Method Article

Сканирующая электронно-микроскопическая оценка поверхностных дефектов файла для повторной обработки ремувера после однократного и многократного использования

DOI:

10.3791/67329

⸱

October 11th, 2024

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

In This Article

Summary

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

В данной работе мы представляем протокол оценки поверхностных характеристик файлов эндодонтического повторного лечения после многократного использования в процедурах повторного лечения с использованием сканирующей электронной микроскопии для выявления и анализа потенциальных поверхностных дефектов.

Abstract

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

Целью данного исследования была оценка поверхностных дефектов ротационных никель-титановых (NiTi) файлов Remover после однократного и многократного использования в традиционных процедурах эндодонтического повторного лечения с использованием сканирующей электронной микроскопии (СЭМ). Было использовано восемьдесят акриловых блоков, имитирующих корневые каналы с внутренним диаметром 1,5 мм, радиусом кривизны 5 мм и кривизной 55°. После химиомеханической подготовки и обтюрации 24 новых файла Remover (N30, 7%, L23) были случайным образом распределены по трем группам: однократное, тройное и шестиразовое. Напильники работали при 600 об/мин с крутящим моментом 2,5 Нсм, очищались и стерилизовались после каждого использования.

Анализ СЭМ при увеличении 100x, 250x и 500x выявил дефекты поверхности, включая деформацию наконечника, микротрещины, разрушение, размотку, поверхностную точечную коррозию и разрушение лезвия. Деформация наблюдалась в 75% файлов после однократного использования и в 100% файлов после трех и шести использований. Микротрещины отсутствовали после однократного использования, но появились в 25% и 87,5% файлов после трех и шести использований соответственно, демонстрируя статистически значимое увеличение (p < 0,001). Поверхностная точечная коррозия также значительно увеличилась среди групп (p = 0,004).

Переломов не наблюдалось ни в одной группе. Наиболее распространенными дефектами были деформация наконечника (91,7%) и точечная коррозия на поверхности (70,8%). Полученные данные свидетельствуют о том, что многократное использование никель-титановых пилок значительно увеличивает поверхностные дефекты, повышая риск усталостных разрушений. Таким образом, результаты рекомендуют ограничить повторное использование файлов Remover максимум до 3x. Необходимы дальнейшие исследования для корреляции типов дефектов с анатомическими факторами и оценки эффективности файла в сценариях повторного лечения.

Introduction

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

Эндодонтическое повторное лечение — это процедура, которая проводится, когда ранее вылеченный зуб не заживает или у него развиваются новые патологии, такие как персистирующая инфекция, повторное инфицирование или пропущенная анатомия. Процедура предполагает удаление имеющегося материала пломбы корневого канала, тщательную очистку и дезинфекцию системы каналов и последующее повторное заполнение 1,2.

Никель-титановые (NiTi) инструменты имеют большое значение для улучшения и облегчения эндодонтических процедур благодаря своей гибкости и высокой эффективности резки 3,4. Сверхэластичность инструментов NiTi позволяет им лучше адаптироваться к кривизне канала, проявлять меньший износ и иметь более высокую устойчивость к разрушению 5,6. Тем не менее, одной из основных проблем с файлами NiTi является то, что они могут ломаться без видимой деформации3.

Наиболее распространенной причиной разрушения во вращающихся никель-титановых инструментах является циклическая усталость7. Циклическая усталость возникает из-за чередования растягивающих и сжимающих напряжений на противоположных поверхностях инструмента при его непрерывном вращении в изогнутом корневом канале без связывания 8,9. Разрушение из-за циклической усталости является результатом истощения металла10. На возникновение переломов вследствие циклической усталости влияют несколько факторов, в том числе физические свойства инструмента11,12, морфология корневых каналов13, повторное клиническое использование и процесс стерилизации14,15. Поэтому для повышения усталостной прочности вращающихся напильников NiTi были предприняты различные изменения в методе изготовления и диаметре сердечника, а также изменения в передовых конструкциях и конструкциях поперечного сечения16. Пилка Remover - это пилка нового поколения, полученная путем термической обработки и специального процесса электрополировки, называемого C-wire. Утверждается, что его конструктивные особенности повышают усталостную прочность. Пилка имеет нережущий (неактивный) наконечник 30/100 мм и минимально инвазивный диаметр сердцевины. Он изготавливается с переменным тройным сечением спирали, которое симметрично на протяжении первых 3 мм, а затем становится асимметричным по направлению к валу. Кроме того, он предназначен для сохранения перирадикулярного дентина за счет 7% конуса в первых 10 мм, за которым следует 0% конус в направлении стержня17.

Циклические усталостные разрушения во вращающихся никель-титановых напильниках обычно происходят без видимой пластической деформации 18,19,20. В результате эти переломы не могут быть оценены клинически, и структурные изменения необходимо исследовать под большим увеличением с помощью таких инструментов, как стереомикроскоп или сканирующий электронный микроскоп (СЭМ)21. В связи с нецелесообразностью выполнения таких экспертиз в плановом порядке, производители рекомендуют использовать файлы только один раз22,23. Однако из-за высокой стоимости файлов NiTi многие врачи предпочитают использовать ихповторно 24. Поэтому важно исследовать влияние повторного клинического использования на эти файлы. Одно клиническое исследование показало, что вращающиеся инструменты можно безопасно использовать повторно до 4x25. Тем не менее, другие исследования оценивали гораздо более высокие показатели повторного использования, и нет единого мнения о том, сколько раз файл может быть безопасно повторно использован24,26.

В предыдущих исследованиях, в которых оценивалось повторное использование никель-титановых файлов, основное внимание уделялось влиянию расширения и формирования корневых каналов на сопротивление разрушению пилок. Таким образом, обзор литературы показывает, что существует только одно исследование, в котором конкретно оценивается повторное использование файловыхсистем повторного обращения. Целью данного исследования является оценка влияния многократного использования на поверхностные характеристики файла Remover с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ). Предполагается, что более широкое клиническое использование приведет к увеличению поверхностных дефектов, тем самым повышая риск усталостных переломов. Конкретная цель состоит в том, чтобы проанализировать изменения поверхностных дефектов файла Remover после однократного и многократного использования, а также обсудить последствия этих изменений для клинической практики.

Protocol

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

1. Закупка образцов

  1. Приобретите 80 акриловых блоков с внутренним диаметром 1,5 мм, радиусом кривизны 5 мм, кривизной 55° и рабочей длиной 16 мм.

2. Процедура чистки и придания формы

  1. Установите эндомотор на крутящий момент 2,0 Нсм и частоту вращения 300 об/мин.
    1. Прикрепите к двигателю напильник с конусом 10/04 и используйте его вперед и назад, пока не будет достигнута рабочая длина (16 мм), следя за тем, чтобы он не заклинивал.
    2. Орошайте каналы 5,25% NaOCl.
    3. Прикрепите к двигателю конический напильник 15/.04 и используйте его вперед и назад, пока не будет достигнута рабочая длина (16 мм), следя за тем, чтобы он не заклинивал.
    4. Повторите шаги 2.1.2 и 2.1.3 с файлами конуса 20/.04, 25/.04, 30/.04 и 35/.04, используемыми последовательно на рабочей длине (16 мм).
    5. Просушите каналы бумажными точками.

3. Обтюрация

  1. Проверьте прилегание конуса гуттаперчи к каналу.
  2. Введите биокерамический герметик в канал и заполните его биокерамическим герметиком.
  3. Вставьте соответствующий конус гуттаперчи в канал, заполненный герметиком. Разрежьте гуттаперчу на 2 мм ниже отверстия канала с помощью теплового инструмента.
  4. Сделайте периапикальную рентгенограмму, чтобы убедиться в пломбе канала (см. рисунок 1).
  5. Храните экземпляры в инкубаторе при температуре 37 °C и 100% влажности в течение 2 недель.

4. Процедура повторного лечения

ПРИМЕЧАНИЕ: В общей сложности в настоящем исследовании было использовано 24 новых файла Remover (23 мм). Файлы были рандомизированы на три группы по восемь образцов в каждой. При определении количества выборок и файлов, использованных в данном исследовании, использовался метод квотной выборки с учетом бюджета и размеров выборки других отчетов в литературе27.

  1. Работайте с напильниками при 600 об/мин и крутящем моменте 2,5 Нсм в соответствии с инструкциями производителя. Используйте напильники возвратно-поступательными движениями без апикального давления, пока они не станут на 3 мм меньше рабочей длины.
  2. При появлении сопротивления извлеките пилку из канала и орошите 5,25% раствором NaOCl.
  3. Повторяйте шаги 4.1 и 4.2 до тех пор, пока не будет достигнута желаемая длина.
  4. Очистите и простерилизуйте инструменты в автоклаве в течение 18 минут при температуре 134 °C перед формированием образца.
    Примечание: Файлы первой группы были использованы для повторного лечения в восьми изогнутых каналах. Файлы второй группы использовались для повторного лечения 3 раза каждый, а файлы из третьей группы использовались для повторного лечения 6 раз каждый. Процедуры повторялись во 2-й и 3-й группах в зависимости от количества применений.

5. Анализ SEM

  1. Подготовка и загрузка образцов
    ПРИМЕЧАНИЕ: Примите необходимые меры предосторожности, чтобы избежать загрязнения при работе с образцом (например, надевайте перчатки). Не помещайте образец в систему распыления золота, так как поверхность имеет никель-титановую поверхность.
    1. Закрепите образец на заглушке SEM с помощью проводящей двусторонней угольной ленты.
    2. Прикрепите заглушку к столику и затяните боковой винт (см. рисунок 2).
  2. Эксплуатация SEM
    1. Откройте камеру для образцов SEM и снимите предметный столик.
    2. Поместите корешок образца на столик и закрепите его на месте.
    3. Вставьте предметный столик в камеру для образцов и закройте камеру.
    4. Включите насосы и дождитесь системного оповещения о вакууме.
    5. Откройте программное обеспечение SEM и выберите необходимое рабочее напряжение в диапазоне от 1 кВ до 30 кВ.
  3. Анализ изображений
    1. Попросите обученного исследователя сделать снимки дистального конца диаметром 4 мм, который является активной частью (областью интереса), со стандартным увеличением 100x, 250x и 500x. Используйте неиспользуемый файл Remover в качестве эталона для оценки характеристик поверхности образцов (см. Рисунок 3).
    2. Чтобы запустить функцию автофокусировки , выберите значок ключа в программном обеспечении SEM. Полученное сфокусированное изображение образца является желаемой конечной точкой.
    3. Установите увеличение на минимальный уровень зума 50x.
    4. Включите режим быстрого сканирования для эффективного получения изображений.
    5. Отрегулируйте фокусировку с помощью грубого режима фокусировки до тех пор, пока не будет достигнута предварительная фокусировка.
    6. Постепенно увеличивайте увеличение, чтобы наблюдать желаемую особенность. Используйте ручку грубой фокусировки для достижения грубой фокусировки, а затем ручку тонкой фокусировки для точной фокусировки. Повторяйте этот шаг для каждого увеличения увеличения.
    7. Увеличивайте увеличение до тех пор, пока не будет замечен желаемый признак. Отрегулируйте ручку грубой фокусировки, чтобы примерно сфокусировать изображение при этом увеличении. Затем используйте ручку точной фокусировки для улучшения фокусировки и получения сфокусированного изображения с желаемым увеличением. Повторяйте этот шаг каждый раз при увеличении уровня увеличения.
    8. Как только желаемое увеличение будет достигнуто, уточните фокусировку с помощью ручки точной фокусировки для достижения оптимальной четкости.
    9. Для повышения четкости изображения увеличьте увеличение до уровня, близкого к максимальному, и отрегулируйте фокусировку с помощью ручки точной фокусировки. Если ясность по-прежнему недостаточна, отрегулируйте клеймо по осям x и y. Продолжайте тонкую настройку фокусировки и стигмации до тех пор, пока не будет получено наиболее четкое изображение при большем увеличении.
    10. После достижения качественного изображения образца вернитесь к нужному уровню увеличения. Сделайте снимок, нажав кнопку фото . Выберите режим медленной фотосъемки для более высокого качества и разрешения или режим быстрой фотосъемки для более быстрой съемки.
    11. Повторите эти действия для каждого образца.
    12. Загрузите изображения на компьютер.
    13. Попросите двух откалиброванных экспертов проанализировать все изображения СЭМ, просмотрев изображения на экране компьютера и зафиксировав наличие и тип деформаций, происходящих в файлах. Деформации включают деформацию наконечника, микротрещины, разрушение, разматывание, точечную коррозию и разрушение лезвия (Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7 и Рисунок 8).
    14. Пусть одни и те же эксперты проанализируют собранные данные дважды с интервалом в 1 неделю.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Расхождения во мнениях по поводу интерпретации СЭМ-изображений образцов между наблюдателями должны обсуждаться до тех пор, пока не будет достигнут консенсус.

6. Статистический анализ

  1. Представляйте описательную статистику в виде подсчетов и процентов.
  2. Выполняйте анализ с помощью программного обеспечения для статистического анализа. Оцените различия между группами с помощью точного теста Фишера-Фримена-Хэлтона. Установите коэффициент ошибок 1-го типа равным 0,05 (двусторонняя) и сочтите p < 0,005 статистически значимым.

Results

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

Деформация наблюдалась в 75% файлов после однократного использования и в 100% файлов после трех и шести использований, но различия между группами не были статистически значимыми (Таблица 1). Оценка типов деформаций по группам представлена в таблице 2. При раздельной оценке типов деформации микротрещин после однократного использования не наблюдалось, в то время как микротрещины наблюдались в 25% напильников после трех использований и в 87,5% напильников после шести использований; Эта разница была статистически значимой (p < 0,001). Поверхностная точечная коррозия наблюдалась в 25% файлов после однократного использования, в 87,5% - после трех использований и в 100% файлов - после шести использований; Разница между группами была статистически значимой (p = 0,004). Хотя разматывание, деформация наконечника и разрушение лезвия встречались реже или не наблюдались после однократного использования, различия между группами не были значительными. Переломов не было ни в одной группе.

figure-results-1
Рисунок 1: Рентгенографическая оценка после обтурации: Периапикальное рентгенографическое изображение было использовано с целью оценки качества и однородности процедуры обтурации корневых каналов, проведенной на акриловых блоках. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

figure-results-2
Рисунок 2: Держатель образца для сканирующего электронного микроскопа: Держатель образца для сканирующего электронного микроскопа представляет собой специализированную платформу, предназначенную для надежного удержания и позиционирования образцов внутри микроскопа для визуализации. Его функция заключается в том, чтобы образец оставался стабильным под действием электронного пучка, тем самым способствуя точному анализу поверхности с высоким разрешением. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

figure-results-3
Рисунок 3: Сканирующее электронно-микроскопическое изображение неиспользованного файла Remover: Изображение неиспользованного файла Remover, полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа, использовалось в качестве эталона для оценки характеристик поверхности файлов после однократного, тройного и шести использований. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

figure-results-4
Рисунок 4: Сканирующее электронно-микроскопическое изображение деформации кончика: Деформация кончика напильника определяется как изменение или изгиб кончика эндодонтического файла, которое может произойти в результате механического напряжения во время процедур на корневых каналах. Такая деформация может ухудшить эффективность резки напильника и увеличить риск процедурных ошибок. Деформация наконечника часто указывает на усталость металла и может указывать на то, что срок службы пилки приближается к концу. (А,Б) Искажения на кончике файлов, которые были использованы три и шесть раз соответственно, обозначены красными стрелками. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

figure-results-5
Микротрещина в эндодонтическом файле определяется как незначительный перелом или трещина, которая развивается на поверхности этих инструментов, обычно изготовленных из никель-титанового сплава (NiTi), в результате механического воздействия во время использования. Такие микротрещины могут нарушить структурную целостность файла, тем самым увеличивая риск отделения или перелома файла во время эндодонтических процедур. Наличие микротрещин часто выявляется с помощью передовых методов визуализации, таких как сканирующая электронная микроскопия, которая играет ключевую роль в оценке пригодности для повторного использования эндодонтических файлов. (А,Б) На этих изображениях видно образование микротрещин при 500-кратном и 250-кратном увеличении соответственно. О наличии трещин свидетельствуют красные стрелки. (C) Микротрещина при увеличении 20 000x. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

figure-results-6
Рисунок 6: Сканирующее электронно-микроскопическое изображение размотки: Размотка файла может быть определена как искажение или деформация спиральной структуры вращающегося эндодонтического файла, в результате чего скрученный металл начинает раскручиваться или теряет свою первоначальную форму. Это явление обычно возникает в результате чрезмерного скручивающего напряжения или усталости во время процедур на корневых каналах. Размотка напильника может отрицательно сказаться на эффективности резки, тем самым увеличивая риск выхода инструмента из строя, например, излома. Следовательно, крайне важно контролировать это явление во время эндодонтического лечения. (А,Б) Раскрутка кончика используемых файлов 3x и 6x обозначена красными стрелками. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

figure-results-7
Рисунок 7: Сканирующее электронно-микроскопическое изображение разрушения лезвия: Разрушение лезвия напильника определяется как повреждение или неровности, возникающие на режущих кромках или лезвиях эндодонтического файла. Это нарушение может проявляться различными способами, включая сколы, изгиб или фрагментацию лезвий. Такие повреждения обычно являются результатом механического воздействия, многократного использования или неправильного обращения во время процедур на корневых каналах. (А,Б) Нарушение лезвия файлов обозначено красными стрелками. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

figure-results-8
Рисунок 8: Сканирующее электронно-микроскопическое изображение поверхностной точечной коррозии: Поверхностная точечная коррозия определяется как образование небольших, локализованных углублений или полостей на поверхности материала, часто наблюдаемых при большом увеличении, например, при сканирующей электронной микроскопии. В контексте эндодонтических файлов поверхностная ямка может быть результатом многократного использования, механического воздействия или химических реакций, происходящих во время клинических процедур. (А,Б) Поверхностная точечная коррозия напильников обозначена красными стрелками. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Деформацияn (%)
Деформация22 (91.7)
Тип деформации
Размотка5 (20.8)
Микротрещины9 (37.5)
Деформация кончика22 (91.7)
Разрушение лезвия3 (12.5)
Поверхностная точечная коррозия17 (70.8)
Перелом-

Таблица 1: Наличие деформации: Общая величина деформации, наблюдаемой в образцах, как в численном виде, так и в процентах, а также частота встречаемости различных видов деформаций.

Одноразовое использованиеТройное использованиеШесть раз использованияp
n (%)an (%)an (%)aЗначениеB
Деформация6 (75.0)8 (100.0)8 (100.0)0.304
Тип деформации
Размотка-1 (12.5)4 (50.0)0.083
Микротрещины-2 (25.0)7 (87.5)<0,001
Деформация кончика6 (75.0)8 (100.0)8 (100.0)0.304
Разрушение лезвия-1 (12.5)2 (25.0)0.747
Поверхностная точечная коррозия2 (25.0)7 (87.5)8 (100.0)0.004
Перелом----

Таблица 2: Виды деформаций по группам: В этой таблице сравнивается частота возникновения типов деформаций в зависимости от частоты использования.

Discussion

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

В данном исследовании оценивалось наличие и типы микроскопических дефектов на внешних поверхностях файлов Remover после однократного, тройного и шестикратного использования в акриловых блоках, имитирующих изогнутые каналы. В идеале человеческие зубы рекомендуется использовать в исследованиях по оценке устойчивости пилок к разрушению для лучшего моделирования клинического использования28. В своем исследовании Петерс и Барбаковобнаружили увеличение частоты инициирования и распространения трещин в инструментах, используемых в блоках, по сравнению с извлеченными каналами, что подчеркивает необходимость тщательной оценки. Однако для обеспечения стандартизации и воспроизводимости в исследованиях in vitro часто используются блоки из нержавеющей стали, керамики или акрила 30,31,32. Кроме того, исследования, изучающие сопротивление разрушению поворотных пилок NiTi, сообщили о повышенном риске разрушения поверхности и разрушения в изогнутых каналах по сравнению с прямыми каналами33,34. Поэтому в данном исследовании были использованы акриловые блоки с внутренним диаметром 1,5 мм, радиусом кривизны 5 мм и кривизной 55°. После придания формы корневым каналам была завершена обтурация с использованием биокерамического герметика корневых каналов и метода с одним конусом. Предпочтение биокерамического герметика основано на предыдущих исследованиях, которые показали, что каналы, запечатанные биокерамическими герметиками, труднее отступить по сравнению с другими типами герметиков35. Это позволяет оценить наиболее клинически рискованные условия для поломки файла. В литературе указано, что поверхностные дефекты на ротационных напильниках NiTi могут быть не видны невооруженным глазом, что требует оценки при больших увеличениях36,37. В настоящем исследовании для изучения поверхности файлов использовалось обычное увеличение SEM в 100x, 250x и 500x.

Предыдущие исследования показали, что многократное использование снижает стойкость напильников к разрушению. Тем не менее, нет единого мнения о том, сколько раз файлы могут быть повторно использованы без поломки. Wolcott et al.25 пришли к выводу, что файлы ProTaper можно безопасно использовать до четырех раз. Troian et al.38 обнаружили, что файлы K3 остались относительно неизменными после пятого использования. Кроме того, Shen et al.22 сообщили, что новые пилки могут деформироваться при первом использовании, особенно в узких и изогнутых каналах, и что повторное использование увеличивает деформацию. Они продемонстрировали, что набор файлов ProTaper может обрабатывать в среднем 16,88 каналов, но это число снизилось до 2,83, когда рассматривались только коренные зубы. Эти результаты подчеркивают значительную разницу между использованием напильников в изогнутых и прямых каналах и более короткий срок службы напильников в изогнутых каналах. Аналогичным образом, Ankrum et al.34 использовали ротационные пилки ProTaper при лечении 15 сильно искривленных коренных зубов и обнаружили, что частота неудач увеличилась до 6,0%. Некоторые исследователи оценивают частоту переломов на основе количества зубов, в то время как другие оценивают частоту переломов на основе количества каналов, а не количества зубов 25,34,39. Как правило, коренные зубы имеют три или четыре канала. В четырехканальных молярах, если два инструмента ломаются, частота расслоения в зависимости от количества зубов составит 200% (2/1), тогда как в зависимости от количества каналов она составит 50% (2/4). Первый случай, конечно, не убедителен. Таким образом, частота разделения, полученная из числа каналов, считается более точной, чем полученная из числа зубов, из-за переменного числа каналов в разных зубах33. Следовательно, в данном исследовании оценивалось влияние использования напильника для повторного лечения в 1, 3 и 6 каналах на морфологию поверхностного дефекта.

В исследованиях in vitro, оценивающих препарирование каналов, изучались разрывы пильного листа и образование поверхностных дефектов; Однако ни в одном другом исследовании не оценивали влияние процедуры повторной обработки на поверхности напильников40,41. Аналогичным образом, в исследованиях, оценивающих эффекты клинического повторного использования, использовались процедуры препарирования каналов, но не изучались эффекты повторного использования файлов при повторном лечении 33,42,43. Единственное исследование, оценивающее влияние повторного использования на поверхностные характеристики файловых систем повторной обработки, было проведено Saglam et al.27 в 2015 году. Исследователи оценили свойства трех различных систем после 1, 3 и 5 использований и пришли к выводу, что повторное использование привело к увеличению деформации во всех трех системах. Этот вывод согласуется с результатами настоящего исследования. Эти результаты также согласуются с предыдущими исследованиями, в которых оценивались характеристики поверхности файлов Reciproc после однократного использования41. Аналогичным образом, Yared et al. не обнаружили существенной разницы между новыми и бывшими в употреблении файлами ProFile при оценке влияния повторного использования на стойкость к разрушению файла44. С другой стороны, результаты нашего исследования не коррелируют с результатами You et al., которые оценивали продолжительность жизни ротационных пилок NiTi в изогнутых каналах24. Они пришли к выводу, что возвратно-поступательные файлы можно безопасно использовать до 6 раз. Однако в нашем исследовании процент деформации, увеличивающий риск перелома, был значительно выше для файлов, используемых в 6 раз. Такое несоответствие в результатах, вероятно, связано с различиями в методологиях исследований.

В данном исследовании, когда виды деформаций рассматривались отдельно, наиболее распространенными поверхностными дефектами были деформация зонда и поверхностная точечная коррозия (91,7% и 70,8% соответственно). Эти результаты согласуются с выводами предыдущих исследований 24,33,45. При сравнении частоты деформаций между группами разматывание, деформация кончика и разрушение лопасти встречались реже или не наблюдались после однократного использования, а различия между группами не были статистически значимыми. В то время как микротрещины не наблюдались в файлах, использованных один раз, микротрещины наблюдались в 25% файлов, использованных 3x, и в 87,5% файлов, использованных 6x. Эта разница была статистически значимой (p < 0,001). Также выявлена достоверная разница в проценте поверхностной точечной коррозии между группами (p = 0,004; 25%, 87,5% и 100% соответственно). Исследования показали, что эти поверхностные дефекты значительно увеличивают риск поломки напильника46,47. Таким образом, следует частично принять нулевую гипотезу о том, что поверхностные дефекты увеличиваются при повторном клиническом применении и риск переломов увеличивается. Несмотря на то, что деформация наблюдалась во всех группах файлов, деформация, которая значительно увеличивала риск перелома, чаще встречалась при повторном использовании.

В литературе указывается, что на сбой NiTi файлов влияет больше способ их использования, чем количество их использования22. Поэтому все процедуры в нашем исследовании выполнял один опытный эндодонтист. Кроме того, систематическая ошибка при выборе была сведена к минимуму за счет того, что все материалы в каждой группе были одного бренда и качества. В подобных исследованиях расчет размера выборки обычно включал работу примерно с 10-12 зубами/инструментами в группе 47,48,49. Кроме того, в предыдущем исследовании, оценивающем характеристики поверхности файлов повторной обработки, оценка проводилась на трех образцах на каждые25. На основе этих параметров и расчетов размера выборки в нашем исследовании использовалось по восемь инструментов в каждой группе. Небольшой размер выборки можно считать ограничением нашего исследования. Тем не менее, он послужит ориентиром для будущих исследований. Одним из заметных ограничений этого исследования является использование акриловых блоков в качестве заменителя человеческих зубов. Несмотря на то, что акриловые блоки представляют собой стандартизированную и воспроизводимую модель для оценки поверхностных характеристик эндодонтических файлов, они не полностью воспроизводят сложную анатомию и свойства материала естественных зубов. Использование акриловых блоков, с их равномерной твердостью и отсутствием дентинных канальцев, может влиять на поведение никель-титановых пилок таким образом, который отличается от того, что наблюдается у естественных зубов, особенно с точки зрения деформации пилки и распределения напряжения. Таким образом, результаты данного исследования могут быть неприменимы непосредственно к клинической практике, где вариабельность морфологии канала и твердости дентина может повлиять на производительность файла. Для будущих исследований было бы полезно рассмотреть возможность использования удаленных зубов человека для более точного моделирования клинических условий и повышения обобщаемости результатов. Еще одним ограничением данного исследования является использование неиспользованных файлов для удаления в качестве справочного материала для исследования СЭМ. Поскольку базовые изображения поверхностных дефектов не были получены для каждого файла перед использованием, существует вероятность того, что производственные дефекты могли быть упущены из виду. Это упущение усложняет интерпретацию изменений поверхности, наблюдаемых после многократного использования, поскольку остается неясным, присутствовали ли некоторые дефекты до первоначального нанесения файла. Кроме того, в настоящем исследовании основное внимание уделялось исключительно поверхностным характеристикам файлов Remover после многократного использования, без оценки их клинической эффективности в процедурах повторного лечения.

Следовательно, несмотря на то, что исследование дает ценную информацию о механической деградации этих файлов, оно не дает прямых доказательств их функциональных характеристик в контексте эндодонтического повторного лечения. Для будущих исследований было бы полезно включить первоначальную исходную оценку и оценить как структурную целостность, так и клиническую эффективность файлов в различных клинических сценариях. Для дальнейшего изучения этого вопроса необходимы всесторонние и сравнительные исследования. В заключение, результаты этого исследования указывают на то, что файлы Remover отображают дефекты поверхности, включая деформацию кончика и поверхностную точечную коррозию, после многократного использования в процедурах эндодонтического повторного лечения. В частности, частота и тяжесть этих дефектов значительно возросли после трех и шести использований, с заметным увеличением микротрещин и поверхностной точечной коррозии, которые связаны с повышенным риском усталостных разрушений. Полученные данные показывают, что, хотя файлы Remover демонстрируют минимальную деформацию после однократного использования, их повторное использование после трех экземпляров заметно увеличивает риск структурного разрушения. С клинической точки зрения, эти результаты подчеркивают необходимость ограничения повторного использования этих файлов максимум в 3 раза, чтобы сохранить их эффективность и снизить вероятность переломов во время процедур повторного лечения. Необходимы дальнейшие исследования для выяснения взаимосвязи между поверхностными дефектами и различными анатомическими факторами в клинических условиях.

Disclosures

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

У авторов нет конфликта интересов, который можно было бы раскрыть.

Acknowledgements

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

Мы хотели бы выразить искреннюю благодарность Университету Богазичи за предоставление лабораторного оборудования и техническую поддержку, необходимую для проведения этих исследований. Мы также благодарим доктора Демет Сезгин Мансуроглу, доктора Эду Карадоган и доктора Мустафу Энеса Оздена за их ценную помощь в сборе и анализе данных. Исследование финансировалось авторами. Никакой внешней финансовой поддержки получено не было.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Акриловый блокArdaDent Medical, Анкара, Турциядля обтюрации
DiaRoot BiosealerDiaDent, Южная КореяBS23101161для обтюрации
DualMove EndomotorMicroMega, Coltene, Франция52002023для подготовки
  ЭндоАрт Смарт Голд ЭндоАрт, Инджи Дентал, ТурцияSGK10114  Для первичной подготовки
  ГуттаперчаЭндоАрт, Инци Дентал, ТурцияGD23080701для обтурации
Quattro ESEM Thermo Fisher Scientific, СШААнализ СЭМ
Бумажные точкиDentsply Maillefer, Ballaigues, Швейцария 1I0305для удаления сухих корневых каналов
ФайлMicroMega, Besanç on, Франция891144/873757/для процедуры повторного лечения
гипохлоритом натрия Saba Chemical& Медицинская, Турция3010225для полива
SPSS v29 IBM SPSS Corp, Армонк, Нью-Йорк, СШАСтатистический анализ

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