Method Article

Scanning Electron Microscopic Evaluation of Surface Defect of Remover Retreatment File After Single and Multiple Uses (단일 및 다중 사용 후 제거제 재처리 파일의 표면 결함에 대한 주사 전자 현미경 평가)

DOI:

10.3791/67329

⸱

October 11th, 2024

 ,  , 
1Faculty of Dentistry Department of Endodontics, Marmara University

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

여기에서는 주사 전자 현미경을 사용하여 잠재적인 표면 결함을 식별하고 분석함으로써 재처리 절차에서 반복적으로 사용한 후 근관 재처리 파일의 표면 특성을 평가하기 위한 프로토콜을 제시합니다.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

이 연구는 주사전자현미경(SEM)을 사용한 기존 근관 재치료 절차에서 단일 및 다중 사용 후 제거제 회전식 니켈-티타늄(NiTi) 파일의 표면 결함을 평가하는 것을 목표로 했습니다. 내경 1.5mm, 곡률 반경 5mm, 곡률 55°의 근관을 시뮬레이션하는 80개의 아크릴 블록이 사용되었습니다. 화학역학적 준비 및 폐쇄 후 24개의 새로운 제거제 파일(N30, 7%, L23)을 1회용, 3회 사용, 6회 사용의 세 그룹에 무작위로 할당했습니다. 파일은 2.5Ncm의 토크로 600rpm에서 작동되었으며 사용 후 매번 세척 및 멸균되었습니다.

100배, 250배 및 500배 배율에서 SEM 분석을 통해 팁 변형, 미세 균열, 파괴, 풀림, 표면 구멍 및 블레이드 파괴를 포함한 표면 결함이 드러났습니다. 변형은 1회 사용 후 파일의 75%에서 관찰되었으며 3회 및 6회 사용 후 파일의 100%에서 관찰되었습니다. 1회 사용 후에는 미세균열이 나타나지 않았으나 3회 및 6회 사용 후 각각 25%와 87.5%의 파일에서 나타나 통계적으로 유의한 증가를 보였다(p < 0.001). 표면 움푹 들어간 곳도 그룹 간에 유의하게 증가했습니다(p = 0.004).

어떤 그룹에서도 골절이 관찰되지 않았다. 가장 흔한 결함은 팁 변형(91.7%)과 표면 피팅(70.8%)이었습니다. 연구 결과에 따르면 NiTi 파일을 반복적으로 사용하면 표면 결함이 크게 증가하여 피로 파괴의 위험이 높아진다는 것을 알 수 있습니다. 따라서 결과는 Remover 파일의 재사용을 최대 3배로 제한할 것을 권장합니다. 결함 유형과 해부학적 요인을 연관시키고 재처리 시나리오에서 파일 효과를 평가하기 위해서는 추가 연구가 필요합니다.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

근관 재치료는 이전에 치료한 치아가 치유되지 않거나 지속적인 감염, 재감염 또는 해부학적 구조 누락과 같은 새로운 병리가 발생할 때 수행되는 절차입니다. 이 절차에는 기존 근관 충전재의 제거, 근관 시스템의 철저한 세척 및 소독, 후속 보충이 포함됩니다 1,2.

니켈-티타늄(NiTi) 기기는 유연성과 높은 절단 효율로 인해 근관 시술을 개선하고 촉진하는 데 매우 중요합니다 3,4. NiTi 기구의 초탄성은 근관 곡률에 더 잘 적응하고 마모가 적으며 파괴에 대한 저항력이 더 높을 수 있도록 합니다 5,6. 그러나 NiTi 파일의 주요 우려 사항 중 하나는 눈에 보이는 변형 없이 파손될 수 있다는 것입니다3.

NiTi 회전 기구에서 파괴의 가장 흔한 원인은 순환 피로7입니다. 순환 피로(Cyclic fatigue)는 기구가 결합하지 않고 구부러진 근관에서 계속 회전할 때 기구의 반대쪽 표면에 대한 인장 응력과 압축 응력이 번갈아 가며 발생하기 때문에 발생합니다 8,9. 금속 소진으로 인한 반복 피로로 인한 파괴10. 주기적 피로로 인한 골절의 발생에 영향을 미치는 요인은 기구11,12, 근관 형태 13, 반복 임상 사용 및 멸균 과정14,15를 포함합니다. 따라서, NiTi 로터리 파일의 피로 저항을 향상시키기 위해, 제조 방법 및 코어 직경에 대한 다양한 수정뿐만 아니라 최첨단 및 단면 설계의 변경이 시도되었다16. Remover 파일은 열처리와 C-wire라는 특수 전해 연마 공정으로 생산되는 차세대 파일입니다. 그것의 디자인 특징은 피로 저항을 증가시킨다고 주장됩니다. 이 파일은 30/100mm 비절단(비활성) 팁과 최소 침습적 코어 직경을 가지고 있습니다. 처음 3mm 동안은 대칭이고 그 다음에는 샤프트를 향해 비대칭이 되는 가변 삼중 나선 단면으로 제조됩니다. 또한, 처음 10mm에 7% 테이퍼를 가한 후 샤프트(17)를 향해 0% 테이퍼를 가짐으로써 근저주위 상아질을 보존하도록 설계되었습니다.

NiTi 로터리 파일의 순환 피로 파괴는 일반적으로 눈에 보이는 소성 변형 없이 발생합니다 18,19,20. 결과적으로 이러한 골절은 임상적으로 평가할 수 없으며 실체 현미경 또는 주사 전자 현미경(SEM)과 같은 도구를 사용하여 고배율로 구조적 변화를 검사해야 합니다21. 이러한 검사를 일상적으로 수행하는 것이 비현실적이기 때문에 제조업체는 파일을 한 번만 사용할 것을 권장합니다22,23. 그러나 NiTi 파일의 높은 비용으로 인해 많은 임상의들이 이를 재사용하기로 선택합니다24. 따라서 이러한 파일에 대한 임상 재사용의 영향을 조사하는 것이 중요합니다. 한 임상 연구에 따르면 회전식 기구는 최대 4x25까지 안전하게 재사용할 수 있습니다. 그러나 다른 연구에서는 훨씬 더 높은 재사용률을 평가했으며 파일을 몇 번이나 안전하게 재사용 할 수 있는지에 대한 합의가 없습니다24,26.

NiTi 파일의 재사용을 평가한 이전 연구에서는 근관 확장 및 형성이 파일의 파괴 저항성에 미치는 영향에 주로 초점을 맞췄습니다. 그러므로, 문헌을 검토한 결과, 재처리 파일 시스템(27)의 반복적인 사용을 구체적으로 평가한 연구는 단 하나뿐임을 알 수 있다. 이 연구의 목적은 주사전자현미경(SEM)을 사용하여 리무버 파일의 표면 특성에 대한 반복 사용의 영향을 평가하는 것입니다. 임상 사용이 증가하면 표면 결함이 증가하여 피로 골절의 위험이 높아질 것이라는 가설이 있습니다. 구체적인 목표는 단일 사용 및 다중 사용 후 Remover 파일의 표면 결함 변화를 분석하고 이러한 변경 사항이 임상 실습에 미치는 영향을 논의하는 것입니다.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. 샘플 조달

  1. 내경이 1.5mm, 곡률 반경이 5mm, 곡률이 55°, 작업 길이가 16mm인 아크릴 블록 80개를 조달합니다.

2. 청소 및 성형 절차

  1. 엔도 모터를 2.0Ncm의 토크와 300rpm의 속도로 설정하십시오.
    1. 10/.04 테이퍼 파일을 모터에 부착하고 작업 길이(16mm)에 도달할 때까지 앞뒤로 움직여 바인딩되지 않도록 합니다.
    2. 5.25% NaOCl로 운하를 관개합니다.
    3. 15/.04 테이퍼드 파일을 모터에 부착하고 작업 길이(16mm)에 도달할 때까지 앞뒤로 움직여 바인딩되지 않도록 합니다.
    4. 작업 길이(16mm)에서 순차적으로 사용되는 20/.04, 25/.04, 30/.04 및 35/.04 테이퍼 파일에 대해 2.1.2 및 2.1.3 단계를 반복합니다.
    5. 종이 끝으로 운하를 말리십시오.

3. 폐쇄

  1. guttapercha cone이 운하에 잘 맞는지 확인하십시오.
  2. 바이오세라믹 운하 씰러를 운하에 주입하고 바이오세라믹 씰러로 채웁니다.
  3. 적절한 gutta-percha cone을 실러로 채워진 운하에 삽입합니다. 열 도구를 사용하여 운하 오리피스 아래 2mm의 gutta-percha를 자릅니다.
  4. 치근단 방사선 사진을 찍어 근관 충전을 확인합니다( 그림 1 참조).
  5. 표본을 37°C, 100% 습도의 인큐베이터에 2주 동안 보관합니다.

4. 재처리 절차

참고: 본 연구에서는 총 24개의 새로운 리무버 파일(23mm)이 사용되었습니다. 파일은 각각 8개의 샘플로 구성된 3개의 그룹으로 무작위 배정되었습니다. 이 연구에 사용된 표본 및 파일의 수를 결정할 때, 예산과 문헌에 있는 다른 보고서의 표본 크기를 고려하여 할당량 표본추출 방법이 사용되었다27.

  1. 제조업체의 지침에 따라 600rpm 및 2.5Ncm 토크에서 파일을 작동합니다. 작업 길이에서 3mm 짧아질 때까지 정점 압력을 가하지 않고 앞뒤로 움직여 파일을 사용하십시오.
  2. 저항이 느껴질 때 운하에서 파일을 제거하고 5.25% NaOCl 용액으로 관개합니다.
  3. 원하는 길이에 도달할 때까지 4.1단계와 4.2단계를 반복합니다.
  4. 표본을 성형하기 전에 134°C에서 18분 동안 오토클레이브에서 기구를 세척하고 멸균합니다.
    참고: 첫 번째 그룹의 파일은 8개의 구부러진 운하에서 재처리에 사용되었습니다. 두 번째 그룹의 파일은 각각 3회씩 재처리에 사용되었고, 세 번째 그룹의 파일은 각각 6회씩 재처리에 사용되었습니다. 절차는 사용 횟수에 따라 그룹 2 및 그룹 3에서 반복되었습니다.

5. SEM 분석

  1. 시료 준비 및 로딩
    알림: s를 취급할 때 오염을 방지하기 위해 필요한 예방 조치를 취하십시오.ample(예: 장갑 착용). 샘플을 넣지 마십시오.amp표면이 니켈-티타늄이므로 금 스퍼터링 시스템에 넣습니다.
    1. 전도성 양면 탄소 테이프를 사용하여 SEM 스터브에 샘플을 장착합니다.
    2. 스텁을 s에 부착tage 측면 나사를 조입니다( 그림 2 참조).
  2. SEM 작동
    1. SEM 샘플 챔버를 열고 스테이지를 제거합니다.
    2. 샘플 스텁을 무대에 놓고 제자리에 고정합니다.
    3. 샘플 스테이지를 샘플 챔버에 삽입하고 챔버를 닫습니다.
    4. 펌프를 켜고 진공에 대한 시스템 알림을 기다립니다.
    5. SEM 소프트웨어를 열고 1kV 와 30kV 사이에서 필요한 작동 전압을 선택합니다.
  3. 이미지 분석
    1. 숙련된 조사관이 활성 부분(관심 영역)인 4mm 말단 부분의 이미지를 100배, 250배 및 500배의 표준 배율로 촬영하도록 합니다. 사용하지 않는 Remover 파일을 참조로 사용하여 샘플의 표면 특성을 평가합니다( 그림 3 참조).
    2. 자동 초점 기능을 시작하려면 SEM 소프트웨어에서 키 아이콘을 선택하십시오. 샘플의 결과 초점이 맞춰진 이미지가 원하는 종말점입니다.
    3. 배율을 최소 확대/축소 수준 인 50x로 설정합니다.
    4. 효율적인 이미지 획득을 위해 고속 스캔 모드를 활성화합니다.
    5. 기준 초점이 얻어질 때까지 거친 초점 모드를 사용하여 초점을 조정합니다.
    6. 원하는 기능을 관찰하기 위해 배율을 점차적으로 높입니다. 거친 초점 노브를 사용하여 대략적인 초점을 얻은 다음 미세 초점 노브를 사용하여 정확한 초점을 맞춥니다. 배율이 증가할 때마다 이 단계를 반복합니다.
    7. 원하는 특징이 관찰될 때까지 배율을 높입니다. 거친 초점 노브를 조정하여 이 배율에서 이미지의 초점을 대략적으로 맞춥니다. 그런 다음 미세 초점 노브를 사용하여 초점을 개선하여 원하는 배율로 초점이 맞춰진 이미지를 얻습니다. 배율이 증가할 때마다 이 단계를 반복합니다.
    8. 원하는 배율에 도달하면 최적의 선명도를 위해 미세 초점 노브를 사용하여 초점을 미세 조정합니다.
    9. 향상된 이미지 선명도를 위해 배율을 거의 최대 수준으로 더욱 높이고 미세 초점 노브를 사용하여 초점을 조정하십시오. 선명도가 여전히 충분하지 않으면 x축과 y축 모두에서 암술을 조정합니다. 더 높은 배율에서 가장 선명한 이미지를 얻을 때까지 초점과 암각을 계속 미세 조정합니다.
    10. 샘플의 고품질 이미지를 얻은 후 원하는 배율 수준으로 돌아갑니다. 사진 버튼을 눌러 이미지를 캡처합니다. 더 높은 품질과 해상도를 위해 느린 사진 모드를 선택하거나 더 빠른 캡처를 위해 빠른 사진 모드를 선택하십시오.
    11. 각 샘플에 대해 이 단계를 반복합니다.
    12. 이미지를 컴퓨터에 다운로드합니다.
    13. 보정된 두 명의 검사자가 컴퓨터 화면의 이미지를 검토하고 파일에서 발생하는 변형의 존재 및 유형을 기록하여 모든 SEM 이미지를 분석하도록 합니다. 변형에는 팁 변형, 미세 균열, 파괴, 풀림, 표면 구멍 및 블레이드 파괴가 포함됩니다(그림 4, 그림 5, 그림 6, 그림 7 및 그림 8).
    14. 동일한 검사자가 1주일 간격으로 수집된 데이터를 두 번 분석하도록 합니다.
      참고: 관찰자 간의 샘플의 SEM 이미지 해석에 대한 의견 차이는 합의에 도달할 때까지 논의되어야 합니다.

6. 통계 분석

  1. 기술 통계를 카운트와 백분율로 제시합니다.
  2. 통계 분석 소프트웨어를 사용하여 분석을 수행합니다. Fisher-Freeman-Halton 정확 검정을 사용하여 그룹 간의 차이를 평가합니다. 유형 1 오류율을 0.05(양측)로 설정하고 p < 0.005를 통계적으로 유의한 것으로 간주합니다.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1회 사용 후 파일의 75%와 3회 및 6회 사용 후 파일의 100%에서 변형이 관찰되었지만, 그룹 간의 차이는 통계적으로 유의하지 않았습니다(표 1). 그룹 간의 변형 유형 평가는 표 2에 나와 있습니다. 변형 유형을 개별적으로 평가했을 때, 1회 사용 후 미세 균열이 관찰되지 않은 반면, 3회 사용 후 파일의 25%에서, 6회 사용 후 파일의 87.5%에서 미세 균열이 관찰되었습니다. 이 차이는 통계적으로 유의했습니다(p < 0.001). 표면 구멍은 1회 사용 후 파일의 25%, 3회 사용 후 87.5%, 6회 사용 후 파일의 100%에서 관찰되었습니다. 그룹 간의 차이는 통계적으로 유의했습니다(p=0.004). 풀림, 팁 변형 및 블레이드 파괴는 덜 일반적이거나 단일 사용 후 관찰되지 않았지만 그룹 간의 차이는 크지 않았습니다. 어떤 그룹에서도 골절이 발생하지 않았습니다.

figure-results-1
그림 1: 폐쇄 후 방사선 사진 평가: 치근단 방사선 사진은 아크릴 블록에 대해 수행된 근관 폐쇄 절차의 품질과 균질성을 평가하기 위해 사용되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

figure-results-2
그림 2: 주사 전자 현미경 샘플 홀더: 주사 전자 현미경 샘플 홀더는 이미징을 위해 현미경 내에서 샘플을 안전하게 고정하고 배치하도록 설계된 특수 플랫폼입니다. 그 기능은 샘플이 전자빔 아래에서 안정적으로 유지되도록 하여 정확하고 고해상도의 표면 분석을 용이하게 하는 것입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

figure-results-3
그림 3: 사용하지 않은 Remover 파일의 주사 전자 현미경 이미지: 사용하지 않은 Remover 파일의 주사 전자 현미경 이미지는 1회, 3회 및 6회 사용 후 파일의 표면 특성을 평가하기 위한 참조로 사용되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

figure-results-4
그림 4: 팁 변형의 주사 전자 현미경 이미지: 파일 팁 변형은 근관 파일 팁의 변형 또는 구부러짐으로 정의되며, 이는 근관 시술 중 기계적 응력의 결과로 발생할 수 있습니다. 이러한 변형은 파일의 절단 효율성을 저하시키고 절차 오류의 위험을 증가시킬 수 있습니다. 팁의 변형은 종종 금속 피로를 나타내며 파일이 기능 수명의 끝에 접근하고 있음을 암시할 수 있습니다. (A,B) 각각 3번과 6번 사용된 파일 끝의 왜곡은 빨간색 화살표로 표시됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

figure-results-5
그림 5: 미세균열의 주사 전자 현미경 이미지: 근관 파일의 미세균열은 일반적으로 니켈-티타늄(NiTi) 합금으로 만들어진 이러한 기구의 표면에서 사용 중 기계적 응력의 결과로 발생하는 경미한 파괴 또는 균열로 정의됩니다. 이러한 미세 균열은 파일의 구조적 무결성을 손상시킬 가능성이 있으므로 근관 치료 절차 중 파일 분리 또는 파손의 위험을 증가시킵니다. 미세균열의 존재는 주사 전자 현미경과 같은 고급 이미징 기술의 활용을 통해 자주 확인되며, 이는 근관 파일의 재사용 적합성을 평가하는 데 중추적인 역할을 합니다. (A,B) 이 이미지는 각각 500배 및 250배 배율에서 미세 균열의 형성을 나타냅니다. 균열의 존재는 빨간색 화살표로 표시됩니다. (C) 20,000배 배율의 미세균열. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

figure-results-6
그림 6: 풀림의 주사 전자 현미경 이미지: 파일 풀림은 회전식 근관 파일의 나선형 구조의 왜곡 또는 변형으로 정의할 수 있으며, 이로 인해 꼬인 금속이 풀리거나 원래 모양을 잃기 시작합니다. 이 현상은 일반적으로 근관 시술 중 과도한 비틀림 응력 또는 피로의 결과로 발생합니다. 파일을 풀면 절단 효율성에 해로운 영향을 미칠 수 있으므로 파손과 같은 기기 고장의 위험이 증가할 수 있습니다. 따라서 근관 치료 중에 이러한 현상을 모니터링하는 것이 매우 중요합니다. (A,B) 3x 및 6x에 사용된 파일의 팁 풀기는 빨간색 화살표로 표시됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

figure-results-7
그림 7: 블레이드 파쇄의 주사 전자 현미경 이미지: 파일 블레이드 파쇄는 근관 파일의 절단면 또는 블레이드에서 발생하는 손상 또는 불규칙성으로 정의됩니다. 이러한 중단은 블레이드의 치핑, 굽힘 또는 파편화를 포함하여 여러 가지 방식으로 나타날 수 있습니다. 이러한 손상은 일반적으로 근관 시술 중 기계적 스트레스, 반복적인 사용 또는 부적절한 취급의 결과입니다. (A,B) 파일의 블레이드 중단은 빨간색 화살표로 표시됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

figure-results-8
그림 8: 표면 피팅의 주사 전자 현미경 이미지: 표면 피팅은 재료 표면에 작고 국부적인 함몰 또는 공동이 형성되는 것으로 정의되며, 주사 전자 현미경과 같은 고배율에서 종종 관찰됩니다. 근관 파일의 맥락에서 표면 구멍은 반복 사용, 기계적 스트레스 또는 임상 절차 중에 발생하는 화학 반응으로 인해 발생할 수 있습니다. (A,B) 파일의 표면 움푹 들어간 곳은 빨간색 화살표로 표시됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

변형n (%)
변형22 (91.7)
변형 유형
해제5 (20.8)
미세균열9 (37.5)
팁 변형22 (91.7)
블레이드 파괴3 (12.5)
표면 피팅17 (70.8)
골절-

표 1: 변형의 존재: 샘플에서 관찰된 변형의 총량(숫자 형식과 백분율), 다양한 유형의 변형 발생 빈도.

일회용트리플 용도6회 사용p
N (%)aN (%)aN (%)a값B
변형6 (75.0)8 (100.0)8 (100.0)0.304
변형 유형
해제-1 (12.5)4 (50.0)0.083
미세균열-2 (25.0)7 (87.5)<0.001
팁 변형6 (75.0)8 (100.0)8 (100.0)0.304
블레이드 파괴-1 (12.5)2 (25.0)0.747
표면 피팅2 (25.0)7 (87.5)8 (100.0)0.004
골절----

표 2: 그룹별 변형 유형: 이 표는 사용 빈도에 따라 변형 유형의 발생을 비교합니다.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

이 연구는 구부러진 운하를 시뮬레이션하는 아크릴 블록에서 1회, 3회 및 6회 사용 후 Remover 파일의 외부 표면에서 미세한 결함의 존재 유무와 유형을 평가했습니다. 이상적으로는 인체 치아를 임상적 사용을 더 잘 시뮬레이션하기 위해 파일의 파괴 저항성을 평가하는 연구에 사용하는 것이 좋다28. 그들의 연구에서, Peters와 Barbakow[29]는 추출된 관에 비해 블록에 사용된 기구에서 파괴 시작 및 전파 속도가 증가했음을 발견하여 신중한 평가의 필요성을 강조했습니다. 그러나 표준화 및 재현성을 보장하기 위해 시험관 내 연구에서는 종종 스테인리스강, 세라믹 또는 아크릴 블록을 사용합니다 30,31,32. 또한, NiTi 로터리 파일의 파괴 저항성을 조사한 연구에서는 직선 운하에 비해 곡선 운하에서 표면 열화 및 파손 위험이 증가했다고 보고했습니다33,34. 따라서 본 연구에서는 내경이 1.5mm, 곡률 반경이 5mm, 곡률이 55°인 아크릴 블록을 사용하였다. 근관을 형성한 후 바이오세라믹 기반 근관 밀봉기와 단일 원뿔 기술을 사용하여 폐쇄를 완료했습니다. 바이오세라믹 실러에 대한 선호는 바이오세라믹 실러로 밀봉된 운하가 다른 유형의 실러에 비해 후퇴하기가 더 어렵다는 것을 보여준 이전 연구에 근거합니다35. 이를 통해 파일 파손에 대한 임상적으로 가장 위험한 조건을 평가할 수 있습니다. 문헌에 따르면 NiTi 로터리 파일의 표면 결함은 육안으로 볼 수 없으므로 더 높은 배율에서 평가가 필요합니다36,37. 본 연구에서는 100배, 250배 및 500배의 일상적인 SEM 배율을 사용하여 파일 표면을 검사했습니다.

이전 연구에서는 반복적으로 사용하면 파일의 파괴 저항성이 감소하는 것으로 나타났습니다. 그러나 파일을 균열 없이 재사용할 수 있는 횟수에 대해서는 합의가 이루어지지 않았습니다. Wolcott 등[25]은 ProTaper 파일을 최대 4번까지 안전하게 사용할 수 있다고 결론지었다. Troian et al.38은 K3 파일이 다섯 번째 사용 후에도 상대적으로 변하지 않은 상태를 유지한다는 것을 발견했습니다. 또한, Shen 등[22]은 새로운 파일이 특히 좁고 구부러진 근관에서 처음 사용할 때 변형될 수 있으며, 반복적으로 사용하면 변형이 증가한다고 보고했습니다. 그들은 ProTaper 파일 세트가 평균 16.88개의 근관을 처리할 수 있음을 보여주었지만 어금니만 고려했을 때 이 수치는 2.83개로 떨어졌습니다. 이러한 결과는 곡선 근관과 직선 근관에서 파일을 사용하는 것과 곡선 근관에서 파일의 수명이 짧다는 것의 중요한 차이를 강조합니다. 마찬가지로, Ankrum 등[34]은 심하게 만곡된 15개의 어금니를 치료할 때 ProTaper 로터리 파일을 사용했으며 실패율이 6.0%로 증가했음을 발견했습니다. 일부 연구자들은 치아의 수를 기준으로 골절 발생률을 평가하는 반면, 다른 연구자들은 치아의 수가 아닌 관의 수를 기준으로 골절 발생률을 평가한다 25,34,39. 일반적으로 어금니에는 3개 또는 4개의 관이 있습니다. 4관으로 된 어금니의 경우 두 개의 기구가 부러지면 치아 수에 따른 분리 발생률은 200%(2/1)가 되는 반면, 이관 수에 따른 분리 발생률은 50%(2/4)가 됩니다. 첫 번째 사례는 확실히 설득력이 없습니다. 그러므로, 이관의 수에서 도출된 분리 발생률은 서로 다른 이빨의 이관 수가 다양하기 때문에 치아 수에서 도출된 이보다 더 정확한 것으로 간주된다33. 이에 따라 본 연구에서는 1, 3, 6 근관의 재처리를 위해 파일을 사용하는 것이 표면 결함 형태에 미치는 영향을 평가하였다.

운하 준비를 평가하는 시험관 내 연구는 파일 골절과 표면 결함의 형성을 조사했습니다. 그러나 다른 연구에서는 파일 표면에 대한 재처리 절차의 효과를 평가하지 않았다40,41. 이와 유사하게, 임상적 재사용의 효과를 평가한 연구에서는 근관 제제 절차를 사용했으나 재처리에서 파일 재사용의 효과에 대해서는 조사하지 않았다 33,42,43. 재처리 파일 시스템의 표면 특성에 대한 반복 사용의 영향을 평가한 유일한 연구는 2015년 Saglam et al.27에 의해 수행되었습니다. 연구진은 1, 3, 5회 사용 후 세 가지 다른 시스템의 특성을 평가한 결과 세 가지 시스템 모두에서 반복적인 사용이 변형을 증가시킨다는 결론을 내렸습니다. 이 결과는 본 연구의 결과와 일치합니다. 이러한 결과는 일회용41 후 Reciproc 파일의 표면 특성을 평가한 이전 연구와도 일치합니다. 마찬가지로, Yared 등은 반복 사용이 파일 파괴 저항성에 미치는 영향을 평가할 때 새 ProFile 파일과 사용된 ProFile 파일 간에 유의미한 차이를 발견하지 못했습니다44. 다른 한편으로는, 본 연구의 결과는 구부러진 근관에서 NiTi 회전 파일의 수명을 평가한 You et al.의 결과와 상관관계가 없습니다24. 그들은 왕복 파일을 최대 6배까지 안전하게 사용할 수 있다는 결론을 내렸습니다. 그러나 본 연구에서는 파손 위험을 증가시키는 변형의 비율이 6번 사용된 파일에서 훨씬 더 높았습니다. 이러한 결과의 불일치는 연구 방법론의 차이에 기인하는 것으로 보인다.

본 연구에서 변형 유형을 개별적으로 조사한 결과, 가장 흔한 표면 결함은 팁 변형과 표면 피팅(각각 91.7% 및 70.8%)이었습니다. 이러한 결과는 이전 연구의 결과와 일치한다 24,33,45. 그룹 간 변형 유형의 빈도를 비교할 때, 풀림, 팁 변형 및 블레이드 파괴는 덜 일반적이거나 단일 사용 후 관찰되지 않았으며 그룹 간의 차이는 통계적으로 유의하지 않았습니다. 한 번 사용된 파일에서는 미세균열이 관찰되지 않았지만 3배로 사용된 파일의 25%와 6배로 사용된 파일의 87.5%에서 미세균열이 관찰되었습니다. 이 차이는 통계적으로 유의했습니다(p < 0.001). 또한 그룹 간의 표면 피팅 비율에도 상당한 차이가 있었습니다(p = 0.004, 각각 25%, 87.5%, 100%). 연구에 따르면 이러한 표면 결함은 파일 파손 위험을 크게 증가시킵니다46,47. 따라서 반복적인 임상 사용에 따라 표면 결함이 증가하고 골절 위험이 증가한다는 귀무 가설은 부분적으로 받아들여져야 합니다. 모든 파일 그룹에서 변형이 관찰되었지만, 파괴 위험을 현저히 증가시키는 변형은 반복 사용에서 더 흔했습니다.

문헌에 따르면 NiTi 파일의 실패는 사용 횟수보다 사용 방식에 더 많은 영향을 받습니다22. 따라서 본 연구의 모든 절차는 경험이 풍부한 근관 전문의가 수행했습니다. 또한 각 그룹의 모든 재료가 동일한 브랜드와 품질인지 확인하여 선택 편향을 최소화했습니다. 유사한 연구에서, 표본 크기 계산은 일반적으로 그룹당 약 10-12개의 치아/기구로 작업하는 것을 포함했다 47,48,49. 또한, 재처리 파일의 표면 특성을 평가한 이전 연구에서는 각각25개의 샘플에 대해 3개의 샘플에 대해 평가를 수행했습니다. 이러한 매개변수와 표본 크기 계산을 기반으로 본 연구는 그룹당 8개의 기기를 사용했습니다. 표본 크기가 작다는 것은 본 연구의 한계로 간주될 수 있다. 그러나 향후 연구를 위한 참고 자료로 사용될 것입니다. 이 연구의 한 가지 주목할만한 한계는 아크릴 블록을 인간 치아 대체품으로 사용한다는 것입니다. 아크릴 블록은 근관 파일의 표면 특성을 평가하기 위한 표준화되고 재현 가능한 모델을 제공하지만 자연 치아의 복잡한 해부학 및 재료 특성을 완전히 복제하지는 않습니다. 경도가 균일하고 상아세관이 없는 아크릴 블록의 사용은 특히 파일 변형 및 응력 분포 측면에서 자연 치아에서 관찰되는 것과 다른 방식으로 NiTi 파일의 동작에 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 이 연구의 결과는 운하 형태와 상아질 경도의 가변성이 파일 성능에 영향을 미칠 수 있는 임상 실습에 직접 적용되지 않을 수 있습니다. 향후 연구에서는 임상 상태를 보다 정확하게 시뮬레이션하고 결과의 일반화 가능성을 향상시키기 위해 발치된 인간 치아의 사용을 고려하는 것이 도움이 될 것입니다. 이 연구의 또 다른 한계는 사용하지 않는 제거제 파일을 SEM 검사의 참고 자료로 사용한다는 것입니다. 사용 전에 각 파일에 대해 표면 결함의 기준선 이미지가 캡처되지 않았기 때문에 제조 결함이 간과되었을 가능성이 있습니다. 이러한 누락은 파일의 초기 적용 전에 일부 결함이 존재했는지 여부가 불분명하기 때문에 반복 사용 후 관찰된 표면 변화의 해석을 복잡하게 만듭니다. 더욱이, 본 연구는 재치료 절차에서 임상적 효능을 평가하지 않고 반복 사용 후 리무버 파일의 표면 특성에만 집중했습니다.

결과적으로, 이 연구는 이러한 파일의 기계적 성능 저하에 대한 귀중한 통찰력을 제공하지만 근관 재치료의 맥락에서 기능적 성능에 대한 직접적인 증거를 제공하지는 않습니다. 향후 연구에서는 초기 기준선 평가를 통합하고 다양한 임상 시나리오에서 파일의 구조적 무결성과 임상적 효능을 모두 평가하는 것이 도움이 될 것입니다. 이 주제를 더 자세히 조사하기 위해서는 포괄적이고 비교 적인 연구가 필요합니다. 결론적으로, 본 연구의 결과는 근관 재치료 절차에서 반복적으로 사용한 후 Remover 파일이 팁 변형 및 표면 구멍을 포함한 표면 결함을 표시한다는 것을 나타냅니다. 특히, 이러한 결함의 빈도와 심각성은 3회 및 6회 사용 후 크게 증가했으며, 피로 파괴 위험 증가와 관련된 미세 균열 및 표면 구멍이 눈에 띄게 증가했습니다. 연구 결과에 따르면 Remover 파일은 한 번 사용 후 최소한의 변형을 보이지만 세 번 이상 재사용하면 구조적 결함의 위험이 현저히 증가합니다. 임상적 관점에서 이러한 결과는 효능을 유지하고 재치료 절차 중 골절 가능성을 줄이기 위해 이러한 파일의 재사용을 최대 3배로 제한해야 할 필요성을 강조합니다. 임상 환경에서 표면 결함과 다양한 해부학적 요인 사이의 관계를 밝히기 위해서는 추가 연구가 필요합니다.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

저자는 공개할 이해 상충이 없습니다.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

이 연구에 필요한 실험실 시설과 기술 지원을 제공한 Bogazici University에 진심으로 감사드립니다. 또한 데이터 수집 및 분석에 귀중한 도움을 주신 Demet Sezgin Mansuroglu 박사, Eda Karadogan 박사, Mustafa Enes Ozden 박사에게 감사드립니다. 이 연구는 저자의 자금 지원을 받았습니다. 외부의 재정적 지원은 받지 않았다.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
아크릴 블록ArdaDent Medical, 앙카라, 터키폐쇄 DiaRoot
BiosealerDiaDent, 한국BS23101161폐쇄 DualMove
EndomotorMicroMega, Coltene, 프랑스52002023준비&
nbsp; 엔도아트  스마트 골드 EndoArt, Inci Dental, 터키SGK10114  초기 준비용
  Gutta PerchaEndoArt, Inci Dental, 터키폐쇄
GD23080701 Quattro ESEM Thermo Fisher Scientific, 미국SEM 분석
종이 포인트Dentsply Maillefer, Ballaigues, 스위스 뿌리 근관1I0305
MicroMega, Besanç on, 프랑스891144/873757/재처리 절차용
차아염소산나트륨 사바 케미컬& 의료, 터키3010225관개
SPSS v29 IBM SPSS Corp, Armonk, New York, USA통계 분석
제거제 파일에 건조한을 위한

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Ruddle, C. J. Nonsurgical Retreatment. J Endod. 30 (12), 827-845 (2004).
  2. Moreira, M. S., Anuar, A. S. N., Tedesco, T. K., Dos Santos, M., Morimoto, S. Endodontic treatment in single and multiple visits: an overview of systematic reviews. J Endod. 43 (6), 864-870 (2017).
  3. Pruett, J. P., Clement, D. J., Carnes, D. L. Cyclic fatigue testing of nickel-titanium endodontic instruments. J Endod. 23 (2), 77-85 (1997).
  4. Walia, H., Brantley, W. A., Gerstein, H. An initial investigation of the bending and torsional properties of Nitinol root canal files. J Endod. 14 (7), 346-351 (1988).
  5. Bonaccorso, A., Cantatore, G., Condorelli, G. G., Schäfer, E., Tripi, T. R. Shaping ability of four nickel-titanium rotary instruments in simulated S-shaped canals. J Endod. 35 (6), 883-886 (2009).
  6. Lopes, H. P., et al. Influence of rotational speed on the cyclic fatigue of rotary nickel-titanium endodontic instruments. J Endod. 35 (7), 1013-1016 (2009).
  7. Kim, H. C., et al. Cyclic fatigue and torsional resistance of two new nickel-titanium instruments used in reciprocation motion: Reciproc versus WaveOne. J Endod. 38 (4), 541-544 (2012).
  8. Sattapan, B., Nervo, G. J., Palamara, J. E., Messer, H. H. Defects in rotary nickel-titanium files after clinical use. J Endod. 26 (3), 161-165 (2020).
  9. Luebke, N. H., Brantley, W. A. Torsional and metallurgical properties of rotary endodontic instruments. II. Stainless steel Gates Glidden drills. J Endod. 17 (7), 319-323 (1991).
  10. Haikel, Y., Serfaty, R., Bateman, G., Senger, B., Allemann, C. Dynamic and cyclic fatigue of engine-driven rotary nickel-titanium endodontic instruments. J Endod. 25 (6), 434-440 (1999).
  11. Yao, J. H., Schwartz, S. A., Beeson, T. J. Cyclic fatigue of three types of rotary nickel-titanium files in a dynamic model. J Endod. 32 (1), 55-57 (2006).
  12. Turpin, Y., Chagneau, F., Vulcain, J. Impact of two theoretical cross-sections on torsional and bending stresses of nickel-titanium root canal instrument models. J Endod. 26 (7), 414-417 (2000).
  13. Inan, U., Aydin, C., Tunca, Y. M. Cyclic fatigue of ProTaper rotary nickel-titanium instruments in artificial canals with 2 different radii of curvature. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod. 104 (6), 837-840 (2007).
  14. Gambarini, G. Cyclic fatigue of ProFile rotary instruments after prolonged clinical use. Int Endod J. 34 (5), 386-389 (2001).
  15. Remover Starter Pack NiTi Root Canal Instruments. , Micro-Mega. https://micro-mega.com/remover/?lang=en (2020).
  16. Bahia, M. G. A., Buono, V. T. L. Decrease in the fatigue resistance of nickel-titanium rotary instruments after clinical use in curved root canals. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod. 100 (2), 249-255 (2005).
  17. Peters, O. A. Current challenges and concepts in the preparation of root canal systems: a review. J Endod. 30 (8), 559-567 (2004).
  18. Shen, Y., Cheung, G. S., Bian, Z., Peng, B. Comparison of defects in ProFile and ProTaper systems after clinical use. J Endod. 32 (1), 61-65 (2006).
  19. Cheung, G., Peng, B., Bian, Z., Shen, Y., Darvell, B. Defects in ProTaper S1 instruments after clinical use: fractographic examination. Int Endod J. 38 (11), 802-809 (2005).
  20. Li, U. M., Shin, C. S., Lan, W. H., Lin, C. P. Application of nondestructive testing in cyclic fatigue evaluation of endodontic Ni-Ti rotary instruments. Dent Mater J. 25 (2), 247-252 (2006).
  21. Fernández-Pazos, G., Martín-Biedma, B., Varela-Patiño, P., Ruíz-Piñón, M., Castelo-Baz, P. Fracture and deformation of ProTaper Next instruments after clinical use. J Clin Exp Dent. 10 (11), e1091-e1095 (2018).
  22. Shen, Y., Coil, J. M., McLean, A. G., Hemerling, D. L., Haapasalo, M. Defects in nickel-titanium instruments after clinical use. Part 5: Single use from endodontic specialty practices. J Endod. 35 (10), 1363-1367 (2009).
  23. You, S. Y., et al. Lifespan of one nickel-titanium rotary file with reciprocating motion in curved root canals. J Endod. 36 (12), 1991-1994 (2010).
  24. Wolcott, S., et al. Separation incidence of ProTaper rotary instruments: a large cohort clinical evaluation. J Endod. 32 (12), 1139-1141 (2006).
  25. Shen, Y., Haapasalo, M., Cheung, G. S., Peng, B. Defects in nickel-titanium instruments after clinical use. Part 1: Relationship between observed imperfections and factors leading to such defects in a cohort study. J Endod. 35 (1), 129-132 (2009).
  26. Saglam, B. C., Gorgul, G. Evaluation of surface alterations in different retreatment nickel-titanium files: AFM and SEM study. Microsc Res Tech. 78 (5), 356-362 (2015).
  27. Plotino, G., Grande, N. M., Cordaro, M., Testarelli, L., Gambarini, G. A review of cyclic fatigue testing of nickel-titanium rotary instruments. J Endod. 35 (11), 1469-1476 (2009).
  28. Peters, O. A., Barbakow, F. Dynamic torque and apical forces of ProFile.04 rotary instruments during preparation of curved canals. Int Endod J. 35 (4), 379-389 (2002).
  29. Anderson, M. E., Price, J. W., Parashos, P. Fracture resistance of electropolished rotary nickel-titanium endodontic instruments. J Endod. 33 (10), 1212-1216 (2007).
  30. Keskin, C., Sivas, Y., Keleş, A., Inan, U. Comparison of cyclic fatigue resistance of Rotate instrument with reciprocating and continuous rotary nickel-titanium instruments at body temperature in relation to their transformation temperatures. Clin Oral Investig. 25 (1), 151-157 (2021).
  31. Zinelis, S., Darabara, M., Takase, T., Ogane, K., Papadimitriou, G. D. The effect of thermal treatment on the resistance of nickel-titanium rotary files in cyclic fatigue. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod. 103 (6), 843-847 (2007).
  32. Wu, J., et al. Instrument separation analysis of multi-used ProTaper Universal rotary system during root canal therapy. J Endod. 37 (6), 758-763 (2011).
  33. Ankrum, M. T., Hartwell, G. R., Truitt, J. E. K3 Endo, ProTaper, and ProFile systems: breakage and distortion in severely curved roots of molars. J Endod. 30 (4), 234-237 (2004).
  34. de Siqueira Zuolo, A., Zuolo, M. L., da Silveira Bueno, C. E., Chu, R., Cunha, R. S. Evaluation of the efficacy of TRUShape and Reciproc file systems in the removal of root filling material: An ex vivo micro-computed tomographic study. J Endod. 42 (2), 315-319 (2016).
  35. Alapati, S. B., Brantley, W. A., Svec, T. A., Powers, J. M., Mitchell, J. C. Scanning electron microscope observations of new and used nickel-titanium rotary files. J Endod. 29 (10), 667-669 (2003).
  36. Peng, B., Shen, Y., Cheung, G. S., Xia, T. J. Defects in ProTaper S1 instruments after clinical use: longitudinal examination. Int Endod J. 38 (8), 550-557 (2005).
  37. Troian, C. H., Só, M. V., Figueiredo, J. A., Oliveira, E. P. Deformation and fracture of RaCe and K3 endodontic instruments according to the number of uses. Int Endod J. 39 (8), 616-625 (2006).
  38. Di Fiore, P. M., Genov, K. A., Komaroff, E., Li, Y., Lin, L. Nickel-titanium rotary instrument fracture: a clinical practice assessment. Int Endod J. 39 (9), 700-708 (2006).
  39. Javed, F., Motiwala, M. A., Khan, F. R., Ghafoor, R. Comparison of surface defects in Protaper Next and Hyflex EDM files after single clinical use: A stereoscopic evaluation. J Pak Med Assoc. 72 (1), 37-41 (2022).
  40. Howait, M. Reciproc endodontic file surface defects after single use: An SEM analysis. J Int Soc Prev Community Dent. 11 (1), 98-103 (2021).
  41. Aydin, C., Inan, U., Tunca, Y. M. Comparison of cyclic fatigue resistance of used and new RaCe instruments. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod. 109 (3), e131-e134 (2010).
  42. Yared, G., Kulkarni, G. K. An in vitro study of the torsional properties of new and used rotary nickel-titanium files in plastic blocks. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod. 96 (4), 466-471 (2003).
  43. Yared, G. M., Bou Dagher, F. E., Machtou, P. Cyclic fatigue of ProFile rotary instruments after clinical use. Int Endod J. 33 (3), 204-207 (2000).
  44. Shen, Y., Coil, J. M., Haapasalo, M. Defects in nickel-titanium instruments after clinical use. Part 3: a 4-year retrospective study from an undergraduate clinic. J Endod. 35 (2), 193-196 (2009).
  45. Wei, X., Ling, J., Jiang, J., Huang, X., Liu, L. Modes of failure of ProTaper nickel-titanium rotary instruments after clinical use. J Endod. 33 (3), 276-279 (2007).
  46. Serefoglu, B., et al. Cyclic fatigue resistance of multiused Reciproc Blue instruments during retreatment procedure. J Endod. 46 (2), 277-282 (2020).
  47. Vieira, E. P., França, E. C., Martins, R. C., Buono, V. T., Bahia, M. G. Influence of multiple clinical use on fatigue resistance of ProTaper rotary nickel-titanium instruments. Int Endod J. 41 (2), 163-172 (2008).
  48. Alapati, S. B., Brantley, W. A., Svec, T. A., Powers, J. M., Mitchell, J. C. Scanning electron microscope observations of new and used nickel-titanium rotary files. J Endod. 29 (10), 667-669 (2003).
  49. Shen, Y., Coil, J. M., Haapasalo, M. WaveOne rotary instruments after clinical use. J Endod. 42 (2), 186-189 (2016).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Scanning Electron MicroscopySurface DefectsNickel Titanium FilesEndodontic RetreatmentFile ReuseTip DeformationMicrocracksSurface PittingBlade DisruptionRoot Canal Simulation

Related Articles