Valutazione al microscopio elettronico a scansione dei difetti superficiali del file di ritrattamento del dispositivo di rimozione dopo utilizzi singoli e multipli

Riepilogo

Qui, presentiamo un protocollo per valutare le caratteristiche superficiali dei file di ritrattamento endodontico dopo l'uso ripetuto nelle procedure di ritrattamento, utilizzando la microscopia elettronica a scansione per identificare e analizzare potenziali difetti superficiali.

Abstract

Questo studio mirava a valutare i difetti superficiali delle lime rotanti in nichel-titanio (NiTi) Remover dopo utilizzi singoli e multipli nelle procedure di ritrattamento endodontico convenzionali utilizzando la microscopia elettronica a scansione (SEM). Sono stati utilizzati ottanta blocchi acrilici, che simulano canali radicolari con un diametro interno di 1,5 mm, un raggio di curvatura di 5 mm e una curvatura di 55°. Dopo la preparazione chemiomeccanica e l'otturazione, 24 nuove lime Remover (N30, 7%, L23) sono state assegnate in modo casuale a tre gruppi: monouso, triplo uso e sei usi. Le lime sono state azionate a 600 giri/min con una coppia di 2,5 Ncm, pulite e sterilizzate dopo ogni utilizzo.

L'analisi SEM con ingrandimenti di 100x, 250x e 500x ha rivelato difetti superficiali, tra cui deformazione della punta, microcricche, frattura, svolgimento, vaiolatura superficiale e rottura della pala. La deformazione è stata osservata nel 75% delle lime dopo un singolo utilizzo e nel 100% delle lime dopo tre e sei utilizzi. Le microfessure erano assenti dopo un singolo utilizzo, ma sono comparse nel 25% e nell'87,5% dei file dopo tre e sei utilizzi, rispettivamente, mostrando un aumento statisticamente significativo (p < 0,001). Anche la vaiolatura superficiale è aumentata significativamente tra i gruppi (p = 0,004).

Non sono state osservate fratture in nessun gruppo. I difetti più comuni sono stati la deformazione della punta (91,7%) e la vaiolatura superficiale (70,8%). I risultati suggeriscono che l'uso ripetuto di lime NiTi aumenta significativamente i difetti superficiali, aumentando il rischio di fratture da fatica. Pertanto, i risultati raccomandano di limitare il riutilizzo dei file Remover a un massimo di 3x. Sono necessarie ulteriori ricerche per correlare i tipi di difetto con i fattori anatomici e per valutare l'efficacia dei file in scenari di ritrattamento.

Introduzione

Il ritrattamento endodontico è una procedura eseguita quando un dente precedentemente trattato non guarisce o sviluppa nuove patologie, come un'infezione persistente, una reinfezione o una mancata anatomia. La procedura prevede la rimozione del materiale di otturazione del canale radicolare esistente, un'accurata pulizia e disinfezione del sistema canalare e il successivo riempimento ^1,2.

Gli strumenti in nichel-titanio (NiTi) sono di grande importanza per migliorare e facilitare le procedure endodontiche grazie alla loro flessibilità e all'elevata efficienza di taglio ^3,4. La superelasticità degli strumenti in NiTi consente loro di adattarsi meglio alla curvatura del canale, di mostrare meno usura e di avere una maggiore resistenza alla frattura ^5,6. Tuttavia, una delle principali preoccupazioni con le lime NiTi è che possono rompersi senza deformazioni visibili³.

La causa più comune di frattura negli strumenti rotanti NiTi è la fatica ciclica⁷. La fatica ciclica si verifica a causa dell'alternanza di sollecitazioni di trazione e compressione sulle superfici opposte dello strumento mentre ruota continuamente in un canale radicolare curvo senza legarsi ^8,9. La frattura dovuta alla fatica ciclica deriva dall'esaurimento del metallo¹⁰. Diversi fattori influenzano l'insorgenza di fratture dovute all'affaticamento ciclico, tra cui le proprietà fisiche dello strumento^11,12, la morfologia del canale radicolare¹³, l'uso clinico ripetuto e il processo di sterilizzazione^14,15. Pertanto, per migliorare la resistenza alla fatica delle lime rotanti NiTi, sono state tentate varie modifiche al metodo di produzione e al diametro del nucleo, nonché modifiche ai design dei taglienti e della sezione trasversale¹⁶. La lima Remover è una lima di nuova generazione prodotta mediante trattamento termico e uno speciale processo di elettrolucidatura chiamato C-wire. Si dice che le sue caratteristiche di design aumentino la resistenza alla fatica. La lima ha una punta non tagliente (inattiva) da 30/100 mm e un diametro dell'anima minimamente invasivo. È realizzato con una sezione trasversale variabile a tripla elica che è simmetrica per i primi 3 mm e poi diventa asimmetrica verso l'albero. Inoltre, è progettato per preservare la dentina periradicolare avendo una conicità del 7% nei primi 10 mm, seguita da una conicità dello 0% verso l'asta¹⁷.

Le fratture da fatica ciclica nelle lime rotanti in NiTi si verificano tipicamente senza alcuna deformazione plastica visibile 18,19,20. Di conseguenza, queste fratture non possono essere valutate clinicamente e le modifiche strutturali devono essere esaminate ad alto ingrandimento utilizzando strumenti come uno stereomicroscopio o un microscopio elettronico a scansione (SEM)²¹. A causa dell'impraticabilità di eseguire tali esami su base regolare, i produttori raccomandano di utilizzare i file solo una volta^22,23. Tuttavia, a causa dell'alto costo dei file NiTi, molti medici scelgono di riutilizzarli²⁴. Pertanto, è importante studiare gli effetti del riutilizzo clinico su questi file. Uno studio clinico ha dimostrato che gli strumenti rotanti possono essere riutilizzati in sicurezza fino a 4 x²⁵. Tuttavia, altri studi hanno valutato tassi di riutilizzo molto più elevati e non c'è consenso su quante volte un file può essere riutilizzato in sicurezza^24,26.

In studi precedenti che hanno valutato il riutilizzo delle lime in NiTi, l'attenzione principale si è concentrata sugli effetti dell'allargamento e del modellamento del canale radicolare sulla resistenza alla frattura delle lime. Una revisione della letteratura, quindi, rivela che esiste un solo studio che valuta specificamente l'uso ripetuto dei sistemi di file di ritrattamento²⁷. Lo scopo di questo studio è valutare l'impatto dell'uso ripetuto sulle caratteristiche superficiali del file Remover utilizzando la microscopia elettronica a scansione (SEM). Si ipotizza che un maggiore uso clinico si traduca in un aumento dei difetti superficiali, aumentando così il rischio di fratture da fatica. L'obiettivo specifico è quello di analizzare i cambiamenti nei difetti superficiali del file Remover dopo utilizzi singoli e multipli e di discutere le implicazioni di questi cambiamenti per la pratica clinica.

Protocollo

1. Approvvigionamento di campioni

1. Procurarsi 80 blocchi acrilici con un diametro interno di 1,5 mm, un raggio di curvatura di 5 mm, una curvatura di 55° e una lunghezza di lavoro di 16 mm.

2. Procedura di pulizia e modellatura

1. Impostare l'endomotore su una coppia di 2,0 Ncm e una velocità di 300 giri/min.
   1. Collegare una lima conica 10/.04 al motore e utilizzarla con un movimento avanti e indietro fino a raggiungere la lunghezza di lavoro (16 mm), assicurandosi che non si leghi.
   2. Irrigare i canali con il 5,25% di NaOCl.
   3. Collegare una lima conica 15/.04 al motore e utilizzarla con un movimento avanti e indietro fino a raggiungere la lunghezza di lavoro (16 mm), assicurandosi che non si leghi.
   4. Ripetere i passaggi 2.1.2 e 2.1.3 con lime coniche da 20/.04, 25/.04, 30/.04 e 35/.04, utilizzate in sequenza alla lunghezza di lavoro (16 mm).
   5. Asciugare i canali con punte di carta.

3. Otturazione

1. Controllare l'adattamento di un cono di guttaperca al canale.
2. Iniettare il sigillante per canali in bioceramica nel canale e riempirlo con il sigillante in bioceramica.
3. Inserire il cono di guttaperca appropriato nel canale riempito di sigillante. Tagliare la guttaperca 2 mm sotto l'orifizio del canale utilizzando uno strumento termico.
4. Eseguire una radiografia periapicale per verificare le otturazioni del canale (vedere la Figura 1).
5. Conservare i campioni in un'incubatrice a 37 °C e 100% di umidità per 2 settimane.

4. Procedura di ritrattamento

NOTA: Nel presente studio sono state utilizzate in totale 24 nuove lime Remover (23 mm). I file sono stati randomizzati in tre gruppi di otto campioni ciascuno. Nel determinare il numero di campioni e file utilizzati in questa ricerca, è stato utilizzato il metodo del campionamento per quote, considerando il budget e le dimensioni del campione di altri rapporti in letteratura²⁷.

1. Azionare le lime a 600 giri/min e coppia di 2,5 Ncm secondo le istruzioni del produttore. Utilizzare le lime con un movimento avanti e indietro senza applicare pressione apicale fino a quando non sono a 3 mm dalla lunghezza di lavoro.
2. Rimuovere la lima dal canale quando si avverte resistenza e irrigare con una soluzione di NaOCl al 5,25%.
3. Ripetere i passaggi 4.1 e 4.2 fino a raggiungere la lunghezza desiderata.
4. Pulire e sterilizzare gli strumenti in autoclave per 18 minuti a 134 °C prima di modellare il campione.
   NOTA: Le lime del primo gruppo sono state utilizzate per il ritrattamento in otto canali curvi. Le lime del secondo gruppo sono state utilizzate per il ritrattamento 3 volte ciascuna e le lime del terzo gruppo sono state utilizzate per il ritrattamento 6 volte ciascuna. Le procedure sono state ripetute nel gruppo 2 e nel gruppo 3 in base al numero di utilizzi.

5. Analisi SEM

1. Preparazione e caricamento del campione
   NOTA: Adottare le precauzioni necessarie per evitare contaminazioni durante la manipolazione del campione (ad esempio, indossare guanti). Non posizionare il campione in un sistema di sputtering dell'oro poiché la superficie è in nichel-titanio.
   1. Montare il campione su uno stub SEM utilizzando nastro biadesivo di carbonio conduttivo.
   2. Fissare il tronchetto al tavolino e serrare la vite laterale (vedere la Figura 2).
2. Funzionamento SEM
   1. Aprire la camera del campione SEM e rimuovere il tavolino.
   2. Posizionare il tronchetto del campione sul tavolino e fissarlo in posizione.
   3. Inserire lo stadio del campione nella camera del campione e chiudere la camera.
   4. Accendere le pompe e attendere la notifica del vuoto da parte del sistema.
   5. Aprire il software SEM e selezionare la tensione di esercizio desiderata tra 1 kV e 30 kV.
3. Analisi delle immagini
   1. Chiedi a un ricercatore qualificato di acquisire immagini dell'estremità distale di 4 mm, che è la parte attiva (area di interesse), con ingrandimenti standard di 100x, 250x e 500x. Utilizzare un file Remover inutilizzato come riferimento per valutare le caratteristiche della superficie dei campioni (vedere la Figura 3).
   2. Per avviare la funzione di messa a fuoco automatica , selezionare l'icona del tasto all'interno del software SEM. L'immagine focalizzata risultante del campione è il punto finale desiderato.
   3. Impostare l'ingrandimento sul livello di zoom minimo di 50x.
   4. Abilita la modalità di scansione rapida per un'acquisizione efficiente delle immagini.
   5. Regolare la messa a fuoco utilizzando la modalità di messa a fuoco macrometrica fino a ottenere una messa a fuoco preliminare.
   6. Aumentare gradualmente l'ingrandimento per osservare la funzione desiderata. Utilizzare la manopola di messa a fuoco grossolana per ottenere una messa a fuoco approssimativa, seguita dalla manopola di messa a fuoco fine per una messa a fuoco precisa. Ripetere questo passaggio per ogni aumento di ingrandimento.
   7. Aumentare l'ingrandimento fino a quando non si osserva la funzione desiderata. Regolare la manopola di messa a fuoco grossolana per mettere a fuoco approssimativamente l'immagine a questo ingrandimento. Quindi, utilizzare la manopola di messa a fuoco fine per migliorare la messa a fuoco e ottenere un'immagine a fuoco all'ingrandimento desiderato. Ripetere questo passaggio ogni volta che si aumenta il livello di ingrandimento.
   8. Una volta raggiunto l'ingrandimento desiderato, perfezionare la messa a fuoco utilizzando la manopola di messa a fuoco fine per una nitidezza ottimale.
   9. Per una maggiore nitidezza dell'immagine, aumentare ulteriormente l'ingrandimento fino a un livello quasi massimo e regolare la messa a fuoco utilizzando la manopola di messa a fuoco fine. Se la chiarezza non è ancora sufficiente, regolare la stigmatizzazione su entrambi gli assi x e y. Continua a regolare con precisione la messa a fuoco e la stigmatizzazione fino a ottenere l'immagine più nitida con l'ingrandimento più elevato.
   10. Dopo aver ottenuto un'immagine di alta qualità del campione, tornare al livello di ingrandimento desiderato. Cattura l'immagine premendo il pulsante della foto . Scegli la modalità foto lenta per una qualità e una risoluzione superiori o la modalità foto veloce per un'acquisizione più rapida.
   11. Ripetere questi passaggi per ogni campione.
   12. Scarica le immagini sul computer.
   13. Chiedi a due esaminatori calibrati di analizzare tutte le immagini SEM esaminando le immagini sullo schermo di un computer e registrando la presenza e il tipo di deformazioni che si verificano nei file. Le deformazioni includono la deformazione della punta, le microfessure, la frattura, lo svolgimento, la vaiolatura superficiale e la rottura della lama (Figura 4, Figura 5, Figura 6, Figura 7 e Figura 8).
   14. Chiedi agli stessi esaminatori di analizzare i dati raccolti due volte a intervalli di 1 settimana.
       NOTA: Le divergenze di opinione nell'interpretazione delle immagini SEM dei campioni tra gli osservatori devono essere discusse fino al raggiungimento di un consenso.

6. Analisi statistica

1. Presentare statistiche descrittive come conteggi e percentuali.
2. Esegui analisi utilizzando un software di analisi statistica. Valuta le differenze tra i gruppi utilizzando il test esatto di Fisher-Freeman-Halton. Impostare un tasso di errore di tipo 1 di 0,05 (a due code) e considerare p < 0,005 statisticamente significativo.

Risultati

La deformazione è stata osservata nel 75% delle lime dopo un uso singolo e nel 100% delle lime dopo tre e sei utilizzi, ma le differenze tra i gruppi non erano statisticamente significative (Tabella 1). La valutazione dei tipi di deformazione tra i gruppi è mostrata nella Tabella 2. Quando i tipi di deformazione sono stati valutati separatamente, non sono state osservate microfessure dopo un singolo utilizzo, mentre sono state osservate microfessure ne...

Discussione

Questo studio ha valutato la presenza e i tipi di difetti microscopici sulle superfici esterne delle lime Remover dopo l'uso singolo, triplo e sei volte in blocchi acrilici che simulano canali curvi. Idealmente, i denti umani sono raccomandati per l'uso in studi che valutano la resistenza alla frattura delle lime per simulare meglio l'uso clinico²⁸. Nel loro studio, Peters e Barbakow²⁹ hanno riscontrato un aumento dei tassi di inizio e prop...

Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
Acrylic block	ArdaDent Medical,Ankara,Turkey		for obturation
DiaRoot Biosealer	DiaDent, South Korea	BS23101161	for obturation
DualMove Endomotor	MicroMega, Coltene, France	52002023	for preparation
EndoArt  Smart Gold	EndoArt, Inci Dental, Turkey	SGK10114	for initial preparation
Gutta Percha	EndoArt, Inci Dental, Turkey	GD23080701	for obturation
Quattro ESEM	Thermo Fisher Scientific, USA		SEM analysis
Paper Points	Dentsply Maillefer, Ballaigues, Switzerland	1I0305	for dry to root canal
Remover File	MicroMega, Besançon, France	891144/873757/	for retreatment procedure
Sodium Hypochlorite	Saba Chemical&Medical, Turkey	3010225	for irrigation
SPSS v29	IBM SPSS Corp, Armonk, New York, USA		Statistical analysis