Design, metalurgia, propriedades mecânicas e capacidade de conformação de 3 sistemas recíprocos tratados termicamente: uma investigação multimétodo

Resumo

Objetivo Este estudo teve como objetivo comparar 3 sistemas reciprocantes em relação ao design, metalurgia, propriedades mecânicas e capacidade de conformação.

Materiais e métodos Os instrumentos New Reciproc Blue R25, WaveOne Gold Primary e REX 25 (n=41 por grupo) foram analisados em relação ao design, metalurgia e desempenho mecânico, enquanto a capacidade de conformação (paredes de canal intocadas, volume de dentina removida e detritos de tecido duro) foi testada em 36 canais radiculares anatomicamente correspondentes de molares mandibulares. Os resultados foram comparados usando ANOVA unidirecional pós-hoc de Tukey e testes de Kruskal-Wallis com um nível de significância definido em 5%.

Resultados Todos os instrumentos apresentaram seções transversais simétricas com lâminas assimétricas, sem superfícies radiais, sem defeitos maiores e uma razão quase equiatômica de níquel e titânio. As temperaturas de início da fase R mais altas foram observadas com WaveOne Gold (46,1°C) e REX (44,8°C), enquanto Reciproc Blue teve a temperatura de início da fase R mais baixa (34,5°C) e a temperatura de término (20°C). WaveOne Gold teve o menor tempo até a fratura (169 s) e a maior carga máxima (301,6 gf) (P <0,05). O torque máximo do Reciproc Blue (2,2 N.cm) e do WaveOne Gold (2,1 N.cm) foram semelhantes (P >0,05), mas inferiores ao REX (2,6 N.cm) (P <0,05). Nenhuma diferença estatística foi observada entre os instrumentos no ângulo de rotação (P >0,05) e na capacidade de conformação tanto em canais mesiais quanto distais (P >0,05).

Conclusão Embora o design geral, as fases de transição de temperatura e os parâmetros de comportamento mecânico fossem diferentes entre os instrumentos testados, eles eram semelhantes em termos de capacidade de conformação.

Relevância clínica Todos os sistemas reciprocantes de NiTi tratados termicamente testados mostraram capacidade de conformação semelhante, sem erros clinicamente significativos.

Introdução

Nos últimos anos, os esforços para reduzir a ocorrência de fraturas em instrumentos de NiTi resultaram em dois grandes avanços tecnológicos: a cinemática oscilatória assimétrica — comumente conhecida como movimento reciprocante — e o tratamento térmico da liga de NiTi. O movimento reciprocante alivia a tensão no instrumento por meio de uma rotação especial no sentido anti-horário para cortar a dentina e uma curta rotação no sentido horário para aliviar o instrumento. Em comparação com a rotação contínua, essa cinemática estende a vida útil do instrumento, aumentando sua resistência à fadiga e reduzindo a ocorrência de deformação plástica. O tratamento térmico, por sua vez, permitiu o desenvolvimento de instrumentos de NiTi com a estrutura cristalina em estágios intermediários entre as fases austenítica e martensítica, mas com uma fase martensítica substancialmente estável sob a temperatura do corpo. A alteração na microestrutura cristalina da liga de NiTi tem uma influência significativa em suas propriedades mecânicas, uma vez que a fase martensítica possui maior elasticidade e pode alcançar maior deformação com estresse relativamente baixo em comparação com a fase austenítica.

Reciproc Blue (VDW, Munique, Alemanha) e WaveOne

Gold (Dentsply Sirona Endodontics, Baillagues, Suíça) são exemplos de instrumentos reciprocantes compostos por quantidades substanciais de martensita obtidas por tratamentos térmicos proprietários da liga NiTi. Vários estudos de pesquisa confirmaram a resistência à fadiga aumentada e a flexibilidade desses sistemas tratados termicamente em comparação com instrumentos convencionais de NiTi. Recentemente, o sistema reciprocante REX (Medidenta, Las Vegas, NV, EUA) foi lançado no mercado com a proposta de ter instrumentos de NiTi feitos com diferentes tratamentos térmicos, equilibrando consistentemente flexibilidade e resistência dependendo da massa metálica de cada instrumento na série (https://bit.ly/3ZcKeEK). Este sistema inclui instrumentos para caminho de deslizamento mecânico [REX Glide Path (17/.05v)], com a liga em cor purpúrea, e instrumentos apresentando diferentes tonalidades amareladas para modelagem [REX 25 (25/.08v) e REX 40 (40/.06v)]. Até o momento, não há evidências científicas que apoiem a eficácia ou segurança desses novos instrumentos. Portanto, este estudo teve como objetivo utilizar uma abordagem multimétodo para comparar as características de design, características metalúrgicas, desempenho mecânico e capacidade de modelagem dos instrumentos REX com os bem conhecidos sistemas Reciproc Blue e WaveOne Gold. A hipótese nula testada foi que não haveria diferenças entre os instrumentos testados em relação às propriedades avaliadas.

Material e métodos

Um total de 123 novos instrumentos de NiTi de 25 mm (41 por grupo) de 3 sistemas reciprocantes [Reciproc Blue R25 (25/.08v), WaveOne Gold Primary (25/.07v) e REX 25 (25/.08v)] foram analisados quanto ao design, características metalúrgicas e desempenho mecânico. Além disso, vinte e quatro instrumentos (8 por grupo) foram utilizados para testar a capacidade de modelagem dos sistemas Reciproc Blue [4 R25 e 4 R40 (40/.06v)], WaveOne Gold [4 Primary e 4 Large (45/.06v)] e REX [4 REX 25 e 4 REX 40 (40/.06v)] em canais radiculares de molares mandibulares extraídos. Antes de seu uso, os instrumentos selecionados foram examinados sob um estereomicroscópio (×13.6 de ampliação; Opmi Pico, Carl Zeiss Surgical, Alemanha) em busca de defeitos que os excluíssem dos testes, mas nenhum foi excluído.

Design do Instrumento

O número de lâminas ativas (em unidades) e os ângulos helicoidais (em graus) nas 6 flautas mais coronais de 6 instrumentos selecionados aleatoriamente de cada sistema foram avaliados sob um estereomicroscópio (×13.6 de ampliação; Opmi Pico) utilizando o software ImageJ v1.50e (Laboratório de Instrumentação Óptica e Computacional, Madison, WI, EUA). Esses mesmos instrumentos foram avaliados adicionalmente sob microscopia eletrônica de varredura (SEM) nas ampliações de ×100 e ×500 (Hitachi S-2400, Hitachi, Tóquio, Japão) quanto ao design de suas lâminas ativas (terras radiais e simetria), forma da seção transversal, geometria da ponta (ativa ou não ativa), acabamento superficial, deformações e defeitos.

Caracterização Metalúrgica

A análise elementar semi-quantitativa de 3 instrumentos de cada sistema testado foi realizada para avaliar as proporções de níquel, titânio ou qualquer outro elemento relevante, utilizando um microscópio eletrônico de varredura (S-2400; Hitachi) equipado com espectroscopia de raios X por dispersão de energia (EDS) (Bruker Quantax; Bruker Corporation, Billerica, MA, EUA) configurado para 20 kV e 3,1 A. A análise foi realizada a uma distância de 25 mm da superfície (400 μm²) de cada instrumento usando um software dedicado com correção ZAF (Systat Software Inc., San Jose, CA, EUA). O método de calorimetria diferencial de varredura (DSC) (DSC 204 F1 Phoenix; Netzsch-Gerätebau GmbH, Selb, Alemanha) foi utilizado para determinar as temperaturas de transição de fase das ligas dos instrumentos seguindo as diretrizes da American Society for Testing and Materials e um protocolo previamente documentado. As temperaturas de transformação de fase foram analisadas pelo software de Análise Térmica Netzsch Proteus (Netzsch-Gerätebau GmbH). Em cada grupo, o teste DSC foi realizado duas vezes para confirmar os resultados. Os instrumentos testados incluem Reciproc Blue R25, WaveOne Gold Primary, REX Glide Path, REX 25 e REX 40. Ao contrário dos sistemas Reciproc Blue e WaveOne Gold, todo o conjunto de instrumentos REX foi testado devido a diferenças em seu tratamento térmico, conforme afirmado pelo fabricante (https://bit.ly/3ZcKeEK).

Testes Mecânicos

O desempenho mecânico dos sistemas selecionados foi avaliado por meio de testes de fadiga cíclica, resistência torsional e testes de flexão. O cálculo do tamanho da amostra foi baseado na maior diferença de 2 dos sistemas testados após 6 medições iniciais, considerando um erro do tipo alfa de 0,05 e um poder de 80%. Para o tempo até a fratura, torque máximo e ângulo de rotação (WaveOne Gold vs. REX), tamanhos finais de amostra de 6, 10 e 70 instrumentos foram determinados com base em tamanhos de efeito de 111,8 (± 62,2), 0,6 (± 0,5) e 31,3 (± 47,2), respectivamente, enquanto que, para a carga máxima no teste de flexão (WaveOne Gold vs. Reciproc Blue), um tamanho de efeito de 59,6 (± 36,7) resultou em um tamanho final de amostra de 8 instrumentos. Embora o cálculo do tamanho da amostra tenha determinado que seriam necessários 70 instrumentos para avaliar o ângulo de rotação, esse valor elevado pode ser considerado de baixa relevância clínica e, portanto, o tamanho da amostra foi definido em 10 para todos os parâmetros.

O teste de fadiga cíclica foi realizado em um aparelho de tubo curvado de aço inoxidável não cônico (raio de 6 mm e ângulo de 86°) de acordo com uma metodologia previamente relatada, utilizando glicerina como lubrificante. Os instrumentos testados foram adaptados a uma peça de mão de redução 6:1 (Sirona Dental Systems GmbH, Bensheim, Alemanha) acionada por um motor controlado por torque (VDW Silver; VDW GmbH) configurado nos modos RECIPROC ALL (Reciproc Blue e REX) ou WAVEONE ALL (WaveOne Gold) e ativados em uma posição estática. O teste foi realizado à temperatura ambiente (20 °C) seguindo as diretrizes da American Society for Testing and Materials aplicadas a materiais NiTi superelásticos. A fratura foi detectada por inspeção visual e auditiva. O tempo até a fratura (em segundos) foi registrado usando um cronômetro digital, e o tamanho do fragmento (em mm) foi medido com um paquímetro digital para controle experimental.

Testes de resistência torsional e de flexão foram realizados de acordo com padrões internacionais. No teste torsional, os instrumentos foram fixados a 3 mm de seu ápice e girados no sentido anti-horário a um ritmo constante de 2 rotações por minuto para avaliar o torque máximo (em N.cm) e o ângulo de rotação (em graus) antes da fratura. No teste de flexão, cada instrumento foi montado no suporte de arquivos do motor e posicionado a 45° em relação ao chão, enquanto seus 3 mm apicais estavam conectados a um fio ligado a uma máquina de teste universal (Instron 3400; Instron Corporation, Canton, MA, EUA). A carga máxima necessária para um deslocamento de 45° do instrumento, utilizando uma carga de 20 N e 15 mm/min de velocidade constante, foi registrada em grama/força (gf).

Capacidade de Modelagem

Após a aprovação do Comitê de Ética local (Protocolo CE-FMDUL 13/10/20), noventa e quatro molares mandibulares de duas raízes com ápices totalmente formados foram selecionados aleatoriamente de um grupo de dentes extraídos e escaneados com tamanho de pixel de 11,93 μm em um dispositivo de tomografia computadorizada micro (micro-CT) (SkyScan 1173; Bruker-microCT, Kontich, Bélgica) configurado para 70 kV, 114 mA, rotação de 360° com passos de 0,7°, utilizando um filtro de alumínio de 1 mm de espessura. As projeções adquiridas foram reconstruídas em seções transversais axiais usando parâmetros padronizados de suavização (1), coeficiente de atenuação (0,05–0,007), endurecimento do feixe (20%) e correções de artefato de anel (5) (NRecon v.1.6.9; Bruker-microCT). Um modelo tridimensional (3D) da anatomia interna de cada dente foi criado (CTAn v.1.14.4; Bruker-microCT) e avaliado qualitativamente (CTVol v.2.2.1; Bruker-microCT) em relação à configuração do canal radicular. Em seguida, o volume e a área de superfície dos canais mesial e distal foram calculados desde a junção cemento-esmalte até o ápice. Com base nesses parâmetros, as amostras foram combinadas anatomicamente para criar 3 grupos de 4 dentes (n = 12 canais). Então, cada conjunto de dentes foi aleatoriamente atribuído a um grupo experimental de acordo com o sistema de preparação: Reciproc Blue, WaveOne Gold e REX.

Após a preparação convencional da cavidade de acesso, a patência apical foi confirmada usando um K-file tamanho 10 (Dentsply Sirona Endodontics). O caminho de deslizamento foi então realizado com um K-file tamanho 15 (Dentsply Sirona Endodontics) até o comprimento de trabalho (WL), estabelecido a 1 mm do forame apical. Todos os canais foram inicialmente preparados com instrumentos tamanho 25, de acordo com cada grupo (Reciproc Blue R25, WaveOne Gold Primary e REX 25) e, em seguida, os canais distais foram ampliados com instrumentos tamanho 40 (Reciproc Blue R40 e REX 40) ou tamanho 45 (WaveOne Gold Large). Os instrumentos foram ativados em movimento reciprocante acionado por um motor elétrico (VDW Silver; VDW) configurado nos modos “RECIPROC ALL” (Reciproc Blue e REX) ou “WAVEONE ALL” (WaveOne Gold). Cada instrumento foi movido na direção apical usando um movimento de picote lento para dentro e para fora com uma amplitude de cerca de 3 mm e leve pressão. Após 3 movimentos de picote, o instrumento foi removido do canal e limpo. O WL foi alcançado após 3 ondas de instrumentação. Cada instrumento foi usado em um dente e descartado. A irrigação foi realizada com um total de 15 mL de NaOCl 2,5% por canal, seguida de uma enxaguada final com 5 mL de EDTA 17% (3 min) e 5 mL de água destilada usando uma seringa equipada com uma agulha NaviTip 30-G (Ultradent, South Jordan, UT, EUA) posicionada a 2 mm do WL. Todos os procedimentos foram realizados por um operador com grande experiência no uso de sistemas reciprocantes.

Após secar levemente os canais radiculares com pontos de papel (VDW), uma varredura final e reconstrução foram realizadas usando os parâmetros mencionados anteriormente, seguidas pela co-registração de conjuntos de dados adquiridos antes e depois da preparação (software 3D Slicer 4.3.1; http://www.slicer.org). A capacidade de modelagem foi avaliada medindo 3 parâmetros: (i) o volume (em mm³) de dentina removida após a preparação, (ii) o volume (em mm³) de detritos de tecido duro criados pelos protocolos de preparação, e (iii) a porcentagem de paredes de canal não preparadas, de acordo com metodologias publicadas em estudos anteriores. Todas as análises foram realizadas por um examinador cego em relação aos protocolos de modelagem. Interconexões de canais e anatomias acessórias foram excluídas das análises.

Análise Estatística

Os testes de Shapiro-Wilk e Lilliefors foram utilizados para verificar a normalidade dos dados. ANOVA de um fator e testes post hoc de Tukey foram realizados para comparar o ângulo helicoidal, o tempo até a fratura, o ângulo de rotação, a carga máxima de flexão, o volume e a área de superfície do canal radicular, o volume de dentina removida, detritos de tecido duro nos canais mesiais e paredes de canal intocadas, enquanto o teste de Kruskal-Wallis foi utilizado para avaliar o torque máximo até a fratura e o volume de detritos de tecido duro nos canais distais, com um nível de significância estabelecido em 5% (SPSS v25.0 para Windows; SPSS Inc., Chicago, IL, EUA). Dependendo da distribuição dos dados, os resultados foram resumidos como média (desvio padrão) ou mediana (intervalo interquartil).

Resultados

Design do Instrumento

A avaliação estereomicroscópica revelou número semelhante de lâminas e ângulos helicoidais nos instrumentos REX e WaveOne Gold (Tabela 1). A análise de MEV (Fig. 1) mostrou que todos os instrumentos tinham seções transversais simétricas com lâminas assimétricas e sem superfícies radiais. O instrumento WaveOne Gold tinha uma seção transversal em forma de paralelogramo deslocado, enquanto REX e Reciproc Blue apresentavam um perfil em forma de S invertido. Nenhuma das pontas pôde ser identificada como ativa, e a geometria geral e os ângulos de transição para a lâmina variaram entre os instrumentos. Enquanto a ponta do Reciproc Blue e do WaveOne Gold era plana na extremidade, ela apresentava uma forma semelhante a uma bala no instrumento REX. Em maior ampliação, todos os instrumentos mostraram acabamento de superfície semelhante com um padrão de marcas horizontais paralelas criadas pelo processo de fabricação por moagem. Nos instrumentos REX, também foi possível observar alguns enrolamentos de metal nas lâminas.

Características Metalúrgicas

A análise EDS/SEM revelou uma composição quase equiatômica dos elementos níquel e titânio em todos os instrumentos (Razão Ni/Ti 1.016, 1.032 e 1.028 para os instrumentos Reciproc Blue, WaveOne Gold e REX, respectivamente), sem qualquer outro elemento metálico rastreável. As curvas de resfriamento e aquecimento dos instrumentos testados obtidas pelas análises DCS estão representadas na Fig. 2. A comparação entre os sistemas (Fig. 2a) mostrou curvas de temperatura de transformação distintas, sugerindo a presença da fase R em todos eles na temperatura de teste (20 °C). As temperaturas de início da fase R mais altas foram observadas nos instrumentos WaveOne Gold Primary (46,1 °C) e REX 25 (44,8 °C). O Reciproc Blue R25 teve a temperatura de início da fase R mais baixa (34,5 °C) e a temperatura de fim da fase R (20 °C) (Figura 2a). As temperaturas de início e fim austeníticas mais baixas (8,5 °C) e mais altas (51,3 °C) foram observadas no instrumento WaveOne Gold Primary. O teste DSC dos instrumentos REX (Fig. 2b) demonstrou tratamento térmico semelhante entre o REX Glide Path e o REX 25, com pequenas diferenças nas temperaturas de transformação da fase R, na transformação de resfriamento da martensita B19’ e na transformação austenítica durante as curvas de aquecimento. Por outro lado, o REX 40 mostrou diferenças significativas, principalmente no resfriamento (transformação da fase R para martensita B19’) e no aquecimento, com transformações de martensita B19’ e fase R quase perfeitamente sobrepostas para austenita-B2 (Fig. 2b).

Desempenho Mecânico

O WaveOne Gold teve o menor tempo até a fratura e a maior carga máxima (P < 0.05), enquanto nenhuma diferença estatística foi observada nesses parâmetros entre os instrumentos Reciproc Blue e REX (P > 0.05). Os valores de torque máximo do Reciproc Blue e do WaveOne Gold foram semelhantes (P > 0.05), mas inferiores ao instrumento REX (P < 0.05). Nenhuma diferença entre os instrumentos foi observada no ângulo de rotação (P > 0.05) (Tabela 1).

Capacidade de Modelagem

A homogeneidade dos grupos em relação aos parâmetros morfométricos de volume e área de superfície nos canais radiculares mesiais e distais foi confirmada (P > 0.05) (Tabela 2). Nenhuma diferença estatística foi observada entre os sistemas testados em relação ao volume de detritos de tecido duro (P > 0.05), a dentina removida após a preparação (P > 0.05), e a porcentagem de paredes de canal intocadas tanto nos canais mesiais quanto distais (P > 0.05). Nenhum dos protocolos de preparação foi capaz de preparar todas as superfícies do canal radicular (Fig. 3) ou deixar os canais radiculares livres de detritos de tecido duro (Tabela 2). As porcentagens médias de paredes de canal não preparadas foram de 21.8% (Reciproc Blue), 17.4% (REX) e 21.5% (WaveOne Gold) nos canais mesiais (Tabela 2), e 16.8% (Reciproc Blue), 13.6% (REX) e 17.0% (WaveOne Gold) nos canais distais (Tabela 2).

Discussão

A presente investigação fornece respostas a uma série de perguntas sobre o comportamento mecânico de 3 sistemas reciprocantes por meio do uso de uma análise de pesquisa multimétodo. A principal vantagem dessa abordagem é a possibilidade de compensar as fraquezas de cada teste, fornecendo mais informações, melhor compreensão e validação interna e externa superior. Além disso, essa abordagem evita o fenômeno da “compartimentalização do conhecimento”, ou seja, o conhecimento sobre um domínio específico composto por várias partes separadas, não entrelaçadas, geralmente obtidas em métodos de avaliação única ou dupla. Neste estudo, o design geral, a qualidade de fabricação, a composição elementar e as temperaturas de transformação de fase dos sistemas reciprocantes de NiTi Reciproc Blue, WaveOne Gold e REX foram avaliados para alcançar uma melhor compreensão dos resultados obtidos nos testes de fadiga cíclica, resistência torsional, carga de flexão e capacidade de conformação. Apesar das semelhanças em relação aos ângulos helicoidais (Tabela 1), constituição elementar e capacidade de conformação (Tabela 2, Fig. 3), diferenças significativas foram observadas no design geral (Fig. 1), propriedades mecânicas (Tabela 1) e fases de transição de temperatura (Fig. 2), e a hipótese nula foi parcialmente rejeitada.

A análise do desempenho mecânico dos sistemas de preparação NiTi deve ser feita levando em conta vários fatores. Como as ligas dos instrumentos testados neste estudo eram semelhantes em termos de constituição elementar, informações sobre suas temperaturas de transformação de fase (arranjos cristalográficos austeníticos e martensíticos) e design são de extrema importância para explicar seu comportamento mecânico. Considerando as diferenças nas dimensões dos instrumentos disponíveis em cada sistema testado, a primeira análise DSC foi realizada apenas em instrumentos com tamanho de ponta 25 e revelou a presença da liga de fase R em todos eles na temperatura de teste (20 °C) (Fig. 2a). A liga de fase R é caracterizada como uma fase cristalina intermediária que ocorre ao longo de uma faixa de temperatura muito estreita na curva de aquecimento ou resfriamento entre as formas martensíticas e austeníticas. Essa mudança de fase na estrutura cristalina da liga resulta em menor resistência à deformação elástica (alta flexibilidade e baixa rigidez), aumentando sua resistência à fadiga cíclica, enquanto reduz sua resistência torsional quando comparada a ligas austeníticas convencionais. A fase R intermediária possui temperaturas específicas para sua formação representadas por Rs, para o início da formação da fase, e Rf para o fim. No presente estudo, o REX teve a maior temperatura Rf (34,2 °C), seguido pelo WaveOne Gold (28,8 °C) e Reciproc Blue (20 °C) (Fig. 2a). Considerando que os testes mecânicos foram realizados de acordo com uma norma internacional para teste de temperatura de transformação de ligas de níquel-titânio à temperatura ambiente (20 °C), seria esperado que todos os instrumentos apresentassem características martensíticas durante o teste. Em contraste, à temperatura do corpo (36 °C), o instrumento que mais rapidamente se aproximaria do arranjo cristalográfico austenítico seria o Reciproc Blue. Portanto, dependendo da temperatura de teste, os instrumentos podem apresentar mudanças em seu comportamento. Como este é o primeiro estudo avaliando o sistema REX, a segunda análise DSC foi feita em seu conjunto de instrumentos (Fig. 2b) e confirmou a afirmação do fabricante de que esses instrumentos são feitos com diferentes tratamentos térmicos personalizados. No entanto, os resultados da DSC sugerem apenas diferenças menores nas temperaturas de transformação da fase R e martensítica B19’ tanto no resfriamento quanto no aquecimento.

Não obstante a análise DSC revelou que o instrumento REX tinha uma composição martensítica maior do que o Reciproc Blue à temperatura ambiente (20 °C) (Fig. 2a), nenhuma diferença foi observada entre eles nos testes de fadiga cíclica, ângulo de rotação (teste de torção) e resistência à flexão (Tabela 1), achados que podem ser explicados pelo maior núcleo metálico (Fig. 1) e maior número de lâminas (Tabela 1) dos instrumentos REX. Diferenças no design também ajudam a explicar o maior torque máximo para fratura observado durante o teste de resistência à torção dos instrumentos REX (Tabela 1). Por outro lado, embora o WaveOne Gold também tivesse uma alta composição martensítica (Fig. 2a), apresentou menor tempo até a fratura (fadiga cíclica) e flexibilidade (resistência à flexão) do que REX e Reciproc Blue (Tabela 1). Novamente, o design do WaveOne Gold com seu grande design de seção transversal e afunilamento (Fig. 1) pode explicar os resultados. Embora apenas diferenças menores tenham sido observadas nos tratamentos térmicos dos instrumentos REX (Fig. 2b), elas podem influenciar seu comportamento clínico. Por exemplo, na temperatura do teste (20° C), o menor As do REX Glide Path indica uma composição mais austenítica em comparação com outros instrumentos, o que pode ser traduzido como uma melhor resistência à torção. Por sua vez, o REX 40 teve o maior As entre os instrumentos REX. Isso significa que este instrumento tratado termicamente com grande afunilamento pode apresentar uma alta resistência ao torque e flexibilidade durante os procedimentos de conformação, um aspecto importante que pode prevenir fraturas por estresse de torção.

Nos últimos anos, parece haver uma tendência da indústria em desenvolver tratamentos térmicos proprietários da liga NiTi para criar instrumentos ultraflexíveis com uma quantidade superior de arranjo cristalográfico martensítico a temperaturas acima de 30°C e/ou mudando o design com um número aumentado de espirais e um núcleo metálico reduzido. No laboratório, essas mudanças geralmente melhoram algumas propriedades mecânicas do instrumento, incluindo resistência à fadiga cíclica, ângulo de rotação e flexibilidade (resistência a baixa carga de flexão), mas, por outro lado, podem comprometer sua resistência à torção. Além disso, no ambiente clínico, instrumentos ultraflexíveis geralmente precisam aplicar mais pressão apical para alcançar o comprimento de trabalho, o que pode levar a deformação plástica precoce ou fratura. Portanto, considerando a inviabilidade de criar um único instrumento que combine todas as melhores características metalúrgicas e mecânicas com a tecnologia disponível, as últimas gerações de sistemas rotatórios estão incluindo, no mesmo conjunto, instrumentos com diferentes designs e arranjos cristalográficos. Em teoria, isso permite personalizar um instrumento para melhorar sua resistência à fratura e/ou flexibilidade dependendo da morfologia do canal ou fase de tratamento. Esta é, por exemplo, a proposta de alguns sistemas recentemente lançados, incluindo o EdgeSequel Sapphire (EdgeEndo, Albuquerque, NM), o ProTaper Ultimate (Dentsply Sirona Endodontics, Baillagues, Suíça), o Genius Proflex (Medidenta, Las Vegas, NV), o One Endo File (NanoEndo LCC, Chattanooga, TN) e o sistema REX avaliado neste estudo. Embora a análise DSC tenha demonstrado diferenças no tratamento térmico entre os instrumentos REX, isso não se traduziu em um melhor desempenho de modelagem em dentes extraídos quando comparado aos outros sistemas testados (Tabela 2). A pesquisa multimétodo aplicada a este estudo incluiu não apenas a avaliação das propriedades metalúrgicas e mecânicas dos instrumentos, mas também a avaliação de vários parâmetros de capacidade de modelagem obtidos da preparação do canal radicular de molares extraídos usando imagens de micro-CT, uma ferramenta analítica que permite o rastreamento longitudinal de uma amostra em diferentes pontos no tempo. Esforços preliminares foram feitos para garantir a correspondência anatômica dos espécimes em cada grupo de acordo com alguns parâmetros morfométricos, a fim de criar uma linha de base confiável e aumentar a validade interna do estudo. Embora diferenças pudessem ser observadas no design geral dos instrumentos (Fig. 1) e em seu comportamento mecânico (Tabela 1), nenhuma diferença significativa foi observada entre eles em relação ao volume de detritos de tecido duro, a dentina removida após a preparação e a porcentagem de paredes de canal não tocadas tanto nos canais mesiais quanto distais (Tabela 2). Além disso, nenhuma fratura de instrumento ou desvio significativo do canal original foi observado. Esses achados podem ser explicados pelo uso de instrumentos com dimensões semelhantes, protocolos de preparação e cinemática em espécimes anatomicamente balanceados, corroborando estudos recentes de micro-CT. Nenhum dos protocolos de preparação foi capaz de preparar todas as superfícies do canal radicular ou tornar os canais radiculares livres de detritos de tecido duro, o que também está de acordo com publicações anteriores. Além disso, esse resultado concorda com outros estudos que também não mostraram diferença na porcentagem de áreas de canal não tocadas em dentes extraídos após o uso de Reciproc Blue e WaveOne Gold. Nenhuma comparação pôde ser feita com o sistema REX, pois este é o primeiro estudo que avaliou sua capacidade de modelagem.

As forças do presente estudo baseiam-se na avaliação multimétodo de diferentes instrumentos reciprocantes utilizando metodologias validadas por padrões internacionais ou métodos previamente com alta validade interna, o que permitiu uma compreensão robusta e confiável de seu desempenho mecânico. As limitações incluem a falta de outros testes, como eficiência de corte, microdureza, resistência ao flambagem e medições das dimensões dos instrumentos. Portanto, estudos futuros devem incluir metodologias adicionais para avaliar outros sistemas de NiTi rotativos ou reciprocantes com diferentes designs e arranjos cristalográficos.

Conclusões

Nas condições deste estudo multimétodo, os sistemas reciprocantes Reciproc Blue, WaveOne Gold e REX foram semelhantes em relação à composição elementar e capacidade de conformação, mas mostraram diferenças significativas em seu design geral, fases de transição de temperatura e comportamento mecânico.

Autores: Emmanuel J. N. L. Silva, Jorge N. R. Martins, Natasha C. Ajuz, Henrique dos Santos Antunes, Victor Talarico Leal Vieira, Francisco Manuel Braz‑Fernandes, Felipe Gonçalves Belladonna, Marco Aurélio Versiani

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