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)

요약

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

초록

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.

서문

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 기구^11,12, 근관 형태 13, 반복 임상 사용 및 멸균 과정^14,15를 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 권장합니다^22,23. 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 없습니다^24,26.

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.

프로토콜

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.

결과

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 ...

토론

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 ...

자료

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