Джузеппе Кантаторе*, Элио Берутти**, Арнальдо Кастелуччи*** *Университет Вероны, **Университет Турина, *** Университет Флоренции
Перевод Зоряна А.В.
Резюме
Поломка никель-титановых инструментов представляет собой большую проблему при проведении эндодонтического лечения. Исследование, посвященное поломке никель-титановых файлов вследствие торсионной нагрузки показало, что большинство таких поломок происходит в области кончика инструмента в пределах последнего миллиметра и у инструментов, имеющих небольшую конусность и (или) размер. Следовательно, кончик инструментов небольших размеров подвержен более высокому риску поломки вследствие торсионной нагрузки, и для предотвращения этого необходимо использование моторов с понижением крутящего момента, уменьшающих апикальное давление и предотвращающих заклинивание кончика инструмента в дентине корня. В противоположность этому, перелом при изгибе возникает в результате повторяющейся подпороговой нагрузки, приводящей к усталости металла. Многочисленные исследования, посвященные изучению причин чрезмерной нагрузки и поломки машинных никель-титановых файлов, подтвердили, что при предварительном расширении корневого канала с использованием ручных инструментов и создании «ковровой дорожки» перед применением машинных инструментов может быть достигнуто значительное уменьшение частоты их поломки. Этот факт подчеркивает важность предварительного ручного расширения корневого канала и создания «ковровой дорожки» для уменьшения частоты поломки машинных инструментов. Для предварительного расширения корневого канала и создания «ковровой дорожки» чаще всего используются ручные стальные инструменты. К сожалению, они обладают рядом недостатков из-за их сравнительной жесткости и наличия агрессивного кончика, что может приводить в искривленных и (или) кальцифицированных каналах к формированию уступов или изменению хода корневого канала. По этой причине недавно был представлен новый набор PathFile™ (Dentsply Maillefer) для создания «ковровой дорожки» и предварительного расширения корневого канала, состоящий из трёх машинных никель-титановых инструментов.
PathFile™ являются первыми инструментами, специально разработанными и предназначенными для механического создания ковровой дорожки и предварительного расширения корневого канала. Сочетание низкой 2 % конусности, квадратного поперечного сечения и 4 режущих граней обеспечивает высокую гибкость, прочность и эффективность этих инструментов, обеспечивающих быструю и безопасную обработку даже сильно искривленных и (или) кальцифицированных корневых каналов. Предварительные научные исследования и клинические испытания подтвердили, что инструменты PathFile™ демонстрируют высокую эффективность при обработке корневых каналов с выраженной кривизной, позволяя создавать идеальную «ковровую дорожку» без изменения хода корневого канала даже при неправильном определении рабочей длины.
Введение
Использование машинных никель-титановых инструментов радикально изменило технику механической обработки корневого канала и прогноз в сложных клинических ситуациях. Многочисленные исследования «invitro»1−13 и «invivo»14−17 показали, что машинные никель-титановые инструменты превосходят стальные ручные файлы по качеству формирования корневого канала и возможности их применения в каналах с выраженной кривизной, уменьшая риск создания уступов или выпрямления кривизны канала. Schäfer16 провел исследование «invivo», в котором 110 корневых каналов были обработаны машинными никель-титановыми инструментами и 84 канала − ручными инструментами. Все каналы были обработаны 8 опытными врачами. Перед началом лечения и после обтурации каналов проводилась рентгенография каждого зуба.
Выпрямление кривизны. Машинные никель-титановые инструменты.
Рабочее время. Ручные стальные файлы.Рис. 1. Вероятность выпрямления кривизны корневого канала и рабочее время после обработки корневого канала «in vivo» с использованием машинных никель-титановых инструментов и ручных стальных файлов (адаптировано из Schäfer и соавт.).16
Выпрямление кривизны корневого канала оценивали при помощи программы компьютерного анализа изображений. Препарирование корневых каналов с использованием машинных никель-титановых инструментов существенно уменьшало рабочее время и вызывало меньшее выпрямление кривизны канала по сравнению с использованием ручных инструментов16 (Рис. 1). В другом исследовании «invivo», Sonntag и соавт.17 сравнивали риск развития осложнений при препарировании корневого канала ручными стальными инструментами и машинными никель-титановыми инструментами. Все клинические случаи выполнялись студентами. В результате было продемонстрировано, что даже при отсутствии достаточного опыта у врача качество обработки корневого канала с использованием никель-титановых инструментов было выше, чем при использовании ручных стальных файлов, при этом значительно уменьшалось количество уступов и сохранялась целостность апикального отверстия.17 К сожалению, применение машинных никель-титановых инструментов имеет серьезные ограничения, так как оно связано с повышением вероятности поломки файла внутри канала по сравнению со стальными инструментами.17,18 Suter и соавт. при оценке «invivo» возможности успешного удаления сломанного инструмента из корневого канала сообщают о возможности достижения успеха в 87 % случаев. Изучение удаленных фрагментов инструментов подтверждает то, что машинные никель-титановые инструменты ломаются чаще, чем ручные стальные инструменты.18 Sonntag и соавт.16 сообщают, чтопри проведении эндодонтического лечения большую проблему представляет поломка никель-титановых инструментов. В результате проведения исследований, оценивающих влияние различных факторов на поломку машинных эндодонтических никель-титановых инструментов, было продемонстрировано, что поломка файлов происходит в основном под влиянием торсионной нагрузки19−25 и усталости инструментов.21,23,26−28 Торсионная нагрузка зависит от площади контакта инструмента с дентином корневого канала, конусности и диаметра инструмента, области инструмента, подвергнутой нагрузке, прочности (формы поперечного сечения) инструмента, дизайна рабочей части и торсионной нагрузки, приложенной к инструменту.27,28 Исследование, посвященное поломке никель-титановых файлов вследствие торсионной нагрузки показало, что большинство таких поломок происходит в области кончика инструмента в пределах последнего миллиметра и у инструментов, имеющих небольшую конусность и (или) размер.24,25,27,28 Следовательно, кончик инструментов небольших размеров подвержен более высокому риску поломки вследствие торсионной нагрузки, и для предотвращения этого необходимо использование моторов с понижением крутящего момента, уменьшающих апикальное давление и предотвращающих заклинивание кончика инструмента в дентине корня.27,28 В противоположность этому, перелом при изгибе возникает в результате повторной подпороговой нагрузки, приводящей к усталости металла.
Нагрузка на изгиб зависит от радиуса кривизны и размера корневого канала, скорости вращения и гибкости инструмента, характеристик никель-титанового сплава, наличия внутриканальных препятствий и резких изменений хода корневого канала (например, в случае слияния каналов или наличия дополнительных каналов).27,28 Многочисленные исследования, изучающие причины чрезмерной нагрузки и поломки машинных никель-титановых инструментов, подтвердили, что значительное уменьшение частоты поломки машинных инструментов может быть достигнуто путем предварительного расширения корневого канала с использованием ручных файлов и создания «ковровой дорожки» перед применением машинных инструментов. При изучении влияния предварительного расширения корневого канала на частоту поломки машинных никель-титановых инструментов 4 % конусности Roland и соавт.29 сделали вывод, что «предварительное расширение корневого канала ручными файлами с последующим использованием машинных инструментов позволяет применять инструменты большее число раз до их поломки по сравнению с изолированным применением техники краун-даун, рекомендованным производителем.» Peters и соавт.,30 исследуя физические характеристики машинных никель-титановых инструментов ProTaper при обработке искривленных каналов моляров верхней челюсти «in vitro», показали, что «даже при приложении выраженной нагрузки в некоторых клинических случаях, ни один инструмент ProTaper не сломался при наличии адекватной «ковровой дорожки».» Blum и соавт.31 после анализа механической обработки экстрагированных зубов с использованием машинных инструментов ProTaper определили, что «особое внимание в точном протоколе обработки корневого канала должно уделяться использованию гибких ручных стальных файлов небольшого размера для обеспечения в каждой части корневого канала достаточного пространства для беспрепятственного доступа машинных инструментов в процессе дальнейшей механической обработки…». Berutti и соавт.32 оценивали влияние предварительного ручного расширения корневого канала и крутящего момента на частоту неудач при использовании машинных инструментов ProTaper. В этом исследовании авторы использовали 400 пластиковых тренировочных блоков, разделенных на 2 группы. Все блоки были обработаны инструментами ProTaper, но в одной группе перед использованием машинных файлов было проведено предварительное ручное расширение канала с помощью ручных инструментов до № 20 по ISO. Результаты исследования показали, что после предварительного ручного расширения корневого канала инструменты ProTaper могли обрабатывать значительно большее количество пластиковых блоков до возникновения поломки32 (Рис. 2).
Рис. 2. Количество пластиковых тренировочных блоков, обработанных до поломки ProTaper S1, без предварительного расширения канала до файла № 20 по ISO и с предварительным расширением. Адаптировано из Berutti и соавт.32 Отсутствие предварительного расширения. Предварительное расширение до файла № 20 по ISO.
В заключение, Varela и соавт.33 исследовали влияние предварительного ручного расширения канала на частоту поломки трех разных машинных никель-титановых инструментов (ProFile, ProTaper и К3) при использовании их в каналах экстрагированных зубов с кривизной больше 30º. Авторы продемонстрировали существенное уменьшение частоты поломки файлов при проведении предварительного ручного расширения корневого канала перед применением машинных инструментов. В этом исследовании не было выявлено существенных различий между тремя типами используемых инструментов.33 Все вышеперечисленные исследования свидетельствуют о том, что благоприятное влияние предварительного ручного расширения заключается в уменьшении вероятности заклинивания кончика наиболее «слабых» инструментов в корневом канале.28−33 Кроме того, в качестве объяснения снижения частоты поломки машинных инструментов в искривленных корневых каналах, должно учитываться не только наличие ровной «ковровой дорожки», предотвращающей опасную деформацию кончика инструмента, но и уменьшение нагрузки на изгиб.28,30,32
Предварительное расширение корневого канала и создание «ковровой дорожки» чаще всего проводится с использованием ручных стальных файлов. К сожалению, эти инструменты обладают рядом недостатков из-за их сравнительной жесткости и наличию агрессивного кончика, который в искривленных и (или) кальцифицированных каналах может приводить к формированию уступа или изменению хода корневого канала.34 По этой причине недавно был представлен новый набор PathFile™ (Dentsply Maillefer) для создания «ковровой дорожки» и предварительного расширения корневого канала, состоящий из трёх машинных никель-титановых инструментов.
Рис. 3. PathFile™ № 1−3 (Dentsply Maillefer).
PathFile™ № 1 (0.13 мм).
PathFile™ № 2 (0.16 мм).
PathFile™ № 3 (0.19 мм).
Последовательность использования инструментов PathFile™
Последовательность использования инструментов PathFile™ очень проста (Рис. 4):
1 – Первичная навигация и исследование корневого канала К-файлом № 10, который должен свободно входить в канал на рабочую длину. Для ускорения этого этапа при необходимости используйте эндолубриканты, содержащие ЭДТА.
2 – Определение рабочей длины с помощью электронного апекслокатора и (или) рентгенографии.
3 – Прохождение PathFile™ № 1 (0.13 мм) на рабочую длину.
4 – Прохождение PathFile™ № 2 (0.16 мм) на рабочую длину.
5 – Прохождение PathFile™ № 3 (0.19 мм) на рабочую длину.
6 – После этого можно приступать к применению никель-титановых файлов по стандартной методике (при использовании системы ProTaper используйте файл S1).
PathFile™ используются аккуратными возвратно-поступательными движениями при скорости вращения 300 об/мин, крутящим моментом мотора приблизительно 5 Н/см до достижения полной рабочей длины. Следует избегать значительной апикальной нагрузки на инструменты. Применение относительно высокого крутящего момента мотора не является опасным, учитывая квадратное поперечное сечение инструмента и результаты исследования, проведенного Berutti и соавт.,38 которое демонстрирует, что использование высокого крутящего момента позволяет машинным никель-титановым инструментам обрабатывать значительно большее количество каналов до их поломки.38 Время, необходимое для работы тремя файлами PathFile™ на рабочую длину, не превышает 3 – 5 секунд для каждого инструмента; увеличение рабочего времени является бесполезным, но не опасным, так как PathFile™, благодаря их высокой гибкости, не изменяют ход канала даже в случае ошибок при определении рабочей длины. После использования каждого инструмента рекомендуется проводить обильную ирригацию, несмотря на то, что витки PathFile™ не забиваются дентинными опилками, и эти инструменты не вызывают блокады опилками апикального отверстия.
Рис. 4. Последовательность использования инструментов PathFile™. Рентгенограмма до начала лечения (4А). Определение рабочей длины небного и медиального щечного 1 каналов (4D). Рентгенограмма с мастер-штифтом в медиальном щечном 1 и медиальном щечном 2 (4Е), а также в дистальном и небном каналах (4F). Рентгенограмма непосредственно после лечения (4G) и спустя 1 год (4H).
Обсуждение
Большинство исследований подтверждают то, что перед применением машинных никель-титановых файлов необходимо предварительное расширение корневого канала до размера как минимум 0.20 мм и создание «ковровой дорожки».28–34 Предварительное расширение уменьшает риск заклинивания кончика файла, в то время как создание «ковровой дорожки» уменьшает нагрузку на изгиб в кривизне корневого канала, которая может приводить к поломке инструмента в результате усталости сплава. До настоящего момента предварительное расширение и создание «ковровой дорожки» проводилось с использованием ручных стальных инструментов с конусностью 2 %, так как специальные никель-титановые файлы были либо слишком хрупкими, либо неэффективными. PathFile™ являются первыми инструментами, специально разработанными и предназначенными для механического создания «ковровой дорожки» и предварительного расширения корневого канала. Сочетание низкой 2 % конусности, квадратного поперечного сечения и 4 режущих граней обеспечивает высокую гибкость, прочность и эффективность этих инструментов, обеспечивающих быструю и безопасную обработку даже сильно искривленных и (или) кальцифицированных корневых каналов.34 Berutti и соавт.34 сравнивали эффективность инструментов PathFile™ и стальных К-файлов при предварительном расширении 200 пластиковых тренировочных блоков с каналами S-образной формы. Блоки были разделены на 4 группы и предварительно расширены до 0.20 мм одним опытным врачом-эндодонтистом и одним студентом с небольшим клиническим опытом. На первом этапе этого исследования авторы оценивали способность PathFile™ и стальных К-файлов сохранять первоначальную анатомию корневого канала.40 Было отмечено, что инструменты PathFile™ лучше сохраняли первоначальную анатомию канала, чем ручные стальные файлы, со значительно более низким процентом изменения радиуса кривизны (p<0.001). При использовании PathFile™ двумя врачами с разным клиническим опытом не было отмечено значительных различий; следовательно, неопытный пользователь, применяющий инструменты PathFile™, может достичь таких же превосходных результатов, как и опытный эндодонтист (Рис. 5).
Рис. 5. Процентное соотношение изменения апикальной кривизны после применения PathFile™ и ручных стальных инструментов. Лучшие результаты в группе PathFile™ при применении как опытным врачом, так и неопытным пользователем. Адаптировано из Berutti и соавт.40 PathFile™, опытный врач. PathFile™, неопытный пользователь. К-файлы, опытный врач. К-файлы, неопытный пользователь.
Во второй части исследования Berutti и соавт.,34 проанализировав частоту изменения хода канала (дислокации апикального отверстия и создания уступов) в апикальной трети, сообщает о значительно более высокой частоте отклонений в группах, где применялись стальные К-файламы (p<0.001) с худшими результатами у неопытных пользователей (Рис. 6).
Рис. 6. Процент изменения хода корневого канала (дислокация апикального отверстия и формирование уступов). Значительно меньшее количество изменений хода канала в группах, использующих PathFile™ (слева), по сравнению с группой, использующей стальные файлы (справа). Адаптировано из Berutti и соавт.40
В заключении, Berutti и соавт.34 оценивали рабочее время, необходимое для предварительного расширения в зависимости от типа используемого инструмента и наличия клинического опыта у врача. Результаты показали значительно меньшее рабочее время в группах, где использовались инструменты PathFile™ (p<0.001) при отсутствии существенных различий между опытными врачами и неопытными пользователями (p<0.05) (Рис. 7).
Рис. 7. Рабочее время в соответствии с типом используемого инструмента и клиническим опытом врача. Лучшие результаты в группах, использующих PathFile™, при отсутствии значительных различий между опытными и неопытными пользователями. Адаптировано из Berutti и соавт.40 PathFile™, опытный врач. PathFile™, неопытный пользователь. К-файлы, опытный врач. К-файлы, неопытный пользователь.
Рис. 8. (A-D): 4 клинических случая моляров верхней и нижней челюсти с сильно искривленными корневыми каналами, где предварительное расширение и создание «ковровой дорожки» проводилось с использованием PathFile™.
Результаты исследований Berutti и соавт.40 продемонстрировали, что инструменты PathFile™ способны проводить предварительное расширение корневого канала и создавать «ковровую дорожку» значительно быстрее, чем стальные К-файлы, при этом уменьшая риск развития осложнений (дислокации апикального отверстия и создания уступов), а также позволяют менее опытному пользователю достичь результатов, сходных с таковыми у опытного эндодонтиста.
Результаты исследования Berutti согласовываются с предварительными клиническими оценками врачей–стоматологов, тестирующих инструменты более 6 мес и подтвердивших, что инструменты PathFile™ показали свою высокую эффективность при обработке корневых каналов с выраженной кривизной, позволяя создать ровную ковровую дорожку без изменения хода корневого канала даже в случаях методологических ошибок (неправильного определения рабочей длины). Если большее количество клинических и научных исследований подтвердят эти предварительные результаты, то не останется сомнений в том, что PathFile™ будут являться очень интересным инновационным продуктом для проведения начального этапа эндодонтического лечения.
Литература.
1. Bishop K, Dummer PM. A comparison of stainless steel Flexofiles and nickel-titanium NiTi Flex files during the shaping of simulated canals. Int Endod J 1997;30:25–34.
2. Thompson SA, Dummer PMH. Shaping ability of ProFile .04 taper series 29 rotary nickel-titanium instruments in simulated canals: part 1. Int Endod J 1997;30:1–7.
3. Thompson SA, Dummer PMH. Shaping ability of Hero 642 rotary nickel- titanium instruments in simulated root canals: part 1. Int Endod J 2000;33: 248 –54.
4. Garip Y, Gunday M. The use of computed tomography when comparing nickel-titanium and stainless steel files during preparation of simulated curved canals. Int Endod J 2001; 34:452-457
5. Schäfer E, Lohmann D. Efficiency of rotary nickel-titanium FlexMaster instruments compared with stainless steel hand K-Flexofile: part 1. Shaping ability in simulated curved canals. Int Endod J 2002;35:505–13.
6. Schäfer E, Florek H. Efficiency of rotary nickel-titanium K3 instruments compared with stainless-steel hand KFlexofile. Part 1. Shaping ability in simulated curved canals. Int Endod J 2003;36:199 –207.
7. Esposito PT, Cunningham CJ. A comparison of canal preparation with nickel-titanium and stainless steel instruments. J Endod 1995; 21:173-176
8. Gambill JM, Alder M Del Rio CE. Comparison of nickel-titanium and stainless steel hand file instrumentation using computed tomography. J Endod 1996; 22:369-375.
9. Schäfer E, Lohmann D. Efficiency of rotary nickel-titanium FlexMaster instruments compared with stainless steel hand K-Flexofile, part 2: cleaning effectiveness and instrumentation results in severely curved root canals of extracted teeth. Int Endod J 2002;35:514 –21.
10.Schäfer E, Schlingemann R. Efficiency of rotary nickel-titanium K3 instruments compared with stainless steel hand K-Flexofile, part 2: cleaning effectiveness and instrumentation results in severely curved root canals of extracted teeth. Int Endod J 2003;36:208 –17.
11.Weiger R, Brückner M, ElAyouti A, Löst C. Preparation of curved canals with rotary FlexMaster instruments compared to Lightspeed instruments and hand files. Int Endod J 2003;36:483–90.
12.Davis RD, Marshall JG, Baumgartner JC. Effect of early coronal flaring on working length change in curved canals using rotary nickel-titanium versus stainless steel instruments. J Endod 2003;28:438–42.
13.Taşdemir T, Aydemir H, Inan U, Ünal O. Canal preparation with Hero 642 rotary NiTi instruments compared with stainless steel hand K-file using computed tomography. Int Endod J 2005;38:402–408.
14.Pettiette MT, Metzger Z, Phillips C, Trope M. Endodontic complications of root canal therapy performed by dental students with stainless-steel K-files and nickel-titanium hand files. J Endod 1999; 25: 230-234.
15.Pettiette MT, Delano EO, Trope M. Evaluation of success rate of endodontic treatment performed by students with stainless-steel K-files and nickel-titanium hand files. J Endod 2001; 27:124-27.
16.Schäfer E, Schulz-Bongert U, Tulus G. Comparison of Hand Stainless Steel and Nickel Titanium Rotary Instrumentation: A Clinical Study. J Endod 2004;30 (6):432-435.
17.Sonntag D, Guntermann A, Kim SK, Stachniss V. Root canal shaping with manual stainless steel files and rotary NiTi files performed by students. Int Endod J, 2003; 36: 246-255.
18.Suter B, Lussi A, Sequeira P. Probability of removing fractured instruments from root canals. Int Endod J 2005; 38:112-123.
19.Sattapan B, Palamara JEA, Messer HH. Torque during canal instrumentation using rotary nickel-titanium files. J Endod 2000;26:156–60.
20.Turpin YL,Chagneau F,Vulcain JM: Impact of two theoretical cross-sections on torsional and bending stresses of nickel-titanium root canal instrument models. J Endod 2000; 26(7):414-417.
21.-Turpin YL et Al : Impact of torsional and bending inertia on root canal instruments. J Endod 2001; 27(5): 333-336.
22.Yared GM, Bou Dagher FE, Machtou P. Influence of rotational speed,torque, and operator’s proficiency on ProFile failures. Int Endod J 2001;34:47–53.
23.-Berutti E,Chiandussi G,Gaviglio I, Ibba A: Comparative analysis of torsional and bending stresses in two mathematical models of nickel titanium rotary instruments: ProTaper versus ProFile. J Endodon 2003; 1(29):15-19
24.Alapati SB, Brantley WA, Svec TA, Powers JM, Nusstein JM, Daehn GS. SEM observations of nickel-titanium rotary endodontic instruments that fractured during clinical Use. J.Endod 2005 31(1):40-43
25.Cheung GS, Peng B, Bian Z, Shen Y, Darvell BW. Defects in ProTaper S1 instruments after clinical use: fractographic examination. Int Endod J 2005 38(11): 802-809.
26. Pruett JP, Clement DJ, Carnes DL. Cyclic fatigue testing of nickel titanium endodontic instruments. J Endodon 1997; 23:77–85.
27.Peters OA. Current challenges and concepts in the preparation of root canal systems: a review. J Endod 2004; 30(6): 559-567.
28.Berutti E, Cantatore G. Rotary instruments in Nickel Titanium. In: Castellucci A. Endodontics Vol.1. Ed. Il Tridente Florence 2006: 518-547.
29.Roland DD, Andelin WE, Browning DF, Hsu G-HR, Torabinejad M. The effect of preflaring on the rates of separation for 0.04 taper nickel titanium rotary instruments. J Endod 2002; 28: 543-545.
30.Peters OA, Peters CI, Schonenberger K, Barbakow F. ProTaper rotary root canal preparation: assessment of torque and force in relation to canal anatomy. Int Endod J 2003; 36: 93-99.
31.Blum JY, Machtou P, Ruddle C, Micaleff JP. Analysis of mechanical preparation in extracted teeth using ProTaper rotary instruments: value of the safety quotient. J Endodon 2003; 29: 567-575.
32.Berutti E, Negro AR, Lendini M, Pasqualini D. Influence of Manual Preflaring and Torque on Failure Rate of ProTaper Rotary Instruments. J Endod 2004; 30 (4): 228-230.
33.Varela Patino P, Biedma B, Rodriguez CL, Cantatore G, Bahillo JC. The Influence of Manual Glide Path on the Separation Rate of NiTi Rotary Instruments. J Endodon 2005; 31 (2):114-116.
34.Berutti E, Cantatore G, Castellucci A: A preliminar investigation on rotary NiTi instruments for mechanical glidepath. 2008; in press.