Estudo comparativo da resistência mecânica da força de compressão entre biomateriais naturais, sintéticos e mistos / Comparative study of mechanical strength of compression between natural, synthetic and mixed biomaterials

As afecções ortopédicas com perda de tecido ósseo são um desafio tanto na medicina veterinária quanto na medicina humana. Portanto, não é raro ortopedistas se depararem com fraturas cominutivas irredutíveis de ossos longos, neoplasias ósseas ou não-uniões, que necessitam de procedimentos cirúrgicos reparadores, por meio da substituição de segmento ou preenchimento de falha óssea com o uso de biomateriais. Pretende-se com esta pesquisa avaliar e comparar a resistência mecânica entre biomateriais naturais, sintéticos e mistos. Foram utilizados sete grupos experimentais compostos por seis corpos de provas cada: Grupo 1 , tecido ósseo cortical de coelho (OSSO - controle); Grupo 2, cimento ósseo (CO); Grupo 3, cimento ósseo autoclavado (COA); Grupo 4, cimento ósseo e macrofragmento ósseo cortical de cão (COMaFO); Grupo 5, cimento ósseo e macrofragmento ósseo autoclavado de cortical de cão (COMaFOA); Grupo 6, cimento ósseo e microfragmento ósseo cortical de cão (COMiFO) e Grupo 7, cimento ósseo e microfragmento ósseo cortical de cão (COMiFOA). Os corpos de prova foram submetidos a ensaios mecânicos de compressão axial controlada em máquina universal de ensaio Emic®. O teste era interrompido quando ocorria queda brusca na curva do gráfico indicando falência da amostra. Em relação à Força máxima, os grupos COA, COMaFOA e COMiFOA não diferiram estatisticamente do grupo controle (OSSO; p>0,01). Já os grupos CO, COMaFO e COMiFO diferiram estatisticamente do grupo controle (OSSO; p<0,01). Quanto a rigidez relativa, os grupos COMaFOA e COMiFOA não diferiram estatisticamente do grupo controle (OSSO; p>0,01). Já os grupos CO, COA, COMaFO e COMiFO diferiram estatisticamente do grupo controle (OSSO; p<0,01). Comparando a deformação, os grupos COMaFo, COMaFOA e COMiFO não diferiram estatisticamente do grupo controle (OSSO; p>0,01). Já os grupos CO, COA e COMiFOA diferiram estatisticamente do grupo controle (OSSO; p<0,01). Conclui-se que apenas os grupos COMaFOA e COMiFOA apresentaram propriedades mecânicas muito semelhantes às do grupo controle (OSSO). Por isso, devido a essas características, esses dois biomateriais (COMaFOA e COMiFOA) seriam os mais indicados como substitutos na reparação de falhas ósseas.(AU)

The orthopedic diseases with bone loss are the challenge in both veterinary and human medicine. Therefore, the orthopedist commonly deal with irreducible comminuted fractures of long bones, bone tumors or non-unions, which require repairers surgical procedures, through the segment replacement or bone defect filling with biomaterials. The aim of this research is to evaluate and compare the mechanical strength of natural, synthetic and mixed biomaterials. Seven experimental groups of six test samples each were used: Group 1 rabbit cortical bone (BONE - control); Group 2, bone cement (CO); Group 3, bone cement autoclaved (COA); Group 4, bone cement and dog cortical bone macrofragment (COMaFO); Group 5, bone cement and bone autoclaved macrofragment dog cortical (COMaFOA); Group 6, bone cement and dog cortical bone microfragment (COMIFO) and Group 7, bone cement and dog cortical bone microfragment (COMiFOA). The specimens were subjected to axial compression mechanical tests controlled universal testing machine EMIC®. The test was stopped when there was sharp decline in the graph curve indicating failure of the sample. In relation to the maximum force, the COA groups COMaFOA and COMiFOA not statistically different from the control group (BONE; p> 0.01). Already the CO groups, COMaFO and COMIFO difeririram statistically the control group (BONE; p <0.01). The relative rigidity, the COMaFOA and COMiFOA groups did not differ statistically from the control group (BONE; p>0.01). Already the CO groups, COA, COMaFO and COMIFO differed significantly from the control group (BONE; p<0.01). Comparing the deformation, the COMaFo groups COMaFOA and COMIFO not statistically different from the control group (BONE; p>0.01). Already the CO groups, COA and COMiFOA differed significantly from the control group (BONE; p<0.01). It is concluded that only COMaFOA and COMiFOA groups showed very similar mechanical properties to the control group (BONE). Therefore, due to these characteristics, these two biomaterials (COMaFOA e COMiFOA) would be the most suitable as a substitute in the repair of bone defects.(AU)

Influência de diferentes instrumentos de exploração no comportamento em torção dos instrumentos MTWO após uso clínico múltiplo / influence of Nickel-Titanium rotary glide path on the torsional resistance of Mtwo shaping instruments after multiple clinical use

As propriedades mecânicas, especialmente a resistência dos instrumentos endodônticos de NiTi são influênciadas pelas suas características geométricas, físicas e químicas, somadas ainda à influência da anatomia dos canais radiculares. A exploração e negociação do canal radicular seguido de dilatação prévia ao processo de formatação (Glide Path) reduz consideravelmente as chances de fratura dos instrumentos. Essa manobra elimina as interferências em toda a extensão do canal, possibilitando aos instrumentos seguintes agirem livremente na formação e limpeza minimizando assim, a sobrecarga sobre o mesmo. O objetivo desse trabalho foi avaliar a resitência torcional após uso clínico múltiplo dos instrumentos de Niti PathFile e Scout RaCe e a influência de três diferentes sequências de glide path (K-File, PathFile e Scout RaCe) no comportamento em torção dos instrumentos de formatação MtWo...

The mechanical properties, mainly the resistance of endodontic instruments are affected by factors such as diameter, design, chemical composition, physical properties and canal anatomy. Instrument failure can be controlled by creating a manual or mechanical glide path. The aim of this study was to evaluate the torsional resistance of PathFile and Scout RaCe NiTi rotary instruments with the purpose of "glide path” after multiple clinical use and the influence of three different preflaring (K-File, PathFile and Scout RaCe) on the torsional resistance of shaping Mtwo files after multiple clinical use. The mechanical behavior was evaluated by torsion tests, in accordance with specification ISO 3630-1. All instruments showed geometric features within the tolerance limits and no significant difference concerned about the torsional resistance. Despite of one subtle increase in torsional resistance is noted, it is suggested as an effect of simultaneous sterilization methods or by the work hardening of the NiTi alloy. The present study highlights the importance of preparing the glide path before introducing the shaping files and concludes if sterilization does not render rotary NiTi endodontic instruments stronger, it does not result in deleterious effects that could reducetheir mechanical resistance.

Comparação da flexibilidade e da resistência torsional de instrumentos automatizados de níquel-titânio

Introdução: esse estudo comparou a flexibilidade e a resistência a torção de dois instrumentos fabricados com ligas de niquel-titânio (NiTi) especiais, com um instrumento fabricado com liga convencional. Métodos: instrumentos Twisted File (TF) de liga de NiTi, contendo a fase R (SybronEndo, Orange, EUA) e instrumentos ProFile Vortex (Dentsply Tulsa Dental, Tulsa, OK, EUA) fabricados com a liga NiTi M-Wire foram comparados aos instrumentos RaCe (FKG Dentaire, La Chaux-de-Fonds, Suíça), produzidos por fio de NiTi convencional. Foram realizados ensaios de flexibilidade e torção. Um total de 20 instrumentos de cada fabricante foi testado, todos de 25/0,06. A análise estatística foi realizada utilizando ANOVA. Resultados: houve diferença significativa na resistência mecânica entre os instrumentos testados.Os instrumentos TF foram os mais flexíveis, seguidos pelos RaCe e ProFile Vortex (p < 0,01). No ensaio de torção, os instrumentos ProFile Vortex suportaram maiores valores de força máxima e torque máximo antes da fratura, seguidos pelos RaCe e TF (p < 0,01). Os instrumentos RaCe e TF não apresentaram diferença estatística significativa na resistência a torção (p = 0,061). Conclusão: pode-se observar que existe uma relação entre a flexibilidade com a resistência à torção (torque máximo e ângulo máximo). O instrumento mais flexível (TF) foi o menos resistente à torção. O instrumento mais resistente à torção (ProFile Vortex) foi o menos flexível. O instrumento RaCe apresentou um resultado intermediário tanto para a flexibilidade quanto para a resistência à torção.

Comparação da resistência à fadiga por torção das limas de níquel-titânio PathFile com outras limas pequenas de conicidade de 0, 02mm / Comparison of the torsional fatigue resistance of PathFile nickel-titanium files with other small 0.02 mm taper files

Esse estudo teve por objetivo comparar a resistência à fadiga por torção das seguintes limas de conicidade de 0,02mm: PathFile #13, #16 e #19; ProFile #15 e #20; K3 #15 e #20; Quantec LX #15 e #20; e Liberator #15 e #20. Métodos: foram testados 11 grupos, com 20 limas cada. As limas foram fixadas a um torcímetro e submetidas a rotação até fraturar. O torque máximo e o grau de rotação antes da fratura foram registrados. Limas com tamanhos de ponta semelhante foram comparadas entre si para identificar diferenças significativas. O teste ANOVA de uma via e o teste post hoc de Tukey foram usados para identificar diferenças estatisticamente significativas (p < 0,05) entre os grupos. Resultados: as limas Liberator #15 e #20 tiveram fraturas ao torque significativamente mais baixas do que todas as outras limas semelhantes, enquanto a PathFile #16 teve fratura ao torque significativamente mais alta do que as limas #15 com as quais foi comparada. Conclusão: os resultados do teste de resistência à fadiga por torção das limas Path File foram comparativamente melhores do que os de outras limas pequenas com conicidade de 0,02mm.

Influência do movimento de pressão lateral na resistência à torção e à fadiga de instrumentos ProTaper Universal / Influence of lateral pressume motion on the torsion and fatigue resistance of rotary ProTaper universal instruments

O objetivo deste estudo foi avaliar a influência do movimento de pressão lateral, durante o uso clínico múltiplo, na resistência à torção e à fadiga de instrumentos rotatórios de NiTi ProTaper Universal. Vinte jogos de instrumentos novos foram ensaiados até a ruptura em máquina de torção (n= 10) e em dispositivo de fadiga (n= 10), para determinar os valores médios de torque máximo e de número de ciclos até a fratura (NCF), respectivamente. Quarenta jogos de instrumentos novos foram usados no trabalho. Cada jogo foi empregado na formatação de 5 molares, sendo que em vinte jogos utilizados movimentos de pressão lateral (CPL) com os instrumentos S1, S2 e SX e, nos outros jogos, esses instrumentos foram utilizados sem movimento de pressão lateral (SPL)...

Influência do uso clínico simulado sobre a flexibilidade de diferentes sistemas endodônticos de NiTi / Influence of simulated clinical use on the flexibility of different NiTi endodontic instruments

Flexibilidade é uma importante característica dos instrumentos endodônticos de NiTi. É determinada pela combinação da geometria e dimensões do instrumento e as propriedades metalúrgicas dos materiais empregados na sua confecção. O objetivo deste trabalho foi avaliar como o uso clínico simulado influencia a flexibilidade desses instrumentos. Foram avaliados os instrumentos de finalização dos sistemas ProTaper Universal (PTU), K3 e EndoSequence (ES). Imagens das seções longitudinal e transversal foram empregadas para determinar o diâmetro e a área da seção transversal a 3mm da ponta dos instrumentos, posição onde as solicitações mecânicas mais importantes se concentram durante o uso clínico. As características estruturais, relacionadas às propriedades físicas (temperaturas de transformação de fase) e à composição química dos materiais utilizados, foram avaliadas por técnicas analíticas convencionais. A flexibilidade foi avaliada em ensaios de dobramento até 45º realizados conforme a especificação ISO 3630-1. Uma vez que esses instrumentos sofrem uma combinação de fadiga por flexão e por torção durante o preparo de canais radiculares curvos, o emprego clínico foi simulado por ensaios de fadiga em dispositivos de bancada. Dois tipos de instrumentos (n=10) de cada um dos sistemas avaliados foram submetidos a 20 ciclos de torção de zero a 180º cada um. Outro grupo semelhante de instrumentos foi ensaiado até a ruptura por fadiga por flexão em uma bancada de testes para estabelecer sua vida em fadiga. Em seguida, outros dois grupos (n=10) de instrumentos de cada sistema foram ensaiados na mesma bancada de 1/4 e 3/4 da sua vida de fadiga...

Evaluation of Brazilian medical devices using agar diffusion cytotoxicity assay / Avaliação de dispositivos médicos brasileiros utilizando o ensaio de citotoxicidade pela difusão em ágar

Over the last decades, governmental actions and mechanisms created to protect consumer rights have been linked to a growing effort to guarantee the quality and reliability of products. Samples of condoms (latex), medical devices and blood bags (PVC - polyvinyl chloride) have been tested using the agar diffusion assay. This assay evaluates the cytotoxicity induced by biomaterials by measuring the biological reactivity of mammalian cell cultures in contact with these materials. PVC is used in the production of medical devices because of its specific properties, such as flexibility, obtained after the addition of plasticizers (phthalates), which can cause toxicity even at low doses. Latex is a natural elastomer used for surgical gloves and condoms with a formulation that includes dispersion of liquid latex and chemicals, such as antioxidants and a vulcanizing accelerator, both of which are able to induce cytotoxicity. Samples were analyzed by the National Institute of Quality Control in Health - INCQS of the Oswaldo Cruz Foundation (Fiocruz) in accordance with the governmental sanitary surveillance actions on respect to the quality control. We observed an increase in the quality of the products in relation to the results of the agar diffusion assay during the period between 2000 and 2007. This situation, together with other actions, reflects in an improvement in the quality of products that can be translated in the health of the population.

Durante as últimas décadas, a disseminação de ações governamentais e os mecanismos criados para proteger os direitos dos consumidores se associaram em crescentes esforços para garantir a qualidade e confiabilidade dos produtos. As amostras de preservativos (látex), dispositivos médicos e bolsas de sangue (PVC - cloreto polivinílico) foram testadas utilizando o ensaio de difusão em ágar. O teste avalia a citotoxicidade induzida por biomateriais, medindo a reatividade biológica de culturas de células de mamífero em contato com tais materiais. PVC é utilizado na produção de dispositivos médicos, devido às suas propriedades específicas, incluindo flexibilidade, obtida após a adição de plastificantes (ftalatos) que podem apresentar toxicidade mesmo em doses baixas. Látex é um elastômero natural utilizado em luvas cirúrgicas e preservativos que na sua formulação inclui a dispersão do látex líquido e de substâncias químicas, como antioxidantes e um acelerador de vulcanização, ambos capazes de induzir citotoxicidade. As amostras foram analisadas pelo Instituto Nacional de Controle de Qualidade em Saúde - INCQS da Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz) em atendimento às ações governamentais de vigilância sanitária no tocante ao controle de qualidade. Um aumento na qualidade dos produtos em relação aos resultados no ensaio de difusão em ágar foi observado no período compreendido entre 2000-2007. Esta situação, dentre outras ações, reflete uma melhoria na qualidade dos produtos que pode ser traduzida em saúde para a população.