Evaluating the cutting efficiency of NiTi instruments with reciprocating motions / Avaliação da eficiência de corte de instrumentos NiTi com movimento reciprocante

Aim:This study tested a setup for in vitro experimental analysis of axial forces and torque during the preparation of artificial canals using nickel-titanium reciprocating endodontic files.Methods: The cutting efficiency of Reciproc (RC) and WaveOne (WO) reciprocating size 25/.08 instruments (n = 10) was evaluated, taking into account their dimensional and geometrical features. Measurements of the diameter at each millimeter from the tip, pitch length, helical angle, and cross-sectional design and area were assessed. Cutting efficiency tests were carried out on a specific bench device by measuring the torque and axial force required during artificial canal shaping. Statistical analysis was performed using one-way ANOVA (α = 0.05). Results:The WO samples showed larger A3 mean values than did the RC instruments (p < 0.0001), despite having equal diameters at 3mm from the tip (D3) (p = 0.521). The mean values of pitch length were higher for RC than for WO instruments (p< 0.0001), with consequently smaller helical angles (p < 0.0001). For the cutting efficiency tests, the required torque was lower for the RC group when compared to the WO group, but it was significant only in the first stage of insertion in the artificial canals (p = 0.008). Regarding the apical force, the RC instruments reached higher values when compared to the WO instruments (p = 0.04) in the second stage of cutting action. Conclusion: Reciproc instruments demonstrated statistically higher cutting efficiency when compared to WaveOne instruments.

Objetivo: Este estudo testa uma configuração para análise experimental in vitro de forças axiais e torque durante o preparo de canais artificiais usando instrumentos endodônticos reciprocantes de níquel-titânio. Métodos: Foi avaliada a eficiência de corte dos instrumentos reciprocantes tamanho 25 / 0,08 (n = 10) Reciproc (RC) e WaveOne (WO), levando em consideração suas características dimensionais e geométricas. Medidas do diâmetro a cada milímetro a partir da ponta, comprimento de pitch, ângulo helicoidal e desenho da área transversal e área foram avaliados. Testes de eficiência de corte foram realizados em um dispositivo de bancada específico, medindo-se o torque e a força axial exigidos durante a modelagem de canais artificiais. A análise estatística foi feita com ANOVA one-way (α = 0,05). Resultados: As amostras de WO mostraram valores médios A3 maiores do que os instrumentos RC (p <0,0001), apesar de terem diâmetros iguais a 3 mm da ponta (D3) (p = 0,521). Os valores médios do comprimento do pitch foram maiores para o RC do que para os instrumentos do WO (p < 0,0001), com consequentemente menores ângulos helicoidais (p < 0,0001). Para os testes de eficiência de corte, o torque necessário foi menor para o grupo RC em comparação com o grupo WO, mas significativo apenas no primeiro estágio de inserção nos canais artificiais (p = 0,008). Em relação à força apical, os instrumentos RC alcançaram valores maiores em relação aos instrumentos WO (p = 0,04) no segundo estágio de corte. Conclusão: Os instrumentos Reciproc demonstraram uma eficiência de corte estatisticamente superior em comparação com os instrumentos WaveOne.

Caracterização geométrica, dimensional e avaliação da eficiência de corte dos instrumentos endodônticos de níquel-titânio BioRaCe e BT-RaCe / Geometric characterization, dimensional and cutting efficiency evaluation of nickel-titanium endodontic instruments BioRaCe and BT-RaCe

A capacidade e eficiência de corte dos instrumentos endodônticos de Níquel-Titânio (NiTi) são complexas e relacionadas a diversos fatores, como a técnica de instrumentação utilizada e as características geométricas e dimensionais dos instrumentos. Neste trabalho, o objetivo foi avaliar a ação de corte através do torque exercido durante o preparo de canais radiculares por instrumentos BioRaCe, (FKG Dentaire Swiss Endo - La Chaux-de-Fonds, Suíça) BR0 25/.08, BR1 15/.05, BR2 25/.04, BR3 25/.06, BR4 35/.04 e BT-RaCe (FKG Dentaire Swiss Endo - La Chaux-de-Fonds, Suíça) BTR1 10/.06, BTR2 35/.00 e BTR3 35/.04. Inicialmente, os instrumentos foram caracterizados com relação ao diâmetro a cada milímetro da parte ativa e comprimento de pitch. Os instrumentos foram fotografados e a análise das imagens foi realizada com o software ImageJ. Os ensaios de eficiência de corte foram realizados em 20 pré-molares com duas raízes distintas com curvatura gradual e discreta entre 10º e 25º (classe I) e comprimento total dos canais entre 19 e 23mm, selecionados do banco de dentes da FOUFMG. Após radiografia digital inicial, foi realizado acesso coronário e odontometria com limas manuais de aço inoxidável K#10 e K#15. Dez dentes foram instrumentados seguindo a técnica preconizada pelo fabricante para cada sistema. Um multímetro, acoplado ao motor endodôntico, registrou o torque requerido por cada instrumento durante o preparo dos canais. A ação de corte e o comportamento dos instrumentos durante o preparo dos canais foram avaliados através das curvas torque versus tempo. Os resultados da caracterização geométrica e dimensional dos instrumentos indicaram que a medida dos mesmos é compatível com os valores preconizados pelo fabricante. Na análise do comprimento de pitch, as limas mostraram arestas de corte alternadas e progressivas, exceção apenas para a BTR2, cujo pitch foi constante. Quanto ao tempo de utilização dos instrumentos, os resultados indicaram que os sistemas BioRaCe e BT-RaCe demonstraram diferenças nos tempos dos ensaios de eficiência de corte, devido, principalmente, à diferença do número de instrumentos utilizados em cada sequência. Por fim, não houve diferença estatística entre a ação de corte dos instrumentos que demandaram maior torque médio durante a instrumentação, BR3 para o sistema BioRaCe e BTR3 para o sistema BT-RaCe. A diminuição do número de instrumentos para o preparo de canais mostrou, nas limitações deste estudo e nas sequencias avaliadas, um torque máximo seguro para o uso clínico, bem como a diminuição do tempo clínico

The cutting abiblity and efficiency of Niquel Titanium (NiTi) endodontic instruments are complex and related to many different factors such as the instrumentation technique and the gemetric and dimensional characteristics of the instruments. The goal of the present work was to assess the cutting action through the torque exerted during the preparation of root canals with BioRaCe instrumets, (FKG Dentaire Swiss Endo-La Chaux-de-Fonds, Suiça)...

Análise comparativa da eficiência de corte de instrumentos rotatórios de níquel-titânio ProTaper NEXT e ProTaper Universal / Comparative analysis of the cutting efficiency of rotational instruments of nickel-titanium ProTaper NEXT and ProTaper Universal

Os instrumentos rotatórios fabricados em Níquel-Titânio possuem características geométricas e dimensionais que influenciam sua eficiência de corte. Torque e força apical exercidos durante o preparo de canais radiculares são parâmetros que definem esta propriedade mecânica. Neste estudo avaliou-se o torque e a força apical exercidos por instrumentos ProTaper Universal (PTU) S2 e F1 e ProTaper NEXT (PTN) X1 e X2, que apresentam diâmetros semelhantes e geometrias diferentes. Os ensaios foram realizados em dispositivo de bancada, onde 10 instrumentos de cada tipo foram testados em blocos de acrílico préfabricados, contendo um canal artificial previamente explorado com limas rotatórias PathFile #13 e #16. Acionados por um motor endodôntico com velocidade de 300 rotações por minuto (rpm) e torque de 4,0 Newton por centímetro (Ncm), os instrumentos foram inseridos no canal a uma velocidade constante de 0,09 mm/seg. Enquanto uma célula de carga registrou a força axial exercida, um multímetro acoplado ao motor endodôntico registrou o torque requerido pelo instrumento durante seu deslocamento ao longo do canal. Os ensaios foram realizados utilizando um bloco novo para cada sistema, na sequência de S2 e F1 para PTU, e X1 e X2 para PTN. Os resultados mostraram que os instrumentos do sistema PTU apresentaram menores valores de força apical e torque, quando comparados com PTN

The NiTi instruments have geometrical and dimensional characteristics that could play an important hole in the cutting efficiency. Torque and apical force exerted during the root canal preparation are parameters that define this mechanical property. This study evaluated the apical force and torque required by the instruments ProTaper Universal (PTU) S2 and F1, and ProTaper NEXT (PTN) X1 and X2, with similar diameters and different geometries, to penetrate standardized acrylic blocks containing an artificial canal previously explored with rotary instruments Pathfile #13 and #16. The parameters were determined using a bench-testing machine, where the instruments were set to move against the artificial canal in a constant speed of 0.09 mm/sec. The X-Smart Plus motor, with a rotational speed of 300 rpm and torque limitation of 4N.cm, was employed to drive the instruments and the load cell of the machine recorded the apical force exerted, while a digital multimeter attached to the endodontic motor recorded the torque required during the work of the instrument along the canal. Ten instruments of each type were tested using a new acrylic block for each system, in a sequence of S2 and F1 for PTU, and X1 and X2 for PTN. The results showed that the instruments of the PTU system displayed lower torque and apical force during the test, when compared to PTN instruments

Análise da eficiência de corte de instrumentos de NiTi em movimento recíproco / Evaluating the cutting efficiency of NiTi instruments in reciprocating motion

A habilidade de corte de instrumentos endodônticos é complexa e está relacionada a parâmetros como geometria da seção transversal, ângulos de corte, comprimento de pitch, ângulo helicoidal, propriedades metalúrgicas e tratamento de superfície dos instrumentos. Este trabalho tem como objetivo, avaliar a eficiência de corte, bem como as características dimensionais e geométricas de instrumentos endodônticos, por meio dos parâmetros diâmetro a cada milímetro da ponta, comprimento de pitch, ângulo helicoidal, geometria e área da seção transversal e ângulo de corte dos instrumentos Reciproc - RC (VDW, Munich, Germany) e WaveOne - WO (Dentsply Maillefer, Ballaigues, Switzerland) de calibre de ponta 25 e conicidade .08. Dez instrumentos de cada sistema foram fotografados de forma padronizada utilizando uma câmera digital Canon EOS 20D e a análise das imagens foi realizada utilizando o software ImagePro Plus 6.0. Os ensaios de eficiência de corte foram realizados em dispositivo de bancada, consistindo na peça de mão de um motor X-SmartR Plus , presa à uma base de acrílico fixado na base da máquina de teste NA8032. Blocos de acrílico pré-fabricados, foram previamente explorados. Cada bloco foi fixado em outra base menor, também acrílica, presa à máquina de testes, que se movimentava no sentido vertical a uma velocidade constante de 0,09 mm/seg. Para simular a condição clínica, a formatação do canal foi realizada em dois momentos: os instrumentos prepararam inicialmente 13,5 mm do canal, e em seguida, os 3 mm finais. Foi observado que o diâmetro aumentou progressivamente ao longo da parte ativa nos dois sistemas analisados e que o diâmetro a 3mm da ponta (D3) não apresentou diferença estatisticamente significativa entre os instrumentos (p = 0,521). Os valores médios dos comprimentos de pitch nos instrumentos RC foram superiores àqueles nos WO, embora a variação não tenha apresentado diferença significativa (p = 0,489). Os instrumentos WO apresentaram maiores valores médios de ângulos helicoidais na parte ativa que os RC, mas também sem diferença significativa entre eles (p = 0,135). A geometria da seção transversal, bem como a área a 3 mm da ponta (A3) variou entre os instrumentos analisados...

The cutting ability of endodontic instruments is complex and related to parameters such as cross-sectional geometry, cutting angles, pitch length, helical angle, metallurgical properties in addition to surface treatment. This study aimed to evaluate the cutting efficiency taking into account dimensional and geometric features of Reciproc - RC (VDW , Munich, Germany ) and WaveOne - WO ( Dentsply Maillefer , Ballaigues , Switzerland ), 25/.08 size instruments. Measurements of diameter at each millimeter from the tip, pitch length, helical angle, cross-sectional area and cutting angles were assessed. Samples of each system (n = 10) were photographed in a standardized manner using a Canon EOS 20D digital camera and image analysis was performed using ImagePro Plus 6.0 software. The cutting efficiency tests were carried out on a specific bench device by measuring the torque required during shaping of artificial canals. Ten instruments of each type were tested in prefabricated acrylic blocks containing an artificial canal previously explored with manual K-files. The motor was set at a speed of 300 rpm and torque 5 Ncm and the instruments were inserted into the canal at a constant speed of 0.09 mm/sec. In order to simulate the clinical condition, the shaping of the artificial canal was performed in two stages: initial instrument penetration through 13.5 mm, and then a second penetration until reach the full length, i.e., 16.5 mm. Statistical analysis was done with one-w y AN VA (α . ). A increase in diameter throughout the active part was observed in the two systems analyzed showing no statistically significant difference between RC and WO instruments (P = 0.521) in relation to the diameter at 3 mm from the tip (D3). The mean values of pitch lengths for RC were higher than those presented by WO instruments, although the difference was not statistically significant (P = 0.489). WO instruments had higher mean values of helical angles in comparison to RC instruments, but without statistically significant difference (P = 0.135). The cross section geometry as well as the area at 3 mm from the tip (A3) varied between the analyzed instruments. The RC samples showed slightly larger A3 mean value than WO instruments, but also without statistically significant difference (P = 0.521). The average of the two cutting angles on RC and WO instruments were similar. However, the five WO cutting angles were all significantly different when compared with each other. WO instruments in the first insertion depth and RC in the second stage of insertion required higher torque values respectively. The Reciproc and WaveOne instruments analyzed showed similar dimensional characteristics with RC presenting higher torque values in the second shaping stage.