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PREMESSA
STRUMENTARIO MANUALE IN ACCIAIO
La standardizzazione degli
strumenti endodontici
- Classificazione
degli strumenti ISO in gruppi secondo la metodica di
impiego
Gruppo I di
strumenti ISO
- Reamers e Files
- Modificazione
degli strumenti tipo K
- Reamers: azione
- Files: azione
- Files e
reamers: Modificazioni della punta
- Hedström Files
- Modificazioni
dei files H (Hedström)
I disegni di
transizione fra strumenti in acciaio e in nichel-titanio e Fra
strumenti manuali e rotanti
- U-File
- Flexogates (Handygates)
- Quantec Files
- Tiranervi
- Pathfinder cs
Conclusioni sugli strumenti manuali in
acciaio
STRUMENTARIO MANUALE IN
NICHEL-TITANIO
-
STORIA
- SUPERELASTICITA'
- FABBRICAZIONE
- RESISTENZA ALLA TORSIONE E ALLA FRATTURA
- PRECAUZIONI E PREVENZIONE DEI PROBLEMI
COLLEGATI ALL'USO DI STRUMENTI IN NICHEL TITANIO
- STUDI COMPARATIVI
REFERENCES
PREMESSA
L'impiego
dagli strumenti rotanti in Ni-Ti a conicità aumentata ha in gran parte
soppiantato l'uso degli strumenti manuali in acciaio a
standardizzazione ISO e
ha rivoluzionato la tecnica di preparazione del canale. Ma gli strumenti manuali in acciaio sono
ancor oggi indispensabili nelle fasi di sondaggio e nelle fasi iniziali
della strumentazione canalare. Inoltre
l'incapacità di
strumentare manualmente preclude la possibilità di trattare una non
trascurabile percentuale di canali e di evitare fratture di strumenti.
La preparazione di canali con
curvature secche o molto accentuate ancor oggi deve essere eseguita con
strumenti tradizionali.
In ultima analisi,
la sagomatura dei canali più impegnativi non può prescindere della
strumentazione manuale e dall'abilità tecnica dell'operatore.
La sagomatura
del canale dovrebbe essere frutto di un compromesso fra flessibilità
degli strumenti, forma del canale e sue dimensioni. La preparazione del
canale dovrebbe anche essere funzionale alla specifica tecnica di
otturazione che verrà utilizzata.
La preparazione, per
definizione, comporta un allargamento del canale radicolare.
L'allargamento può avvenire operando in direzione corono-apicale
(tecnica crown-down) o in direzione apico-coronale (tecnica step-back).
Naturalmente vi è la possibilità di lavorare alternativamente nello
stesso canale in entrambi i modi.
STRUMENTARIO MANUALE IN ACCIAIO
Le specifiche definite dalla standardizzazione ISO consentono
di poter prevedere gli effetti dell'impiego clinico degli
strumenti endodontici. E' ovvio che, impiegando strumenti
standardizzati, potranno essere scelti ed ottenuti valori come il
diametro finale da dare al limite apicale della preparazione, o come il
grado di conicità da dare al canale preparato.
Storicamente,
ben poco fu fatto riguardo alla standardizzazione degli strumenti
endodontici fino agli anni ’50, quando due gruppi di studio iniziarono
i primi tentativi di definizione delle caratteristiche che gli
strumenti manuali avrebbero dovuto avere, riguardo a dimensione,
resistenza e materiali costitutivi (Ingle 1955, Green 1957, Ingle &
Levine 1958, Ingle 1961). Prima del 1958, gli strumenti endodontici
erano fabbricati senza riferimenti normativi e tests di verifica
stabiliti. Anche se ogni fornitore rispettava qualcosa che poteva
apparire un sistema unificato di misure, la numerazione (da 1 a 6) era
interamente arbitraria. Uno strumento di un'azienda raramente era
identico allo strumento corrispondente di un'altra. In aggiunta, scarsa
era l’uniformità nel controllo di qualità nella fabbricazione, nessuna
uniformità esisteva nella progressione da un formato di strumento al
successivo, e non esisteva correlazione fra gli strumenti e i materiali
da otturazione in termini di dimensioni e forma. A partire dal 1955, un
tentativo serio fu fatto per correggere questi inconvenienti, e nel
1959 una nuova linea standardizzata di strumenti e di materiali da
otturazione fu introdotta sul mercato (Ingle & Levine 1958). Questo
sforzo produsse sul momento solo l’introduzione dell’impiego
dell’acciaio inossidabile, degli strumenti di N° 06, 08 e 110-140, di
una codificazione mediante colori, oltre alla ricomparsa di strumenti
azionati da dispositivi a motore. Dal 1962 si mise al lavoro un gruppo
di lavoro che comprendeva fabbricanti, l’American Association of
Endodontists (AAE) e l’ American Dental Association (ADA). Da questo
gruppo avrà origine quello che oggi è l’International Standards
Organization (ISO). Ma la prima richiesta di standardizzazione, che era
venuta da Ingle & Levine (1958), troverà risposta solo 18 anni
dopo, nel 1976, quando fu pubblicata la prima specificazione approvata
per gli strumenti endodontici (ADA Specification No. 28).
La
standardizzatione degli strumenti endodontici
Fu approvata
una formula per definire il diametro e la conicità di ogni misura di
strumento e dei materiali da otturazione, fu sviluppata una formula di
incremento progressivo e graduale delle dimensioni da uno strumento al
successivo, e fu stabilito un nuovo sistema di numerazione degli
strumenti basato sul diametro di ciascuno di essi.
International Organization for Standardization
(ISO) - American National Standards Institute (ANSI)
-
Viene definito un sistema di codificazione con
simboli e colori
-
Il sistema di numerazione degli strumenti va
da 6 a 140
-
Il diametro in mm/100 in D1
definisce il N° dello strumento
-
La distanza D1 – D16
(lunghezza della parte lavorante) è di 16 mm (D16 a volte è
definito D2)
-
Il diametro prossimale della parte attiva D16
è uguale a D1 + 32/100 mm
-
La punta geometrica è denominata D0
-
Forma e dimensione della punta sono definiti
da angolo di 75° + 15° e da diametro in D1
-
La conicità (taper) ISO degli strumenti
endodontici uguale a 0.02 mm/mm
-
E' tollerato un margine di errore del diametro
di ± 0.02 mm
-
Sono inoltre fissati limiti accettabili di
resistenza alla flessione, torsione, corrosione.
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Da: Leonardo,
M.R., De Toledo, R. Sistemas Rotatorios en Endodoncia: instrumentos de
níquel-titanio.
2002
Editorial Artes Medicas Ltda.
Dopo una
resistenza iniziale da parte di molti fabbricanti, timorosi del fatto
che il cambiamento potesse comportare un investimento considerevole per
produrre i nuovi strumenti, finalmente la nuova codificazione di misure
fu universalmente accettata.
Questo sistema di codificazione, modificato l’ultima volta nel 2002
(American Dental Association Council on Dental Materials 2002), usava
numeri da 06 a 140, e non era arbitrario, ma esprimeva in centinaia di
millimetri il diametro degli strumenti alla base della punta della
parte lavorante, in un punto denominato D1. Tutti gli
strumenti avevano parte lavorante lunga 16 mm, che andavano calcolati
da D1 fino a D16 (a volte denominato
impropriamente D2), che rappresentava l’estremità della
parte lavorante stessa più vicina al manico.
Da: Leonardo,
M.R., De Toledo, R. Sistemas Rotatorios en Endodoncia: instrumentos de
níquel-titanio.
2002
Editorial Artes Medicas Ltda.
Revisioni
supplementari sono ancora in corso per includere nella
standardizzazione gli strumenti costruiti con nuovi materiali, disegni,
e conicità superiori a 0.02 mm/mm.
Attualmente strumenti di conicità superiore alla conicità ISO di 0.02
mm/mm sono diventati popolari: 0.04, 0.06, e 0.08.
Ciò significa che per ogni aumento di un millimetro in lunghezza della
parte lavorante, il diametro dello strumento aumenta di 0.04, di 0.06 e
di 0.08 millimetri, invece che di 0.02 millimetri come nella
standardizzazione ISO. Questi nuovi strumenti a conicità aumentata
permettono un allargamento coronale maggiore rispetto agli strumenti
0.02.
Conicità ISO .02 (in
alto) e conicità aumentata .04 (in basso)
Da: Leonardo,
M.R., De Toledo, R.
Sistemas
Rotatorios en Endodoncia: instrumentos de níquel-titanio. 2002
Editorial Artes Medicas Ltda.
In contrapposizione con
la linea di tendenza a produrre strumenti con conicità aumentata,
diversi fabbricanti hanno prodotto misure intermedie della serie 0.02
((2.5, 17.5, 22.5, 27.5, 32.5 e 37.5).
Lo stelo degli strumenti ISO, dalla punta al manico, è disponibile in
tre lunghezze: standard, 25 millimetri; lungo, 31 millimetri; e corto,
21 millimetri.
Nel 1989 l’American National Standards Institute (ANSI) ha approvato la
“Specificazione ADA N° 28 per files e reamers”. Essa stabilisce i
requisiti relativi al diametro, alla lunghezza, alla resistenza alla
frattura, alla rigidità e alla resistenza alla corrosione. Inoltre
include le specifiche per la campionatura, il controllo e le procedure
di valutazione (American Dental Association Council on Dental Materials
2002). La revisione della Specificazione ADA N° 28 per files e reamers
ha rappresentato il punto di arrivo di 30 anni di lavoro per realizzare
la standardizzazione internazionale. Ma da allora la Specificazione ADA
N° 28 sarà ulteriormente modificata (1996, ecc.). Gli standards
ANSI/ADA sono stati inoltre stabiliti per altri strumenti e per i
materiali da otturazione: N° 58, lime di Hedström; N° 63, raspe e
tiranervi; N° 71, spreaders e compattatori; N° 95, strumenti per
allargare il canale radicolare; N° 57, materiali da otturazione; N° 73,
punte assorbenti; N° 78, punte per otturazione. Le norme ISO sono
paragonabili a queste specificazioni.
Inizialmente i fornitori di strumenti endodontici si adeguarono
universalmente e molto attentamente a queste specifiche, anhe se alcune
variazioni sono state notate nel rispettare le misure (diametro e
conicità), la rifinitura della superficie, il disegno della solcatura
della superficie di taglio, le proprietà di torsione, la rigidità, il
disegno della sezione trasversale e il disegno della punta tagliente,
il tipo di metalllo impiegato (Kerekes 1979, Serene & Loadholt
1984, Cormier CJ et al. 1988, Seto 1989, Keate & Wong
1990,Seto BG et al. 1990). Stenman & Spangberg (1993)
osservarono che nel corso del tempo gli strumenti canalari erano stati
prodotti rispettando sempre meno le specifiche relative alle
dimensioni, e che pochi produttori erano ancora rispettosi degli
standards.
Classificazione degli strumenti ISO
in gruppi secondo la metodica di impiego
-
Gruppo
I: Files ad uso esclusivamente manuale, sia
tipo K
(Kerr)
che tipo H
(Hedström);
reamers,
tipo K e
tipo U;
tiranervi,
compattatori, e spreaders.
-
Gruppo
II: Strumenti azionati a motore, inseriti
a scatto (chiavetta) - alcuni hanno disegno identico a quelli di
Gruppo I, ma sono
progettati per l'uso su manipolo. Sono
inclusi gli spingipasta (lentuli).
-
Gruppo
III: Strumenti azionati a motore, inseriti
a scatto (chiavetta) - frese
o reamers come le frese di
Gates-Glidden (tipo G). Peeso (tipo P), e molti altri – Reamers tipo
A-, D-, O-, KO-, T-, e i Kurer Root-Facer.
-
Gruppo IV: Punte
canalari - coni di guttaperca, coni d’argento, coni di carta.
Gruppo
I di strumenti ISO
Gruppo I. A
K-File; B Reamer; C K-Flex; D Triple-flex
Da: Ingle JI,
Bakland LK, eds. Endodontics. 5th ed. Hamilton, Ont: BC Decker, 2002.
Reamers e
Files
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K File Kerr
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K File Colorinox
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Reamer Colorinox
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Hedström Colorinox
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Messi a punto e prodotti dalla Kerr
Manufacturing Company fin dal 1904, i K files e i reamers sono gli
strumenti endodontici più ampiamente copiati ed estesamente prodotti al
mondo. Prodotti ormai da tempo non più in acciaio al carbonio, ma solo
in acciao inossidabile o in nichel-titanio, i K files sono fabbricati
usando l’una o l’altra di due tecniche.
Il metodo più tradizionale consiste
nella molatura di misure diverse e calibrate di filo metallico a
sezione quadrata, triangolare, o romboidale. Una seconda fase di
molatura conferisce poi conicità appropriata al filo. Per dare agli
strumenti la spiralizzazione, che crea il profilo delle lame, il filo
quadrato o a sezione triangolare è successivamente messo in
tensione da una macchina che determina una torsione in senso
antiorario un numero programmato di volte, creando spirali più strette
sui files, spirali meno strette sui reamers. Le lame di taglio che sono
create corrispondono agli angoli della sezione quadrata o del
triangolare. In ogni tipo di strumento, questi bordi taglienti
rappresentano l’inclinazione, cioè l’angolo, della lama ("rake angle").
Più acuto è l'angolo, più è tagliente la lama.
Sezione lavorante:
£
quadrata (taglio superficiale)
r triangolare
(taglio profondo)
¸
romboidale (taglio intermedio)
Il secondo, e più nuovo, metodo per
fabbricare gli strumenti consiste nell’intagliare solcature su un filo
metallico conico, piuttosto che torcere il filo. Questo è stato fino ad
ora l’unico metodo possibile per fabbricare strumenti in
nichel-titanio, poiché a causa della loro superelasticità, le leghe in
nichel-titanio non possono essere deformate permanentemente per
torsione. In realtà, i recentissimi Twisted Files (SybronEndo, CA,
USA)rappresentano la prima eccezione a questa regola.
Ad ogni buon conto, si può dire quanto
segue.
I K files o lime sono ottenuti da filo
sagomato piegato a produrre:
- da 1/4 a oltre 1/2 di spirale/mm di lunghezza sulla parte lavorante
- angoli taglienti da 1.97 a 0.88/mm di lunghezza sulla parte lavorante
Si inseriscono passivamente, con delicatezza e una lieve oscillazione,
e si estraggono lungo l’asse maggiore.
I
reamers o allargacanali sono ottenuti da filo sagomato
piegato a produrre:
- da meno di 1/4 a 1/10 di spirale/mm di lunghezza sulla parte lavorante
- angoli taglienti da 0.80 a 0.28/mm di lunghezza sulla parte lavorante
Si inseriscono passivamente e si estraggono con simultanea rotazione
continua.
La resistenza di questi strumenti dipende da numero, forma e dimensione
delle spire.
Il numero delle spire presenti su un
file è approssimativamente due volte il numero delle spire presente su
un reamer corrispondente, per cui i reamers sono più fragili.
I
reamers hanno però sui files il vantaggio di una maggiore flessibilità.
I reamers
più sottili (fino al N° 20 e N° 25) possono lavorare nel terzo apicale
per asportare detriti: vanno ruotati in estrazione molto dolcemente e
Schilder sosteneva andassero utilizzati per pulire, e non per
preparare, il terzo apicale.
Malgrado il minor incremento percentuale di diametro,
sugli strumenti in acciaio piu grossi la diminuzione di flessibilità è
più avvertibile: vi è ad esempio un incremento brusco di rigidità
passando da uno strumento N° 20 a uno N° 25.
Originariamente, la sezione
trasversale dei K files era quadrata e quella dei reamers
triangolare, almeno nei numeri medio-grandi. In realtà, di solito:
-
sotto il diametro di
0.30 mm in D1 i reamers e i files erano ottenuti da filo a
sezione quadrata
-
sopra il diametro di
0.30 mm in D1 i reamers erano ottenuti da filo a sezione
triangolare
-
sopra il diametro di
0.30 mm in D1 i files erano ottenuti da filo a sezione
quadrata
Recentemente, i fornitori hanno
cominciato ad usare configurazioni differenti per ottenere maggior
capacità di taglio e migliore flessibilità. La sezione trasversale
degli strumenti è ora il risultato di
scelte diverse effettuate dalle singole aziende.
Modificazione
degli strumenti tipo K
Dopo aver dominato il mercato per 65 anni, gli strumenti
endodontici tipo K hanno subito una serie di modifiche. Nel 1982, non
più interamente soddisfatta dalle caratteristiche del suo strumento
tipo K, la Kerr Manufacturing Company introdusse un nuovo disegno dello
strumento che fu denominato K-Flex File (Sybron Endo/Kerr; Orange
Calif.), il cui disegno si distingueva dalle configurazioni quadrata e
triangolare.
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K-Flex
File
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La sezione trasversale del K-Flex era romboidale o a forma di
diamante.
K-Flex File - Sezione
Le scanalature spirali erano prodotte con la stessa procedura
di torsione utilizzata per produrre i K files standard; tuttavia,
questa nuova sezione trasversale introduceva cambiamenti significativi
nelle caratteristiche di flessibilità e di taglio dello strumento. Le
creste prodotte dalla scanalature profonde sono formate dai due angoli
acuti del rombo e producono aumentata efficienza di taglio. Le
scanalature profonde agiscono come quelle di un succhiello, e
consentono una raccolta e rimozione dei detriti particolarmente
efficace. Il contatto diminuito dallo strumento con le pareti del
canale mantiene spazio fra strumento e pareti canalari: con irrigazione
adeguata, è quindi ulteriormente ridotto il pericolo di compattare
trucioli di dentina.
Comparando la rigidità di
cinque marche di K files, Webber et al. (1980) osservarono che
i files K-Flex erano i più flessibili; nessun K-Flex fu
fratturato nei tests di torsione, anche per valori due volte superiori
al limite stabilito dalla Specificazione ADA.
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Successivamente, la Kerr introdusse uno strumento ibrido
denominano Triple-Flex File (Kerr; Orange, Calif., USA). Esso aveva più
scanalature a spirale rispetto ad un reamer, ma meno di un K file. Era
prodotto in acciaio inossidabile da un filo a sezione triangolare,
ritorto e non molato. Lo strumento fu presentato come più aggressivo e
flessibile rispetto ai normali K files.
Reamers: azione
Il clinico
dovrebbe capire l'importanza di differenziare i files e i reamers dalle
frese.
Le frese sono utilizzate per creare fori in materiali solidi quali oro,
smalto e dentina. I files, come da definizione, sono usate come "lime".
I reamers, d'altra parte, sono strumenti che specificamente alesano,
cioè sono attrezzi con una lama spirale affilata che si impiegano per
ingrandire o rendere conici fori (canali) già esistenti. I reamers
tradizionali tagliano quando vengono inseriti strettamente nel canale,
ruotati da un quarto a mezzo giro in senso orario per conficcare le
loro lame nella dentina, e successivamente retratti. Quindi la sequenza
è penetrazione, rotazione, e retrazione. Il taglio avviene durante la
retrazione. La procedura, se ripetuta, consente la penetrazione sempre
più profonda nel canale. Quando è raggiunta la lunghezza di lavoro, è
utilizzato un reamer di numero immadiatamente più grande, e così via.
L’alesatura è l'unico metodo che produce, una preparazione rotonda e
tronco-conica. Ma soltanto in canali perfettamente diritti. In tale
situazione, i reamers possono essere ruotati da un quarto a mezzo giro
prima di essere estratti. In un canale leggermente curvo, un reamer
dovrebbe essere ruotato soltanto un quarto di giro. Un eccesso di forza
applicata allo strumento, incrementa lo stress e può causarnee la
frattura. I reamer più grandi, tuttavia, N° 50 e oltre, possono essere
ruotati con minor rischio di frattura.
Files:
azione
Sui files la
spirale delle lame è più stretta (ha minor passo) e stabilisce un
angolo di taglio che produce la sua azione primaria al momento della
retrazione dello strumento, sebbene un file possa tagliare anche quando
è spinto apicalmente.
L'azione di taglio della lima può essere ottenuta sia mediante una
limatura (azione da raspa), sia con un’azione di alesatura. In un
movimento di limatura, lo strumento è portato nel canale alla
profondità voluta, e poi lo strumento è ritirato (senza rotazione)
esercitando pressione contro la parete del canale, in modo che l’angolo
delle lame raspi la parete. Il file non deve essere in contatto
simultaneo con tutte le pareti. L'intera lunghezza e circonferenza dei
canali di grande diametro possono essere limate solo inserendo lo
strumento alla profondità stabilita, ed esercitando azione di filing
circonferenzialmente su tutte le pareti con movimenti multipli ripetuti.
Per usare una lima con un'azione di alesatura, viene invece impiegato
lo stesso movimento che si usa con un reamer: penetrazione, rotazione e
retrazione. Il file tende a bloccarsi nella dentina più facilmente
rispetto ad un reamer, e deve quindi essere maneggiato con più cautela.
La retrazione della lima asporta la dentina che è stata ingaggiata dal
file.
Per
sintetizzare l'azione di base dei files e dei reamers, va detto che
tanto i files che i reamers possono essere utilizzati per alesare ed
ottenere così una cavità apicale rotonda, tronco-conica. Ma i files
possono inoltre essere usati in spinta-trazione per allargare con
azione di limatura determinati canali curvi, così come la parte a
sezione ovoidale di canali larghi. Irrigazione copiosa e pulizia
costante degli strumenti sono necessari per impedire che i detriti
possano essere compattati al forame o nei tessuti periapicali.
I piccoli strumenti, dal N° 08 al N° 25, vanno usati un numero limitato
di volte, ed ne è anche consigliato l'uso singolo.
Oliet & Sorin (1973)
esaminarono reamers prodotti da quattro fabbricanti differenti e
trovarono "nei 147 reamers differenti esaminati, variazioni
considerevoli nell’affilatura delle lame, nel disegno in sezione
trasversa, e nel numero dei solchi"; osservarono ulteriormente che "i
reamers a sezione triangolare dimostravano maggiore efficienza di
taglio rispetto ai reamers a sezione quadrata" ma che l'incidenza di
fratture degli strumenti triangolari era molto più alta.
Webber et al. (1980)
trovarono che "gli strumenti con sezioni trasversali triangolari erano
inizialmente più efficienti, ma perdevano più velocemente l’affilatura
rispetto a quelli a sezione quadrata dello stesso formato. "
Oliet & Sorin (1973) trovarono che "l'usura non sembrava essere un
fattore interferente con la funzione dello strumento, ma piuttosto gli
strumenti si guastavano a causa di deformazione o frattura delle lame";
una volta che uno strumento era stato deformato permanentemente, una
rotazione supplementare causava una più facile distorsione
supplementare, per cui un’azione di taglio minima conduceva
frequentemente alla frattura.
Un successivo studio (Kazemi et
al. 1995) in vitro su files in acciaio inossidabile
dimostrò che usura significativa e perdita potenziale di efficienza si
verificano dopo che lo strumento era stato usato soltanto una volta,
con 300 azioni di taglio; gli autori suggerivano che gli strumenti
endodontici dovrebbero essere disponibili in confezione sterile monouso.
Filho et al. (1998)
concludevano che gli strumenti più sottili in acciaio inossidabile
dovrebbero essere utilizzati una volta e che il N° 30 potrebbe essere
usato tre volte; strumenti in nichel-titanio N° 30, tuttavia, "anche
dopo cinque volte, non mostravano anomalie apprezzabili".
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La profondità
delle solcature è un fattore significativo nel determinare l'efficienza
di taglio.
Webber et al. (1980)
usarono un movimento lineare di taglio in osso umido bovino ed
trovarono che "si osservava inizialmente una vasta gamma di efficienze
di taglio fra i vari tipo di strumento canalare, sia inizialmente che
dopo uso ripetuto".
Newman et al. (1983), esaminarono K files di cinque marche e di
tre formati differenti, N° 20, 25 e 30; differenze significative furono
notate fra le diverse marche nell'efficienza di taglio in vitro;
l'usura fu evidente in tutti gli strumenti dopo tre periodi di prova
successivi di tre minuti ciascuno.
Neal et al. (1983)
studiiarono l'efficienza di taglio dei K files; segnalarono un’ampia
variabilità della capacità di taglio di ciascun file; questo studio
sembra confermare quello che gli odontoiatri hanno notato da molto
tempo: l’ampia variabilità dell’efficienza di taglio fra i diversi
strumenti, anche dello stesso fornitore; contrariamente ai risultati di
Newman
et al. (1983), questo studio (Neal et al.
1983) segnalava un ruolo insignificante esercitato dall’usura nel fare
diminuire l’efficienza di taglio dei K files standard in acciaio
inossidabile.
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Si parla di
resistenza degli strumenti, ma cosa si intende quando ci si riferisce
alla loro debolezza?
Questo
aspetto fu sottolineato in uno studio da Lentine (1979), che trovò una
vasta gamma dei valori all'interno di ogni marca di strumento, così
come fra le diverse marche.
Uno studio ulteriore (Roth et al. 1983) sulla rotazione in
senso orario di 360 gradi (revisione ISO della Specificazione ADA.
N°28) trovò soltanto 5 K files fratturati su 100 strumenti esaminati;
si trattava di strumenti N° 30-50, della stessa marca.
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I tentativi
di “svitare” un file endodontico bloccato presentano problemi.
Chernick
et al. (1976) dimostrarono che “i files endodontici
ritorti in senso antiorario erano estremamente fragili rispetto a
quelli ritorte in senso orario“; suggerirono di conseguenza agli
odontoiatri di “prestare attenzione nel rimuovere strumenti bloccati
nel canale radicolare.”
Questi risultati sono in accordo con quelli di Lautenschlager et al.
(1977), che dichiaravano che “tutti i files e reamers commerciali
mostravano adeguata resistenza alla torsione in senso orario, ma erano
facilmente soggetti a frattura se sottoposti a torsione in senso
antiorario.”
D’altro canto Roane & Sabala (1984) esaminando 493 strumenti
scartati, trovarono che con una rotazione in senso orario era più
probabile (91.5%) produrre frattura e/o distorsione che con una
rotazione in senso antiorario (8.5%).
In prove di laboratorio,Seto et al. (1990) osservarono che un
maggior numero di fratture risultava da rotazione in senso orario, e
maggiori problemi si avevano in K files in acciaio inossidabile
prodotti mediante fresatura piuttosto che in quelli prodotti per
torsione.
Sotokawa (1988) studiò strumenti scartati ed individuò
nell'affaticamento del metallo la causa delle fratture e distorsioni
osservate: "Si svilupperebbe inizialmente una crepa sulla cresta del
file, e da questo punto si genererebbe affaticamento del metallo, con
estensione verso il centro assiale del file"; Sotokawa (1988) inoltre
classificò i tipi di danneggiamento degli strumenti, e trovò che il
file N° 10 era quello più frequentemente scartato .
Montgomery et al. (1984) valutarono danni e fratture provocati
sui files da studenti del secondo anno di un corso di Endodonzia, e
confermarono che la maggior parte dei danni (87%) "si erano verificati
in azione di filing in denti posteriori impiegando files N° 10 in
acciaio inossidabile"; in media, un K file si fratturò dopo che era
stata usato in limatura su 3.91 denti posteriori, e ogni allievo ebbe
una media di oltre 5 (range 1 - 11) files danneggiati.
Haikel et al. (1991) confrontarono le fratture di strumenti
tradizionali, files H e K, e di strumenti "ibridi" più recenti;
rovarono "gli strumenti con sezioni trasversali triangolari, in
particolare i Flexofile (Dentsply/Maillefer; Tulsa, Okla., USA), più
resistenti alla frattura".
Rowan et al. (1996) confrontarono la rotazione e la torsione
limite capace di provocare la frattura in files in nichel-titanio e
acciaio inossidabile di vari formati; fu notata una relazione
interessante: l'acciaio inossidabile poteva subire più rotazioni in
senso orario prima della frattura, mentre il nichel-titanio era più
resitente alla rotazione in senso antiorario; malgrado queste
differenze, la forza effettiva capace di causare la frattura era la
stessa.
Buchanan (1987), tra gli altri, ha precisato l'importanza di piegare i
files in acciaio inossidabile e di renderli conformi ai canali curvi.
Ha suggerito l'uso di pinze per effettuare la curvatura adeguata.
Yesilsoy et al. (1986) d'altra parte, avevano osservato
danneggiamenti (spianatura delle scanalature) su files piegati con
pinze; files piegati con le dita, tuttavia, anche se non danneggiati,
erano ricoperti di cellule dell'epitelio squamoso (cheratina delle
unghie); consigliarono di piegare eventualmente i files con le
dita calzando guanti di gomma lavati o utilizzando una garza sterile.
Per superare i problemi descritti in precedenza (distorsione, frattura,
e precurvatura), Walia et al. (1988) suggerirono che il
nichel-titanio, con un modulo di elasticità molto basso, dovesse
sostituire l’acciaio inossidabile nella fabbricazione di strumenti
endodontici.
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Files e reamers:
Modificazioni della punta
L'interesse
iniziale per la capacità di taglio degli strumenti endodontici si era
focalizzato sull'affilatura, sul passo e sull’angolo delle lame.
Intorno al 1980, si sviluppò interesse per la punta dello strumento, in
funzione della sua capacità di penetrazione e di taglio, ma anche della
sua potenziale capacità di provocare intaccature e/o trasporto.
Villalobos
et al. (1980) notarono che il disegno della punta,
tanto quanto l'affilatura delle lame, aumentava la capacità di taglio.
Miserendino et al. (1985, 1986) segnalarono che "le punte si
dimostravano più importanti nel determinare l’efficienza di taglio
rispetto alle lame", e che le punte piramidali triangolari fornivano
migliori prestazioni rispetto alle punte coniche.
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Nello stesso
momento in cui alcuni studi prendevano in considerazione l’ipotesi di
punte taglienti, altri ricercatori alla University of Oklahoma
riprogettavano punte che virtualmente erano prive di capacità di taglio.
Powell
et al. (1986, 1988) cominciarono a modificare le
punte dei K files "molando le punte per rimuovere l'angolo di
transizione" dalla punta alla prima lama; ciò fu una conseguenza
dell’influenza che su Powell, alla University of Oklahoma, ebbe
l’introduzione del concetto delle forze bilanciate per la preparazione
del canale ad opera di Roane et al. (1985).
Intorno al 1988, Sabala et al. (1988) confermarono risultati
precedenti, dichierando che gli strumenti con punta modificata
effettuavano "…meno trasporto e una preparazione più rispettosa alla
curvatura del canale; i files modificati mantenevano meglio e più
frequentemente la curvatura originale del canale rispetto ai files non
modificati."
Questi risultati sono stati confermati in vitro da Sepic et al. (1989).
Powell et al. (1988) notarono che "la memoria metallica di ogni
file in acciaio inossidabile, quando veniva inserito in un canale
curvo, tendeva a farlo ritornare diritto, e aumentava la tendenza a
trasportare la preparazione del canale, o a determinare intaccature e
perforazioni"; questa azione avveniva sulla parete esterna del canale;
essi precisarono che quando "l'angolo della punta è ridotto, il file
rimane centrato all'interno del canale originale, e taglia su tutti i
lati (circonferenzialmente) in modo più più uniforme".
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Sulla base
dei lavori di ricerca in tema, fu introdotto sul mercato un file con
punta modificata, il Flex-R file (Moyco/Union Broach,Miller Dental;
Bethpage, N.Y., USA).
Gli strumenti con punta modificata furono accolti favorevolmente, e
altre aziende introdussero strumenti simili, come i Control Safe files
(Dentsply/Maillefer; Tulsa, Okla., USA), gli Anti-Ledging Tip files
(Brasseler; Savannah, Ga., USA), e i Safety Hedström files (Sybron
Endo/Kerr; Orange, Calif., USA).
Dummer
et al. (1998), esaminarono files con punta
arrotondata insieme con altri files a sezione trasversale triangolare,
e valutarono varie forme di punta modificata; anche se i files con
punta modificata furono i meno efficienti, prepararono canali in
maggior sicurezza e in modo più conservativo rispetto agli altri files.
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Hedström
Files
Da: Leonardo,
M.R., De Toledo, R. Sistemas Rotatorios en Endodoncia: instrumentos de
níquel-titanio.
2002
Editorial Artes Medicas Ltda.
Gli H files sono prodotti intagliando scanalature a spirale su uno
stelo ricavato da un tratto di filo, tronco-conico e a sezione rotonda,
di acciaio inossidabile. La macchina utilizzata è simile ad una
macchina per produrre viti. Ciò rende conto della somiglianza fra la
forma di un file Hedström e di una vite da legno. È impossible alesare
o fresare con questo strumento, poichè questa azione bloccherebbe le
lame nella dentina, esattamente come le spire di una vite sono bloccate
nel legno. In questa evenienza, continuare l'azione fratturerebbe lo
strumento, ma risulterebbe anche impossible estrarre il file H bloccato
nella dentina, se non dopo aver liberato dal blocco le lame taglienti.
A causa della
fragilità intrinseca delle lime di Hedström, e del fatto che non devono
essere usate con movimento di torsione, la Specificazione N° 28
dell’ADA non poteva essere loro applicata, ed una nuova Specificazione
N° 58 è stata approvata dall’ADA e dagli American National Standards
Committee (American National Standards Institute/ADA 1989).
Gli Hedström files tagliano soltanto in direzione apico-coronale. In
ragione del disegno con angolo molto positivo delle lame, sono i
files più efficienti (Machian et al. 1982, Mizrahi et al.
1975, Miserendino et al. 1988, Yguel-Henry et al. 1990,
El Deeb & Boraas 1985).
Mizrahi
et al. (1975), segnalarono la tendenza che le lime H
dimostravano a determinare compattazione dei detriti all’apice.
In disaccordo, EL Deeb & Boraas (1985) riportarono che i files H
non avevano tendenza a compattare detriti all’apice ed erano i files
più efficienti.
Yguel-Henry et al. (1990) sottolinearono l'importanza
dell'effetto lubrificante dei liquidi irriganti sull’efficienza di
taglio, con valori crescenti di efficienza del 30% con i files H e del
200% con i files K.
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Modificazioni dei
files H (Hedström)
McSpadden fu
il primo a modificare i files Hedström tradizionali. Commercializzati
come Unifile e
Dynatrak, questi files modificati furono disegnati con due
spirali taglienti, cioè con un disegno a doppia elica. In sezione
trasversa, le lame presentavano un disegno a S, piuttosto che il
disegno a goccia in sezione trasversale della vera lima di Hedström con
elica singola.
Bolger et al. ( 1985)
esaminarono gli Unifile, che quando sottoposti al test
di torsione basato sulla Specificazione ISO N° 58 si dimostrarono
inclini alla frattura , come anche gli quattro files H esaminati ; gli
autori conclusero che la Specificazione era inadeguata in relazione ai
files H, dal momento che essi che non dovevano essere ruotati più di un
quarto di giro come rilevato precedentemente daOliet & Sorin (1973).
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Gli Unifiles e i
Dynatraks non sono più in commercio. Tuttavia, gli Hyflex-Files
(Coltene/Whaledent/Hygenic, Mahwah, N.J., USA) sembrano avere la stessa
configurazione a sezione trasversale. Gli S-Files (J-S Dental;
Ridgefield, Conn.), inoltre, sembrano essere una variazione
dell’Unifile nella sua configurazione a doppia elica. I rapporti
su questo strumento sono stati molto favorevoli (Stenman &
Spångberg 1985).
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Hyflex-File
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S-File
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Anche
Buchanan ha ulteriormente modificato la lima di Hedström, con la Safety Hedström (Sybron
Endo/Kerr; Orange, Calif., USA), che ha un lato non tagliente per
evitare di produrre intaccature in canali curvi.
I disegni di transizione
fra strumenti in acciaio
e in nichel-titanio e Fra strumenti manuali e rotanti
U-File
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ProFile .04 - Punta
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ProFile .04 - Sezione
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ProFile .04 - Lame
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Una nuova
classificazione endodontica di strumento, per cui non esiste finora
alcuna specificazione ANSI/ADA o ISO, è l’ U-File, sviluppato da Heath
(comunicazione personale, 3 maggio 1988). U-files sono I ProFiles, I GT
Files (Dentsply/Tulsa Dental; Tulsa, Okla.,USA), i LightSpeed
(LightSpeed Technology Inc; San Antonio, Tex., USA), e gli Ultra-Flex
files
(Texeed Corp., USA). La configurazione in sezione trasversale degli
U-Files presenta tre piani radiali (radial lands), che mantengono la
centratura dello strumento. Alle creste a 90°, all’estremità di
ciascuno dei tre piani radiali, si deve l’azione di taglio. Intercalati
ai tre piani radiali si trovano tre ampi solchi ad "U", che
rappresentano le superfici di scarico e di raccolta dei detriti. Heath
dichiarava che i disegni a U si adattavano bene al canale curvo, per la
capacità di spianare efficacemente la parete esterna e di evitare la
parete interna più pericolosa, dove si poteva produrre perforazione in
conseguenza di stripping. Una punta guida non tagliente assicura che
l’U-file rimanga nel lume del canale, evitando il trasporto e lo
zipping all'apice. I files sono usati sia con movimento di
pressione-trazione, sia con rotazione. Questo disegno ad U è stato
largamente impegato sugli strumenti rotanti in nichel-titanio. I
ProFiles sono forniti con conicità 0.04, 0.05, 0.06, 0.07 e 0.08, e con
misure ISO della punta da 15 a 80.
I GT ProFiles, sviluppati da Buchanan con disegno ad U, sono insoliti
nel fatto che la parte lavorante dello strumento, che porta le lame di
taglio, si estende sullo stelo soltanto 6-8 millimetri piuttosto che 16
millimetri. Le conicità, anziché di 0.02, sono di 0.06, o 0.08, o 0.10
mm/mm. Sono prodotti in nichel-titanio e disponibili come strumenti
manuali e files rotanti. Tutti i files GT presentano una punta non
tagliente di dimensione ISO N° 20.
Una variante insolita di disegno a U è il LightSpeed (Wildey &
Senia 1989, Leseberg & Montgomery 1991, Baumgartner et al.
1992, Wildey et al. 1992). Prodotto soltanto in nichel-titanio,
assomiglia alle frese di Gates-Glidden in quanto ha soltanto una
piccola testa lavorante montata su uno stelo lungo e non tagliente.
LightSpeed
- Strumento
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LightSpeed
- Punta
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LightSpeed
- Sezione
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È
rigorosamente uno strumento rotante, ma è disponibile un manico che può
essere inserito sullo strumento per consentirne l’uso manuale nella
detersione e nella sagomatura delle curvature apicali brusche, dove gli
strumenti rotanti possono essere pericolosi. I LightSpeed
esistono nei formati ISO dal N° 20 fino al N° 100. Comprendono
anche formati intermedi, che iniziano dal N° 22.5 e procedono fino al
N° 65. Le teste lavoranti sono molto piccole, solo 0.25 millimetri sul
N° 20, e fino a 1.75 mm sul N° 100. Si raccomanda di usare i LightSpeed
a 1.300-2.000 rpm. La velocità selezionata deve rimanere costante. E'
necessario un manipolo regolabile, preferibilmente elettrico. Uno dei
vantaggi segnalati del LightSpeed è la capacità di rifinire la
preparazione del terzo apicale ad una dimensione più grande rispetto al
consueto, se richiesto dal diametro del canale.
Flexogates (Handygates)
Flexogates
(Handygates) - Punta
Uno strumento manuale ugualmente progettato per la
preparazione apicale è il Flexogates, denominato anche Handygates
(Dentsply/Maillefer; Tulsa, Olka., USA). Si tratta di una variante con
punta guida delle frese di Gates-Glidden tradizionali.
Briseño
et al. (1993) hanno confrontato Flexogates e Canal
Master (Brasseler, Savannah, Ga., USA) in vitro, e hanno
trovato meno frequentemente trasporto apicale nei canali preparati con
Flexogates.
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Quantec
Files
Lo strumento Quantec (Sybron-Endo/Kerr;Orange,Calif.), anche se
denominato "file", è più simile a un reamer o a una fresa. Non è
destinato ad essere usato con azione di spinta-trazione come le lime,
ma piuttosto con il movimento di rotazione proprio dei reamers.
Prodotto sia in versione di strumento manuale che di strumento rotante,
il Quantec è risultato essere molto efficace come strumento azionato
meccanicamente. Originariamente progettato da McSpadden, lo strumento
ha subito un certo numero di modifiche che hanno migliorato la sua
efficienza e sicurezza. Il Quantec è prodotto in tre differenti
conicità, di 0.02, 0.04 e 0.06 mm/mm, così come con punte taglienti e
non taglienti.
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Quantec - Noncutting Tip
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Quantec - Safe-Cutting Tip
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Gli strumenti
sono di diametro ISO alla punta, N° 15, 20, 25, ecc. I piani radiali
del Quantec sono leggermente ridotti per diminuire la frizione con la
parete del canale, e l'angolo dell'elica è configurato per rimuovere
efficientemente i residui.
Tiranervi
I tiranervi (Barbed-Broaches) sono strumenti utilizzati, soprattutto in
passato, per l’estirpazione della polpa vitale. Inoltre possono essere
usati per asportare i residui in canali necrotici, o per rimuovere
punte di carta o pellets di cotone. La Specificazione N° 63 ISO
stabilisce i parametri per i tiranervi.
Rueggeberg
& Powers (1988) verificarono tutte le misure di tiranervi di tre
fabbricanti ed trovarono differenze significative nella forma, nel
disegno e nella dimensione, così come nei risultati delle prove di
torsione e deflessione. Gli autori avvertivano che "un tiranervi
bloccato" dovrebbe essere rimosso verticalmente senza torsione.
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I tiranervi
sono fabbricati con filo rotondo, la superficie regolare del quale
viene dentellata per formare le sbavature piegate ad angolo che si
trovano sul lungo stelo. Queste sbavature sono usate per agganciare la
polpa, mentre il tiranervi è ruotato con attenzione all'interno del
canale fino a che non comincia a incontrare resistenza contro le pareti.
Il tiranervi
è uno strumento che può facilmente fratturarsi. Non dovrebbe mai essere
forzato in un canale oltre la profondità a cui comincia ad impegnarsi.
Forzarlo più apicalmente significa comprimere la superficie tagliente
contro le pareti del canale. Gli sforzi successivi per ritirare lo
strumento provocheranno la rottura delle sbavature sullo stelo o nel
punto di ingaggio. Un tiranervi pungente rotto che si è fissato alla
parete del canale è raramente recuperabile.
Pathfinder
CS
E’ uno strumento canalare in forma di sonda liscia, a volte usato per
esplorare il canale. Il Pathfinder CS (Sybron-Endo/Kerr; Orange,
Calif., USA), prodotto in acciaio al carbonio. L’acciaio al carbonio
arrugginisce e non può essere lasciato in ipoclorito del sodio.
Conclusioni
sugli strumenti manuali in acciaio
La letteratura abbonda di riferimenti alla superiorità di uno strumento
o di un metodo di preparazione rispetto agli altri (El Deeb &
Boraas 1985, Cimis et al. 1988, Sepic et al. 1989,
Calhoun & Montgomery 1988). Briseño & Sonnabend (1991)
dichiaravano ragionevolmente che "indipendentemente dal tipo di
strumento, nessun prodotto ha mai potuto fornire risultati ideali;
tuttavia, tutti gli strumenti possono produrre risultati clinicamente
accettabili ".
I clinici promuovono troppo spesso gli strumenti e la tecnica con cui
si trovano meglio. Troppe volte il giudizio negativo su uno strumento
riflette l’inesperienza del clinico con una tecnica non praticata.
Stenman & Spångberg (1990) hanno dichiarato che "è difficile
valutare, poichè i risultati dalle indagini pubblicate variano spesso
considerevolmente".
STRUMENTARIO MANUALE IN
NICHEL-TITANIO
La nuova
generazione di strumenti, costruiti utilizzando una lega particolare,
il nichel-titanio, ha rappresentato una novità fondamentale in
Endodonzia. La superelasticità del nichel-titanio, proprietà che
permette a questa lega il ritorno alla forma originale anche dopo una
deformazione importante, la differenzia da altri metalli come l’acciaio
inossidabile che subiscono una deformazione e la mantengono in
permanenza. Questa proprietà rende i files in nichel-titanio più flessibili, più in grado di adattarsi alle
curvature del canale e meno soggetti all’usura rispetto a quelli in
acciaio inossidabile.
STORIA
All'inizio
degli anni '60, le proprietà superelastiche della lega in
nichel-titanio, conosciuta anche come Nitinol, furono scoperte da
Buehler & Wang (1963) presso l’US Naval Ordinance Laboratory. Il
nome Nitinol fu derivato dagli elementi componenti la lega, il nichel
ed il titanio, e "nol" da Naval Ordinance Laboratory. Il marchio
Nitinol fa riferimento specificamente al primo filo messo in commercio
per l'uso ortodontico. Fin da 1975, Civjan et al. (1975)
segnalarono le applicazioni potenziali delle leghe in nichel-titanio,
che contengono il nichel al 55% in peso (Nitinol-55) e il titanio al
60% in peso (Nitinol-60). Trovarono che le caratteristiche del Nitinol
lo rendevano adatto alla fabbricazione di strumenti rotanti o di files
manuali resistenti alla corrosione, da impiegare nell’Odontoiatria
Conservativa, nella Chirurgia, nella Parodontologia e nell’Endodonzia.
In aggiunta, fu osservato che il Nitinol-55 o -60 poteva essere usato
per la fabbricazione di punte canalari resistenti alla corrosione in
sostituzione dei coni d'argento. Un’ipotetica potenzialità d’uso del
nichel-titanio in Endodonzia fu segnalata da Walia et al. (1988).
Fu osservato che files N° 15 fabbricati con lega ortodontica in
nichel-titanio avevano due o tre volte la flessibilità in piegamento e
torsione, così come una resistenza superiore alle fratture da torsione,
se confrontati con files N° 15 in acciaio inossidabile prodotti tramite
la stessa procedura. I risultati indicavano che i files in Nitinol
potevano essere promettenti per la strumentazione di canali curvi. Nel
1992, un gruppo di studio prese la decisione di esaminare e studiare la
possibilità di produrre strumenti in nichel-titanio. Ne risultò la
rivoluzione del nichel-titanio in Endodonzia e, nel maggio 1992, Serene
introdusse questi nuovi files presso il College of Dental Medicine
della Medical University of South Carolina. Successivamente questi ed
altri files simili sono stati messi a disposizione dei professionisti.
Superelasticità
Leghe quali il nichel-titanio, che mostrano superelasticità, subiscono
quando sottoposte a stress, una trasformazione martensitica a partire
da una struttura di partenza che è l’austenite. Col venir meno dello
stress, la struttura ritorna di nuovo ad austenite, recuperando nel
processo la sua forma originale. Deformazioni del 10% possono essere
completamente recuperate con questi materiali, rispetto ad un massimo
dell’1% con le leghe convenzionali. In uno studio comparativo fra una
corda da pianoforte e un filo di nichel-titanio, Stoeckel & Yu
(1991) trovarono che era richiesto uno stress di 2500 MPa per deformare
del 3% una corda da pianoforte, rispetto ai 500 MPa necessari per un
filo di nichel-titanio. Deformata nella misura del 3%, la corda da
pianoforte si rompe. Al contrario, il filo di nichel-titanio può essere
allungato molto più del 3% e può recuperare la maggior parte di questa
deformazione col venir meno dello stess. Il comportamento superelastico
del nichel-titanio inoltre si presenta sopra una finestra di
temperatura limite. La deformazione residua minima si verifica attorno
alla temperatura ambiente (Stoeckel & Yu 1991). Una composizione
equiatomica del 50 % di nichel e del 50 % di titanio sembra ideale, sia
per la strumentazione che per la fabbricazione.
Fabbricazione
Oggi gli strumenti in nichel-titanio sono strumenti di precisione,
fabbricati con conicità e misure diverse, intagliati in disegni
differenti: tipo K-File, tipo Hedström, tipo Flex-R, a doppia
scanalatura a X, a doppia scanalatura a S, tipo U-Files, e tipo frese.
Inoltre sono disponibili spreaders e compattatori in Ni-Ti. Gli
strumenti in nichel-titanio sono di uguale o maggiore efficacia
nell’asportazione della dentina rispetto a quelli in acciaio
inossidabile, e sono anche più resistenti all'uso (Kazemi et al.
1996). I disegni a U e tipo fresa permettono di strumentare i canali
meccanicamente, cioè su manipoli rotanti, dotati eventualmente di
controllo di torque, con auto-reverse, che possono ridurre la frequenza
di rottura degli strumenti rotanti. I files in nichel-titanio sembrano
avere eccellente resistenza alla corrosione (Serene
et al. 1995). Gli studi di implantologia hanno verificato che il
nichel-titanio è biocompatible, ed accettabile anche come materiale da
impianto chirurgico (Hsich & Yu 1982). In un questionario dell’ AAE
del 1997, l'insieme dei membri endodontisti rispose alla seguente
domanda, “pensate che gli strumenti in nichel-titanio rimarranno e si
trasformeranno in strumentario di base per il trattamento
endodontico?”. Le risposte furono prevalentemente positive: "sì" 72%;
"forse" 21%; e "no" 4% (Glickman et al. 1997). Con la capacità
di incidere meccanicamente i solchi sugli strumenti, molti nuovi
disegni sono diventati disponibili. Un esempio è rappresentato dai
radial lands, che permettono ai files in nichel-titanio di essere usati
come reamers in un movimento di 360 gradi, in contrasto con quanto
succede con i reamers tradizionali, che presentano angoli più acuti
nella parte lavorante. I nuovi disegni sono stati impiegati soprattutto
su files rotanti, ma sono disponibili anche su strumenti manuali.
Inoltre sono in commercio manici convertitori, che permettono
all'operatore di usare i files rotanti come strumenti manuali.
Resistenza alla torsione
e frattura
La conversione in atto dei clinici, che sono passati dagli strumenti a
mano in acciaio inossidabile a quelli in nichel-titanio, non dovrebbe
far confondere la caratteristica superelasticità del nichel-titanio con
la sua resistenza alla torsione, e far supporre che il nichel-titanio
abbia resistenza straordinaria. Questa idea sbagliata ha condotto a
inutili fratture dei files nelle prime fasi di utilizzo di questa nuova
lega.
In
letteratura le opinioni circa la resistenza alla frattura sembrano
essere controverse.
Canalda-Sahli et al. (1996) trovarono i files in nichel-titanio
(Nitiflex e Naviflex) (Dentsply; Tulsa, Oklahoma) più flessibili
rispetto ai files in acciaio inossidabile (Flexofile and Flex-R);
tuttavia, i files in acciaio inossidabile furono trovati più resistenti
alla frattura; entrambi i tipi di metalli rispettavano con ampio
margine le specificazioni ANSI/ADA.
Canalda-Sahli et al. (1996), in un altro studio, confrontarono
strumenti identici: Canal Master (ovvero LightSpeed) in acciaio
inossidabile e Canal Master in nichel-titanio; in questo studio, e con
riferimento a questi disegni, le prestazioni del nichel-titanio erano
superiori a quelle dell’acciaio inossidabile.
Tepel et al. (1997) esaminarono le proprietà di flessione e
torsione di 24 tipi differenti di nichel-titanio, di alluminio-titanio,
e di strumenti in acciaio inossidabile; trovarono più flessibili i
K-files in nichel-titanio, seguiti in ordine decrescente da quelli in
alluminio-titanio, in acciaio inossidabile flessibile e in acciaio
inossidabile convenzionale; tuttavia, nell'esaminare la resistenza alla
frattura di 21 marche di strumenti trovarono che i files N° 25 in
acciaio inossidabile avevano una maggior resistenza alla frattura
rispetto a quelli corrispondenti in nichel-titanio.
Wolcott & Himel (1997) confrontarono la resistenza alla torsione
degli strumenti K-shaped in acciaio inossidabile e U-shaped in
nichel-titanio; come negli studi precedenti, tutti gli strumenti in
acciaio inossidabile non evidenziarono differenza tra torsione massima
e torsione di rottura, mentre gli strumenti in nichel-titanio
evidenziarono tale differenza; essenzialmente, questo significa che
l’intervallo di tempo che intercorre fra torsione e frattura degli
strumenti in nichel-titanio è prolungato, e può condurre ad un falso
senso di sicurezza.
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Studiando l’affaticamento ciclico degli strumenti in nichel-titanio
LightSpeed, Pruett et al. (1997) rilevarono che la curvatura
del canale ed il numero di rotazioni effettuate determinavano il
momento della rottura dei files. La frattura si verificava nel punto di
curvatura massima dello stelo. L'affaticamento ciclico dovrebbe essere
considerato un fattore significativo anche per la strumentazione
manuale, alla luce del fatto che molti fornitori stanno mettendo a
disposizione manici per files progettati per uso rotante. Anche se la
rottura dello strumento dovrebbe essere rara, ogni strumento, manuale o
rotante, può rompersi. Sono la conoscenza e l’esperienza del clinico,
insieme con il controllo di qualità del fornitore, che alla fin fine
possono ridurre la frequenza di fratture. Sia all'Università de
Tennessee che all'Università della California a Los Angeles, la
frequenza di frattura non è aumentata con l'uso sistematico degli
strumenti in nichel-titanio. Se la frattura si verifica, la parte
fratturata può essere occasionalmente rimossa o aggirata impiegando
strumenti a mano e punte ultrasoniche sotto visione ingrandita.
L’odontoiatra che ha problemi di frattura degli strumenti dovrebbe
rivalutare la sua tecnica. Dovrebbe esercitarsi su denti estratti fino
a raggiungere quel livello di sicurezza che contribuirà ad assicurare
al paziente cure sicure ed efficaci.
Quella che segue è una lista di situazioni che espongono gli strumenti
manuali in nichel-titanio al rischio di frattura, e di suggerimenti per
evitare questo tipo di problema.
Precauzioni
e prevenzione dei problemi collegati all’uso di strumenti in
Nichel-Titanio
1. Al file è applicata spesso troppa pressione. Un file non va mai
forzato. Gli strumenti in nichel-titanio richiedono tecnica passiva. Se
si incontra resistenza, occorre arrestarsi immediatamente. Prima di
continuare, è necessario aumentare la conicità coronale, e sondare il
tratto restante del canale con un file manuale più piccolo, in acciaio,
di conicità 0.02. I files in acciaio inossidabile dovrebbero essere
usati nei formati più piccoli del N° 15. Se si sta usando con le dita
una pressione maggiore a quella sufficiente per rompere la punta di una
matita n° 2, si sta usando troppa pressione.
2. Canali che si uniscono bruscamente ad angolo acuto si trovano spesso
nelle radici mesio-buccali dei molari mascellari, nelle radici dei
premolari ed incisivi, e nelle radici mesiali dei molari mandibolari.
Il più diritto dei due canali dovrebbe essere allargato per primo fino
alla lunghezza di lavoro. Successivamente può essere preparato l'altro
canale, ma solo fino a dove i canali si uniscono. Altrimenti, un file in
nichel-titanio può invertire la propria direzione in coincidenza
dell’ntersezione fra i due canali, flettendosi all’indietro su se
stesso e danneggiandosi.
3. I canali curvi che hanno un alto grado e un piccolo raggio di
curvatura sono pericolosi (Pruett et al. 1997). Tali curvature
(di oltre 60 gradi e collocate a 3-4 millimetri dal limite apicale del
canale) si osservano spesso nei canali distali dei molari mandibolari e
nelle radici palatine dei molari mascellari.
4. I files non dovrebbero essere usati un numero eccesivo di volte.
Tutti i clinici hanno sperimentato il fatto che i files usati molte
volte si fratturano più facilmente. Va ricordato che un file è
sollecitato in modo diverso nei diversi tipi di canale. Un canale
calcificato impegna il file più di un canale non calcificato. Un canale
curvo sollecita il file più di un canale diritto. Si deve anche
considerare la variabile-operatore e l'uso dei lubrificanti, che
influiscono sullo stress. Va considerata la possibilità di scartare un
file dopo che è stato usato anche solo in un canale, se questo è molto
curvo o calcificato. Vanno usati files nuovi nei casi difficili, ed i
files più vecchi nei casi più facili. Nessuno conosce il numero massimo
o ideale delle volte che un file può essere usato. Seguire le istruzioni
del fornitore, ed inoltre un atteggiamento prudente.
5. L'affaticamento dello strumento si provoca più spesso durante le
fasi iniziali della curva di apprendimento. Il clinico che passa
dall'acciaio inossidabile al nichel- titanio dovrebbe affrontare corsi
di formazione con clinici esperti ed educatori, ed esercitarsi in vitro
su blocchetti di plastica e su denti estratti. E’ utile mettere alla
prova i files su denti estratti, fino alla frattura. Sviluppare un alto
livello di abilità e di familiarità con gli strumenti in vitro,
permette di usare poi la tecnica in sicurezza sul paziente.
6. Gli ostacoli che si trovano in un canale possono provocare la
flessione di un file. Lo strumento in nichel-titanio può allora curvare
all’indietro, su se stesso. Uno strumento in nichel-titanio non
dovrebbe essere utilizzato per oltrepassare ostacoli o sporgenze. In
questi casi dovrebbe essere usato un piccolo file in acciaio
inossidabile incurvato.
7. Denti con canali aventi curvatura ad "S" dovrebbero essere
affrontati con cautela. Un allargamento sufficiente del terzo o della
metà coronale del canale, tuttavia, farà diminuire i problemi in questi
casi. Può anche essere necessario procedere con una o due serie
addizionali di strumenti nuovi, nei casi più difficili.
8. Se lo strumento sta progredendo facilmente in un canale, e poi dà la
sensazione di bloccarsi in fondo ad esso, non va applicata pressione
aggiuntiva. Ciò indurrebbe la punta dello strumento a intaccare la
parete. La pressione eccessiva applicata in questo punto può causare
l'indebolimento o persino la rottura dello strumento. In questa
situazione, va rimosso lo strumento e se ne deve utilizzare uno
manuale, in acciaio inossidabile o in nichel-titanio, più piccolo, a
conicità 0.2, in grado di allargare la parte apicale non strumentata
del canale.
9. E’ necessario, in linea generale, evitare di strumentare un canale
dello stesso formato e conicità dello strumento che si sta usando. Dopo
la rimozione dal canale, il modo di stratificarsi dei detriti sul file
dovrebbe essere esaminato. I detriti dovrebbero comparire sulla
porzione centrale del file. Fatta eccezione per i files impiegati nel
sondaggio dei canali, nei canali calcificati, e nell'allargamento della
parte apicale del canale, la punta e la parte coronale dei files non
dovrebbero presentare detriti. Evitare di esercitare azione di taglio
con l'intera lunghezza della porzione lavorante del file. Questo impegno
totale, frizionante, del file nel canale causerà il blocco dello
strumento. Se lo strumento si blocca, ruotare lo strumento in senso
antiorario e rimuoverlo dal canale. Più in profondità un singolo file è
inserito nel canale, più grande sarà la probabilità che si blocchi.
Quando il file friziona fortemente per tutta la lunghezza della sua
parte lavorante, vi è necessità di aumentare la conicità del terzo o
dei due terzi coronali del canale. Possono essere utilizzati strumenti
con vario disegno e/o conicità allo scopo di evitare un impegno
eccessivo ed una eccesiva frizione. Gli strumenti in nichel-titanio con
conicità da 0.04, 0.06, e oltre, come pure le frese di Gates-Glidden e
strumenti sonico/ultrasonici, sono adatti allo scopo.
10. I cambiamenti improvvisi di direzione di uno strumento causati
dell'operatore (cioè, movimenti a scatti o con pressione) devono essere
evitati. Un movimento rotatorio di alesatura, delicato e regolare, è
più efficace.
11. Con qualunque tipo di strumento, una insufficiente preparazione
dell’accesso condurrà a errori procedurali.
12. Far progredire o spingere uno strumento di dimensioni troppo grandi
in un canale lo induce a agire come una punta da trapano, o un pistone,
e aumenta notevolmente lo stress sul metallo. Tranne che per i casi più
difficili, e per i casi in cui è necessario usare piccoli strumenti, la
punta non dovrebbe essere usata per tagliare o perforare all’interno
del canale. Dovrebbe comportarsi soltanto come una guida.
Indipendentemente dalla tecnica che è stata usata per asportare dentina
o per alesare il canale, gli strumenti in nichel-titanio dovrebbero
essere fatti progredire per piccoli avanzamenti, con una pressione più
leggera di quella usata con l’acciaio inossidabile.
13. Il controllo degli strumenti, specialmente di quelli già
utilizzati, da parte del personale e dell’odontoiatra, è critico. Prima
dell'inserzione e dopo la rimozione, va osservata la lama. E’
necessario ruotare il file, e individuare eventuali deflessioni delle
spire. Esse indicano che lo strumento è danneggiato. Inoltre va
ricordato che, a differenza dell’acciaio inossidabile, il nichel-
titanio ha una memoria eccellente. Il file dovrebbe essere diritto. Se
una curvatura è presente, lo strumento è affaticato e dovrebbe essere
sostituito.
15. Non è detto che la lunghezza dei files sia sempre esatta. Va
misurato ogni file. Alcuni files sono più lunghi dal manico alla punta
rispetto ad altri. Le lime possono anche diventare più lunghe o più
corte se le spire sono state allargate o ritorte.
Studi
Comparativi
Gli strumenti in nichel-titanio funzionano diversamente
rispetto a quelli in acciaio inossidabile, anche quando sono identici
il disegno in sezione trasversa, la conicità, la solcatura, la punta.
Una
analisi comparativa fra files manuali in nichel-titanio e in acciaio
inossidabile fu condotta all'Università del Tennessee (Himel et al.
1995); fu richiesto a 82 allievi del secondo anno di
odontoiatria di strumentare due blocchetti di resina epossidica
contenenti canali curvi; l'unica variabile considerata fu l'uso di
files in acciaio inossidabile in un blocco e di files in nichel-titanio
nell’altro blocco; fotografie standardizzate furono scattate prima e
dopo la strumentazione dei blocchetti; furono misurati i tracciati
sovvrapposti disegnati su queste fotografie e vennero registrate le
differenze nella forma dei canali, prima e dopo la strumentazione; i
blocchetti strumentati con files in nichel-titanio risultarono migliori
nel 67.9% delle volte, e i blocchetti strumentati con l'acciaio
inossidabile nel 14.8% delle volte; la lunghezza di lavoro fu mantenuta
più spesso (p ≤ 0.05) nel gruppo in cui erano stati usati strumenti in
nichel-titanio; non erano presenti intaccature nei canali nei quali
erano stati usati i più flesssibili files in nichel-titanio, rispetto al
30.4% di canali con intaccature osservati dopo preparazione con files in
acciaio inossidabile; con i files in nichel-titanio, gli allievi
prepararono a lunghezza di lavoro corta soltanto nel 3% dei canali, e
con i files in acciaio inossidabile nel 46% dei canali; i canali furono
strumentati oltre la lunghezza di lavoro stabilita nel 25% dei casi
trattati con files in nichel-titanio, e tuttavia gli allievi poterono
preparare un arresto apicale nell’ultimo millimetro fra la lunghezza di
lavoro e l'estremità del canale; nel gruppo di canali trattati con files
in acciaio inossidabile, il 6% dei canali entrò in questa categoria; il
grado di distruzione del forame fu di grado significativamente
differente ((p ≤ 0.05)); zipping apicale fu osservato nel 31.7% dei
casi, meno frequentemente con files in nichel-titanio; lo stripping
delle pareti canalari fu meno frequente con files in nichel-titanio.
Un secondo studio (Ahmed & Himel 1993) in cui i blocchetti erano
strumentati da un membro della facoltà ottenne risultati simili; in
questo studio fu osservata la creazione di una forma regolare “a
pancia” sulla parete esterna del terzo apicale dei canali preparati con
strumenti in nichel-titanio; questo aspetto sembrava sostituire il
ledging, che si osservava invece con l’impiego degli strumenti in
acciaio inossidabile.
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Gli strumenti a mano in nichel-titanio vanno utilizzati con
un movimento di spinta-trazione, con un movimento di alesatura, o con
un movimento rotante?
Himel et
al. (1994) osservarono che gli strumenti a mano in nichel-titanio
utilizzati con un movimento di filing provocavano l’asportazione di una
quantità significativamente più grande di parete esterna del canale,
nel tratto compreso fra 3 e 6 millimetri dal limite apicale della
preparazione; gli strumenti in acciaio inossidabile, tuttavia,
rimossero significativamente più parete canalare esterna, a lunghezza
di lavoro e in zona limitrofa, rispetto a quanto osservato dopo l’uso
di files, rotanti o manuali, in nichel-titanio; la preparazione con
files in nichel-titanio rotanti fu significativamente più veloce e
mantenne meglio la forma del canale rispetto agli altri tipi di
preparazione;i risultati di questo studio indicavano che gli strumenti
in nichel-titanio avrebbero dovuto essere usati con un movimento di
rotazione o alesatura, ed erano efficaci nel sagomare i canali
radicolari.
Usando la tomografia computerizzata, Gambill et al. (1996)
strumentarono denti estratti sia con files in acciaio inossidabile che
con files in nickel-titanio, e osservarono che i files in
nichel-titanio causavano meno trasporto del canale, rimuovevano meno
dentina, erano più efficienti, e producevano preparazioni più centrate.
Altri studi riportano risultati diversi relativamente all'efficienza di
taglio.
Tepel et
al. (1995) esaminarono 24 marche di strumenti a mano; trovarono che
gli strumenti flessibili in acciaio inossidabile erano più efficienti
rispetto agli strumenti in nichel-titanio; tuttavia, essi non
valutarono la qualità della preparazione canalare.
Elliot et al. (1998) utilizzarono resin-blocks per confrontare
strumenti in acciaio inox (Flexofiles) e in nichel-titanio (Nitiflex),
utilizzati sia con la tecnica delle forze bilanciate che con la tecnica
step-back; conclusero che era preferibile usare strumenti in
nichel-titanio con la tecnica delle forze bilanciate, e strumenti in
acciaio inossidabile con una tecnica di filing, perchè i files in
acciaio inox possono essere precurvati; considerando questi risultati,
gli strumenti in nichel-titanio dovrebbero essere usati come alesatori,
non come file.
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