Вплив кінематики на циклічну втомлюваність реплікованих та оригінальних ротаційних інструментів

Анотація

Вступ: Метою цього дослідження було оцінити опір циклічній втомі 3 реплікованих ротаційних інструментів у порівнянні з їхніми оригінальними брендовими системами, використовуючи безперервну ротацію та кінематику з оптимальним реверсним моментом (OTR).

Методи: Нові ротаційні інструменти F1 (n = 20 на групу) від ProTaper Universal (Dentsply Maillefer, Ballaigues, Швейцарія) та ProTaper Gold (Dentsply Maillefer) оригінальних брендових систем були порівняні з 3 реплікованими інструментами (U-File [Dentmark, Лудхіана, Індія], Super Files [Shenzhen Flydent Medical, Шеньчжень, Китай] та Super Files Blue [Shenzhen Flydent Medical]) щодо опору циклічній втомі. У кожній групі вибрані інструменти були випадковим чином розподілені на 2 підгрупи (n = 10) відповідно до кінематики. У ротаційній групі (ROT) інструменти активувалися безперервним обертанням за годинниковою стрілкою (300 об/хв, 1.5 Нсм), тоді як у групі OTR виконувалася асиметрична осциляційна дія з налаштуванням функції OTR на 300 об/хв та регулюванням межі моменту на мінімальному рівні за допомогою мотора TriAuto ZX2 (J Morita, Кіото, Японія). Час до перелому був зафіксований і статистично порівняний відповідно до кінематики (ROT X OTR) та типу інструмента (репліковані X оригінальний бренд) за допомогою тесту незалежних вибірок t (α = 0.05). Додатково була проведена характеристика металевих сплавів кожної системи за допомогою диференційної скануючої калориметрії та енергетично-дисперсійної рентгенівської спектроскопії.

Результати: Статистичний аналіз виявив значно більший час до руйнування для всіх ротаційних систем, протестованих у режимі OTR, порівняно з безперервною ротацією (P ˂ .05), зі середнім відсотковим збільшенням від 52.1% (ProTaper Gold) до 156.7% (U-File). Реплікатні інструменти показали значно більший час до руйнування в порівнянні з відповідними оригінальними брендовими інструментами як у режимі ROT, так і в OTR (P ˂ .05). Репліки продемонстрували аустенітні температури вище, ніж ті, що показували оригінальні бренди, та майже еквівалентне співвідношення між елементами нікелю та титану.

Висновки: Режим OTR значно покращив стійкість до втоми як оригінальних, так і реплікатних систем. Репліки показали вищу стійкість до циклічної втоми, ніж інструменти оригінальних брендів, та вищі температури переходу в аустенітну фазу. (J Endod 2020;46:1136–1143.)

Підготовка системи кореневого каналу вважається одним із найважливіших етапів лікування кореневих каналів і включає видалення життєвих та/або некротичних тканин з системи кореневого каналу разом із інфікованим кореневим дентином¹. Хоча ця мета може бути досягнута за допомогою різних типів інструментів і технік, безсумнівно, розвиток ротаційних систем з нікелю-титану (NiTi) призвів до значного прогресу в механічній підготовці простору кореневого каналу. Інструменти NiTi стали популярними для формування кореневих каналів завдяки своїй еластичності та різальній ефективності. Однак у клініках розрив інструментів все ще залишається великою проблемою під час лікування кореневих каналів, і навіть нові інструменти можуть демонструвати несподіване руйнування при першому використанні.

Хоча розділення інструментів було пояснено на основі як надмірного кручення, так і циклічної втоми, остання була більш безпосередньо пов'язана з несподіваними поломками ротаційних інструментів NiTi, ймовірно, через деякі дефекти поблизу поверхні, такі як обробні борозни або підповерхневі дефекти, створені під час виробничого процесу. Термін циклічна втома використовується для опису поломки інструментів NiTi після безперервного обертання в вигнутому каналі і виникає внаслідок чергування циклів розтягування та стиснення, яким підлягають інструменти, коли вони згинаються в області максимального вигину каналу. Протягом років було запропоновано кілька покращень інструментів NiTi, щоб подолати ці обмеження. Досягнення в металургії та виробничих процесах дозволили розробити інструменти, які є більш гнучкими та стійкими до поломки завдяки їх інноваційному дизайну та термічній обробці, але тип руху також вважається важливим фактором, який може впливати на стійкість до втоми.

Нещодавно було запроваджено оптимальний обертовий момент у зворотному напрямку (OTR) як альтернативну кінематику для використання з обертовими інструментами NiTi, що ріжуть за годинниковою стрілкою, з метою зменшення втоми інструментів, а також можливості їх ламання. Рух OTR був інтегрований у бездротовий мотор (TriAuto ZX2; J Morita, Кіото, Японія) і дозволяє безперервний обертальний рух інструмента за годинниковою стрілкою, коли зустрічається мінімальний опір навантаження. Як тільки поточні значення обертового моменту перевищуються (обертовий момент спуску), інструмент автоматично змінює обертання в зворотному напрямку на 90° і потім продовжує в напрямку різання на 180°, поки обертовий момент не стане меншим за встановлене значення. Попередні результати продемонстрували значне покращення стійкості до циклічної втоми різних обертових інструментів, що використовують рух OTR, у порівнянні з безперервним обертанням.

На даний момент на ринку доступні багато різних брендів обертових інструментів NiTi. Однак нещодавно кілька компаній почали виробляти та/або розподіляти системи підготовки NiTi, дуже схожі на оригінальні, що виробляються відомими компаніями.

Враховуючи, що це нове явище в ендодонтії, література не надає термінології для адекватного опису цієї групи інструментів; у даному дослідженні їх називають системами, подібними до реплік. Ці системи, подібні до реплік, комерціалізуються по всьому світу місцевими дистриб'юторськими компаніями або через Інтернет і зазвичай мають нижчі ціни в порівнянні з оригінальними інструментами. Як виробники, так і дистриб'юторські компанії є легальними у своїх країнах, а інструменти зазвичай продаються відомими компаніями. На сьогодні, незважаючи на те, що інструменти, подібні до реплік, продаються по всьому світу і використовуються щодня, немає жодного наукового дослідження, яке б оцінювало їх механічні характеристики. Тому метою даного дослідження було оцінити стійкість до циклічної втоми 3 інструментів, подібних до реплік, у порівнянні з їх оригінальними брендовими системами, використовуючи безперервну ротацію та кінематику OTR. Більше того, з метою досягнення всебічного аналізу результатів, також була проведена характеристика металевого сплаву ротаційних систем протестованих систем за допомогою диференційної скануючої калориметрії (DSC) та енергетично-дисперсійної рентгенівської спектроскопії. Нульові гіпотези, які підлягали перевірці, були такими: (1) немає різниць у стійкості до циклічної втоми між безперервною годинниковою ротацією та рухом OTR і (2) немає різниць у стійкості до циклічної втоми між оригінальними брендовими та інструментами, подібними до реплік.

Матеріали та методи

Системи ротаційних інструментів Replicalike та оригінальної марки

Сто абсолютно нових оригінальних та реплікованих ротаційних інструментів F1 NiTi (n = 20 на ротаційну систему) були випадковим чином відібрані (Таблиця 1). В рамках даного дослідження, незалежно від того, під якими назвами та брендами вони представлені, реплікований інструмент визначався як такий, що має

1. точно таку ж кількість інструментів оригінальної марки системи,
2. таку ж кольорову кодування інструментів оригінальної марки системи, та
3. таку ж або порівнянну номенклатуру інструментів оригінальної марки системи (Рис. 1 та 2). Усі інструменти спочатку спостерігалися під стереомікроскопом при X13.6 (Opmi Pico; Carl Zeiss Surgical, Йена, Німеччина), щоб відкинути ті, що мали очевидні значні деформації або дефекти.

Тест на циклічну втомлюваність

Тест на стійкість до циклічної втоми був проведений за допомогою спеціально виготовленого пристрою, який дозволяв відтворювальну оцінку інструмента, що обертається вільно всередині вигнутої канавки до моменту руйнування. Блок, що містить штучну канавку, був підключений до основної рами, до якої також був підключений мобільний підтримуючий елемент для ручного інструмента, що дозволяло точно і відтворювально розміщувати інструменти на однаковій глибині всередині штучної канавки. Штучна канавка була створена на нетаперованій трубці з нержавіючої сталі довжиною 19 мм, що складається з 3 сегментів. Початкові та кінцеві прямі сегменти мають довжину 7 мм і 3 мм відповідно. Між ними є вигнутий сегмент (радіус 6 мм і 86° кривизни) довжиною 9 мм з позицією максимального напруження посередині довжини кривизни. Сталеві стінки мають товщину 1,3 мм і внутрішній діаметр 1,4 мм.

У кожній групі (Таблиця 1), 20 обраних інструментів були випадковим чином розподілені на 2 підгрупи (n = 10) відповідно до кінематики: безперервне обертання (група ROT) або реверсивний OTR рух (група OTR). У групі ROT інструменти активувалися за допомогою мотора TriAuto ZX2 з безперервним обертанням за годинниковою стрілкою на 300 об/хв і моментом 1,5 Нсм, відключивши функції автоматичної зупинки та автоматичного реверсу. У групі OTR реверсивний рух виконувався за допомогою того ж мотора, налаштованого на функцію OTR на 300 об/хв і з налаштуванням обмеження моменту на мінімальному рівні, щоб згенерувати реверсивний рух без жодної фази безперервного обертання відповідно до Pèdulla та ін.

Всі інструменти тестувалися безперервно з використанням гліцерину як мастила при кімнатній температурі до моменту руйнування. Час до руйнування фіксувався в секундах за допомогою цифрового хронометра і зупинявся, коли візуально і/або слухово виявлялося руйнування файлу. Кількість циклів до відмови не була розрахована, оскільки рух OTR є змішаним рухом, що представляє собою асиметричний коливальний рух після активації початкового заданого значення крутного моменту, і тому не вважався безперервним обертанням. Розмір зламаних сегментів фіксувався лише для експериментального контролю.

Енергодисперсійна спектроскопія

Три нові інструменти F1 з кожної ротаційної системи попередньо очищалися шляхом занурення в ацетонову ванну протягом 2 хвилин і аналізувалися за допомогою скануючого електронного мікроскопа (Hitachi S-2400; Hitachi High-Tech Corporation, Токіо, Японія), оснащеного енергодисперсійним рентгенівським спектрометром Bruker Quantax (Bruker Corporation, Billerica, MA) з детектором легких елементів. Умови експлуатації були такими: напруга прискорення 20 кВ з струмом нитки 3,1 А на робочій відстані 25 мм. Площа 400 мм X 400 мм була просканована в кожному інструменті. Дані оцінювалися за допомогою програмного забезпечення Sigma Scan (Systat Software Inc, Сан-Хосе, CA) для витягнення пропорцій нікелю та титану, які становили кожен файл.

DSC

Тест DSC був проведений на фрагментах розміром 5 мм вагою 15–20 мг, які були видалені з активної частини випробуваних інструментів F1. Кожен фрагмент був підданий хімічному травленню в ванні, що складається з суміші 25% фтороводневої кислоти, 45% нітратної кислоти та 30% дистильованої води протягом приблизно 2 хвилин; нейтралізований дистильованою водою; і зважений на мікробалансі M-Power (Sartorius, Геттінген, Німеччина). Було підготовлено дві алюмінієві чаші (38 мг і 5 мм в діаметрі), одна з фрагментом, що підлягає випробуванню, а інша порожня (контроль). Тест термічного циклу проводився на диференційному скануючому калориметрі (DSC 204 F1 Phoenix; Netzsch-Gerätebau GmbH, Зельб, Німеччина) протягом приблизно 1 години 40 хвилин. Протягом цього часу кожен фрагмент піддавався температурам від 2150°C до 150°C, з утриманням стабілізації температури по 2 хвилини на обох крайніх значеннях. Тест проводився в атмосфері газоподібного азоту. Остаточні дані були оцінені за допомогою програмного забезпечення Netzsch Proteus Thermal Analysis (Netzsch-Gerätebau GmbH), з якого були витягнуті температури аустенітного початку та аустенітного закінчення (Af). Було проведено два тести на 2 різних інструментах для підтвердження результатів. Третій тест проводився лише у випадку, якщо початкові тести не були в межах 10°C.

Статистичний аналіз

Результати показали нормальний розподіл (тест Шапіро-Уілка, P ˃ .05) та статистичне порівняння часу до руйнування між групами ROT та OTR, а також між реплікованими інструментами та їх відповідними оригінальними брендовими системами, проведене за допомогою тесту t  для незалежних вибірок (SPSS v17.0 для Windows; IBM Corp, Армонк, Нью-Йорк). Нульова гіпотеза була встановлена на рівні 5%. Початковий розмір вибірки був визначений як 10 інструментів, призначених для кожної підгрупи відповідно до кінематики, з метою подальшого виконання розрахунку розміру вибірки на основі початкових результатів; однак, оскільки всі експериментальні групи постійно виявляли відмінності, подальші тести не були потрібні.

Результати

Тест на циклічну втомленість

Статистичний аналіз виявив значно більший час до руйнування для всіх ротаційних систем, протестованих у русі OTR, порівняно з безперервною ротацією (P ˂ .05), зі середнім відсотковим збільшенням, що коливався від 52.1% (ProTaper Gold; Dentsply Maillefer, Баллаїг, Швейцарія) до 156.7% (U-File; Dentmark, Лудхіана, Індія) (Таблиця 2). Що стосується порівняння між системами NiTi, репліковані інструменти показали значно більший час до руйнування в порівнянні з відповідними оригінальними брендовими інструментами в групах ROT або OTR (P ˂ .05) (Таблиця 3). Середні розміри зламаних сегментів становили 7.20 ± 1.79 мм (Super Files Blue F1; Shenzhen Flydent Medical, Шеньчжень, Китай), 7.45 ± 0.57 мм (U-File), 7.43 ± 0.72 мм (Super Files F1, Shenzhen Flydent Medical), 7.35 ± 0.51 мм (ProTaper Gold F1, Dentsply Maillefer) та 7.75 ± 0.30 мм (ProTaper Universal F1, Dentsply Maillefer) без статистичної різниці між групами (P ˃ .05).

Енергодисперсійна спектроскопія та тести DSC

Таблиця 4 підсумовує результати енергодисперсійної спектроскопії та тестів DSC. Усі протестовані інструменти виявили майже еквівалентне співвідношення між елементами нікелю та титану. Усі репліковані інструменти показали температури аустенітної трансформації вище, ніж у оригінальних інструментів. Єдиним інструментом F1 з температурою трансформації Af нижче кімнатної температури був ProTaper Universal (Dentsply Maillefer) (Af: 11°C), тоді як найвища температура була зафіксована у Super Files Blue (Af: 57°C).

Обговорення

З моменту розробки першої ротаційної системи NiTi для підготовки кореневих каналів на ринок було випущено понад 160 механічних систем. Спочатку всі вони вироблялися в добре розвинених країнах, де була доступна спеціалізована технологія.

Однак нещодавно спостерігається нове явище. Заводи в основних країнах, що розвиваються, Східної Азії, таких як Китай та Індія, процвітають, виробляючи стоматологічні товари для всього світу. Основними причинами цього є нижча вартість виробництва, дешевша робоча сила, вища виробнича спроможність за менший час та легші можливості для розширення ринку. З іншого боку, незважаючи на те, що існують відомі бренди, які виробляють продукцію, що вважається високоякісною і має високу ціну, також існує попит на низькоякісні продукти в західних країнах, що створює загальне сприйняття того, що деякі з цих продуктів виготовлені з неякісних матеріалів. Слідуючи цій тенденції, стоматологічні компанії, також розташовані в цих країнах, почали виробляти та продавати ендодонтичні інструменти, включаючи ротаційні та реверсивні системи NiTi. Хоча були вироблені нові інструменти з інноваційним дизайном, також існують системи, які копіюють або імітують фізичний вигляд інших відомих продуктів, але не копіюють назву бренду або логотип торгової марки (далі іменовані як системи репліка). На жаль, відсутність міжнародних специфікацій для керівництва виробництвом інструментів NiTi для підготовки кореневих каналів не дозволяє встановлювати стандарти для контролю якості та механізми для нагляду за впровадженням регуляторних інструментів і критеріїв оцінки регуляторної якості цих продуктів.

Отже, клініцисти часто не усвідомлюють ризики, які вони беруть на себе, купуючи продукти, для яких немає літератури, що стосується їх металургійних характеристик і механічної поведінки. Тому, враховуючи зростаючу кількість систем, схожих на оригінал, доступних на ринку, і високу частоту відокремлення ротаційних інструментів, про які повідомляється в літературі, це дослідження представляє попередні, але оригінальні результати щодо втомної стійкості 3 інструментів, схожих на оригінал, у порівнянні з їх відомими оригінальними брендовими системами, пропонуючи альтернативний підхід для підвищення їхньої безпеки в використанні.

У цьому дослідженні час до руйнування під час циклічного втомного тесту порівнювався, коли вибрані інструменти використовувалися в безперервному обертанні або в режимі OTR. Хоча кількість моменту, необхідного для проведення циклічного втомного тесту, ніколи не була встановлена, під час тестів у режимі OTR момент спуску був встановлений на низьке значення (0.2 Н), як повідомлялося в попередніх дослідженнях, щоб забезпечити виконання мотора лише в режимі OTR без будь-якої фази безперервного обертання. Це важливий методологічний аспект, оскільки якщо рух OTR починається в різний час для кожного інструмента одного бренду, а також з різних брендів, дані не можуть бути безпосередньо порівнянні, оскільки тести не були б стандартизовані. З іншого боку, коли тестувалося безперервне обертання, межа моменту була встановлена не лише для імітації їх клінічного застосування, але й для дотримання рекомендацій виробників (1.5 Н), відключаючи функції автоматичного реверсу та автоматичної зупинки, щоб уникнути реверсу або зупинки обертання під час тесту. Згідно з результатами, використання руху OTR значно збільшило час до руйнування всіх систем (Таблиця 2); тому перша нульова гіпотеза була відхилена. Хоча відсоткове збільшення часу до руйнування варіювало від 52.1% до 112.8% в оригінальних брендах, воно коливалося від 65.3% до 156.7% в системах, схожих на оригінал, коли використовувалися в режимі OTR (Таблиця 2). Згідно з попереднім дослідженням, асиметричний осциляційний рух забезпечує невеликий рух вивільнення, протилежний напрямку різання, що може уповільнити розповсюдження тріщини, збільшуючи втомну стійкість інструментів, що допомагає пояснити нинішні результати. Отже, рух OTR може бути запропонований як альтернативний підхід до безперервного обертання, спрямований на покращення безпеки використання ротаційних інструментів NiTi, особливо коли немає наукових даних щодо механічної поведінки системи.

Цікаво, що інструменти, схожі на репліки, показали значно вищий час до руйнування в порівнянні з відповідними оригінальними інструментами як у рухах ROT, так і OTR (Таблиця 3); тому друга нульова гіпотеза була відхилена. Оскільки в літературі або від виробників немає інформації щодо інструментів, схожих на репліки, інтерпретація отриманих результатів повинна проводитися з обережністю. Перш за все, важливо зазначити, що випробувані інструменти (F1) як оригінальної (Рис. 1), так і схожої на репліку (Рис. 2) системи мали подібні дизайни щодо розміру наконечника, конусності та перетворювальної форми. Тому ці результати можуть бути пов'язані з мартенситно-аустенітною трансформацією при певній температурі. Відомо, що повністю аустенітна вибірка сплаву NiTi має нижчу циклічну стійкість до втоми, ніж частково мартенситна, залежно від характеристик інструментів. Враховуючи металургійні випробування, проведені в даному дослідженні, майже екватомні характеристики всіх випробуваних інструментів, здається, виключають пропорції титану та нікелю як можливе джерело різниці, спостережуваної в їх механічній поведінці. Однак результати DSC-тесту можуть пояснити різниці, спостережувані серед випробуваних інструментів. Наявність температури Af нижче кімнатної температури в інструменті ProTaper Universal надає йому повну аустенітну кристалічну фазу, тоді як вища температура Af, спостережувана в інструменті Super Files в порівнянні з інструментами ProTaper Universal та U-File, вказує на те, що його мартенситні характеристики все ще присутні нижче кімнатної температури, що пояснює його вищі результати циклічної стійкості до втоми. Щодо термооброблених інструментів і припускаючи справжню синю обробку на системі Super Files Blue (не підтверджено або не повідомлено виробником), його вищий час до руйнування в порівнянні з інструментами ProTaper Gold був би очікуваним і був підтверджений його вищою температурою Af, подібний ефект також спостерігався з традиційними системами сплавів (Таблиця 4).

Хоча механізми переломів ще не були повністю зрозумілі, було виявлено та описано 2 типи режимів відмов інструментів NiTi, які є торсійними або циклічними втомними відмовами. Щодо циклічного втомного режиму відмови, він має тенденцію виникати, коли файл піддається повторюваним циклам стиснення та розтягування, що відбувається в кореневих каналах з сильними вигинами або внаслідок низькоінтенсивного напруження, яке застосовується протягом тривалого часу, що також може відповідати перевантаженню. Знос, викликаний циклами розтягування та стиснення, може призвести до перелому інструмента, причому деякі дослідження вказують на те, що це явище відповідальне за 93% відокремлення інструментів. Для імітації ефекту розтягування та стиснення на металевому сплаві інструмента в контрольованому лабораторному середовищі були розроблені різні тести на стійкість до циклічної втоми. У цьому типі експериментальної установки інструмент, що підлягає тестуванню, закріплюється в стабілізованому наконечнику та дозволяється вільно обертатися в штучному каналі з попередньо визначеними характеристиками та за специфічних умов до моменту, поки інструмент не зламається. Це дозволяє ізолювати та тестувати різні фактори окремо без втручання інших змінних, підвищуючи внутрішню валідність та відтворюваність методу, що дозволяє краще зрозуміти поведінку стійкості інструментів.

Враховуючи це, нещодавня редакційна стаття, що стверджує, що результати тестів на циклічну втомленість є марними для клініцистів, та огляд, що підсумовує, що "тести на стійкість до втоми, проведені при кімнатній температурі, слід вважати такими, що мають мало значення, і, отже, застарілими", є вкрай сумнівними, оскільки тести, проведені при температурі тіла, показали значно меншу кількість циклів до руйнування. Ці висновки є сумнівними, оскільки тести на циклічну втомленість при кімнатній температурі не можна вважати застарілими; навпаки, ці тести, при будь-якій температурі, мають безсумнівну дійсність. Ці тести дозволяють дуже чітко визначити роль, яку можуть відігравати незначні зміни температури на робочі характеристики інструментів, враховуючи більш-менш значні структурні зміни, які можуть виникнути з такими температурними коливаннями. У крайньому випадку, автор огляду може поставити під сумнів клінічну значущість проведення його при конкретній температурі, яка може або не може бути пов'язана з конкретним клінічним станом.

Важливо підкреслити, що більшість інструментів, які підлягають тестам на циклічну втомленість при температурі тіла, зазнають зниження їхньої втомленості не через саму температуру, а скоріше через підвищену температуру, що передається від розігрітого штучного каналу до металевого сплаву інструмента, в залежності від діапазону фаз перетворення інструмента, може змінити його кристалічну фазу на аустенітні характеристики, що, незалежно від того, чи був він термооброблений, призведе до зменшення кількості циклів до руйнування. Також важливо підкреслити, що немає доказів, які б підтверджували, що зміни кристалічної структури сплаву, викликані проходженням температури від каналу до інструмента під час тесту на циклічну втомленість при температурі тіла, який зазвичай триває кілька хвилин і дозволяє температурі інструмента піднятися і стабілізуватися, є такими ж, як клінічні умови, в яких інструменти контактують зі стінками кореневого каналу лише на кілька секунд. Крім того, в клініках необхідно враховувати наявність іригуючого розчину, який зазвичай використовується при кімнатній температурі, а також термічну ізоляційну ефективність дентину, що може вплинути на температуру в просторі кореневого каналу. Тому, враховуючи припущення, що тест на циклічну втомленість при температурі тіла краще імітує клінічні умови, не має підтвердження, кімнатна температура була обрана для проведення тесту на циклічну втомленість у цьому дослідженні, оскільки це реальна температура, при якій інструменти зберігаються та використовуються в клініках.

Ще одна літературна суперечка на тему циклічної втоми стосується використання динамічної моделі на противагу статичній моделі, яка має на меті більш точно відтворити клінічні умови, використовуючи повторюваний рух інструмента вхід-вихід для розподілу навантаження, що прикладається до інструмента, на більшу площу, уникаючи локалізованого навантаження та збільшуючи кількість циклів до руйнування. Насправді, динамічна модель асоціюється з нижчою внутрішньою валідністю в порівнянні зі статичною моделлю, оскільки може бути важко утримувати інструмент у відтворювальній траєкторії, особливо при порівнянні інструментів з різними геометричними характеристиками. Хоча існує можливість стандартизації швидкості та амплітуди осьового руху в динамічній моделі, ці змінні залежать від оператора і не можуть бути належним чином відтворені в клініках. Крім того, враховуючи рух OTR, динамічна модель також додасть ще один недолік, оскільки інструменти в цьому кінематичному режимі можуть обертатися замість виконання чистого реверсивного руху на прямому сегменті штучного каналу.

Отже, для подолання обмежень динамічної моделі, яка, здається, є більш чутливою до техніки, і для мінімізації впливу інших механізмів розділення інструментів, окрім циклічної втоми, у даному дослідженні була обрана статична модель. Цей метод дозволяє ізолювати незалежні змінні (безперервний обертання та рух OTR), мінімізуючи інші можливі змішувальні змінні. Крім того, схожа довжина фрагментів зламу підтвердила правильне розміщення інструментів у випробувальному пристрої, підтверджуючи відтворюваність цієї моделі та дозволяючи надійне механічне порівняння між реплікатами та оригінальними інструментами. Очевидно, як це відбувається з усіма in vitro дослідженнями, отримані результати не можуть бути безпосередньо екстрапольовані на клінічну ситуацію. Подальші дослідження механічних властивостей, металевого сплаву, геометричних характеристик, здатності до формування та різальної ефективності інших реплікатів і підроблених інструментів повинні бути проведені, щоб зрозуміти їхню безпеку у використанні в порівнянні з оригінальними системами, але це також буде корисно для валідації різних кінематик, таких як рух OTR, як альтернативний підхід до безперервного обертання за годинниковою стрілкою.

Висновки

В умовах даного дослідження використання асиметричного коливального руху, що забезпечується функцією OTR, призвело до вищої стійкості до циклічної втоми всіх протестованих систем у порівнянні з безперервним обертальним рухом за годинниковою стрілкою. Більш того, інструменти F1, що імітують репліку, продемонстрували значно вищу стійкість до циклічної втоми в порівнянні з оригінальними брендами як у OTR, так і в ротаційній кінематиці.

Автори: Хорхе Н. Р. Мартінс, Еммануель Жоао Ногейра Леал Сілва, Дуарте Маркес, Антоніу Гінжейра, Франсіску Мануел Браз Фернандес, Густаво Де Деус, Марко Ауреліо Версіяні

Посилання:

1. Хюльсманн М, Пітерс ОА, Думмер ПМ. Механічна підготовка кореневих каналів: цілі формування, техніки та засоби. Endod Topics 2005;10:30–76.
2. Пітерс ОА. Актуальні виклики та концепції в підготовці систем кореневих каналів: огляд. J Endod 2004;30:559–67.
3. Версіяні МА, Штейер Л, Де-Деус Г та ін. Дослідження мікрокомп'ютерної томографії овальних каналів, підготовлених за допомогою саморегульованого файлу, Reciproc, WaveOne та Protaper Universal систем. J Endod 2013;39:1060–6.
4. Парашос П, Мессер ХХ. Ломка ротаційних інструментів NiTi та її наслідки. J Endod 2006;32:1031–43.
5. Арєнс ФК, Хоен ММ, Штейман ХР, Дітц ГК молодший. Оцінка одноразових ротаційних інструментів з нікель-титану. J Endod 2003;29:664–6.
6. Педулла Е, Корсентіно Г, Амбу Е та ін. Вплив безперервного обертання або рециркуляції оптимального моменту зворотного руху на стійкість до циклічної втоми ротаційних інструментів з нікель-титану. Int Endod J 2018;51:522–8.
7. Шен Й, Хаапасало М, Чеунг ГС, Пень Б. Дефекти в інструментах з нікель-титану після клінічного використання. Частина 1: Взаємозв'язок між спостережуваними недоліками та факторами, що призводять до таких дефектів у когортному дослідженні. J Endod 2009;35:129–32.
8. Сатапан Б, Нерво ГД, Паламара ЄД, Мессер ХХ. Дефекти в ротаційних файлах з нікель-титану після клінічного використання. J Endod 2000;26:161–5.
9. Гамбаріні Г, Піасецький Л, Мікколі Г та ін. Класифікація та оцінка циклічної втоми нових кінематик для ендодонтичних інструментів. Aust Endod J 2019;45:154–62.
10. Гамбаріні Г, Рубіні АГ, Аль Судані Д та ін. Вплив різних кутів рециркуляції на циклічну втому ендодонтичних інструментів з нікель-титану. J Endod 2012;38:1408–11.
11. Корпорація J Morita. Інструкції з експлуатації TriAuto ZX2. Доступно за адресою: https://www.morita.com/cms/files/TR-ZX2-US_Operation_USA_K322-80002-500_20180406_en.pdf. Доступ 6 березня 2020 року.
12. Сілва ЕД, Віейра ВТ, Белладонна ФГ та ін. Стійкість до циклічної та торсійної втоми інструментів XP-endo Shaper та TRUShape. J Endod 2018;44:168–72.
13. Сілва ЕД, Віейра ВТ, Хекшер Ф та ін. Циклічна втома за використання сильно вигнутого каналу та торсійна стійкість термічно оброблених рециркуляційних інструментів. Clin Oral Investig 2018;22:2633–8.
14. Гавіні Г, Сантос МД, Кальдейра КЛ та ін. Інструменти з нікель-титану в ендодонтії: стисле огляд сучасного стану. Braz Oral Res 2018;32:e67.
15. Рой К, Бломквіст Х, Кларк С. Економічний розвиток у Китаї, Індії та Східній Азії: управління змінами в двадцять першому столітті. 1-е вид. Челтнем, Великобританія: Edward Elgar Publishing Inc; 2012.
16. Ікбал МК, Кохлі МР, Кім ДжС. Ретроспективне клінічне дослідження випадків розділення інструментів кореневих каналів у програмі для випускників ендодонтії: дослідження бази даних PennEndo. J Endod 2006;32:1048–52.
17. Цзанетакіс ГН, Конакйотіс ЕГ, Мауріку ДВ, Марзелу МП. Поширеність та управління ломкою інструментів у післядипломній програмі ендодонтії в стоматологічній школі Афін: п'ятирічне ретроспективне клінічне дослідження. J Endod 2008;34:675–8.
18. Токіта Д, Ебіхара А, Міяра К, Окіджі Т. Динамічна торсійна та циклічна поведінка лому ротаційних інструментів ProFile при безперервному або рециркуляційному обертанні, візуалізована за допомогою цифрового відео з високою швидкістю. J Endod 2017;43:1337–42.
19. Чжоу Х, Пень Б, Чжен Й. Огляд механічних властивостей ендодонтичних інструментів з нікель-титану. Endod Topics 2013;29:42–54.
20. Герольд КС, Джонсон БР, Венкус КС. Оцінка мікротріщин, деформації та розділення в ротаційних файлах з нікель-титану EndoSequence та Profile за допомогою моделі видаленого моляра. J Endod 2007;33:712–4.
21. Кун Г, Джордан Л. Втома та механічні властивості ендодонтичних інструментів з нікель-титану. J Endod 2002;28:716–20.
22. Хюльсманн М. Дослідження, які мають значення: дослідження втоми ротаційних та рециркуляційних інструментів NiTi для кореневих каналів. Int Endod J 2019;52:1401–2.
23. Хюльсманн М, Доннермайер Д, Шафер Е. Критична оцінка досліджень стійкості до циклічної втоми інструментів ендодонтії з двигуном. Int Endod J 2019;52:1427–45.
24. Томпсон СА. Огляд сплавів з нікель-титану, що використовуються в стоматології. Int Endod J 2000;33:297–310.
25. де Васконселос РА, Мерфі С, Карвалью КА та ін. Докази зниження стійкості до втоми сучасних ротаційних інструментів, що піддаються температурі тіла. J Endod 2016;42:782–7.
26. Хуан Х, Шен Й, Вей Х, Хаапасало М. Стійкість до втоми інструментів з нікель-титану, що піддаються впливу гіпохлориту високої концентрації. J Endod 2017;43:1847–51.
27. Келес А, Еймірлі А, Уянік О, Наґас Е. Вплив статичних та динамічних тестів на циклічну втому на тривалість життя чотирьох рециркуляційних систем при різних температурах. Int Endod J 2019;52:880–6.
28. Плотіно Г, Гранде НМ, Меркаде Беллідо М та ін. Вплив температури на стійкість до циклічної втоми ротаційних файлів ProTaper Gold та ProTaper Universal. J Endod 2017;43:200–2.
29. Лі УМ, Лі БС, Ши ЧТ та ін. Циклічна втома ендодонтичних ротаційних інструментів з нікель-титану: статичні та динамічні тести. J Endod 2002;28:448–51.