Cílem této studie bylo prozkoumat vliv reciprokačního pohybu a OTR pohybu (Optimal Torque Reverse = kombinace rotačního a reciprokačního pohybu) na zlomení kořenového nástroje při cyklickém únavovém testu a při preparaci umělých kanálků v pryskyřičných bločcích, kde musí nástroj kromě opracování zakřiveného kanálku tento kanálek také rozšířit. Při testu byly použity tyto kořenové nástroje: Reciproc Blue R25 (VDW, Mnichov, Německo) a Endostar E3 Azure 25/.06 (Poldent, Varšava, Polsko). Kořenové nástroje Reciproc Blue R25 jsou tepelně ošetřené nikltitanové nástroje a mají jmenovitou velikost 0,25 mm na hrotu a zúžení 0,08 mm/mm v prvních 3 mm od hrotu. Nástroje mají průřez ve tvaru písmene S. Jedná se o kořenové nástroje řezající doleva, navržené pro práci v reciprokačním režimu pohybu.

Kořenové nástroje Endostar E3 Azure jsou tepelně ošetřené nikltitanové nástroje a mají jmenovitou velikost 0,25 mm na hrotu a konstantní zúžení 0,06 mm/mm. Také mají průřez ve tvaru písmene S. Jedná se o kořenové nástroje řezající doprava, navržené pro práci v rotačním, reciprokačním a kombinovaném OTR režimu pohybu.¹³

Oba nástroje (Reciproc Blue a E3 Azure) podstupují po výrobě složitá patentovaná ošetření formou ohřevu a ochlazování, která vedou na povrchu nástroje ke vzniku viditelné vrstvy oxidu titaničitého charakteristické modré barvy. Toto ošetření mění přechodové teploty mezi martenzitickou a austenitickou fází, což podle prohlášení výrobců vede k výborným mechanickým vlastnostem těchto NiTi nástrojů.

Reciprokační pohyb pro preparaci kořenových kanálků navrhl v roce 2008 prof. G. Yared (Kanada).¹⁴ K reciprokačnímu pohybu dochází, když kořenový nástroj provádí rotaci střídavě částečně ve směru hodinových ručiček a částečně proti směru hodinových ručiček. Tato částečná rotace je uváděna ve stupních, například 180 ° ve směru hodinových ručiček a 90 ° proti směru hodinových ručiček, což znamená, že se kořenový nástroj pohybuje střídavě o půl otáčky ve směru hodinových ručiček a o čtvrt otáčky proti směru hodinových ručiček. Aby tedy kořenový nástroj udělal celou otáčku (o 360 °), potřebuje na to 4 cykly ve směru hodinových ručiček a proti směru hodinových ručiček. Bylo prokázáno, že při použití reciprokačního pohybu se prodlužuje životnost NiTi nástrojů.¹⁵ Doporučený reciprokační pohyb pro kořenový nástroj Reciproc Blue R25 je 150 ° proti směru hodinových ručiček a pak 30 ° ve směru hodinových ručiček při rychlosti 300 ot./min.¹⁶

OTR pohyb byl patentován v roce 2015 společností J. Morita (Kyoto, Japonsko). Tento nový pohyb byl zaveden s cílem využít StomaTeam 2 | 2020 29 odborná sdělení výhod reciprokačního pohybu a minimalizovat jeho nevýhody, jako je zvýšený posun detritu směrem k apexu.¹⁷ OTR pohyb kombinuje rotační pohyb s reciprokačním. Když se kořenový nástroj vloží do kanálku, rotuje (360 ° ve směru hodinových ručiček), jakmile je síla působící na kořenový nástroj příliš velká, nástroj změní směr rotace a pohybuje se 90 ° proti směru hodinových ručiček a pak pokračuje (řeže) 180 ° v rotaci ve směru hodinových ručiček. Během této poloviční rotace v řezném směru vypočítají senzory násadce sílu působící na kořenový nástroj. Je-li tato síla příliš velká, kořenový nástroj opět automaticky změní směr rotace (90 ° proti směru hodinových ručiček) a dále bude rotovat 180 ° ve směru hodinových ručiček a mikromotor opět vypočte působící sílu. Je-li tedy síla působící na kořenový nástroj konstantně příliš velká, kořenový nástroj provede reciprokační pohyb (180 ° ve směru hodinových ručiček a 90 ° proti směru hodinových ručiček). Je-li síla působící na kořenový nástroj malá, nástroj konstantně rotuje ve směru hodinových ručiček.¹⁸ Můžeme nastavit 5 úrovní točivého momentu, který aktivuje reciprokační pohyb v režimu OTR pohybu: 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 a 1 Ncm. Čím menší točivý moment nastavíme, tím častěji pracuje kořenový nástroj v reciprokačním pohybu (90 ° proti směru hodinových ručiček a 180 ° ve směru hodinových ručiček). Stejně jako E3 Azure, mohou v režimu OTR pohybu pracovat všechny ostatní kořenové nástroje.

Materiály a metody

Při testu byly použity následující kořenové nástroje: čtyřicet nových nástrojů Reciproc Blue R25 s velikostí hrotu 0,25 mm a průběžným zúžením (0,08 u hrotu po 0,04 u dříku) a čtyřicet nových nástrojů E3 Azure s velikostí hrotu 0,25 mm a konstantním zúžením 0,06. Všechny použité nástroje měly délku 25 mm. Kořenové nástroje byly zkontrolovány pod stereomikroskopem Leica M50 (Leica Camera AG, Wetzlar, Německo) při 20násobném zvětšení. Nebyly u nich zjištěny žádné defekty ani deformace, takže všechny kořenové nástroje byly podrobeny této studii. Studie sestávala ze dvou částí: první spočívala v testu odolnosti vůči cyklické únavě, druhá v preparaci pryskyřičných bločků.

Test odolnosti vůči cyklické únavě

Pro tento test bylo použito 20 kořenových nástrojů Reciproc Blue R25 a dvacet E3 Azure. Celkem 40 nástrojů bylo náhodně rozděleno do čtyř skupin (každá skupina obsahovala 10 nástrojů stejné značky) (n = 10) podle testovaného pohybu:

Skupina 1: Reciproc Blue R25 při kontinuální rotaci proti směru hodinových ručiček, 300 ot./min., točivý moment 2 Ncm

Skupina 2: Reciproc Blue R25 při reciprokačním pohybu (program „Reciproc All“)

Skupina 3: E3 Azure při kontinuální rotaci ve směru hodinových ručiček, 300 ot./min., točivý moment 2 Ncm

Skupina 4: E3 Azure při reciprokačním pohybu OTR, aktivační točivý moment reciprokačního pohybu byl nastaven na nejnižší úroveň (0,2 Ncm), takže kořenový nástroj v umělém kanálku pracoval konstantně v reciprokačním pohybu 180 ° ve směru hodinových ručiček a 90 ° proti směru hodinových ručiček, rychlost 300 ot./min.

Kořenové nástroje byly testovány na uzpůsobeném zařízení s umělými kanálky z nerezové oceli (obr. 1). Zařízení bylo vyrobeno podle pokynů popsaných Plotinoem a kol. v roce 2010.^{19, 20} Umělý kanálek byl dlouhý 16 mm s úhlem zakřivení 90 ° a poloměrem zakřivení 2,5 mm (obr. 2). Nástroje byly k rotaci poháněny dvěma elektrickými mikromotory v závislosti na použitém pohybu. U skupiny 1, 3 a 4 byl použit endodontický mikromotor Endostar Provider (J. Morita, Kyoto, Japonsko), u skupiny 2 byl použit endodontický mikromotor VDW.Silver Reciproc (VDW, Mnichov, Německo). Z důvodu snížení tření mezi nástroji a stěnami umělého kanálku byl před použitím každého kořenového nástroje do umělého kanálku aplikován syntetický olej WD-40 (WD-40 Company, San Diego, CA, USA). Nástroje se volně pohybovaly v rotačním/reciprokačním režimu uvnitř simulovaného kanálku, dokud se nezlomily. Čas do zlomení byl měřen (v sekundách) pomocí digitálních stopek Junsd JS-307 (Shenzhen JUNSD Industry Co., Shenzhen, Čína). Dále byl každý zlomený nástroj změřen digitálním posuvným mikroměřítkem Magnusson (Londýn, Velká Británie) (obr. 3) s přesností na 0,02 mm, aby se zkontrolovalo, zda byl každý kořenový nástroj umístěn v kanálku do stejné hloubky (obr. 4).

• 

  Na míru vyrobené zařízení s umělými kanálky z nerezové oceli pro testování cyklické únavy

• 

  Umělý kanálek použitý v této studii: 16 mm dlouhý s úhlem zakřivení 90 ° a poloměrem zakřivení 2,5 mm

• 

  Posuvné mikroměřítko pro měření zlomených nástrojů

• 

  Umístění kořenových nástrojů v umělém kanálku: vlevo Reciproc Blue R25, vpravo E3 Azure

• 

  Endo Training Block (endodontický zkušební bloček) (VDW, Mnichov, Německo) s umělým kanálkem dlouhým 18,5 mm a zakřivením 55 ° v apikální oblasti

• 

  Čas do zlomení v sekundách: červená barva – Reciproc Blue (kontinuální rotace versus reciprokační pohyb), modrá barva – E3 Azure (kontinuální rotace versus reciprokační pohyb OTR)

• 

  Průměrný počet preparovaných bločků: červená barva – Reciproc Blue (kontinuální rotace versus reciprokační pohyb), modrá barva – E3 Azure (kontinuální rotace versus reciprokační pohyb OTR)

• 

  Pomocí reciprokačního pohybu můžeme preparovat více kanálků, než dojde k zalomení kořenového nástroje

Příprava pryskyřičných bločků

Pro tento test bylo použito 20 kořenových nástrojů Reciproc Blue R25 a 20 nástrojů E3 Azure. Celkem 40 nástrojů bylo náhodně rozděleno do čtyř skupin (každá skupina obsahovala 10 nástrojů stejné značky) (n = 10) podle typu pohybu použitého v každém z pryskyřičných bločků:

Skupina 1: Reciproc Blue R25 při kontinuální rotaci proti směru hodinových ručiček, 300 ot./min., točivý moment 2 Ncm

Skupina 2: Reciproc Blue R25 při reciprokačním pohybu (program „Reciproc All“)

Skupina 3: E3 Azure při kontinuální rotaci ve směru hodinových ručiček, 300 ot./min., točivý moment 2 Ncm

Skupina 4: E3 Azure při reciprokačním pohybu OTR, aktivační točivý moment reciprokačního pohybu byl nastaven na nejnižší úroveň (0,2 Ncm), takže kořenový nástroj v umělém kanálku pracoval konstantně v reciprokačním pohybu 180 ° ve směru hodinových ručiček a 90 ° proti směru hodinových ručiček, rychlost 300 ot./min.

Testy se prováděly na pryskyřičných bločcích Endo Training Blocks (VDW, Mnichov, Německo) obsahujících umělý kanálek dlouhý 18,5 mm s 55° zakřivením v apikální oblasti (obr. 5). Každý kořenový nástroj byl použit k preparaci kanálků v pryskyřičných bločcích, až došlo k jeho zlomení. Byl zaznamenán počet bločků preparovaných každým nástrojem, než došlo k jeho zlomení, a to včetně bločku, ve kterém ke zlomení došlo. Výsledky byly zaznamenány jako celkový počet bločků, v nichž kořenový nástroj pracoval (všechny bločky preparované před zlomením plus bloček, ve kterém došlo ke zlomení).

Všechny kanálky byly preparovány pouze jedním uživatelem (autor výzkumu). K irigaci byla používána destilovaná voda. Bločky byly instalovány v držáku, aby byla zajištěna jejich stabilita během preparace kanálků. Nejprve byla pomocí nástroje K-fi le velikosti 10 (Poldent, Varšava, Polsko) zajištěna průchodnost kanálku. Kořenový nástroj byl vložen do kanálku tak hluboko, až byl viditelný ve foramen apicale. Dále byl kanálek rozšiřován v pracovní délce 18 mm na velikost 20/.02 pomocí kořenového nástroje Endostar NT2 (Poldent, Varšava, Polsko). Cílem bylo standardizovat kanálky v bločcích tak, aby kořenové nástroje pracovaly v kanálcích se stejnou počáteční velikostí. Pak byla zahájena řádná preparace kanálku. Pomocí kořenového nástroje Reciproc Blue nebo E3 Azure byly provedeny čtyři cykly, včetně tří ťukavých pohybů v apikálním směru. Během čtvrtého cyklu bylo dosaženo pracovní délky 18 mm. Mezi každým cyklem byl kanálek irigován destilovanou vodou ze stříkačky s kanylou s postranním vývodem, dále byl vkládán nástroj K-fi le velikosti 10, až byl hrot kořenového nástroje vidět v apexu (průchodnost) a kanálek byl znovu irigován destilovanou vodou. Mezi jednotlivými cykly byly břity kořenového nástroje očišťovány houbičkou. Po dosažení pracovní délky byl kanálek považován za preparovaný a práce se stejným kořenovým nástrojem pokračovala v dalších bločcích, dokud nedošlo ke zlomení nástroje. U každého kořenového nástroje ze všech čtyř skupin byl zaznamenán počet preparovaných bločků (včetně bločků, u kterých došlo ke zlomení).

Statistická analýza

Statistická analýza byla provedena pomocí IBM SPSS Statistics 25. Za účelem kontroly statisticky významných rozdílů mezi skupinami byl proveden Kruskal-Wallisův test. Pokud se objevily statisticky významné rozdíly, byl post-hoc použit Games-Howellův test. Tento postup pomohl zjistit, mezi kterými skupinami se skutečně objevily statisticky významné rozdíly. Výběr byl proveden na základě rozporuplné homogenity u srovnávaných skupin. Hodnota p < 0,05 byla považována za statisticky významnou.

Výsledky

Test odolnosti vůči cyklické únavě
Průměry a standardní odchylky hodnot času do zlomení (v sekundách) testovaných skupin jsou zaznamenány v Tabulce 1. Analýza ukázala statisticky významné rozdíly mezi všemi čtyřmi testovanými skupinami (p < 0,001). Skupina 4 (E3 Azure 25/.06, reciprokační pohyb OTR) získala ve srovnání se zbývajícími třemi skupinami nejvyšší výsledky. Skupina 1 (Reciproc Blue R25, kontinuální rotace proti směru hodinových ručiček) získala nejnižší výsledky. Pokud jde o porovnání typu pohybu (kontinuální rotace versus reciprokační pohyb) ve vztahu k času zlomení stejného typu kořenových nástrojů (Skupina 1 versus Skupina 2; Skupina 3 versus Skupina 4), objevil se statisticky významný delší čas do zlomení u reciprokačního pohybu a kořenových nástrojů Reciproc a u reciprokačního pohybu OTR (p < 0,001) (obr. 6). Průměry a standardní odchylky v délce zlomených částí nástrojů (v mm) jsou zaznamenány v Tabulce 1. Analýza neprokázala statisticky významné rozdíly v délce zlomených částí nástrojů (p > 0,05).

Preparace pryskyřičných bločků
Průměry a standardní odchylky v čísle bločku, ve kterém došlo ke zlomení kořenového nástroje u všech testovaných skupin, jsou zaznamenány v Tabulce 2. U všech skupin byly při vzájemném porovnání (p < 0,001) patrny statisticky významné rozdíly, s výjimkou porovnání Skupiny 2 (Reciproc Blue R25, reciprokační pohyb) se Skupinou 3 (E3 Azure 25/.06, kontinuální rotace ve směru hodinových ručiček). Průměrné číslo bločku u Skupiny 4 (E3 Azure 25/.06, reciprokační pohyb OTR) se ukázalo být ve srovnání se zbývajícími skupinami nejvyšší. Opačná situace nastala u Skupiny 1 (Reciproc Blue 25, kontinuální rotace proti směru hodinových ručiček), která dosáhla nejnižší průměrné hodnoty z analyzovaných nástrojů. Pokud jde o vyhodnocení vlivu typu pohybu (kontinuální rotace versus reciprokační pohyb) na počet preparovaných bločků do zlomení kořenového nástroje (Skupina 1 versus Skupina 2; Skupina 3 versus Skupina 4), dochází ke statisticky významnému nárůstu v počtu preparovaných bločků u obou reciprokačních pohybů: jde tedy o kořenové nástroje Reciproc a pohyb OTR (p < 0,001) (obr. 7).

Diskuze

Studie prokázala větší životnost NiTi rotačních kořenových nástrojů pracujících ve dvou typech reciprokačních pohybů. Oba reciprokační pohyby: jeden vlastní kořenovým nástrojům Reciproc Blue R25 a pohyb OTR u kořenových nástrojů E3 Azure při testu odolnosti vůči cyklické únavě prodloužily čas do zlomení a zvýšily počet kanálků preparovaných v pryskyřičných bločcích před zlomením.

Test odolnosti vůči cyklické únavě se provádí za účelem porovnání odolnosti vůči únavě konkrétních kořenových nástrojů, které se liší svým designem, například průřezem, tepelným ošetřením (nebo neošetřením) nebo různými výrobními procesy.^{21, 22, 23} Tato studie se soustředila na vliv typu pohybu na odolnost vůči únavě. Záměrem autora nebylo srovnávat Reciproc Blue R25 s E3 Azure při testu odolnosti vůči cyklické únavě, protože srovnání těchto dvou kořenových nástrojů by bylo nespolehlivé vzhledem k jejich odlišné šířce v místě zlomení (zhruba 4 mm od apexu). Tyto kořenové nástroje mají v prvních několika milimetrech od hrotu různé zúžení. Reciproc Blue R25 má zúžení .08 na prvních 3 mm od hrotu, a proto jeho šířka ve třetím milimetru odpovídá 0,49 mm, E3 Azure konstantní zúžení .06 a jeho šířka ve třetím milimetru odpovídá 0,43 mm. Kořenový nástroj E3 Azure dosahuje ve čtvrtém milimetru od hrotu šířky 0,49 mm. Autor této studie neznal přesné údaje uvedené v literatuře ohledně zúžení Reciproc Blue R25 nad třetím milimetrem, ale jeho šířka ve čtvrtém milimetru od hrotu je jistě větší než 0,49 mm, protože to je šířka tohoto kořenového nástroje ve třetím milimetru od hrotu. Jak zjistila studie Haikela a kol.²⁴, Gambariniho²⁵ a Plotinoa a kol.²⁶, zvětšení průřezu díky většímu zúžení nebo velikosti kořenového nástroje vede ke snížení odolnosti vůči cyklické únavě. Srovnání dvou kořenových nástrojů podobného designu a tepelného ošetření, ale různého zúžení proto nebyla účelem této studie. U všech testovaných nástrojů nebyl statisticky významný rozdíl v průměrných délkách zlomených částí. Každý kořenový nástroj se zlomil zhruba 4 mm od hrotu, což znamená, že všechny byly v umělém kanálku umístěny správně.

Pryskyřičné bločky byly při studii použity proto, aby bylo možno určit počet kanálků, které byly preparovány do zlomení nástroje. Studie na extrahovaných zubech by měla vyšší klinickou hodnotu. Bylo by však obtížné, ne-li dokonce nemožné, najít kanálky, které by měly stejnou opakující se anatomii. V pryskyřičných bločcích byly kanálky identické, měly stejnou délku, šířku, zúžení, míru a poloměr zakřivení. V důsledku toho byly kořenové nástroje použity za stejných podmínek. Materiál pryskyřičných bločků samozřejmě nemá stejné mechanické vlastnosti jako kořenový dentin. Tvrdost pryskyřičných bločků podle Knoopa (22 kg/mm²) je menší než u dentinu obklopujícího dřeňovou dutinu zubu (30 kg/mm²).^{27, 28} Výsledky dosažené v pryskyřičných bločcích proto nelze přímo přenést na klinickou práci. Počet kanálků preparovaných v pryskyřičných bločcích uvedený ke každému kořenovému nástroji v této studii nelze považovat za odpovídající počet kanálků, které lze pomocí těchto kořenových nástrojů preparovat in vivo.

Studie, která je podkladem tohoto článku sestávala ze dvou částí: z testu odolnosti vůči cyklické únavě a preparace v pryskyřičných bločcích. Cílem bylo ověřit vliv reciprokačního pohybu na životnost kořenových nástrojů při únavovém testu a v podmínkách, za nichž kořenový nástroj pracuje v zakřivených kanálcích a je vystaven torznímu napětí v důsledku rozšiřování kanálku (test na pryskyřičných bločcích, které simulovaly podmínky, v nichž kořenový nástroj pracuje při endodontickém ošetření). Podle systematického přehledu studií in vitro zpracovaného Ahnem a kol.¹⁵ reciprokační pohyb ve většině studií zvyšuje odolnost kořenového nástroje vůči únavě, na rozdíl od kontinuální rotace. Existuje jen několik málo studií, které ověřovaly vliv reciprokačního pohybu na životnost kořenových nástrojů a současně se zabývaly únavovým mechanismem a torzním napětím. Výsledky této studie ukazují, že reciprokační pohyb během preparace kanálků snižuje riziko zalomení kořenového nástroje v kanálku (obr. 8).

V této studii byl zkoumán pohyb OTR, protože se jedná v endodoncii o nový typ pohybu a existuje jen velmi málo studií zabývajících se vlivem tohoto pohybu na cyklickou únavu.^{29, 30} Také doposud nebyl zkoumán vliv pohybu OTR na zlomení kořenového nástroje při preparaci kanálku. Na základě této studie lze vyvodit, že reciprokační pohyb OTR prodlužuje dobu do zlomení kořenového nástroje, a než dojde k jeho zlomení umožňuje preparaci většího počtu kanálků.

Závěry

V rámci omezení této studie bylo prokázáno, že oba reciprokační pohyby, jeden vlastní pro kořenové nástroje Reciproc a reciprokační pohyb OTR, podstatně zvyšují odolnost testovaných kořenových nástrojů vůči cyklické únavě ve srovnání s kontinuální rotací. Taktéž počet pryskyřičných bločků preparovaných do zlomení kořenového nástroje byl při použití obou reciprokačních pohybů podstatně větší.

Informace o autorech: zobrazit skrýt

Sławomir Gabryś, DDS; Polsko

studium stomatologie absolvoval na Lékařské fakultě Jagellonské univerzity v Krakově (Polsko). Je členem Polské endodontické asociace (PEA), Evropské endodontické společnosti a hlavním členem skupiny Dental Master Group. Od roku 2011 spolupracuje s výzkumným oddělením PEA. Osm let vede, spolu se společností Poldent, autorský postgraduální endodontický program „Endo Academy“.