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O efeito da Robotic cíclica fadiga nas propriedades de torção do K3 Ni-Ti Arquivos Rotary

 

Durante o tratamento de canal radicular usando os arquivos rotativos Ni-Ti com um motor de controle de torque eletrônico, uma porcentagem significativa de arquivos está estressado quase até o seu limite de deformação sem sinais visíveis de fadiga de metal tornando-as mais vulneráveis ​​a separação (fratura) mesmo durante o seu primeiro uso clínico. O valor de blocos de resina e dentes extraídos em simular a utilização clínica é limitada. Os autores propõem um sistema robótico mais padronizado salientando arquivos apenas até o ponto de rendimento (valor máximo no qual a deformação é ainda reversível) antes do teste de separação, para fornecer mais clinicamente dados relevantes para programar o motor controle de torque eletrônico. O objetivo deste estudo é comparar as propriedades de torção, incluindo os níveis de torque e ângulo de rotação na separação entre novos e estressados ​​instrumentos rotatórios de Ni-Ti. A liga (NiTi) Nitinol níquel-titânio ter sido introduzido como uma alternativa ao aço inoxidável, de modo a superar a dureza do material de aço inoxidável (Laurichesse 1996). Acredita-se geralmente que acionada pelo motor ou instrumentos de níquel-titânio utilizado manualmente produzir canais radiculares mais bem preparados do que suas contrapartes de aço inoxidável (schfer & amp; Schlingemann, Thompson 2003). Clinicamente No entanto, tais instrumentos, e em particular os tipos rotativos, tem um maior risco de separação (Barbakow & amp; Lutz 1997). Especificamente, a análise retrospectiva dos instrumentos de NiTi rotineiramente descartados indi cado dois mecanismos de fratura distintas, a saber, torsional (quando a ponta do arquivo está bloqueado) e flexão de separação (quando o arquivo está a entrar numa curva) (Sattapan et al. 2000a).

De acordo com ANSI /ADA nenhuma especificação. 28 (ANSI /ADA 1988), as propriedades de torção de instrumentos endodontia pode ser avaliada como o torque e o ângulo de rotação necessário para provocar a separação do instrumento. Sattapan et ai. 2000 avaliou o torque a separação de Quantec Series 2000 rotativos instrumentos de Ni-Ti (Tycom Corp, Irvine, CA, EUA). Os instrumentos separados em valores de torque que variam 2,26-19,63 Nmm. O torque a separação de instrumentos Lightspeed (Lightspeed Technology, Inc., San Antonio, TX, EUA) variou 1,96-41,96 Nmm (Hbscher 2003). O ângulo de rotação a separação variou 637,2-1710 (Marsicovetere et al., 1996). Peters & amp; Barbakow 2002 testado Ni-Ti ProFile 0,04 instrumentos selecionados rotativos (Maillefer Dentsply, Ballaigues, Suíça), o torque e ângulo de rotação de separação para os tamanhos 15, 35 e 60 variou de 3,59 a 31,68 Nmm e de 514,3 (tamanho 60) para 614,1 (tamanho 35), respectivamente.

Materiais e Métodos

Avaliação de novos instrumentos (Parte 1)

arquivos rotativos Ni-Ti 0,06 Taper, K3 (projeto triplo borda K3) (Fig. 1) instrumentos rotatórios (SDS Sybron Endo, Anaheim, CA) em tamanhos 15-20-25-30-35-40, foram avaliadas. Na Parte I, 10 novos instrumentos de cada tamanho foram testados para propriedades de torção de acordo com ANSI /ADA nenhuma especificação. 28. O valor de torque e ângulo de rotação no ponto de rendimento e na ruptura foram calculados para todos os instrumentos. Na Parte II, 10 novos instrumentos foram sublinhados num sistema robótico normalizada em 10 ciclos de rotação angular (valor do ângulo de rotação no ponto de rendimento obtido na parte I). Subsequentemente, os instrumentos estressadas foram testados para propriedades de torção semelhante para os novos instrumentos da Parte I. Em seguida as características de torção dos novos e antigos instrumentos foram comparadas pelo teste de múltipla gama de Duncan para detectar diferenças significativas entre os tamanhos emparelhados. A relação entre o tamanho do instrumento e de torção propriedades foram submetidos à análise de regressão.

Aparelhos e teste

Um medidor memocouple de torque digital calibrado (A biotecnologia Instruments Limited, Scarborough, Ontario, Canada) que permite a medição de torque com uma precisão de 0,1 NNM e ângulo de rotação com uma precisão de 2 foi usado. Antes do teste, o punho de cada instrumento será removido com um cortador de fio adequado no ponto em que a pega está ligada à haste do instrumento (fig. 2). A extremidade do eixo foi fixada em um mandril ligado a um motor de engrenagens reversível rotativo a uma velocidade de 2rpm (Aerotech, Pittsburgh, Pennsylvania, EUA). Esta configuração de velocidade é aplicada de acordo com a ANSI /ADA não. 28 Regulamento para permitir que um número suficiente de registos de dados antes da separação. Velocidades acima resultado 2rpm em uma ocorrência anterior de tornar a gravação do binário e o ângulo de fractura difícil a separa ção para localizar com precisão no traçado gráfico (Fig. 6).

A velocidade do motor é fixado em 2rpm permitindo que um grande número de gravações antes da separação (regulamento ANSI /ADA 28). A separação ocorreu a um valor de binário de 50 g /cm e o ângulo de separação é de 3.451 graus (linha vermelha). A linha rosa representa os valores médios dos dados gravados. A secção linear inicial da linha cor de rosa corresponde à fase reversível de deformação em que o aumento da deflexão angular é proporcional ao aumento dos valores do binário. Além deste padrão linear, deflexão angular aumenta exponencialmente com o torque crescente indicando que o instrumento de deformação está em sua fase irreversível. força de rendimento foi medido como o torque e ângulo de rotação definir os níveis máximos na qual instrumento de deformação ainda é reversível (linha verde). Para determinar o valor limite de escoamento, uma linha que coincide com o segmento inicial da linha amarela foi elaborado (linha azul). O ponto em que as 2 linhas separadas indica o valor limite de escoamento (50 g /cm, 691 graus).

Um amplificador de mostrador digital controla a operação do motor. Três milímetros da ponta do instrumento foram apertadas em outro mandril com garras de latão ligadas ao medidor de binário memocouple digital e a um computador para o registo de medição, utilizando o software Labview (National Instruments, Austin, Texas, EUA).
< p> Uma vez que a ponta do instrumento está bloqueado no medidor de binário, o motor irá iniciar a rotação no sentido horário aplicada no eixo resultando no aumento dos níveis de binário na ponta. níveis progressivos de torque (NTS) e ângulo de rotação (NAS) foram registados até à separação de arquivo (Fig. 4)

Um pequeno detalhe:. das garras do medidor de binário (Fig. 5) tem que ser feito de cobre macio para ter um aperto bom e firme na ponta do arquivo, porque este é o lugar onde o binário será gravado, e qualquer deslize do arquivo irá resultar numa falsa leitura. as mandíbulas devem ser mudados frequentemente com cada grupo diferente de arquivos.

Estatística análise

A análise de variância foram usados ​​para comparar o torque (NTS) e ângulo de rotação (NAS) na ruptura entre os diferentes tamanhos dos novos instrumentos. comparações de pares utilizando o teste de gama múltipla de Duncan foram aplicados para detectar diferenças significativas entre (entre) os tamanhos. A relação entre o tamanho do instrumento e torque a fratura foram submetidos à análise de regressão. A significância foi determinada ao nível de confiança de 95%.

Avaliação de usado

instrumentos ( Parte 2)



a força de rendimento dos novos instrumentos foram determinadas usando o quadro dos novos instrumentos K3 obtidos na Parte 1. Vinte novos .06 K3 novos instrumentos em tamanhos 15-20-25 -30-35-40 foram individualmente preparados e montados de acordo com Parte 1. o equipamento de teste foi preparado de tal forma que o motor pode ser executado em um horário bem como a forma anti-horário. O medidor de binário foi programado de modo a que o instrumento foi submetido a uma rotação angular definido que corresponde ao ângulo de rotação do limite de elasticidade (obtido na Parte 1) no sentido horário e, em seguida, invertida para uma deflexão angular de zero graus. Este procedimento foi realizado em cada instrumento 10 vezes simulando uso clínico extremo.

O instrumento foi rodado na forma da Seção 1, a ponto de separação. Os valores do rendimento, torque (UTS) e ângulo de rotação (UAS) a fratura foram registrados como descrito anteriormente.

Estatística análise


a análise de variância foi utilizada para comparar o rendimento, torque e ângulo de rotação na ruptura entre os diferentes tamanhos dos instrumentos utilizados. comparações de pares, utilizando o teste de múltipla gama de Duncan foram realizados para detectar diferenças significativas entre os instrumentos utilizados de diferentes tamanhos e diferenças entre instrumentos novos e usados ​​do mesmo tamanho. A relação entre o binário a fractura e o tamanho do instrumento foram determinadas com uma análise de regressão. A significância foi determinada ao nível de confiança de 95%.

Resultados

As propriedades de torção, incluindo os valores de torque e ângulo de rotação no ponto de rendimento e na separação de novos e estressado instrumentos são relatados.

ao comparar emparelhado nova e salientou instrumentos (Tabela 1), os resultados indicam que o torque e ângulo de rotação no ponto de rendimento e na separação de tamanho 15 instrumentos não foram significativamente diferentes em p = 0,05. Para todos os outros tamanhos, o ângulo de rotação a um rendimento de instrumentos estressadas não foi significativamente diferente da dos novos instrumentos. No entanto, as três variáveis ​​restantes (ângulo de rotação na separação e torque a rendimento e separação) foram significativamente diferentes entre novos e salientou arquivos (Tabela 1).

A análise de variância (Tabelas 2 & amp; 3) indicaram que tanto estressado e novos arquivos, o ângulo de rotação no rendimento não foi significativamente diferente entre os vários tamanhos de instrumentos. Em contraste, as variáveis, ângulo de rotação na separação e torque a rendimento e separação foram significativamente diferentes entre os tamanhos.

Ao aplicar o teste de Duncan em uma comparação sábio par de variáveis ​​com diferença estatisticamente significativa, o ângulo de separação de instrumentos salientou tamanho 25 foi significativamente maior do que a dos outros tamanhos. Dentro dos novos instrumentos, os valores médios para os tamanhos 15 e 20 foram significativamente maiores do que os outros tamanhos, enquanto os meios nos tamanhos 25 e 30 foram significativamente mais baixos do que todos os outros.

Em ambos os tipos o ângulo Y não é significativamente diferente entre os diferentes tamanhos. No entanto, existem diferenças nos outros três variáveis ​​(ângulo S, Y e de binário de torque S) entre os diferentes tamanhos dentro de cada tipo. Para as variáveis ​​com diferença significativa, usamos o teste de Duncan como o método de comparação aos pares. Os resultados estão resumidos como se segue (Tabela 4):

ângulo S: Dentro de tipo C, o ângulo S significa para o tamanho 25 é significativamente maior do que tudo o que de outro. Dentro de tipo N, os meios para tamanhos de 15 e 20 são significativamente maiores do que todos os outros e ângulos a média S para os tamanhos 20 e 25 são significativamente mais baixos do que todos os outros binário

Y:. Para o tipo N, há foi observada uma tendência significativa para aumentar o binário com o tamanho, excepto que os tamanhos 15 e 20 não são estatisticamente diferentes um do outro significativa. tendência semelhante foi observada para o tipo C, a não ser que o tamanho 20 foi significativamente maior que ambos os tamanhos 15 e 25, que significativamente não foram diferentes

S binário:. Para o tipo N, o menor binário para tamanhos de 15 e 20 não são diferente. O torque mais alto para os tamanhos 30 e 40 não são significativamente diferentes. A tendência de aumento significativo é observado para o tipo N, com a ressalva de que 15 e 25 têm binário médio S diferente não significativa.

Para o torque variável de rendimento para os novos arquivos, houve uma tendência significativa de torque a aumentar com tamanho; no entanto, a diferença entre os tamanhos 15 e 20 não foi estatisticamente significativa. tendência semelhante foi observada para arquivos estressados, exceto que o tamanho 20 foi significativamente maior que ambos os tamanhos 15 e 25, que não foram significativamente diferentes.

Torque de separação para novos arquivos, os menores valores de torque foram registradas para os tamanhos 15 e 20 e não foram significativamente diferentes. Os valores de binário mais elevados foram encontrados para os tamanhos 30 e 40 e também não foram significativamente diferentes. Uma tendência aumentando significativamente com tamanhos foi observada para os arquivos de stress, com a excepção de que 15 e 25 tinham diferentes meios não significativos.

De acordo com a Tabela 5, uma associação linear entre cada uma das quatro variáveis ​​e o tamanho do instrumento poderia ser estabelecido para novos ficheiros. O ângulo de rotação (tanto no rendimento e na separação) diminuiu à medida que aumentou o tamanho do instrumento, enquanto o binário (quer no rendimento ou na separação) seguiu um padrão inverso (aumentado em tamanho aumentado). A associação mais forte foi encontrada entre torque a rendimento e tamanho (R2 = 0,947).

Para arquivos estressadas, nenhuma mudança nas variáveis ​​ângulo foi observado com o tamanho crescente instrumento. As variáveis ​​de torque seguiu um padrão semelhante ao observado com os novos ficheiros. Também deve-se notar que as variáveis ​​de torque tinha pistas maiores, com tamanho em arquivos novos que nos arquivos estressados.

Discussão

Vários estudos têm avaliado a influência de vários fatores na separação de instrumentos rotativos NiTi (Barbakow & amp; Lutz 1997; Pruett et ai 1997;. Silvaggio & amp; Hicks 1997; Thompson & amp; Dummer 1997; Baumann & amp; Roth, 1999; Mandel et al 1999;.. Kum et ai 2000; Thompson & amp; Dummer 2000; Yared et al, 2001a, b;. Ruddle 2002; schfer & amp; Florek 2003; Yared & amp; Kulkami 2003). É importante para o médico para ter informações de pesquisa detalhada para fornecer uma base racional para a seleção do instrumento e sequência de instrumentação.

A separação dos instrumentos de NiTi rotativos está associada a variações nas dimensões do canal e anatomia, tais como fusão, curvando-se, re-curva, dilacerante ou dividir canais (ruddle, 2000). qualidade dentina também tem sido relatada a afectar a taxa de separação de arquivo (Ruddle 2000). Outro fator associado com a separação dos instrumentos de NiTi é a concepção e diâmetro do próprio arquivo (Marsicovetere et al 1996;. Silvaggio & amp; Hicks 1997; Sattapan et al 2000;. Peters & amp; Barbakow 2002; Yared et al 2003;. Schfer & amp ; Florek 2003). Projeto de diferentes marcas de arquivos de Ni-Ti incluem variações no ângulo helicoidal, o ângulo de inclinação e da massa interna (Turpin, F Chagneau, J. M Vulcain 2000).

cone instrumento tem também sido defendida como um fator que influencia o potencial de separação de arquivo (Yared et al 2003). Finalmente, ajustes do motor principalmente configurações de nível de torque, demonstraram ter um impacto sobre a taxa de separação de arquivo (Yared & amp; Kulkami 2003). Várias percentagens de separação têm sido relatados na literatura (Thompson & amp; Dummer 1997; Baumann & amp; Roth, 1999; Kum et al 2000;. Thompson & amp; Dummer 2000; schfer & amp; Florek 2003).

De acordo com schfer & amp; Florek (2003), a separação ocorreu em 23% dos canais 28.-curvadas e 35-curvas preparadas com arquivos K3 0,04 cônicos. Neste estudo, os canais foram preparados em blocos de resina com todos os instrumentos usados ​​para ampliar apenas um canal. as taxas de fratura mais baixas foram relatados por outros autores com (Thompson & amp; Dummer 1997; Baumann & amp; Roth 1999; Kum et al 2000;. Thompson & amp; Dummer 2000; schfer & amp; Florek 2003). Ajustes do binário de desempenhar um papel importante no controle da separação instrumento no preparo do canal (Yared & amp; Sleiman)

A maior incidência de deformação instrumento e separação foi encontrado com os motores de controle de alto torque de ar e contra os motores de controle de baixo torque. (Yared & amp; Kulkami 2003). Dados publicados em estudos anteriores (Marsicovetere et al., 1996, Sattapan et al., 2000, Hbscher., 2003) proporciona aos fabricantes com informações úteis relacionadas com as configurações de controle de motor de binário electrónicos. As novas gerações de motores com binário controlado eletrônicos (ETCM) estão equipados com um sistema de autoreverse que é ativado automaticamente quando os níveis de estresse resultantes da fricção entre o arquivo e da dentina atingir o nível de torque pré-definido. Este processo permite desenhar o arquivo para fora do canal impedindo assim a separação do instrumento.

Foram levantadas questões sobre se o uso repetido de instrumentos rotatórios de Ni-Ti afeta negativamente as suas propriedades de torção e os torna mais propensos a separação. A utilização de instrumentos pode ser considerado quando um instrumento é utilizado para preparar um único canal com múltiplos acidentes vasculares cerebrais ou múltiplos canais no mesmo dente. Os instrumentos são sujeitos a fadiga cíclica (i. E. À fadiga por flexão) e torção durante a utilização clínica (Sattapan et al., 2000). Separação resultante da fadiga cíclica é provável de ocorrer quando os instrumentos são rodados em canais radiculares com curvaturas abruptas (Pruett et al., 1997).

Os estudos recentes mostraram que a fadiga cíclica não é a principal razão para Ni-Ti rotativo separação instrumento (Yared et al 1999;. Sattapan et al 2000;. Yared et al 2000;. Peters & amp; Barbakow 2002). Quando os instrumentos são presos a um canal, são sujeitos a elevados níveis de tensão de torção, que conduz à deformação e de separação (Yared et al., 2001a). Achados de Yared et al. 2003, sugeriram que o torque e ângulo de rotação na ruptura foram significativamente afetadas pelo uso repetido de instrumentos 0,06 K3 em blocos de resina. Um estudo SEM de instrumentos rotatórios de Ni-Ti demonstrado uma elevada incidência de defeitos de superfície, onde fendas são geralmente iniciadas (Kuhn et al., 2001).

flexão ou fadiga de torção causado pelo uso de instrumentos num canal curvo e pelo bloqueio repetido dos arquivos no canal poderia facilitar a iniciação e propagação de uma rachadura, e, portanto, pode afetar o torque dos instrumentos a fratura

schfer & amp (Kuhn et al., 2001).; Florek 2003 relatados altos índices de separação após uma única utilização de ficheiros de Ni-Ti em um canal. Normalmente, as configurações de torque do motor recomendada pelos fabricantes são baseados em valores de torque aplicados aos novos instrumentos. Os resultados dos estudos acima referidos, juntamente com a constatação de que torque a fratura é significativamente maior do que o torque durante a instrumentação (Sattapan et al., 2000) enfatizam a necessidade de rever os valores de torque do motor ao trabalhar com arquivos de Ni-Ti.

blocos de resina e dentes extraídos foram utilizados para simular o uso do instrumento e medir as propriedades de torção (Lim & amp; Webber 1985; Blum et al, 1998a;. schfer & amp; Florek 2003; schfer & amp; Schlingemann 2003;. Yared et al 2003). Os resultados de tais estudos não podem ser extrapolados a situações clínicas porque blocos de resina têm uma estrutura diferente da dentina, e os dentes extraídos são sujeitos a numerosos erros e variações humanas relacionadas com a forma selecção da morfologia do canal (Garip et al 2001;. Gluskin et ai. 2001). Peters & amp; Barbakow (2002) demonstraram que níveis de binário mais elevados foram gerados em canais preparados em blocos de resina em comparação com canais em dentes extraídos. Uma grande desvantagem de blocos de resina é a geração de calor resultante no amaciamento do material de resina de ligação e de lâminas de corte e separação instrumento (Kum et al., 2000) (Thompson & amp; Dummer 1997; Baumann & amp; Roth, 1999). Além disso, os instrumentos não podem ser submetidos a altos níveis de estresse em sua ponta durante a preparação do canal radicular em blocos de resina (Yared et al., 2003). Isto pode afectar significativamente os valores de binário a falha.

A selecção de 10 rotações alternadas no ciclo robótico para salientar os instrumentos baseou-se no conceito de resistência mecânica. Materiais geralmente mostram efeitos de diminuição de carga de estresse. Por exemplo, a primeira vez que um material é carregado à tensão máxima antes da deformação irreversível (torque em rendimento), pode perder-se 10% da sua resistência final, a próxima vez que for carregado, ele pode perder apenas 8% da sua resistência, depois 6%, depois 5%, depois 4%, depois de repetidas cargas de tensão. A maioria dos materiais tem o que é chamado de limite de resistência, que é a resistência mínima do material terá, independentemente do número de ciclos de tensão que tem resistido.

Enquanto alguns materiais como o alumínio, não têm esse limite de resistência ( eles continuam ficando cada vez mais fraco cada vez que eles são forçados), todos os materiais exibem alterações menores e menores na força durante o ciclismo estresse repetido. Dez ciclos de NiTi-se à sua resistência à deformação terá um efeito significativo sobre o material. Com ciclos adicionais para além de 10, diz-se para 20, o decréscimo adicional na resistência seria muito menos do que o inicialmente visto depois dos primeiros 10 ciclos. Portanto, testando-se a 10 ciclos permitirá que o efeito mais significativo (e, provavelmente, tem mais significado estatístico) porque as mudanças relativas será maior. A selecção da direcção de rotação dos ponteiros do relógio é baseado no facto de que o instrumento foi concebido para ser utilizado na forma dos ponteiros do relógio e irá, portanto, apenas ser torção salientou nessa direcção.

Stress ciclo de número 1