quang kỹ thuật số ít có giá trị trong nghiên cứu hình thái ống tủy [197].
1.2.1.5. Khảo sát hốc tủy bằng cắt lớp điện toán
Cắt lớp điện toán (Computed tomography- CT) dùng tia X và máy tính để tạo hình ảnh cắt ngang của cơ thể, đã được sử dụng trong y khoa từ những năm 1970. Tachibana và Matsumato là những người đầu tiên sử dụng CT trong nghiên cứu hình thái hốc tủy vào năm 1990, nhưng không quan sát được các ống tủy do độ phân giải kém của CT thời điểm đó. Những cải tiến sau đó giúp CT xác định hình thái ống tủy dễ dàng hơn. Eder (2006) đã so sánh CT với phương pháp mô học trong khảo sát ống tủy gần ngoài răng cối lớn I hàm trên, nhận thấy CT cung cấp đầy đủ thơng tin về số lượng, hình dạng ống tủy ở một chân răng có giải phẫu ống tủy phức tạp với độ chính xác tương tự phương pháp khảo sát mơ học [59]. Silin và
Pyatkova (2013) đã so sánh CT với phương pháp nhuộm màu-làm trong nhận thấy CT chủ yếu cung cấp thông tin về liên quan giữa răng và xương hàm, trong khi phương pháp nhuộm màu-làm trong cho phép quan sát đặc điểm giải phẫu hốc tủy đầy đủ, dễ dàng hơn [157]. Do giá thành cao và liều tia xạ cao nên CT chưa thể ứng dụng trong thực hành lâm sàng nội nha.
Vi cắt lớp điện toán (Micro computed tomography - µCT). Những cải tiến đáng
kể về phần cứng và phần mềm làm giảm bề dày của lát cắt từ mức độ milimet đến chỉ cịn vài chục micromet. MicroCT có độ phân giải cao, cho phép tái cấu trúc 3D hình thể ngồi và trong của răng, hiện được xem là chuẩn vàng mới trong nghiên cứu hình thái hốc tủy. Grande (2012) nhận thấy micro CT là công cụ mạnh mẽ, kỹ thuật đơn giản, có thể áp dụng để khảo sát 3 chiều hốc tủy mà khơng làm biến đổi mẫu, có thể thể hiện giải phẫu ngoài và trong của răng đồng thời hay tách biệt, cung cấp hình ảnh 2 chiều và 3 chiều rõ nét, chi tiết [75]. MicroCT đã được sử dụng trong một số nghiên cứu trên răng đã nhổ, cung cấp những bằng chứng rõ ràng hơn về sự đa dạng và phức tạp của hệ thống ống tủy. Verma và Love (2011) chỉ khảo sát 20 chân gần ngoài răng cối lớn I hàm trên đã phát hiện nhiều dạng ống tủy khơng có trong các phân loại hiện tại [178]. Ordinola-Zapata (2017) so sánh giữa 3 phương pháp nhuộm màu-làm trong, conebeam CT và μCT trong khảo sát ống tủy chân gần răng cối lớn I hàm dưới đã nhận thấy μCT là phương pháp chính xác nhất [128]. Tuy nhiên do thời gian ghi và tạo hình lâu, thiết bị đắt tiền, tái cấu trúc 3D phức tạp, liều bức xạ cao nên chưa phù hợp với khảo sát trên người [75].
Cắt lớp điện toán xoắn ốc (Spiral computed tomography –SCT). Trong cắt lớn điện toán xoắn ốc, đối tượng cần chụp được dịch chuyển đồng thời khi nguồn tia xoay vòng quanh đối tượng được chụp. Việc ứng dụng SCT trong nha khoa tăng nhanh trong hơn hai thập kỷ qua. Cimilli (2005) nhận thấy SCT có thể cho hình ảnh ống tủy có độ phân giải cao [48].
Cắt lớp điện tốn với chùm tia hình nón (Conebeam computed tomography - CBCT) dựa trên kỹ thuật chụp khối, nguồn tia và bộ phận nhận tín hiệu di chuyển
đồng bộ quanh đầu bệnh nhân 180-360º, tại mỗi góc độ thu nhận một hình cơ bản. Những hình cơ bản 2D sẽ được tái cấu trúc lại trong 3D dựa vào thuật toán cone-
beam do Feldkamp giới thiệu năm 1984, tạo dữ liệu dạng khối hình trụ hoặc hình cầu được gọi là vùng quan sát [15],[149].
Ưu điểm chính của conebeam CT là lượng tia thấp, thời gian quét nhanh, giảm lượng bức xạ. Liều tia hiệu quả của máy quét conebeam CT khá thay đổi nhưng thường chỉ tương đương với một phim toàn cảnh và thấp hơn phim CT cho hàm trên hay hàm dưới. Trong nha khoa, conebeam CT cung cấp hình ảnh độc đáo trong ba chiều mà phim trong miệng, toàn cảnh và đo sọ không thể. Conebeam CT tái cấu trúc các hình ảnh cơ bản thành những hình ảnh liên quan lẫn nhau trong ba mặt phẳng trục và có thể thể hiện hình ảnh nổi ba chiều, tái cấu trúc bề mặt có chiều sâu của đối tượng. Việc tái cấu trúc thực hiện chủ yếu trên máy tính cá nhân, dữ liệu có thể định hướng lại để quan sát các chi tiết giải phẫu được thuận tiện hơn. Các thuật toán đo đạc bằng cách rê con trỏ cho phép nhà lâm sàng xác định kích thước thật giữa các điểm mốc giải phẫu, đo đạc trên màn hình đều không bị biến dạng và phóng đại do bộ dữ liệu khối gồm các voxel đẳng trường (khác với voxel hình khối chữ nhật của CT). Do tính đẳng trường của bộ dữ liệu khối, nên hình ảnh tái cấu trúc có thể thể hiện trên các mặt phẳng khơng phải trục. Hầu hết phần mềm có khả năng cho hình ảnh theo mặt nghiêng, cong như hình ảnh tồn cảnh khơng biến dạng và những mặt cắt theo nhiều hướng khác nhau phù hợp để khảo sát những chi tiết giải phẫu phức tạp của vùng hàm mặt [15],[149].
Tuy nhiên, kỹ thuật conebeam CT hiện nay còn những hạn chế liên quan đến hình học chùm tia hình nón, độ nhạy của bộ phận nhận tín hiệu và độ tương phản làm cho hình ảnh khơng sáng sủa, rõ ràng bằng CT thơng thường. Tính rõ ràng của hình ảnh conebeam CT bị ảnh hưởng bởi những ảnh giả, nhiễu, và thiếu tương phản mô mềm, nên conebeam CT chủ yếu để khảo sát mô cứng [15],[149].
Conebeam CT đã chứng tỏ được khả năng ứng dụng hiệu quả và chính xác trong khảo sát hình thái hốc tủy, và được đánh giá cao khi so sánh với các phương pháp khác kể cả phương pháp chuẩn. Mathern (2008) nhận thấy với conebeam CT các nhà nội nha ghi nhận được số ống tủy nhiều hơn so với X quang kỹ thuật số [114]. Michetti (2010) so sánh với phương pháp mô học, thấy dữ liệu ghi nhận được từ conebeam CT và mơ học có tương quan mạnh [116]. Blattner (2010) đánh giá khả năng ghi nhận ống tủy gần ngoài thứ hai răng cối lớn hàm trên của phim quanh
chóp, conebeam CT với phương pháp chuẩn là cắt răng ra quan sát trực tiếp, khơng thấy khác biệt có ý nghĩa giữa conebeam CT với phương pháp chuẩn [34]. Neelakantan (2010) nhận thấy conebeam CT chính xác tương tự phương pháp nhuộm màu-làm trong khi ghi nhận hình thái ống tủy [123]. Domark (2013) nhận thấy micro CT và conebeam CT ghi nhận số lượng ống tủy gần ngoài răng cối lớn hàm trên tương tự nhau [56].
Conebeam CT đã được sử dụng trong một số nghiên cứu khảo sát hình thái hốc tủy trên răng đã nhổ ở một số cộng đồng cộng đồngnhư Netto (2011) khảo sát và phân loại giải phẫu ống tủy gần ngoài răng cối lớn I hàm trên người Brazil [124], Neelakantan (2010) khảo sát chân gần ngoài răng cối lớn hàm trên người Ấn Độ [122], De Pablo (2012) khảo sát răng cối lớn I hàm dưới người Tây Ban Nha [53].
Một số kỹ thuật cắt lớp khác như Tuned aperture computed tomography- TACT,
Peripheral quantitative computed tomography- pQCT cũng có thể ứng dụng trong nghiên cứu hình thái hốc tủy. Neelakantan (2010) so sánh các phương pháp CBCT, pQCT, X quang kỹ thuật số thơng thường và có cản quang với phương pháp nhuộm màu-làm trong, đã nhận thấy pQCT và CBCT chính xác tương tự phương pháp nhuộm màu-làm trong trong ghi nhận hình thái ống tủy [123]. Sự phát triển và tiến bộ liên tục trong lĩnh vực chụp cắt lớp hứa hẹn nhiều công cụ hiệu quả để có thể khảo sát hốc tủy chính xác, rõ ràng.
1.2.2. Nghiên cứu răng trên cung hàm
Các nghiên cứu hình thái hốc tủy của răng trên cung hàm thuận tiện và chính xác hơn trong thu thập các thông tin liên quan của chủ thể và răng, gồm khảo sát trực tiếp hốc tủy của răng được mở tủy khi điều trị nội nha và khảo sát răng nguyên vẹn trong miệng; có thể thực hiện trên người sống hoặc trên thi thể.
1.2.2.1. Nghiên cứu lâm sàng và báo cáo ca lâm sàng
Nghiên cứu lâm sàng liên quan các răng được điều trị nội nha, ghi nhận dữ liệu từ quan sát trực tiếp của người điều trị và các phim chụp trong khi điều trị, thường áp dụng trong điều tra một đặc điểm giải phẫu cụ thể như tỉ lệ, khả năng phát hiện và tạo hình ống tủy gần ngồi thứ 2 răng cối lớn hàm trên trong nghiên cứu của Stropko (1999) [167], Wolcott (2005) [195]. Do đó, kết quả thay đổi tùy theo điều
kiện làm việc, phương tiện hỗ trợ như kính phóng đại, kính hiển vi, kỹ năng và kinh nghiệm của nhà lâm sàng.
Báo cáo ca lâm sàng trình bày những trường hợp rất hiếm gặp, hầu như không phát hiện với các thiết kế nghiên cứu khác, giúp mở rộng giới hạn về sự đa dạng và phức tạp của hệ thống ống tủy. Hiện nay với các phương tiện hiện đại như kính hiển vi lâm sàng, conebeam CT hay những kỹ thuật chuẩn đốn hình ảnh hiện đại khác giúp giới thiệu những trường hợp hết sức đặc biệt mà trước đây có lẽ bị bỏ sót hơn là khơng xảy ra trong tự nhiên như Kottoor (2010) phát hiện một răng cối lớn I hàm trên có 7 ống tủy [104], Badole (2014) báo cáo một ca hiếm có 2 răng cối lớn I hàm trên có 7 ống tủy [28].
1.2.2.2. Nghiên cứu sử dụng dữ liệu chẩn đốn hình ảnh sẵn có
Các phim chụp răng, nhất là hình ảnh kỹ thuật số được lưu trữ tại những đơn vị chẩn đốn hình ảnh là nguồn tư liệu sẵn có để nghiên cứu hình thái chân răng và