Rasterelektronenmikroskopische Bewertung von Oberflächendefekten von Entferner-Nachbehandlungsakte nach einmaliger und mehrfacher Verwendung

Summary

In dieser Arbeit stellen wir ein Protokoll zur Bewertung der Oberflächeneigenschaften von endodontischen Nachbehandlungsfeilen nach wiederholter Verwendung in Nachbehandlungsverfahren vor, wobei die Rasterelektronenmikroskopie zur Identifizierung und Analyse potenzieller Oberflächendefekte verwendet wird.

Abstract

Ziel dieser Studie war es, Oberflächendefekte von Remover rotierenden Nickel-Titan (NiTi) Feilen nach einmaliger und mehrfacher Anwendung in konventionellen endodontischen Nachbehandlungsverfahren mittels Rasterelektronenmikroskopie (REM) zu bewerten. Es wurden achtzig Acrylblöcke verwendet, die Wurzelkanäle mit einem Innendurchmesser von 1,5 mm, einem Krümmungsradius von 5 mm und einer Krümmung von 55° simulieren. Nach chemomechanischer Präparation und Obturation wurden 24 neue Remover-Dateien (N30, 7%, L23) nach dem Zufallsprinzip drei Gruppen zugeteilt: Einmalgebrauch, Dreifachgebrauch und sechs Anwendungen. Die Feilen wurden bei 600 U/min mit einem Drehmoment von 2,5 Ncm betrieben, gereinigt und nach jedem Gebrauch sterilisiert.

Die REM-Analyse bei Vergrößerungen von 100x, 250x und 500x ergab Oberflächendefekte, einschließlich Spitzenverformung, Mikrorisse, Brüche, Abwickeln, Lochfraß an der Oberfläche und Blattbrüche. Eine Verformung wurde bei 75 % der Feilen nach einmaligem Gebrauch und bei 100 % der Feilen nach drei und sechs Anwendungen beobachtet. Mikrorisse waren nach einmaligem Gebrauch nicht vorhanden, traten aber bei 25 % bzw. 87,5 % der Dateien nach drei bzw. sechs Anwendungen auf, was einen statistisch signifikanten Anstieg zeigt (p < 0,001). Auch die Lochfraßbildung an der Oberfläche nahm in den Gruppen signifikant zu (p = 0,004).

In keiner Gruppe wurden Frakturen beobachtet. Die häufigsten Defekte waren die Verformung der Spitze (91,7 %) und die Lochfraßbildung an der Oberfläche (70,8 %). Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die wiederholte Verwendung von NiTi-Feilen die Oberflächendefekte signifikant erhöht und das Risiko von Ermüdungsbrüchen erhöht. Die Ergebnisse empfehlen daher, die Wiederverwendung von Remover-Dateien auf maximal 3x zu beschränken. Weitere Forschung ist erforderlich, um Defekttypen mit anatomischen Faktoren zu korrelieren und die Wirksamkeit der Feilen in Wiederholungsbehandlungsszenarien zu bewerten.

Introduction

Die endodontische Nachbehandlung ist ein Verfahren, das durchgeführt wird, wenn ein zuvor behandelter Zahn nicht heilt oder neue Pathologien entwickelt, wie z. B. anhaltende Infektionen, Reinfektionen oder fehlende Anatomie. Das Verfahren umfasst die Entfernung des vorhandenen Wurzelkanalfüllungsmaterials, eine gründliche Reinigung und Desinfektion des Kanalsystems und eine anschließende Wiederbefüllung ^1,2.

Nickel-Titan (NiTi)-Instrumente sind aufgrund ihrer Flexibilität und hohen Schneidleistung von großer Bedeutung für die Verbesserung und Erleichterung endodontischer Eingriffe ^3,4. Die Superelastizität der NiTi-Instrumente ermöglicht es ihnen, sich besser an die Kanalkrümmung anzupassen, weniger Verschleiß aufzuweisen und eine höhere Bruchfestigkeit zu haben ^5,6. Eines der Hauptprobleme bei NiTi-Feilen ist jedoch, dass sie ohne sichtbare Verformung brechen können³.

Die häufigste Ursache für Frakturen bei rotierenden NiTi-Instrumenten ist zyklische Ermüdung⁷. Zyklische Ermüdung tritt aufgrund von abwechselnden Zug- und Druckspannungen auf gegenüberliegenden Oberflächen des Instruments auf, wenn es sich kontinuierlich in einem gekrümmten Wurzelkanal dreht, ohne zu binden ^8,9. Bruch durch zyklische Ermüdung resultiert aus Metallerschöpfung¹⁰. Mehrere Faktoren beeinflussen das Auftreten von Frakturen aufgrund zyklischer Ermüdung, einschließlich der physikalischen Eigenschaften des Instruments^11,12, der Wurzelkanalmorphologie¹³, der wiederholten klinischen Anwendung und des Sterilisationsprozesses^14,15. Um die Ermüdungsbeständigkeit von NiTi-Rotationsfeilen zu verbessern, wurden daher verschiedene Modifikationen des Herstellungsverfahrens und des Kerndurchmessers sowie Änderungen an den Schneidkanten- und Querschnittskonstruktionen versucht¹⁶. Die Remover-Feile ist eine Feile der neuen Generation, die durch thermische Behandlung und ein spezielles Elektropolierverfahren namens C-Draht hergestellt wird. Es wird behauptet, dass seine Konstruktionsmerkmale die Ermüdungsbeständigkeit erhöhen. Die Feile hat eine 30/100 mm spanlose (inaktive) Spitze und einen minimalinvasiven Kerndurchmesser. Es wird mit einem variablen Dreifachhelix-Querschnitt hergestellt, der für die ersten 3 mm symmetrisch ist und dann zur Welle hin asymmetrisch wird. Darüber hinaus ist es so konzipiert, dass es periradikuläres Dentin erhält, indem es in den ersten 10 mm eine Verjüngung von 7 % aufweist, gefolgt von einer Verjüngung von 0 % zum Schaft¹⁷ hin.

Zyklische Ermüdungsbrüche in NiTi-Rotationsfeilen treten typischerweise ohne sichtbare plastische Verformung^auf 18,19,20. Infolgedessen können diese Frakturen nicht klinisch beurteilt werden, und strukturelle Veränderungen müssen unter hoher Vergrößerung mit Instrumenten wie einem Stereomikroskop oder einem Rasterelektronenmikroskop (REM) untersucht ^werden21. Aufgrund der Unpraktikabilität, solche Untersuchungen routinemäßig durchzuführen, empfehlen die Hersteller, die Dateien nur einmal zu verwenden^22,23. Aufgrund der hohen Kosten für NiTi-Dateien entscheiden sich viele Ärzte jedoch für die Wiederverwendung²⁴. Daher ist es wichtig, die Auswirkungen der klinischen Wiederverwendung auf diese Dateien zu untersuchen. Eine klinische Studie zeigte, dass rotierende Instrumente bis zu 4x²⁵ sicher wiederverwendet werden können. Andere Studien haben jedoch viel höhere Wiederverwendungsraten ausgewertet, und es gibt keinen Konsens darüber, wie oft eine Datei sicher wiederverwendet werden kann^24,26.

In früheren Studien, die die Wiederverwendung von NiTi-Feilen evaluiert haben, lag das Hauptaugenmerk auf den Auswirkungen von Wurzelkanalerweiterungen und -formungen auf die Bruchfestigkeit der Feilen. Ein Blick in die Literatur zeigt daher, dass es nur eine Studie gibt, die speziell die wiederholte Verwendung von Nachbehandlungsdateisystemen evaluiert²⁷. Ziel dieser Studie ist es, den Einfluss der wiederholten Verwendung auf die Oberflächeneigenschaften der Remover-Datei mittels Rasterelektronenmikroskopie (REM) zu evaluieren. Es wird die Hypothese aufgestellt, dass eine erhöhte klinische Anwendung zu einer Zunahme von Oberflächendefekten führt, wodurch das Risiko von Ermüdungsfrakturen erhöht wird. Konkretes Ziel ist es, die Veränderungen der Oberflächendefekte der Remover-Feile nach einmaliger und mehrfacher Anwendung zu analysieren und die Auswirkungen dieser Veränderungen auf die klinische Praxis zu diskutieren.

Protocol

1. Beschaffung von Mustern

1. Beschaffen Sie 80 Acrylblöcke mit einem Innendurchmesser von 1,5 mm, einem Krümmungsradius von 5 mm, einer Krümmung von 55° und einer Arbeitslänge von 16 mm.

2. Reinigungs- und Formgebungsverfahren

1. Stellen Sie den Endomotor auf ein Drehmoment von 2,0 Ncm und eine Drehzahl von 300 U/min ein.
   1. Befestigen Sie eine 10/.04 Kegelfeile am Motor und verwenden Sie sie in einer Hin- und Herbewegung, bis die Arbeitslänge (16 mm) erreicht ist, wobei Sie darauf achten, dass sie nicht klemmt.
   2. Bewässern Sie die Kanäle mit 5,25 % NaOCl.
   3. Befestigen Sie eine konische Feile 15/.04 am Motor und verwenden Sie sie in einer Hin- und Herbewegung, bis die Arbeitslänge (16 mm) erreicht ist, wobei Sie darauf achten, dass sie nicht klemmt.
   4. Wiederholen Sie die Schritte 2.1.2 und 2.1.3 mit 20/.04, 25/.04, 30/.04 und 35/.04 Taper-Feilen, die nacheinander bei der Arbeitslänge (16 mm) verwendet werden.
   5. Trocknen Sie die Kanäle mit Papierspitzen.

3. Obturation

1. Überprüfen Sie den Sitz eines Guttapercha-Kegels am Kanal.
2. Injizieren Sie den biokeramischen Kanalversiegeler in den Kanal und füllen Sie ihn mit biokeramischem Versiegelungsmittel.
3. Führen Sie den entsprechenden Guttapercha-Kegel in den mit Versiegelung gefüllten Kanal ein. Schneiden Sie die Guttapercha 2 mm unterhalb der Kanalöffnung mit einem Wärmewerkzeug ab.
4. Machen Sie eine periapikale Röntgenaufnahme, um die Kanalfüllungen zu überprüfen (siehe Abbildung 1).
5. Lagern Sie die Proben in einem Inkubator bei 37 °C und 100 % Luftfeuchtigkeit für 2 Wochen.

4. Ablauf der Wiederholungsbehandlung

HINWEIS: In der vorliegenden Studie wurden insgesamt 24 neue Remover-Dateien (23 mm) verwendet. Die Dateien wurden in drei Gruppen zu je acht Stichproben randomisiert. Bei der Bestimmung der Anzahl der in dieser Studie verwendeten Stichproben und Dateien wurde die Quotenstichprobenmethode unter Berücksichtigung des Budgets und der Stichprobengrößen anderer Berichte in der Literatur^{verwendet 27}.

1. Betreiben Sie die Feilen mit 600 U/min und 2,5 Ncm Drehmoment gemäß den Anweisungen des Herstellers. Verwenden Sie die Feilen mit einer Hin- und Herbewegung ohne apikalen Druck, bis sie 3 mm unter der Arbeitslänge sind.
2. Entfernen Sie die Feile aus dem Kanal, wenn ein Widerstand zu spüren ist, und spülen Sie sie mit 5,25%iger NaOCl-Lösung.
3. Wiederholen Sie die Schritte 4.1 und 4.2, bis die gewünschte Länge erreicht ist.
4. Reinigen und sterilisieren Sie die Instrumente 18 Minuten lang bei 134 °C im Autoklaven, bevor Sie die Probe formen.
   HINWEIS: Die Feilen der ersten Gruppe wurden für die Nachbehandlung in acht gekrümmten Kanälen verwendet. Die Feilen der zweiten Gruppe wurden jeweils 3x für die Nachbehandlung verwendet, die Feilen der dritten Gruppe jeweils 6x für die Nachbehandlung. Die Verfahren wurden in Gruppe 2 und Gruppe 3 entsprechend der Anzahl der Anwendungen wiederholt.

5. REM-Analyse

1. Probenvorbereitung und -verladung
   HINWEIS: Treffen Sie die notwendigen Vorsichtsmaßnahmen, um eine Kontamination beim Umgang mit der Probe zu vermeiden (z. B. Handschuhe tragen). Legen Sie die Probe nicht in ein Gold-Sputter-System, da die Oberfläche aus Nickel-Titan besteht.
   1. Montieren Sie die Probe mit leitfähigem, doppelseitigem Kohleband auf einen REM-Stich.
   2. Befestigen Sie den Stummel am Tisch und ziehen Sie die seitliche Schraube fest (siehe Abbildung 2).
2. REM-Betrieb
   1. Öffnen Sie die REM-Probenkammer und entfernen Sie den Tisch.
   2. Legen Sie den Probenstummel auf den Tisch und befestigen Sie ihn.
   3. Setzen Sie den Probentisch in die Probenkammer ein und schließen Sie die Kammer.
   4. Schalten Sie die Pumpen ein und warten Sie auf die Systembenachrichtigung über das Vakuum.
   5. Öffnen Sie die REM-Software und wählen Sie die gewünschte Betriebsspannung zwischen 1 kV und 30 kV.
3. Bildanalyse
   1. Lassen Sie einen geschulten Untersucher Bilder des 4 mm distalen Endes aufnehmen, das den aktiven Teil (Interessenbereich) darstellt, bei Standardvergrößerungen von 100x, 250x und 500x. Verwenden Sie eine unbenutzte Remover-Datei als Referenz, um die Oberflächeneigenschaften der Proben zu bewerten (siehe Abbildung 3).
   2. Um die Autofokus-Funktion zu starten, wählen Sie das Schlüsselsymbol in der SEM-Software. Das resultierende fokussierte Bild der Probe ist der gewünschte Endpunkt.
   3. Stellen Sie die Vergrößerung auf die minimale Zoomstufe von 50x ein.
   4. Aktivieren Sie den Schnellscanmodus für eine effiziente Bildaufnahme.
   5. Stellen Sie den Fokus mit dem Grobfokusmodus ein, bis eine vorläufige Fokussierung erreicht ist.
   6. Erhöhen Sie die Vergrößerung allmählich, um das gewünschte Merkmal zu beobachten. Verwenden Sie den Grobfokussierknopf, um eine grobe Fokussierung zu erzielen, gefolgt vom Feinfokussierknopf für eine präzise Fokussierung. Wiederholen Sie diesen Schritt für jede Vergrößerung.
   7. Erhöhen Sie die Vergrößerung, bis das gewünschte Merkmal sichtbar ist. Stellen Sie den Grobfokusknopf ein, um das Bild bei dieser Vergrößerung grob zu fokussieren. Verwenden Sie dann den Feinfokussierknopf, um den Fokus zu verbessern und ein scharfes Bild mit der gewünschten Vergrößerung zu erhalten. Wiederholen Sie diesen Schritt jedes Mal, wenn die Vergrößerungsstufe erhöht wird.
   8. Sobald die gewünschte Vergrößerung erreicht ist, verfeinern Sie den Fokus mit dem Feinfokusknopf für optimale Klarheit.
   9. Um die Bildschärfe zu verbessern, erhöhen Sie die Vergrößerung weiter auf ein nahezu maximales Niveau und stellen Sie den Fokus mit dem Feinfokusknopf ein. Wenn die Übersichtlichkeit immer noch nicht ausreicht, passen Sie die Lautstärke sowohl auf der x- als auch auf der y-Achse an. Fahren Sie mit der Feinabstimmung von Fokus und Stigmatisierung fort, bis das klarste Bild bei höherer Vergrößerung erhalten wird.
   10. Nachdem Sie ein qualitativ hochwertiges Bild der Probe erhalten haben, kehren Sie zur gewünschten Vergrößerungsstufe zurück. Nehmen Sie das Bild auf, indem Sie die Fototaste drücken. Wählen Sie entweder den langsamen Fotomodus für höhere Qualität und Auflösung oder den schnellen Fotomodus für eine schnellere Aufnahme.
   11. Wiederholen Sie diese Schritte für jede Probe.
   12. Laden Sie die Bilder auf den Computer herunter.
   13. Lassen Sie zwei kalibrierte Untersucher alle REM-Bilder analysieren, indem sie die Bilder auf einem Computerbildschirm überprüfen und das Vorhandensein und die Art der Verformungen aufzeichnen, die in den Dateien auftreten. Zu den Verformungen gehören Spitzenverformungen, Mikrorisse, Brüche, Abwickelungen, Lochfraß an der Oberfläche und Blattbrüche (Abbildung 4, Abbildung 5, Abbildung 6, Abbildung 7 und Abbildung 8).
   14. Lassen Sie dieselben Untersucher die gesammelten Daten zweimal im Abstand von 1 Woche analysieren.
       ANMERKUNG: Meinungsverschiedenheiten bei der Interpretation von REM-Bildern der Proben zwischen den Beobachtern sind so lange zu diskutieren, bis ein Konsens erreicht ist.

6. Statistische Analyse

1. Stellen Sie deskriptive Statistiken als Zählungen und Prozentsätze dar.
2. Führen Sie Analysen mit statistischer Analysesoftware durch. Bewerten Sie die Unterschiede zwischen den Gruppen mit dem Fisher-Freeman-Halton-Exact-Test. Legen Sie eine Fehlerrate vom Typ 1 von 0,05 (zweiseitig) fest, und betrachten Sie p < 0,005 als statistisch signifikant.

Results

Eine Verformung wurde bei 75 % der Feilen nach einmaligem Gebrauch und bei 100 % der Feilen nach drei- und sechster Benutzung beobachtet, aber die Unterschiede zwischen den Gruppen waren statistisch nicht signifikant (Tabelle 1). Die Bewertung der Verformungsarten zwischen den Gruppen ist in Tabelle 2 dargestellt. Bei der getrennten Bewertung der Verformungsarten wurden nach einmaliger Verwendung keine Mikrorisse beobachtet, während Mikrorisse bei 25 % der Feilen nach dreimaliger Benutzung und bei 87,5 % der Feilen nach sechster Benutzung beobachtet wurden; Dieser Unterschied war statistisch signifikant (p < 0,001). Lochfraß an der Oberfläche wurde bei 25 % der Feilen nach einmaligem Gebrauch, bei 87,5 % nach dreimaligem Gebrauch und bei 100 % der Feilen nach sechsmaligem Gebrauch beobachtet; Der Unterschied zwischen den Gruppen war statistisch signifikant (p = 0,004). Obwohl das Abwickeln, die Verformung der Spitze und der Bruch der Klinge seltener waren oder nach einmaligem Gebrauch nicht beobachtet wurden, waren die Unterschiede zwischen den Gruppen nicht signifikant. In keiner Gruppe traten Frakturen auf.

Abbildung 1: Röntgenuntersuchung nach Obturation: Das periapikale Röntgenbild wurde verwendet, um die Qualität und Homogenität des Wurzelkanalobturationsverfahrens an Acrylblöcken zu beurteilen. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 2: Rasterelektronenmikroskop-Probenhalter: Der Rasterelektronenmikroskop-Probenhalter ist eine spezielle Plattform, die entwickelt wurde, um Proben für die Bildgebung sicher im Mikroskop zu halten und zu positionieren. Seine Funktion ist es, dafür zu sorgen, dass die Probe unter dem Elektronenstrahl stabil bleibt, was eine präzise und hochauflösende Oberflächenanalyse ermöglicht. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 3: Rasterelektronenmikroskopisches Bild einer unbenutzten Remover-Datei: Das Rasterelektronenmikroskop-Bild einer unbenutzten Remover-Datei wurde als Referenz für die Bewertung der Oberflächeneigenschaften der Dateien nach einmaliger, dreifacher und sechster Verwendung verwendet. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 4: Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme der Spitzenverformung: Die Verformung der Feilenspitze ist definiert als die Veränderung oder Biegung der Spitze einer endodontischen Feile, die als Folge mechanischer Beanspruchung bei Wurzelkanaleingriffen auftreten kann. Eine solche Verformung kann die Schnittleistung der Feile beeinträchtigen und das Risiko von Verfahrensfehlern erhöhen. Eine Verformung der Spitze ist häufig ein Hinweis auf Metallermüdung und kann darauf hindeuten, dass sich die Feile dem Ende ihrer Lebensdauer nähert. (A,B) Die Verzerrungen in der Spitze der Dateien, die drei- bzw. sechsmal verwendet wurden, sind durch rote Pfeile gekennzeichnet. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 5: Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme eines Mikrorisses: Ein Mikroriss in einer endodontischen Feile ist definiert als ein kleiner Bruch oder Fissur, der sich auf der Oberfläche dieser Instrumente, die typischerweise aus einer Nickel-Titan (NiTi)-Legierung bestehen, als Folge mechanischer Beanspruchung während des Gebrauchs entwickelt. Solche Mikrorisse haben das Potenzial, die strukturelle Integrität der Feile zu beeinträchtigen und dadurch das Risiko einer Feilentrennung oder eines Bruchs bei endodontischen Eingriffen zu erhöhen. Das Vorhandensein von Mikrorissen wird häufig durch den Einsatz fortschrittlicher bildgebender Verfahren identifiziert, wie z. B. der Rasterelektronenmikroskopie, die eine entscheidende Rolle bei der Beurteilung der Eignung für die Wiederverwendung von endodontischen Dateien spielt. (A,B) Diese Bilder zeigen die Bildung von Mikrorissen bei 500-facher bzw. 250-facher Vergrößerung. Das Vorhandensein von Rissen wird durch rote Pfeile angezeigt. (C) Ein Mikroriss bei 20.000-facher Vergrößerung. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 6: Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme des Abwickelns: Das Abwickeln von Feilen kann definiert werden als die Verformung oder Verformung der spiralförmigen Struktur einer rotierenden endodontischen Feile, wodurch sich das verdrehte Metall zu verdrehen beginnt oder seine ursprüngliche Form verliert. Dieses Phänomen tritt typischerweise als Folge von übermäßiger Torsionsbeanspruchung oder Ermüdung bei Wurzelkanaleingriffen auf. Das Abwickeln der Feile kann sich nachteilig auf die Schneideffizienz auswirken und somit das Risiko eines Geräteausfalls, wie z. B. eines Bruchs, erhöhen. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, dieses Phänomen während endodontischer Behandlungen zu überwachen. (A,B) Das Entladen der Spitze der verwendeten Dateien 3x und 6x wird durch rote Pfeile angezeigt. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 7: Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme eines Klingenbruchs: Ein Feilenklingenbruch ist definiert als Beschädigungen oder Unregelmäßigkeiten, die an den Schneidkanten oder Klingen einer endodontischen Feile auftreten. Diese Störung kann sich auf verschiedene Weise manifestieren, z. B. durch Abplatzen, Verbiegen oder Fragmentieren der Klingen. Solche Schäden sind in der Regel das Ergebnis mechanischer Beanspruchung, wiederholter Verwendung oder unsachgemäßer Handhabung bei Wurzelkanaleingriffen. (A,B) Die Klingenstörung der Feilen wird durch rote Pfeile angezeigt. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 8: Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme von Oberflächenlochfraß: Oberflächenlochfraß ist definiert als die Bildung kleiner, lokalisierter Vertiefungen oder Hohlräume auf der Oberfläche eines Materials, die häufig unter hoher Vergrößerung, wie z. B. bei der Rasterelektronenmikroskopie, beobachtet wird. Im Zusammenhang mit endodontischen Feilen kann Lochfraß an der Oberfläche durch wiederholten Gebrauch, mechanische Beanspruchung oder chemische Reaktionen entstehen, die während klinischer Eingriffe auftreten. (A,B) Die Lochfraßbildung an der Oberfläche der Feilen wird durch rote Pfeile angezeigt. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Verformung	n (%)
Verformung	22 (91.7)
Art der Verformung
Abwickeln	5 (20.8)
Mikrorisse	9 (37.5)
Deformität der Spitze	22 (91.7)
Unterbrechung der Klinge	3 (12.5)
Lochfraß an der Oberfläche	17 (70.8)
Bruch	-

Tabelle 1: Vorhandensein von Verformungen: Die Gesamtmenge der in den Proben beobachteten Verformung, sowohl in numerischer Form als auch in Prozent, sowie die Häufigkeit des Auftretens der verschiedenen Arten von Verformungen.

	Einmaliger Gebrauch	Dreifache Verwendung	Sechsfache Nutzung	p
	n (%)a	n (%)a	n (%)a	Wertb
Verformung	6 (75.0)	8 (100.0)	8 (100.0)	0.304
Art der Verformung
Abwickeln	-	1 (12.5)	4 (50.0)	0.083
Mikrorisse	-	2 (25.0)	7 (87.5)	0,001 <
Deformität der Spitze	6 (75.0)	8 (100.0)	8 (100.0)	0.304
Unterbrechung der Klinge	-	1 (12.5)	2 (25.0)	0.747
Lochfraß an der Oberfläche	2 (25.0)	7 (87.5)	8 (100.0)	0.004
Bruch	-	-	-	-

Tabelle 2: Verformungsarten nach Gruppen: In dieser Tabelle wird das Auftreten von Verformungstypen basierend auf der Häufigkeit der Verwendung verglichen.

Discussion

In dieser Studie wurden das Vorhandensein und die Art von mikroskopischen Defekten auf den Außenflächen von Remover-Dateien nach einfacher, dreifacher und sechsmaliger Verwendung in Acrylblöcken untersucht, die gekrümmte Kanäle simulieren. Im Idealfall werden menschliche Zähne für den Einsatz in Studien zur Bewertung der Bruchfestigkeit von Feilen empfohlen, um den klinischen Einsatz besser simulieren^{zu können 28}. In ihrer Studie fanden Peters und Barbakow²⁹ einen Anstieg der Frakturinitiierungs- und Ausbreitungsraten bei Instrumenten, die in Blöcken verwendet wurden, im Vergleich zu extrahierten Kanälen, was die Notwendigkeit einer sorgfältigen Bewertung unterstreicht. Um jedoch eine Standardisierung und Reproduzierbarkeit zu gewährleisten, werden in vitro-Studien häufig Edelstahl-, Keramik- oder Acrylblöcke^{verwendet 30,31,32}. Darüber hinaus haben Studien, die die Bruchfestigkeit von NiTi-Rotationsfeilen untersuchten, ein erhöhtes Risiko für Oberflächenverschlechterung und Bruch in gekrümmten Kanälen im Vergleich zu geraden Kanälen berichtet^33,34. Daher wurden in dieser Studie Acrylblöcke mit einem Innendurchmesser von 1,5 mm, einem Krümmungsradius von 5 mm und einer Krümmung von 55° verwendet. Nach der Formung der Wurzelkanäle erfolgte die Obturation mit einer biokeramischen Wurzelkanalversiegelung und der Einkegeltechnik. Die Präferenz für den biokeramischen Versiegeler basiert auf früheren Studien, die gezeigt haben, dass Kanäle, die mit biokeramischen Versiegelungen versiegelt werden, im Vergleich zu anderen Arten von Versiegelungen schwieriger zurückzuziehen^{sind 35}. Auf diese Weise können die klinisch riskantesten Bedingungen für einen Feilenbruch beurteilt werden. In der Literatur wird darauf hingewiesen, dass Oberflächendefekte an NiTi-Rotationsfeilen mit bloßem Auge nicht sichtbar sind und eine Bewertung bei höheren Vergrößerungen erfordern^36,37. In der vorliegenden Studie wurden routinemäßige REM-Vergrößerungen von 100x, 250x und 500x verwendet, um die Oberfläche der Dateien zu untersuchen.

Frühere Studien haben gezeigt, dass die wiederholte Anwendung die Bruchfestigkeit von Feilen verringert. Es gibt jedoch keinen Konsens darüber, wie oft Dateien ohne Bruch wiederverwendet werden können. Wolcott et ^al.25 kamen zu dem Schluss, dass ProTaper-Feilen bis zu viermal sicher verwendet werden können. Troian et ^al.38 fanden heraus, dass K3-Dateien nach der fünften Verwendung relativ unverändert blieben. Darüber hinaus berichteten Shen et ^al.22, dass sich neue Feilen bei der ersten Verwendung verformen können, insbesondere in engen und gekrümmten Kanälen, und dass wiederholte Verwendung die Verformung verstärkt. Sie zeigten, dass ein Satz ProTaper-Dateien durchschnittlich 16,88 Kanäle behandeln konnte, aber diese Zahl sank auf 2,83, wenn nur Molaren berücksichtigt wurden. Diese Ergebnisse unterstreichen den signifikanten Unterschied zwischen der Verwendung von Feilen in gekrümmten und geraden Kanälen und der kürzeren Lebensdauer von Feilen in gekrümmten Kanälen. In ähnlicher Weise verwendeten Ankrum et ^al.34 ProTaper-Rotationsfeilen bei der Behandlung von 15 stark gekrümmten Molaren und stellten fest, dass die Ausfallrate auf 6,0 % anstieg. Einige Forscher bewerten die Frakturhäufigkeit anhand der Anzahl der Zähne, während andere die Frakturhäufigkeit anhand der Anzahl der Kanäle und nicht anhand der Anzahl der Zähne bewerten 25,34,39. Typischerweise haben Backenzähne drei oder vier Kanäle. Wenn bei einem vierkanaligen Backenzahn zwei Instrumente brechen, beträgt die Trennungshäufigkeit basierend auf der Anzahl der Zähne 200 % (2/1), während sie auf der Grundlage der Anzahl der Kanäle 50 % (2/4) beträgt. Der erste Vorfall ist sicherlich nicht überzeugend. Daher wird die aus der Anzahl der Kanäle abgeleitete Trennungsinzidenz aufgrund der variablen Anzahl von Kanälen in verschiedenen Zähnen³³ als genauer angesehen als die aus der Anzahl der Zähne abgeleitete. Folglich untersuchte diese Studie die Auswirkungen der Verwendung der Feile zur Nachbehandlung in 1, 3 und 6 Kanälen auf die Morphologie von Oberflächendefekten.

In-vitro-Studien zur Bewertung der Kanalvorbereitung haben den Feilenbruch und die Bildung von Oberflächendefekten untersucht; In anderen Studien wurde jedoch die Wirkung des Nachbehandlungsverfahrens auf Feilenoberflächen nicht untersucht^40,41. In ähnlicher Weise haben Studien, in denen die Auswirkungen der klinischen Wiederverwendung untersucht wurden, Verfahren zur Kanalvorbereitung angewendet, aber nicht die Auswirkungen der Wiederverwendung von Akten bei der Nachbehandlung untersucht 33,42,43. Die einzige Studie, die die Auswirkungen der wiederholten Verwendung auf die Oberflächeneigenschaften von Nachbehandlungsfeilensystemen untersuchte, wurde von Saglam et ^al.27 im Jahr 2015 durchgeführt. Die Forscher bewerteten die Eigenschaften von drei verschiedenen Systemen nach 1, 3 und 5 Anwendungen und kamen zu dem Schluss, dass die wiederholte Anwendung zu einer erhöhten Verformung in allen drei Systemen führte. Dieser Befund stimmt mit den Ergebnissen der vorliegenden Studie überein. Diese Ergebnisse stimmen auch mit früheren Studien überein, in denen die Oberflächeneigenschaften von Reciproc-Feilen nach einmaligem Gebrauch untersucht^{wurden 41}. In ähnlicher Weise fanden Yared et al. keinen signifikanten Unterschied zwischen neuen und gebrauchten ProFile-Dateien, als sie die Wirkung der wiederholten Verwendung auf die Feilenbruchfestigkeit untersuchten⁴⁴. Auf der anderen Seite korrelieren die Ergebnisse unserer Studie nicht mit denen von You et al., die die Lebensdauer von NiTi-Rotationsfeilen in gekrümmten Kanälen untersuchten²⁴. Sie kamen zu dem Schluss, dass reziproke Feilen sicher bis zu 6x verwendet werden können. In unserer Studie war der Prozentsatz der Verformung, der das Frakturrisiko erhöhte, bei Feilen, die 6x verwendet wurden, jedoch signifikant höher. Diese Inkonsistenz der Ergebnisse ist wahrscheinlich auf Unterschiede in den Methoden der Studien zurückzuführen.

In dieser Studie, in der die Verformungsarten getrennt untersucht wurden, waren die häufigsten Oberflächendefekte die Spitzenverformung und die Lochfraßbildung an der Oberfläche (91,7 % bzw. 70,8 %). Diese Ergebnisse stimmen mit den Ergebnissen früherer Studien überein 24,33,45. Beim Vergleich der Häufigkeit von Verformungsarten zwischen den Gruppen waren Abwickeln, Spitzenverformung und Blattbruch seltener oder wurden nach einmaligem Gebrauch nicht beobachtet, und die Unterschiede zwischen den Gruppen waren statistisch nicht signifikant. Während bei Dateien, die einmal verwendet wurden, keine Mikrorisse beobachtet wurden, wurden Mikrorisse bei 25 % der Dateien beobachtet, die 3x und 87,5 % der Dateien 6x verwendet wurden. Dieser Unterschied war statistisch signifikant (p < 0,001). Es gab auch einen signifikanten Unterschied im Prozentsatz der Lochfraßbildung an der Oberfläche zwischen den Gruppen (p = 0,004; 25 %, 87,5 % bzw. 100 %). Studien haben gezeigt, dass diese Oberflächenfehler das Risiko eines Dateibruchs deutlich erhöhen^46,47. Daher sollte die Nullhypothese, dass Oberflächendefekte bei wiederholter klinischer Anwendung zunehmen und das Frakturrisiko steigt, teilweise akzeptiert werden. Obwohl in allen Feilengruppen Verformungen beobachtet wurden, traten bei wiederholter Anwendung Verformungen häufiger auf, die das Frakturrisiko signifikant erhöhten.

Die Literatur deutet darauf hin, dass der Ausfall von NiTi-Dateien eher von der Art und Weise beeinflusst wird, wie sie verwendet werden, als von der Anzahl der Verwendungen²². Daher wurden alle Eingriffe in unserer Studie von einem einzigen erfahrenen Endodontologen durchgeführt. Darüber hinaus wurde die Auswahlverzerrung minimiert, indem sichergestellt wurde, dass alle Materialien in jeder Gruppe von der gleichen Marke und Qualität waren. In ähnlichen Studien wurde bei der Berechnung der Stichprobengröße in der Regel mit etwa 10 bis 12 Zähnen/Instrumenten pro Gruppe gearbeitet 47,48,49. Darüber hinaus wurden in der vorangegangenen Studie zur Bewertung der Oberflächeneigenschaften von Nachbehandlungsfeilen Bewertungen an jeweils drei Proben durchgeführt²⁵. Basierend auf diesen Parametern und Berechnungen der Stichprobengröße wurden in unserer Studie acht Instrumente pro Gruppe verwendet. Die geringe Stichprobengröße könnte als Einschränkung unserer Studie angesehen werden. Es wird jedoch als Referenz für zukünftige Forschungen dienen. Eine bemerkenswerte Einschränkung dieser Studie ist die Verwendung von Acrylblöcken als Ersatz für menschliche Zähne. Obwohl Acrylblöcke ein standardisiertes und reproduzierbares Modell für die Bewertung der Oberflächeneigenschaften von Endodontiefeilen darstellen, replizieren sie die komplexe Anatomie und die Materialeigenschaften natürlicher Zähne nicht vollständig. Die Verwendung von Acrylblöcken mit ihrer gleichmäßigen Härte und dem Fehlen von Dentintubuli kann das Verhalten von NiTi-Feilen in einer Weise beeinflussen, die sich von dem bei natürlichen Zähnen beobachteten unterscheidet, insbesondere in Bezug auf die Feilenverformung und die Spannungsverteilung. Daher sind die Ergebnisse dieser Studie möglicherweise nicht direkt auf die klinische Praxis anwendbar, in der die Variabilität der Kanalmorphologie und der Dentinhärte die Feilenleistung beeinflussen kann. Für zukünftige Studien wäre es von Vorteil, die Verwendung von extrahierten menschlichen Zähnen in Betracht zu ziehen, um klinische Zustände genauer zu simulieren und die Verallgemeinerbarkeit der Ergebnisse zu verbessern. Eine weitere Einschränkung dieser Studie ist die Verwendung von unbenutzten Entferner-Dateien als Referenz für die REM-Untersuchung. Da vor der Verwendung nicht für jede Datei Basisbilder von Oberflächenfehlern erfasst wurden, besteht die Möglichkeit, dass Herstellungsfehler übersehen wurden. Diese Auslassung erschwert die Interpretation von Oberflächenveränderungen, die nach wiederholter Verwendung beobachtet wurden, da unklar bleibt, ob vor der ersten Anwendung der Datei einige Fehler vorhanden waren. Darüber hinaus konzentrierte sich die vorliegende Studie ausschließlich auf die Oberflächeneigenschaften der Remover-Feilen nach wiederholter Anwendung, ohne deren klinische Wirksamkeit bei Nachbehandlungsverfahren zu bewerten.

Folglich liefert die Studie zwar wertvolle Einblicke in den mechanischen Abbau dieser Feilen, bietet jedoch keine direkten Beweise für ihre funktionelle Leistung im Rahmen der endodontischen Nachbehandlung. Für die zukünftige Forschung wäre es von Vorteil, eine erste Basisbewertung einzubeziehen und sowohl die strukturelle Integrität als auch die klinische Wirksamkeit der Dateien in einer Vielzahl von klinischen Szenarien zu bewerten. Um dieses Thema weiter zu untersuchen, bedarf es umfassender und vergleichender Studien. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Ergebnisse dieser Studie darauf hindeuten, dass Remover-Feilen nach wiederholter Anwendung in endodontischen Nachbehandlungsverfahren Oberflächenunvollkommenheiten aufweisen, einschließlich Spitzenverformung und Oberflächenlochfraß. Insbesondere die Häufigkeit und Schwere dieser Defekte nahm nach drei und sechs Anwendungen deutlich zu, mit einem bemerkenswerten Anstieg von Mikrorissen und Grübchen an der Oberfläche, die mit einem erhöhten Risiko für Ermüdungsbrüche verbunden sind. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Remover-Feilen zwar nach einmaligem Gebrauch nur eine minimale Verformung aufweisen, ihre Wiederverwendung über drei Instanzen hinaus jedoch das Risiko eines strukturellen Versagens deutlich erhöht. Aus klinischer Sicht unterstreichen diese Befunde die Notwendigkeit, die Wiederverwendung dieser Dateien auf maximal das 3-fache zu begrenzen, um ihre Wirksamkeit zu erhalten und die Wahrscheinlichkeit von Frakturen während der Nachbehandlung zu verringern. Weitere Forschung ist erforderlich, um den Zusammenhang zwischen Oberflächendefekten und verschiedenen anatomischen Faktoren im klinischen Umfeld aufzuklären.

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Acrylblock	ArdaDent Medical, Ankara, Türkei		für Obturation
DiaRoot Biosealer	DiaDent, Südkorea	BS23101161	für Obturation
DualMove Endomotor	MicroMega, Coltene, Frankreich	52002023	zur
Präparation  EndoArt  Intelligentes Gold	EndoArt, Inci Dental, Türkei	SGK10114	für die erste Vorbereitung
Gutta Percha	EndoArt, Inci Dental, Türkei	GD23080701	für Obturation
Quattro ESEM	Thermo Fisher Scientific, USA		REM-Analyse
Paper Points	Dentsply Maillefer, Ballaigues, Schweiz	1I0305	für Trocken- bis Wurzelkanal-Entferner-Feile
	MicroMega, Besanç am, Frankreich	891144/873757/	für die Wiederaufbereitung
Natriumhypochlorit	Saba Chemie & Medical, Türkei	3010225	für Bewässerung
SPSS v29	IBM SPSS Corp, Armonk, New York, USA		Statistische Analyse