Стоит ли пользоваться ротационными инструментами как одноразовыми? Часть 1


В 1988 году Walia впервые использовал никель-титановый (Ni-Ti) сплав для изготовления эндодонтических файлов (1) в качестве альтернативы нержавеющей стали. Первые Ni-Ti ротационные файлы появились на рынке несколько лет спустя в начале 1990-х годов. Эти новые инструменты вызвали революционные изменения в лечении корневых каналов, а также значительно увеличили стоимость инструментария для стоматологов.

Для уменьшения затрат, связанных с использованием ротационных файлов, большинство практикующих стоматологов стерилизует их и повторно использует для следующих пациентов, как и другие металлические стоматологические инструменты. Из-за свойств и особенностей применения эндодонтических файлов их многоразовое использование повышает риск возникновения проблем. Во-первых, остается актуальным вопрос: изменяются ли механические свойства таких файлов после формирования каналов и после цикла стерилизации? Это важно учитывать, поскольку эндодонтические файлы могут ломаться внутри корневых каналов и вызывать их блокировку, что препятствует дальнейшей дезинфекции. Такие осложнения отмечены при работе с 2,4% файлов, используемых в эндодонтической клинике (2).

Важно знать, как влияет циклическая усталость на прочность и силу сопротивления скручиванию инструментов после их использования и стерилизации. А также снижается ли режущая эффективность файлов, что может негативно сказываться на их очищающей способности. Во-вторых, немаловажно знать, существует ли риск перекрестного инфицирования при использовании одних и тех же эндодонтических файлов у разных пациентов. Поскольку эндодонтические инструменты имеют небольшие бороздки, которые могут быть плотно закрыты тканями пульпы или инфицированного дентина, можем ли мы быть уверенными, что существующие методы стерилизации способны устранить все инфекционные агенты?

В серии из двух статей мы обсудим упомянутые выше аспекты повторного использования ротационных эндодонтических файлов. В первой статье мы рассмотрим, как использование файлов и их стерилизация влияют на три основные механические свойства ротационных инструментов. В первую очередь, мы увидим, что происходит с краями файлов и как это влияет на их режущую  эффективность. Затем будут рассмотрены последствия стерилизации после использования относительно устойчивости к циклической усталости. В этом разделе мы узнаем, существует ли разница в стерилизации различных поколений Ni-Ti инструментов. Наконец, мы рассмотрим изменение прочности на скручивание после стерилизации. В следующем месяце во второй статье будет проведен анализ литературы по стерилизации эндодонтического инструментария с микробиологической точки зрения, с особенным вниманием к прионной контаминации.

Физические изменения и режущая эффективность

Для проверки эндодонтических ротационных файлов после использования и после стерилизации выполнялась сканирующая электронная микроскопия (SEM). Исследователи Rapisarda и др. доказали, что 60-секундный активный период в акриловом блоке вызывает только незначительные изменения поверхности файла, но воздействие в течение 240 секунд вызывает значительные изменения поверхности (3). Другие ученые показывают, что изменение краев желобков и мелкие трещины могут появляться после 5 или 6 смоделированных применений вращающихся файлов Profiles (4,5). В еще одном исследовании стерилизация без имитации использования файлов сама по себе оказалась причиной появления мелких дефектов и налета на поверхности инструментов (6). Она создавала более грубую поверхность. Авторы предположили, что налет может быть вызван утолщением слоя TiO2. Следует отметить, что такое явление наблюдалось после 11 циклов стерилизации, что значительно больше, чем проводит большинство клиницистов. Все описанные изменения могут привести к потере режущей эффективности и способствуют возможному распространению трещин, приводящих к перелому файлов. На данный момент нет прямо подтвержденных доказательств.       

Общеизвестно, что эндодонтические ручные инструменты из нержавеющей стали теряют режущую эффективность после определенных стерилизационных процедур (7). Было бы также логично ожидать потери режущей способности Ni-Ti ротационных файлов после их использования и стерилизации. Доказано, что после третьего использования файл создает канал меньшего размера (8). Режущая эффективность ротационного файла также снижается после 14 циклов стерилизации, но не после 7 циклов (9). Напротив, Gambarini и др. исследователи не обнаружили разницы в режущей способности скрученных файлов после 10 применений в пластиковых блоках (10). Как ни странно, в исследованиях файлов Hyflex CM, изготовленных из термически обработанного Ni-Ti сплава, было обнаружено некоторое снижение режущей эффективности инструментов после двух применений, однако первоначальная режущая способность восстанавливалась после 5 и до 7 применений (11). Авторы полагают, что это может быть вызвано сдвигом аустенитной и мартенситной фаз, влияющих на механические свойства. Даже с такими изменениями поверхности ротационные файлы могут сохранять исходную анатомию имитируемого корневого канала в пластиковом блоке после 3 применений (12).

Видимо, физические изменения наблюдаются на микроскопических уровнях после нескольких применений или после нескольких стерилизаций, но эти изменения не влияют на клиническую режущую эффективность файлов.

Устойчивость к циклической усталости

Циклическая усталость – это напряжение, индуцируемое в металле файла после поочередного сжатия и выпрямления при совершении полного оборота в искривлении канала. Она делает металл более жестким и, в конечном счете, приводит к перелому файла. Устойчивость к этому феномену зависит от размера инструмента, его поперечного сечения, состава и способа обработки металла. При проведении тестирования файлов часто подсчитывается, сколько оборотов они могут выдержать в определенной кривизне канала перед переломом. Файлы последних поколений, такие как ProTaper Next и ProTaper Gold, выдерживают 700-900 оборотов в каналах с S-образной кривизной. Эти числа возрастают в 4-9 раз при использовании Typhoon и Hyflex файлов с «эффектом памяти» (14). Если учесть, что большинство файлов применяют при скорости вращения от 250 до 500 оборотов в минуту, при переводе на время это составит от 1 до 20 минут работы внутри канала. Разумеется, следует учитывать и другие факторы. Как и предполагалось, неоднократно доказано снижение устойчивости к циклической усталости с увеличением количества применений и размера инструмента (18,19). Хотя до 8-10 клинических применений переломов не наблюдалось (15,16). В эндодонтической клинике частота переломов файлов была одинаковой в течение первых 4 использований инструментов (2).

Стерилизация также во многих отношениях способна влиять на устойчивость к циклической усталости. Во-первых, погружение в разогретый 5,25% раствор NaOCl на время от часа и более уменьшает устойчивость к циклической усталости (17), но воздействие в течение 3 или 5 минут не обладает таким воздействием (18,19). При погружении хвостовика в раствор NaOCl наблюдалась сильная коррозия, которая приводила к значительному снижению устойчивости к циклической усталости, вероятно, вследствие гальванических реакций (19). 3-минутного погружения в ЭДТА также оказалось достаточно для уменьшения прочности при циклической усталости (18). Стерилизация теплом не влияла на устойчивость к циклической усталости (20) или даже увеличивала ее до 39% (21). Увеличение в основном наблюдалось у термообработанных файлов (20,22). Файлы для прохождения канала меньшего размера имели более низкую устойчивость к циклической усталости после однократного использования и одной стерилизации, но эти различия не были статистически значимыми (23).

Подводя итог, можно отметить, что устойчивость к циклической усталости уменьшается при многократном использовании файлов. Однако инструменты, как видно, способны выдержать 4-9 использований. Стерилизация, видимо, даже повышает устойчивость к циклической усталости.

Торсионная прочность

Эндодонтические ротационные файлы вращаются внутри зуба, очищая стенки канала для его расширения. В случае, когда трение между файлом и стенками канала сильнее торсионной прочности инструмента, если вращение не останавливается, он будет деформироваться, пока не сломается. Торсионную прочность можно также назвать устойчивостью к скручивающей деформации или прочностью на сдвиг. Чем больше размер файла и диаметр его поперечного сечения, тем сильнее будет сопротивление скручивающей деформации. Исследования выявили противоречивое воздействие многократного использования  Ni-Ti ротационных файлов на их торсионную прочность. После применения в пластиковых блоках в течение 5 раз используемые файлы имели меньшую торсионную прочность, чем новые (24). Напротив, файлы, которыми обработали 5 каналов в удаленных зубах, имели такую же устойчивость к скручивающей деформации, как и новые инструменты(25). Индуцированная циклическая усталость значительно меньше только в ротационных файлах большого размера (26).

Паровая стерилизация с погружением в раствор NaOCl менее чем на 2 часа не влияли на устойчивость к скручивающей деформации (27,28,29).

Нет точных данных о влиянии повторного использования ротационных файлов на их торсионную прочность. Файлы меньшего размера, возможно, выходят из строя быстрее, чем файлы большего размера, поэтому их нужно утилизировать быстрее. Стерилизация не влияет на торсионную прочность инструментов.

1.jpg

Края файла при увеличении выглядит неровным после однократного использования и стерилизации. (Фото любезно предоставлено Dott. Paolo Generali & Dott. Luigi Generali).

 

Перевод выполнен специально для форума Stomatologija.su. Пожалуйста, при копировании материала, не забывайте указывать ссылку на текущую страницу.

Источник: http://styleitaliano.org/should-rotary-files-be-used-once-part-1

Литература

  1. Walia et al. An initial investigation of the bending and torsional properties of Nitinol root canal files. J Endod 1988;14:346–51
  2. Wolcott et al. Separation incidence of ProTaper rotary instruments: a large cohort clinical evaluation. J Endod 2006;32:1139 –1141
  3. Rapisarda et al. Wear of Nickel-Titanium Endodontic Instruments Evaluated by Scanning Electron Microscopy: Effect of Ion Implantation. J Endod. 2001 Sep;27(9):588-92
  4. Alapati et al. Scanning Electron Microscope Observations of New and Used Nickel-Titanium Rotary Files. J Endod. 2003 Oct;29(10):667-9
  5. Svec et al. The Deterioration of Rotary Nickel-Titanium Files under Controlled Conditions. J Endod. 2002 Feb;28(2):105-7
  6. Alexandrou et al. SEM observations and differential scanning calorimetric studies of new and sterilized nickel-titanium rotary endodontic instruments. J Endod. 2006 Jul;32(7):675-9
  7. Haïkel et al. Effects of cleaning, disinfection, and sterilization procedures on the cutting efficiency of endodontic files. J Endod 1996;22(12):657–661
  8. Ounsi et al. Comparison of Two Techniques for Assessing the Shaping Efficacy of Repeatedly Used Nickel-Titanium Rotary Instruments. J Endod 2011;37:847–850
  9. Rapisarda E et al. Effect of sterilization on the cutting efficiency of rotary nickel-titanium endodontic files. OOOOE. 1999 Sep;88(3):343-7
  10. Gambarini et al. Cutting efficiency of nickel–titanium rotary and reciprocating instruments after prolonged use. Odontology. 2016 Jan;104(1):77-81
  11. Seago et al. Effect of Repeated Simulated Clinical Use and Sterilization on the Cutting Ef?ciency and Flexibility of Hy?ex CM Nickel-Titanium Rotary Files. J Endod. 2015 May;41(5):725-8
  12. Thompson et al. Evaluation of a New Filing System’s Ability to Maintain Canal Morphology. J Endod 2014;40:867–870
  13. Topçuo?lu et al. In Vitro Comparison of Cyclic Fatigue Resistance of ProTaper Next, HyFlex CM, OneShape, and ProTaper Universal Instruments in a Canal with a Double Curvature. J Endod. 2016 Jun;42(6):969-71
  14. Shen et al. Effect of environment on fatigue failure of controlled memory wire nickel-titanium rotary instruments. J Endod. 2012 Mar;38(3):376-80
  15. Vieira et al. Influence of multiple clinical use on fatigue resistance of ProTaper rotary nickel-titanium instruments. Int Endod J. 2008 Feb;41(2):163-72
  16. Gambarini. Cyclic fatigue of ProFile rotary instruments after prolonged clinical use. Int Endod J. 2001 Jul;34(5):386-9
  17. Peters et al. Effect of Immersion in Sodium Hypochlorite on Torque and Fatigue Resistance of Nickel-Titanium Instruments. J Endod 2007;33:589 –593
  18. Pedullà et al. Cyclic fatigue resistance of nickel-titanium instruments after immersion in irrigant solutions with or without surfactants. J Endod 2014;40:1245–1249
  19. Berutti et al. Influence of sodium hypochlorite on fracture properties and corrosion of ProTaper Rotary instruments. Int Endod J. 2006 Sep;39(9):693-9
  20. Plotino et al. Experimental Evaluation on the Influence of Autoclave Sterilization on the Cyclic Fatigue of New Nickel-Titanium Rotary Instruments. J Endod 2012;38:222–225
  21. Viana et al. Influence of sterilization on mechanical properties and fatigue resistance of nickel-titanium rotary endodontic instruments. Int Endod J. 2006 Sep;39(9):709-15
  22. Zhao et al. Effect of autoclave sterilization on the cyclic fatigue resistance of thermally treated Nickel-Titanium instruments. Int Endod J. 2016 Oct;49(10):990-5
  23. Özyürek et al. A Comparison of the Cyclic Fatigue Resistance of Used and New Glide Path Files. J Endod. 2017 Mar;43(3):477-480
  24. Yared. In Vitro Study of the Torsional Properties of New and Used ProFile Nickel Titanium Rotary Files. J Endod 2004 Apr;30(6):410–2
  25. Svec et al. The deterioration of rotary nickel-titanium files under controlled conditions. J Endod. 2002 Feb;28(2):105-7
  26. Ullmann et al. Effect of cyclic fatigue on static fracture loads in ProTaper nickel-titanium rotary instruments. J Endod. 2005 Mar;31(3):183-6
  27. Casper et al. Comparison of autoclaving effects on torsional deformation and fracture resistance of three innovative endodontic file systems. J Endod. 2011 Nov;37(11):1572-5
  28. Silvaggio et al. Effect of heat sterilization on the torsional properties of rotary nickel-titanium endodontic files. J Endod. 1997 Dec;23(12):731-4
  29. Peters et al. Effect of Immersion in Sodium Hypochlorite on Torque and Fatigue Resistance of Nickel-Titanium Instruments. J Endod 2007;33:589 –593



Похожие публикации

Поставь лайк, чтобы мы и дальше могли публиковать полезные материалы бесплатно