Comparação de cinco sistemas rotatórios quanto ao design, metalurgia, desempenho mecânico e preparo de canais—uma pesquisa multimétodo

Resumo

Objetivos: Comparar o design, metalurgia, desempenho mecânico e preparação de canal de 5 sistemas rotatórios.

Material e métodos: Um total de 735 instrumentos de NiTi de 25 mm (tamanhos 0.17[0.18]/.02v, 0.20/.04v, 0.20/.07v, 0.25/.08v, 0.30/.09v) dos sistemas ProTaper Gold, ProTaper Universal, Premium Taper Gold, Go-Taper Flex e U-File foram comparados em relação à geometria geral e acabamento de superfície (estereomicroscopia e microscopia eletrônica de varredura), razão de níquel e titânio (espectroscopia de energia dispersiva), temperaturas de transformação de fase (calorimetria diferencial de varredura), desempenho mecânico (testes de torção e flexão) e superfície de canal não preparada (micro-CT). ANOVA de uma via e testes da mediana de Mood foram utilizados para comparações estatísticas com um nível de significância estabelecido em 5%.

Resultados: A análise estereomicroscópica mostrou mais espirais e ângulos helicoidais altos no sistema Premium Taper Gold. Todos os conjuntos de instrumentos apresentaram espirais simétricas, sem superfícies radiais, sem defeitos maiores e uma razão quase equiatômica entre os elementos de níquel e titânio, enquanto diferenças foram observadas na geometria das pontas e no acabamento de superfície. À temperatura ambiente (20 °C), o teste DSC revelou características martensíticas para ProTaper Gold e Go-Taper Flex, e características de austenita mista mais fase R para o Premium Taper Gold, enquanto ProTaper Universal e U-Files apresentaram características totalmente austeníticas. No geral, instrumentos maiores tiveram maior resistência ao torque e valores de carga de flexão do que os menores, enquanto uma falta de consistência e valores mistos foram observados no ângulo de rotação. Os instrumentos 0.25/.08v e 0.30/.09v do ProTaper Universal e U-File tiveram os maiores torques máximos, os menores ângulos de rotação e as maiores cargas de flexão em comparação com outros sistemas testados (P < .05). Nenhuma diferença significativa foi observada em relação às paredes do canal radicular não tocadas após a preparação com os sistemas testados (P > .05).

Conclusões: Embora as diferenças observadas na geometria geral e nas temperaturas de transformação de fase tenham influenciado os resultados dos testes mecânicos, as áreas de superfície do canal não preparadas foram equivalentes entre os sistemas.

Relevância clínica: Sistemas de preparação de canais radiculares com geometrias semelhantes podem apresentar comportamentos mecânicos diferentes, mas capacidade de conformação equivalente.

Introdução

O advento dos sistemas rotatórios de níquel-titânio (NiTi) para preparação de canais radiculares proporcionou aos clínicos instrumentos com superelasticidade e uma maior capacidade de manter o trajeto original do canal quando comparados aos arquivos manuais convencionais. No entanto, uma intensa tensão de torção que excede 8% de deformação aplicada à liga de NiTi por um curto período sobre o instrumento pode levar à sua deformação plástica e fratura inesperada. O mecanismo mais frequentemente associado a essa ocorrência é a falha torsional que, por sua vez, é causada principalmente pelo bloqueio de afunilamento, acúmulo de detritos nas lâminas e o bloqueio da ponta do instrumento em um canal estreito enquanto o cabo continua a girar. Ao longo dos anos, os fabricantes tentaram melhorar o desempenho mecânico dos instrumentos rotatórios de NiTi alterando algumas de suas características, incluindo modificações na geometria da seção transversal, ângulo helicoidal, número de lâminas, acabamento superficial e arranjo cristalográfico da liga. Outra abordagem para reduzir a tensão sobre o instrumento e, consequentemente, reduzir a taxa de fratura é o uso de múltiplos instrumentos em uma sequência específica. A maioria dos sistemas rotatórios de NiTi atualmente disponíveis é composta por 3 ou mais instrumentos, cada um deles com características diferentes e valores específicos de torque e velocidade determinados pelos fabricantes para melhorar sua segurança de uso. Em um ambiente clínico, é a combinação de todos esses fatores que influenciará o desempenho dos instrumentos rotatórios durante a preparação mecânica dos canais radiculares.

ProTaper Universal (PTU; Dentsply Maillefer, Ballaigues, Suíça) é um exemplo de um sistema rotatório de múltiplos arquivos de longa duração feito de liga NiTi convencional, que ainda está disponível hoje. Mais recentemente, seu fabricante lançou o ProTaper Gold (PTG; Dentsply Maillefer), uma nova versão deste sistema, na qual os instrumentos têm um design semelhante, mas a liga foi tratada termomecanicamente, resultando em uma resistência à fadiga melhorada. Ao longo dos anos, outras empresas desenvolveram sistemas que imitam a aparência física dos instrumentos PTU, como é o caso do Premium Taper Gold (Waldent, Shenzhen, China), Go-Taper Flex (Access, Shenzhen, China) e U-File (Dentmark, Ludhiana, Índia), e, recentemente, alguns estudos forneceram informações importantes sobre sua segurança, mas os clínicos ainda desconhecem os riscos envolvidos no uso de produtos sem respaldo científico.

Independentemente dos avanços mencionados, a tecnologia atual para preparação mecânica ainda não consegue desbridar todas as paredes do canal radicular, deixando arestas ou recessos intocados que podem abrigar biofilmes bacterianos residuais e podem servir como uma causa potencial de infecção persistente e mau resultado do tratamento. Portanto, uma análise aprofundada que inclua os instrumentos NiTi que compõem cada sistema rotatório deve incluir a múltipla análise de todas essas variáveis seguindo um conceito de pesquisa multimétodo previamente defendido. O presente estudo visa preencher uma lacuna na literatura avaliando o sistema completo de instrumentos de preparação de canais radiculares dos sistemas PTU (Dentsply Maillefer), PTG (Dentsply Maillefer), Premium Taper Gold (Waldent), Go-Taper Flex (Access) e U-File (Dentmark) usando a pesquisa multimétodo para avaliar o design, metalurgia, desempenho mecânico e preparação do canal. As hipóteses nulas a serem testadas eram que não há diferenças entre os instrumentos em relação ao seu (i) desempenho mecânico e (ii) capacidade de conformação.

Materiais e métodos

Um total de 735 instrumentos de NiTi de 25 mm (tamanhos 0.17[0.18]/0.02v, 0.20/0.04v, 0.20/0.07v, 0.25/0.08v e 0.30/0.09v) de 5 sistemas rotatórios diferentes (dois feitos de liga de NiTi convencional [PTU (Lote 1032529) e U-File (Lote AB2240404B)] e três tratados termicamente [PTG (Lote 1523909), Premium Taper Gold (Lote 201808) e Go-Taper Flex (Lote 17110103)]) foram selecionados e comparações foram feitas em relação ao design, metalurgia, desempenho mecânico e preparação de canais.

Design dos instrumentos

Seis instrumentos selecionados aleatoriamente de cada tipo foram inspecionados sob estereomicroscopia (× 3.4 e × 13.6 aumentos; Opmi Pico, Carl Zeiss Surgical, Alemanha) e avaliados em relação a (a) o número de lâminas ativas (em unidades); (b) o ângulo helicoidal, tomando as medições médias dos 6 ângulos mais coronais da lâmina ativa, avaliados em triplicado; e (c) a distância (em mm) das 3 linhas de medição marcadas na parte não cortante dos instrumentos até a ponta usando um paquímetro digital (resolução de 0.01 mm; Mitutoyo, Aurora, IL, EUA). As medições foram feitas em triplicado, médias foram calculadas e consideradas discrepantes se os valores fossem superiores a 0.1 mm da posição da linha de referência; e (d) a presença de defeitos ou deformações, como lâminas perdidas, torcidas ou distorcidas. Os mesmos instrumentos foram então inspecionados sob microscopia eletrônica de varredura convencional (SEM) (× 100 e × 500 aumentos; S-2400, Hitachi, Tóquio, Japão) para avaliar (a) a simetria das espirais em suas lâminas ativas (simétricas ou assimétricas; com ou sem superfícies radiais); (b) geometria da ponta (ativa ou não ativa); (c) forma da seção transversal; (d) marcas produzidas na superfície pelo processo de usinagem; e (e) pequenas deformações ou defeitos.

Caracterização metalúrgica

A análise elementar semi-quantitativa foi realizada por espectroscopia de raios X por dispersão de energia e microscopia eletrônica de varredura (EDS/SEM) a uma distância de 25 mm na superfície (400 µm2) de 3 instrumentos de cada tipo, utilizando um dispositivo SEM (20 kV e 3.1A; S-2400, Hitachi) conectado a um detector EDS (Bruker Quantax, Bruker Corporation, Billerica, MA, EUA) com um software dedicado com correção ZAF (Systat Software Inc., San Jose, CA, EUA). A calorimetria diferencial de varredura (análise DSC; DSC 204 F1 Phoenix; Netzsch-Gerätebau GmbH, Selb, Alemanha) foi utilizada para avaliar as características metalúrgicas dos instrumentos. Este teste foi realizado em um fragmento de 3 a 5 mm (7 a 10 mg) adquirido da porção ativa coronal de 2 instrumentos diferentes de 0.20/0.07v de cada sistema, de acordo com a diretriz da American Society for Testing and Materials. Primeiramente, as amostras foram submetidas a um banho de ataque químico (45% de ácido nítrico, 30% de água destilada e 25% de ácido hidrofluórico) por 2 min, e então montadas em uma panela de alumínio, com uma panela vazia servindo como controle. Ciclos térmicos foram realizados sob uma atmosfera gasosa de nitrogênio (N2) com temperaturas variando de 150 a − 150 °C (taxa de resfriamento/aquecimento: 10 K/min). Gráficos de DSC foram criados (software Netzsch Proteus Thermal Analysis; Netzsch-Gerätebau GmbH) para a avaliação visual das temperaturas de transformação. Em cada grupo, o teste de DSC foi realizado duas vezes para confirmar os resultados.

Testes mecânicos

O desempenho mecânico de todos os instrumentos em cada sistema foi avaliado por testes de resistência à torção e à flexão de acordo com as especificações internacionais ANSI/ADA Nº28-2002 e ISO3630-3631:2008. O instrumento 0.20/0.07v foi utilizado como referência para o cálculo do tamanho da amostra com base na maior diferença observada entre os sistemas após as 6 medições iniciais de cada teste. O cálculo do tamanho do efeito para o torque máximo (0.26 ± 0.18; U-File vs Go-Taper Flex), ângulo de rotação (410.5 ± 226.6; Premium Taper Gold vs Go-Taper Flex) e teste de carga de flexão (356.5 ± 188.3; U-File vs Premium Taper Gold), com 80% de poder e um erro tipo alfa de 0.05, resultou em 9, 6 e 6 instrumentos, respectivamente, para observar diferenças entre os sistemas. Para compensar que o cálculo do tamanho da amostra não foi realizado para os outros tamanhos de instrumentos, um total de 10 instrumentos foi definido para cada teste.

Antes de cada teste, os instrumentos selecionados foram inspecionados visualmente sob estereomicroscopia (× 13.6 de ampliação) e nenhuma deformação ou defeito foi detectado. No teste de torção, cada instrumento foi fixado em seus 3 mm apicais e girado no sentido horário a uma velocidade constante (2 rotações/min) até a fratura (TT100 Odeme Dental Research, Luzerna, Santa Catarina, Brasil). Em seguida, o torque máximo (em N.cm) e o ângulo de rotação (em graus) antes da fratura foram calculados. Para o teste de resistência à flexão, os instrumentos foram primeiramente montados no suporte de arquivo do motor, que foi posicionado a 45° em relação ao chão. Então, seus 3 mm apicais foram conectados a um fio ligado a uma máquina de teste universal (Instron EMIC DL-200 MF, São José dos Pinhais, Brasil), configurada a uma velocidade constante de 15 mm/min e carga de 20 N, até que ocorresse um deslocamento de 45°. A carga máxima para o deslocamento foi registrada em grama/força (gf).

Preparação de canal radicular

Após a aprovação deste protocolo de pesquisa (#CE202003) pelo Comitê de Ética local, cem molares mandibulares de duas raízes com ápices totalmente formados foram selecionados aleatoriamente de um conjunto de dentes extraídos e imagados a 19 µm (tamanho do pixel) com o sistema de micro-CT SkyScan 1174v.2 (Bruker-microCT, Kontich, Bélgica) configurado para 50 kV, 800 mA, rotação de 180° com passos de 0,6°, utilizando um filtro de alumínio de 1 mm de espessura. As projeções adquiridas foram reconstruídas usando parâmetros padronizados para suavização (3), coeficiente de atenuação (0,01–0,15), endurecimento do feixe (15%) e correções de artefato de anel (3) (NRecon v.1.6.9; Bruker-microCT). O software CTAn v.1.14.4 (Bruker-microCT) foi utilizado para criar modelos tridimensionais (3D) da anatomia interna de cada dente, que foram avaliados quanto à configuração do canal (software CTVol v.2.2.1; Bruker-microCT). Em seguida, parâmetros morfométricos dos canais radiculares, incluindo comprimento, volume, área de superfície e índice de modelo de estrutura, foram calculados do nível da junção cemento-esmalte até o ápice (software CTAn v.1.14.4; Bruker-microCT). Com base nessas medições, os espécimes foram pareados para criar 5 grupos de 4 dentes, totalizando 55 canais radiculares. Após verificar a normalidade (teste de Shapiro–Wilk) e a homocedasticidade (teste de Levene) dos parâmetros (P > 0,05; teste ANOVA de uma via), a homogeneidade dos grupos foi confirmada. Em seguida, cada conjunto de dentes com canais anatomicamente pareados (n = 11) foi atribuído aleatoriamente a 1 dos 5 grupos experimentais de acordo com o protocolo de preparação com os sistemas PTG, Premium Taper Gold, Go-Taper Flex, PTU e U-File.

Cavidades de acesso convencionais foram preparadas e a patência apical confirmada com um K-file tamanho 10 (Ready Steel; Dentsply Maillefer). O caminho de deslizamento foi realizado com um K-file tamanho 15 (Ready Steel; Dentsply Maillefer) na extensão de trabalho (WL), estabelecida a 0,5 mm do forame. O procedimento de modelagem foi realizado até a WL com os instrumentos adaptados a um micromotor de ângulo 6:1 (Sirona Dental Systems GmbH) girando em uma direção horária contínua (VDW Silver; VDW GmbH) com movimentos suaves de entrada e saída, de acordo com as instruções dos fabricantes. Após 3 movimentos, o instrumento foi removido e limpo, e o procedimento foi repetido até atingir a WL. Os canais mesiais foram preparados sequencialmente com instrumentos 0.17[0.18]/0.02v, 0.20/0.04v, 0.20/0.07v e 0.25/0.08v, enquanto os canais distais foram ampliados com um instrumento 0.30/0.09v. Um instrumento foi usado para 2 canais e, em seguida, descartado. Após cada etapa, a irrigação foi realizada com um total de 15 mL de NaOCl 2,5% por canal, utilizando uma seringa descartável equipada com uma agulha NaviTip 30-G (Ultradent, South Jordan, UT) posicionada a 1 mm da WL. Uma irrigação final foi realizada com 5 mL de EDTA 17% e 5 mL de água destilada. As preparações quimio-mecânicas foram realizadas por um único operador com grande experiência no uso de sistemas rotatórios em clínicas. Em seguida, os canais radiculares foram levemente secos (ProTaper Gold paper points; Dentsply Maillefer) e uma varredura final de micro-CT e reconstrução foram realizadas conforme mencionado anteriormente.

Modelos codificados por cores de modelos pré e pós-operatórios co-registrados das raízes e canais radiculares (software 3D Slicer 4.3.1; http://www.slicer.org) foram renderizados (CTAn v.1.14.4; Bruker-microCT) para comparação qualitativa de grupos (CTVol v.2.2.1; Bruker-microCT), enquanto a avaliação quantitativa foi feita calculando a morfometria pós-operatória (volume, área de superfície e índice de modelo de estrutura) usando o software CTAn v.1.14.4 (Bruker-microCT). Em seguida, a porcentagem de paredes de canal não tocadas foi determinada pela fórmula (A_u/A_b) × 100, na qual A_u é a área do canal não preparada e A_b é a área do canal antes da preparação. Todas as análises foram realizadas por um examinador cegado para os protocolos de modelagem.

Análise estatística

O teste de Shapiro–Wilk foi utilizado para avaliar a normalidade dos dados. Dados com distribuição não gaussiana foram avaliados com o teste da mediana de Mood não paramétrico, enquanto resultados com distribuição normal foram comparados com ANOVA de uma via e testes post hoc de Tukey. Os resultados foram resumidos usando média e desvio padrão ou mediana e intervalo interquartil, dependendo da distribuição da amostra, com um nível de significância definido em 5% (SPSS v22.0 para Windows; SPSS Inc., Chicago, IL, EUA).

Resultados

Design dos instrumentos

A inspeção estereomicroscópica dos instrumentos mostrou que o sistema Premium Taper Gold geralmente tinha de 1 a 3 espirais a mais e ângulos helicoidais superiores (⁓8°) do que os outros sistemas testados, que eram bastante semelhantes em relação a esses aspectos (Tabela 1). As posições das linhas de medição foram consistentes nos instrumentos PTG e PTU, enquanto nos demais sistemas foram observadas discrepâncias, com todos os instrumentos U-File apresentando desvios superiores a 0,1 mm (Tabela 1).

A análise SEM revelou que todos os conjuntos de instrumentos apresentavam espirais simétricas sem superfícies radiais, mas com geometria de ponta completamente diferente. Todos os instrumentos de todos os sistemas tinham uma forma triangular de seção transversal convexa, exceto pelo Premium Taper Gold que apresentou uma geometria triangular nos arquivos 0.20/0.07v, 0.25/0.08v e 0.30/0.09v. Além disso, enquanto os instrumentos PTG e PTU 0.30/0.09v tinham uma seção transversal triangular côncava, os outros instrumentos tinham um design triangular (Fig. 1). A análise visual e microscópica de todos os instrumentos não revela grandes deformações ou defeitos. Em contraste, a análise SEM das superfícies dos instrumentos revela que os instrumentos PTG, PTU e Go-Taper Flex apresentavam marcas paralelas horizontais resultantes do processo de fabricação, enquanto menos irregularidades foram observadas na superfície dos instrumentos Premium Taper Gold e U-File (Fig. 2).

Caracterização metalúrgica

A análise EDS/SEM confirmou que todos os sistemas eram feitos de liga NiTi. Em todos os instrumentos, os elementos níquel e titânio tinham uma proporção quase equiatômica sem qualquer traço de outro componente metálico. À temperatura ambiente (20 °C), o teste DSC revelou características martensíticas para o PTG (Rs ~ 49,0 °C; Rf ~ 31,1 °C) e Go-Taper Flex (Rs ~ 43,4 °C; Rf ~ 24,9 °C), e uma mistura de austenita mais fase R para o Premium Taper Gold (Rs ~ 26,8 °C; Rf ~ 16,1 °C), enquanto PTU e U-Files apresentaram características totalmente austeníticas (temperaturas Rs inferiores a 20 °C) (Fig. 3).

Testes mecânicos

No geral, os resultados de resistência ao torque e carga de flexão dos instrumentos 0.20/0.07v, 0.25/0.08v e 0.30/0.09v foram superiores aos arquivos 0.17[0.18]/0.02v e 0.20/0.04v, enquanto uma falta de consistência e valores mistos foram observados no ângulo de rotação. Embora alguns resultados inconsistentes também pudessem ser observados nos outros testes mecânicos, os instrumentos 0.25/0.08v e 0.30/0.09v dos sistemas PTU e U-File apresentaram os maiores torques máximos e cargas de flexão (menos flexibilidade), bem como os menores ângulos de rotação (P < 0.05), quando comparados aos outros 3 sistemas. Uma visão geral de acordo com os tamanhos dos instrumentos mostra que os maiores valores medianos de torque foram encontrados nos arquivos de tamanho menor PTG (0.18/0.02v com 0.60 N.cm; 0.20/0.04v com 1.06 N.cm) e nos maiores U-File (0.20/0.07v com 1.32 N.cm; 0.25/0.08v com 1.91 N.cm; 0.30/0.09v com 2.95 N.cm), enquanto os instrumentos maiores do sistema Premium Taper Gold tiveram o menor torque (P < 0.05). O Premium Taper Gold também apresentou a menor carga de flexão (mais flexibilidade) em 4 dos 5 instrumentos, e o maior ângulo de rotação em 3 deles (Fig. 4; Tabela 2).

Preparação do canal radicular

Não foi observada diferença estatística entre os sistemas rotatórios em relação aos parâmetros morfométricos 3D medidos antes ou após os procedimentos de conformação (P > 0,05), e na porcentagem da área de superfície do canal não preparado (P > 0,05) (Tabela 3). Nenhum sistema foi capaz de preparar toda a superfície dos canais radiculares mesial e distal dos molares mandibulares (Fig. 5).

Discussão

O conceito de pesquisa multimétodo é descrito como uma abordagem de método misto que utiliza simultaneamente múltiplas metodologias qualitativas e quantitativas no desenho do estudo. A principal vantagem da pesquisa mista multimétodo é a capacidade de compensar as fraquezas dos testes incluídos nas análises. Por exemplo, embora diferenças entre grupos possam ser identificadas usando metodologias quantitativas, essas diferenças podem ser difíceis de justificar ou explicar se não forem contextualizadas e integradas com informações não quantificáveis. Portanto, uma abordagem mista multimétodo fornece mais informações, melhor compreensão e validação interna e externa superior do que uma avaliação de método único ou duplo. No presente estudo, os resultados obtidos em testes quantitativos (torque máximo, ângulo de rotação, carga de flexão máxima, área do canal de superfície não preparada) do conjunto básico completo de instrumentos (5 tamanhos diferentes) de 5 sistemas rotatórios disponíveis no mercado foram explicados com base em sua avaliação qualitativa (design geral, acabamento de superfície e arranjo cristalográfico da liga metálica), e realizados de acordo com diretrizes internacionais ou metodologias bem estabelecidas e validadas. No geral, os resultados revelaram diferenças nas propriedades mecânicas dos sistemas e a primeira hipótese nula foi rejeitada. Por outro lado, as porcentagens de superfícies de canal não preparadas foram semelhantes entre os sistemas, levando à aceitação da segunda hipótese nula. Em relação à abordagem multimétodo utilizada neste estudo, é importante ressaltar que o teste de fadiga cíclica não foi incluído como um método quantitativo de análise considerando a falta de diretrizes padronizadas para testar instrumentos de NiTi e várias desvantagens metodológicas recentemente relatadas na literatura.

Foi amplamente aceito que o design e as propriedades metalúrgicas dos instrumentos rotatórios de NiTi têm um impacto significativo em seu desempenho mecânico. No geral, considerando suas grandes dimensões em D3 (posição em que o instrumento é bloqueado durante o teste de torção), os instrumentos de grande porte e afilados 0.20/0.07v, 0.25/0.08v e 0.30/0.09v mostraram valores de resistência ao torque mais altos do que os instrumentos menores. O parâmetro mecânico com resultados mais mistos foi o ângulo de rotação. É difícil diferenciar um comportamento típico nos instrumentos menores 0.17[0.18]/0.02v; no entanto, ângulos de rotação mais baixos foram observados nos sistemas Go-Taper Flex, ProTaper Universal e U-Files, o que é de certa forma consistente com os altos valores observados em seu torque máximo, um indicador de maior rigidez.

Pode-se assumir que a composição da liga não teve impacto no desempenho mecânico dos instrumentos, considerando que todos os sistemas foram feitos por quantidades semelhantes de elementos de níquel e titânio, sem vestígios de outros metais. Por outro lado, a combinação da geometria geral, avaliada por estereomicroscopia e SEM, e o arranjo cristalográfico da liga, determinado pela análise da temperatura de transformação de fase DSC, pode explicar parcialmente quase todas as descobertas mecânicas. Por exemplo, o alto número de espirais no sistema Premium Taper Gold, juntamente com o pequeno volume do núcleo de seus instrumentos (seção transversal triangular) (Fig. 1), são características geométricas que aumentam a flexibilidade. A associação dessas características com seu melhor acabamento superficial (Fig. 2) e a liga de austenita mista mais fase R (Fig. 3), características que melhoram tanto a flexibilidade quanto a resistência à fratura, ajuda a explicar o torque máximo geral mais baixo, o maior ângulo de rotação e os valores de carga de flexão mais baixos dos instrumentos Premium Taper Gold em comparação com os outros sistemas (Tabela 2; Fig. 4). Em contraste, o arranjo totalmente austenítico do PTU (Rs ⁓10.6 °C) e U-File (Rs ⁓18.1 °C) (Fig. 3) explica seu menor ângulo de rotação e maior carga de flexão (menos flexibilidade) em comparação com os outros 3 sistemas martensíticos (PTG, Premium Taper Gold e Go-Taper Flex) (Fig. 4). Diferenças específicas observadas ao comparar alguns instrumentos PTU e U-File, e também os sistemas martensíticos (PTG e Go-Taper Flex) (Fig. 4), podem ser explicadas pela qualidade de seu acabamento superficial (Fig. 2) e outras características não analisadas na presente investigação, como as dimensões reais dos instrumentos, considerando que a maioria deles era semelhante em termos dos outros parâmetros testados.

Embora muitos estudos se baseiem em parâmetros mecânicos para avaliar o desempenho dos sistemas rotatórios de NiTi, uma compreensão mais abrangente também deve incluir a avaliação de sua eficácia na preparação do sistema de canal radicular. É bem conhecido que certos microrganismos podem invadir os túbulos dentinários em diferentes profundidades e se organizar em biofilmes, o que pode levar à periodontite apical. Levando isso em consideração, a capacidade de um determinado instrumento mecânico de raspar as paredes dentinárias ganha interesse especial devido à sua potencial capacidade de remover a dentina infectada e/ou interromper biofilmes bacterianos. Portanto, a presente pesquisa multimétodo utilizou uma metodologia de imagem altamente precisa, não destrutiva e bem estabelecida para avaliar a capacidade de conformação dos sistemas testados em relação à porcentagem de paredes dentinárias tocadas pelos instrumentos, seguindo o protocolo de preparação mecânica recomendado pelos fabricantes. Embora as dessemelhanças metalúrgicas dos instrumentos testados tenham se refletido claramente nos resultados obtidos nos testes mecânicos, a avaliação por micro-CT da porcentagem de áreas não preparadas dos canais radiculares mesiais dos molares mandibulares não revelou diferença entre os sistemas (Tabela 3; Fig. 5). Como relatado anteriormente, esse parâmetro não é afetado ao comparar protocolos de preparação semelhantes com instrumentos semelhantes, quando os devidos cuidados são tomados para equilibrar os grupos em relação a parâmetros morfométricos, como configuração do canal, comprimento, volume, área de superfície e geometria 3D. De fato, esse resultado corrobora uma publicação anterior na qual a geometria original do canal radicular teve uma influência maior no resultado dos procedimentos de conformação do que os protocolos de preparação. Não obstante, diferenças pontuais em instrumentos específicos não foram capazes de promover diferenças significativas na conformação do canal radicular. É importante notar que deformações plásticas severas ocorreram em dois instrumentos 0.25/0.08v e houve uma fratura de um instrumento 0.18/0.02v do sistema Premium Taper Gold, possivelmente relacionadas ao seu design e características metalúrgicas, como comentado anteriormente.

Para a análise de micro-CT, nenhum estudo piloto foi conduzido considerando que a tecnologia de micro-CT já foi validada para a avaliação de áreas de superfície não preparadas do espaço do canal radicular após a instrumentação. Assim, a estimativa do tamanho da amostra foi inicialmente realizada em uma escala menor para avaliar viabilidade, duração, custo e eventos adversos, e para melhorar o desenho do estudo antes de conduzir um projeto de pesquisa em grande escala. Os cálculos foram baseados nos resultados das maiores diferenças entre 2 sistemas (Premium Taper Gold e Go-Taper Flex) em relação às áreas não preparadas medidas após os procedimentos de conformação dos primeiros 3 canais pareados, considerando um tamanho de efeito de 1,14, um desvio padrão de 5,60, um poder de 80% e um erro tipo alfa de 0,05. Nessas condições, um total de 378 canais radiculares pareados por grupo é necessário para fazer inferência estatística (ou seja, o tamanho mínimo da amostra que permitiria observar diferença entre os grupos). Neste estudo, no entanto, instrumentos com dimensões semelhantes foram usados para preparar anatomias de canal estritamente selecionadas e pareadas. Além disso, cada dente serviu como seu próprio controle, uma vez que uma ferramenta analítica não destrutiva foi utilizada para analisar o mesmo espécime antes e depois dos protocolos experimentais. Isso significa que um resultado semelhante seria esperado, como foi, confirmando achados semelhantes relatados em publicações anteriores. Por outro lado, um resultado diferente indicaria um possível viés na seleção e distribuição da amostra, o que não é o caso do presente estudo. Em resumo, se alguém espera observar diferenças em tais condições padronizadas, um tamanho de amostra enorme, inviável e irrealista seria necessário, uma vez que o tamanho do efeito é consideravelmente pequeno. Portanto, com base nesses argumentos e considerando o baixo impacto clínico que essa descoberta poderia ter em um tamanho de amostra tão grande (378 canais pareados por grupo), um total de 11 canais foi definido por grupo, seguindo publicações anteriores.

No geral, os resultados obtidos ao testar os instrumentos PTU e PTG corroboram relatórios anteriores em termos de proporções de níquel e titânio, temperaturas de transformação de fase, testes de resistência torsional e de flexão, e área de superfície do canal não preparado. Infelizmente, os resultados dos instrumentos Premium Taper Gold, Go-Taper Flex e U-File não puderam ser comparados com estudos anteriores devido à falta de informações disponíveis. A principal força do presente estudo foi o uso de um protocolo de pesquisa multimétodo seguindo diretrizes internacionais e metodologias bem estabelecidas e previamente validadas. Uma das principais preocupações em relação à avaliação da área de superfície do canal não preparado é o viés anatômico que pode atuar como um fator de confusão. Para garantir a comparabilidade, um esforço inicial foi feito para identificar, selecionar e combinar os canais de acordo com vários parâmetros morfométricos. Considerando a natureza ex vivo desta avaliação de micro-CT, a validade externa dos resultados tende a ser maior do que uma avaliação mecânica laboratorial pura dos sistemas rotatórios, o que também pode ser considerado outra força deste estudo. Como limitações, as dimensões reais dos instrumentos não foram avaliadas, uma informação que poderia ter adicionado uma justificativa adequada para alguns resultados, e que outros testes, como microdureza e eficiência de corte, também poderiam ter sido utilizados neste protocolo multimétodo. Essas limitações podem ser opções para estudos futuros.

Conclusões

A presente pesquisa multimétodo permitiu obter informações importantes sobre o conjunto principal de instrumentos de 5 sistemas rotatórios através de diferentes perspectivas, a fim de avaliar seu desempenho mecânico e eficiência de conformação em termos de áreas de superfície de canais preparados. Observou-se que a geometria dos instrumentos e as temperaturas de transformação de fase influenciaram os resultados dos testes mecânicos, mas não o procedimento de conformação. Os sistemas PTU e U-File estavam totalmente austeníticos na temperatura de teste, enquanto os outros revelaram características martensíticas. No geral, os instrumentos Premium Taper Gold mostraram altos ângulos de rotação e flexibilidade, enquanto os instrumentos PTU e U-File apresentaram baixos ângulos de rotação e alta resistência à carga de flexão. Embora nenhuma diferença tenha sido observada na porcentagem de superfícies de canais não preparadas entre os sistemas, os instrumentos Premium Taper Gold sofreram deformações permanentes em alguns instrumentos durante a preparação do canal.

Autores: Jorge N. R. Martins, Emmanuel João Nogueira Leal Silva, Duarte Marques, Felipe Gonçalves Belladonna, Marco Simões‐Carvalho, Rui Pereira da Costa, António Ginjeira, Francisco Manuel Braz Fernandes, Marco Aurélio Versiani

Referências:

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