Una evaluación multimétodo de un nuevo sistema de limas rotatorias de níquel-titanio tratadas térmicamente y personalizadas

Resumen

Este estudio tuvo como objetivo comparar tres sistemas rotatorios endodónticos. Se analizaron los nuevos instrumentos Genius Proflex (25/0.04), Vortex Blue (25/0.04) y TruNatomy (26/0.04v) (n = 41 por grupo) en cuanto a diseño, metalurgia y rendimiento mecánico, mientras que la capacidad de conformación (paredes del canal sin tocar, volumen de dentina removida y restos de tejido duro) se probó en 36 canales radiculares anatómicamente emparejados de molares mandibulares. Los resultados se compararon utilizando ANOVA de un solo sentido, pruebas post hoc de Tukey y Kruskal-Wallis, con un nivel de significancia establecido en 5%. Todos los instrumentos mostraron secciones transversales simétricas, con hojas asimétricas, sin tierras radiales, sin defectos mayores y casi relaciones equiatómicas de níquel-titanio. Se notaron diferencias en el número de hojas, ángulos helicoidales, diseño de sección transversal y geometría de la punta. Los instrumentos Genius Proflex y TruNatomy tuvieron las temperaturas de inicio y final de fase R más altas y bajas, así como el tiempo y ciclos hasta la fractura más altos y bajos (p < 0.05), respectivamente. El TruNatomy tuvo la mayor flexibilidad (p < 0.05), mientras que no se observaron diferencias entre el Genius Proflex y el Vortex Blue (p > 0.05). No se observaron diferencias entre los sistemas probados en cuanto al par máximo, ángulo de rotación antes de la fractura y capacidad de conformación (p > 0.05). Los instrumentos mostraron similitudes y diferencias en su diseño, metalurgia y propiedades mecánicas. Sin embargo, su capacidad de conformación fue similar, sin errores clínicamente significativos. Comprender estas características puede ayudar a los clínicos a tomar decisiones sobre qué instrumento elegir para una situación clínica particular.

Introducción

La tecnología detrás de la metalurgia de aleaciones de níquel-titanio (NiTi) permitió el desarrollo de nuevos instrumentos endodónticos rotatorios con una variedad de diseños y una eficiencia y seguridad mejoradas, con el objetivo de reducir los accidentes iatrogénicos, como la desviación o perforación. Actualmente, los procedimientos de conformación utilizando instrumentos rotatorios de NiTi son más predecibles y más fáciles en comparación con la preparación manual con instrumentos de acero inoxidable. Las aleaciones de NiTi utilizadas para producir instrumentos endodónticos tienen una relación casi equiatómica de elementos de níquel y titanio y pueden tener tres fases microestructurales, a saber, austenita, fase R y martensita, responsables de su comportamiento mecánico. La aleación de NiTi superelástica convencional tiene una estructura de austenita predominante tanto a temperatura ambiente (20˚C) como a temperatura corporal (37˚C), y por esta razón, es relativamente rígida, dura y tiene flexibilidad limitada. Para superar esta limitación, se han desarrollado nuevos procesos de fabricación utilizando tratamiento térmico para producir instrumentos endodónticos de NiTi con mayores cantidades de la fase martensita estable. En su forma martensita, la aleación de NiTi es blanda, dúctil y puede deformarse fácilmente, mientras que la transformación de fase R aparece comúnmente como una fase intermedia en la mayoría de los alambres de NiTi disponibles comercialmente. En comparación con los instrumentos austeníticos, se ha informado que los instrumentos de NiTi tratados térmicamente tienen una mayor resistencia a la fatiga cíclica, resistencia y flexibilidad, presentando cargas de flexión más bajas en las pruebas de flexión.

En la última década, las propiedades optimizadas de los instrumentos de NiTi tratados térmicamente llevaron a las empresas a lanzar varios nuevos sistemas rotatorios al mercado. Vortex Blue (Dentsply Sirona, Baillagues, Suiza) se introdujo en 2011, y el tratamiento térmico propietario mejoró sus propiedades mecánicas en comparación con su predecesor, fabricado con aleación M-Wire. Los instrumentos rotatorios TruNatomy tratados térmicamente (Dentsply Sirona, Ballaigues, Suiza) tienen un cono variable con un diseño de sección transversal de paralelogramo descentrado, y los estudios han informado sobre su capacidad para preservar la dentina radicular durante la preparación mecánica del conducto radicular. Genius Proflex (Medidenta, Las Vegas, NV, EE. UU.) es un sistema rotatorio de múltiples archivos recientemente lanzado, compuesto por instrumentos con diferentes secciones transversales y sometidos a distintos tratamientos térmicos, resultando en cuchillas activas de diferentes colores (purpúreo, azulado y amarillento), con el objetivo de asegurar un equilibrio entre flexibilidad y resistencia, dependiendo de la masa metálica de cada instrumento en la serie (https://bit.ly/3rgSqEH (consultado el 25 de mayo de 2022)). Hasta ahora, no hay evidencia científica disponible que respalde su eficiencia o seguridad. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue, utilizando un enfoque multimétodo, evaluar el diseño, la metalurgia, el rendimiento mecánico y la capacidad de conformación de los instrumentos rotatorios Vortex Blue, TruNatomy y Genius Proflex. La hipótesis nula a ser probada en la presente investigación era que no habría diferencias entre estos instrumentos en cuanto a las propiedades evaluadas.

Materiales y Métodos

Nuevos instrumentos de NiTi de 25 mm (n = 123) de 3 sistemas rotatorios (41 por grupo; Genius Proflex (25/0.04), TruNatomy (26/0.04v) y Vortex Blue (25/0.04)) (Figura 1) fueron comparados en relación con el diseño, características metalúrgicas y comportamiento mecánico. Además, se emplearon 48 instrumentos (16 por grupo) para probar la capacidad de conformación de cada sistema en conductos radiculares de molares mandibulares extraídos. Los instrumentos fueron examinados previamente bajo un estereomicroscopio (×13.6 de aumento; Opmi Pico, Carl Zeiss Surgical, Oberkochen, Alemania) en busca de defectos que los excluyeran de ser probados, pero ninguno fue excluido.

Diseño de Instrumentos

Se evaluó el número de hojas activas (en unidades) y los ángulos helicoidales (en grados) en las 6 flautas más coronales de 6 archivos endodónticos seleccionados al azar de cada sistema bajo estereomicroscopía (×13.6 de aumento; Opmi Pico) utilizando el software ImageJ v1.50e (Laboratorio de Instrumentación Óptica y Computacional, Madison, WI, EE. UU.). Estos mismos instrumentos fueron posteriormente imagenados en un microscopio electrónico de barrido convencional (Hitachi S-2400, Hitachi, Tokio, Japón) a diferentes aumentos (×100 y ×500) para evaluar su diseño de hoja (terrenos radiales y simetría), forma de sección transversal, geometría de la punta (activa o no activa) y acabado superficial.

Caracterización Metalúrgica

El análisis elemental semicuantitativo de 3 instrumentos de cada sistema probado se llevó a cabo para evaluar la relación de níquel y titanio, o la presencia de cualquier otro elemento, utilizando un microscopio electrónico de barrido (S-2400; Hitachi) montado con un dispositivo de espectroscopía de rayos X por dispersión de energía (EDS) (Bruker Quantax; Bruker Corporation, Billerica, MA, EE. UU.) configurado a 20 kV y 3.1 A. El análisis se realizó para cada instrumento a una distancia de 25 mm de un área de superficie de 400 µm2 utilizando un software adecuado con corrección ZAF (Systat Software Inc., San Jose, CA, EE. UU.).

El método de calorimetría diferencial de barrido (DSC) (DSC 204 F1 Phoenix; Netzsch-Gerätebau GmbH, Selb, Alemania) se utilizó para determinar las temperaturas de transformación de fase de la aleación NiTi siguiendo las directrices de la Sociedad Americana de Pruebas y Materiales. Fragmentos de 2 a 3 mm de longitud (5–10 mg), extraídos de la hoja activa coronal de 2 instrumentos de cada sistema, fueron expuestos durante 2 min a un grabado químico que consistía en una mezcla de 45% de ácido nítrico, 25% de ácido fluorhídrico y 30% de agua destilada. Luego, se montaron en una bandeja de aluminio dentro del dispositivo DSC, con una bandeja vacía como control. El ciclo térmico se realizó en una atmósfera de nitrógeno gaseoso a un ritmo de 10˚C/min con temperaturas que oscilaban entre −150˚C y 150˚C. Las temperaturas de transformación de fase se analizaron mediante el software de Análisis Térmico Netzsch Proteus (Netzsch-Gerätebau GmbH). Para cada grupo, la prueba DSC se realizó dos veces para confirmar los resultados. Los instrumentos probados incluyeron TruNatomy tamaño 26/0.04v, Vortex Blue tamaño 25/0.04, y todo el conjunto de instrumentos Genius Proflex (tamaños 25/0.06, 13/0.03, 17/0.05, 25/0.04 y 35/0.04) debido a las diferencias en su tratamiento térmico, según lo afirmado por el fabricante (https://bit.ly/38DxX6J (accedido el 25 de mayo de 2022)).

Pruebas Mecánicas

El rendimiento mecánico de los sistemas seleccionados se evaluó a través de pruebas de fatiga cíclica, resistencia torsional y pruebas de flexión. Para cada prueba, el tamaño de la muestra se calculó con un error tipo alfa de 0.05 y una potencia del 80%, basado en la mayor diferencia entre 2 sistemas después de 6 mediciones iniciales. Para el tiempo hasta la fractura (TruNatomy vs. Genius Proflex; tamaño del efecto de 217.8 ± 118.8), par máximo (TruNatomy vs. Vortex Blue; tamaño del efecto de 0.15 ± 0.22), ángulo de rotación (TruNatomy vs. Genius Proflex; tamaño del efecto de 6.2 ± 48.2), y carga máxima de flexión (TruNatomy vs. Vortex Blue; tamaño del efecto de 67.7 ± 37.2), se determinaron los tamaños finales de muestra de 6, 36, 949 y 6 instrumentos, respectivamente. A pesar de que se calcularon 36 y 949 instrumentos para el par máximo y el ángulo de rotación, se definió un tamaño final de muestra de 10 instrumentos por grupo para cada parámetro, ya que una diferencia solo identificable en un tamaño de muestra tan grande puede considerarse de poca relevancia clínica.

La prueba de fatiga cíclica se llevó a cabo en un aparato de tubo curvado de acero inoxidable no cónico (radio de 6 mm y ángulo de 86˚) utilizando glicerina como lubricante, de acuerdo con estudios previos. Los instrumentos probados se adaptaron a un micromotor de reducción 6:1 (Sirona Dental Systems GmbH, Bensheim, Alemania) y se activaron en modo estático mediante un motor controlado por torque (VDW Silver; VDW GmbH) configurado a 400 rpm y 2.0 N (Genius Proflex), 500 rpm y 1.5 N (TruNatomy), y 500 rpm y 1.0 N (Vortex Blue), según las indicaciones de los fabricantes. La prueba se realizó a temperatura ambiente (20˚C) siguiendo las directrices de la Sociedad Americana de Pruebas y Materiales respecto a la prueba de tensión de materiales NiTi superelásticos. La fractura se detectó mediante inspección auditiva y visual. El tiempo hasta la fractura se registró en segundos utilizando un cronómetro digital, y el tamaño del fragmento se midió en milímetros con un calibrador digital para control experimental. Se realizaron pruebas de resistencia torsional y de flexión de acuerdo con estándares internacionales. En la prueba torsional, los instrumentos se sujetaron a 3 mm de su punta y se giraron en el sentido de las agujas del reloj a un ritmo constante de 2 rotaciones por minuto para evaluar el torque máximo (medido en N.cm) y el ángulo de rotación (registrado en grados) antes de la fractura. En la prueba de flexión, cada instrumento se montó en el soporte de archivos del motor y se posicionó a 45˚ en relación con el suelo, mientras estaba conectado a un alambre (3 mm de su punta) conectado a una máquina de pruebas universal (Instron 3400; Instron Corporation, Canton, MA, EE. UU.). La carga máxima necesaria para un desplazamiento de 45˚ del instrumento, utilizando una carga de 20 N y 15 mm/min de velocidad constante, se registró en gramos-fuerza (gf).

Capacidad de Modelado

Después de la aprobación de este proyecto de investigación por el comité de ética local (Protocolo CE- FMDUL 13/10/20), se seleccionaron al azar 120 molares mandibulares de dos raíces con ápices completamente formados de un grupo de dientes extraídos y se escanearon inicialmente a un tamaño de píxel de 11.93 µm en un dispositivo de tomografía computarizada micro (micro-CT) (SkyScan 1173; Bruker-microCT, Kontich, Bélgica) configurado a 70 kV, 114 µA, rotación de 360˚ con pasos de 0.7˚, utilizando un filtro de aluminio de 1 mm de grosor. El primer paso en la adquisición de imágenes consistió en fijar la muestra en un soporte de muestra con cera dental para evitar movimientos durante el escaneo. Las proyecciones adquiridas se reconstruyeron en secciones transversales axiales utilizando parámetros estandarizados de suavizado, coeficiente de atenuación (0.05–0.007), endurecimiento del haz (20%) y correcciones de artefactos de anillo (NRecon v.1.6.9; Bruker-microCT). Se creó un modelo tridimensional (3D) de la anatomía interna de cada diente (CTAn v.1.14.4; Bruker-microCT) y se evaluó cualitativamente (CTVol v.2.2.1; Bruker-microCT) en cuanto a la configuración del conducto radicular. Luego, y considerando dientes con la misma longitud de trabajo desde la unión cemento-esmalte hasta el ápice, y el mismo volumen y área de superficie de los conductos mesiales y distales, se calcularon, dentro de estos dos puntos anatómicos. Basado en estos parámetros, las muestras se emparejaron anatómicamente para crear 3 grupos de 4 dientes (12 conductos por grupo) que fueron asignados al azar a un grupo experimental de acuerdo con el sistema de preparación: Genius Proflex, TruNatomy y Vortex Blue.

Después de la preparación de la cavidad de acceso, se confirmó la patencia apical con un K-file de tamaño 10 (Dentsply Sirona Endodontics) y se realizó el camino de deslizamiento utilizando un K-file de tamaño 15 (Dentsply Sirona Endodontics) hasta la longitud de trabajo (LW), establecida a 1 mm del foramen apical. En el grupo Genius Proflex, se realizó un ensanchamiento coronal con un instrumento de tamaño 25/0.06 (350 rpm, 2.5 N.cm), seguido de instrumentos de tamaños 13/0.03 (250 rpm, 1.5 N.cm) y 25/0.04 (400 rpm, 2 N.cm) hasta la LW. En el grupo TruNatomy, se utilizaron todos los instrumentos a 500 rpm y 1.5 N.cm. Después del ensanchamiento coronal con un instrumento de tamaño 20/0.08, se utilizaron instrumentos de 17/0.02v (Glider) y 26/0.04v (Prime) hasta la LW. En el grupo Vortex Blue, se utilizaron secuencialmente instrumentos de tamaños 15/0.04 (500 rpm, 0.7 N.cm), 20/0.04 (500 rpm, 0.7 N.cm) y 25/0.04 (500 rpm, 1 N.cm) hasta la LW. Luego, en todos los grupos, los canales distales se ampliaron aún más con instrumentos de tamaños 35/0.05 (grupo Genius Proflex; 400 rpm, 2.5 N.cm), 36/0.03v (grupo TruNatomy), 30/0.04 y 35/0.04 (grupo Vortex Blue; 500 rpm, 1.0 N.cm y 1.3 N.cm, respectivamente). Los instrumentos fueron activados por un motor eléctrico (VDW Silver; VDW, Múnich, Alemania) y se utilizaron en un movimiento de picoteo lento de entrada y salida de aproximadamente 3 mm de amplitud con ligera presión en dirección apical. Después de 3 movimientos de picoteo, el instrumento se retiró del canal y se limpió. Se alcanzó la LW después de 3 ondas de instrumentación. Cada instrumento se utilizó en un diente y luego se desechó. La irrigación se realizó con un total de 15 mL de NaOCl al 2.5% por canal, seguido de un enjuague final con 5 mL de EDTA al 17% (3 min) y 5 mL de agua destilada utilizando una jeringa equipada con una aguja NaviTip de 30-G (Ultradent, South Jordan, UT, EE. UU.) posicionada a 2 mm de la LW. Todos los procedimientos fueron realizados por un operador experimentado bajo magnificación (×12.5; ZEISS OPMI Pico, Jena, Alemania).

Los canales se secaron ligeramente con puntos de papel y se realizó un escaneo final y reconstrucción utilizando los parámetros mencionados anteriormente. Los conjuntos de datos antes y después de la preparación se registraron en conjunto (software 3D Slicer 4.3.1; http://www.slicer.org (accedido el 25 de mayo de 2022)) y se evaluó la capacidad de conformación midiendo 3 parámetros: el volumen de dentina removida después de la preparación (en mm3), el volumen de desechos de tejido duro creados por los protocolos de preparación (en mm3) y el porcentaje de paredes de canal no preparadas. Un examinador cegado a los protocolos de conformación realizó todos los análisis excluyendo las interconexiones de los canales y las anatomías accesorias.

Análisis Estadístico

Se utilizaron las pruebas de Shapiro–Wilk y Lilliefors para verificar la normalidad de los datos. Dependiendo de la distribución de los datos, los resultados se resumieron como valores de media (desviación estándar) o mediana (rango intercuartílico). Se realizaron pruebas ANOVA de una vía y pruebas post hoc de Tukey para comparar el ángulo de rotación, las paredes de canal no tocadas, el volumen (canal radicular, dentina removida, desechos de tejido duro) y el área superficial (canal radicular) de los canales mesiales, mientras que la prueba de Kruskal–Wallis, combinada con la prueba de Dunn, se utilizó para comparar el ángulo helicoidal, el tiempo hasta la fractura, el par máximo para fractura, la carga máxima de flexión y el volumen de dentina removida y desechos de tejido duro en el canal distal. El nivel de significancia se estableció en 5% (SPSS v25.0 para Windows; SPSS Inc., Chicago, IL, EE. UU.).

Resultados

Diseño del Instrumento

El análisis estereomicroscópico del instrumento tanto en número de hojas como en ángulos helicoidales mostró que el Vortex Blue (11 hojas; 17.8˚ (17.3–18.9˚)) tenía un ángulo helicoidal significativamente más bajo en comparación con el TruNatomy (17 hojas; 21.3˚ (19.5–22.1˚)) y el Genius (9 hojas; 21.7˚ (19.8–23.1˚)) (p < 0.05). El análisis SEM (Figura 1) reveló que todos los instrumentos tenían hojas asimétricas, sin tierras radiales, y secciones transversales simétricas, con perfiles cuadrados (TruNatomy), convexos (Vortex Blue) y en forma de S (Genius Proflex). Ninguna de las puntas pudo ser identificada como activa, y la geometría general y los ángulos de transición de la hoja variaron entre los instrumentos. Mientras que las puntas de los instrumentos TruNatomy y Vortex Blue eran planas en sus extremos, el Genius Proflex tenía una forma similar a una bala. Bajo mayor aumento, todos los instrumentos mostraron un acabado superficial similar, con un patrón de marcas paralelas creadas por el proceso de fabricación de molienda. También fue posible observar algunos desbordamientos de metal en las hojas, pero el Vortex Blue mostró más irregularidades que los demás (Figura 1).

Características Metalúrgicas

El análisis EDS/SEM reveló una relación casi equiatómica de los elementos níquel y titanio en los instrumentos Genius Proflex (1.061), TruNatomy (1.014) y Vortex Blue (1.016), sin ningún otro elemento metálico rastreable. Los análisis DCS (Figura 2A) mostraron curvas de temperatura de transformación distintas. Aunque ningún instrumento tenía características austeníticas completas a la temperatura de prueba (20˚C), Vortex Blue y TruNatomy mostraron esta característica a temperatura corporal (36˚C). Se observaron las temperaturas de inicio y final de fase R más altas (45.4˚C) y más bajas (25.9˚C y 34.6˚C y 13.5˚C) en el Genius Proflex y el TruNatomy, respectivamente (Figura 2A). El Vortex Blue tuvo la temperatura de inicio austenítica más baja (3.3˚C) y el Genius Proflex mostró la temperatura de finalización austenítica más alta (50.3˚C). Las pruebas DSC de los instrumentos Genius Proflex (Figura 2B) demostraron un tratamiento térmico similar entre ellos, con diferencias menores en las temperaturas de transformación de fase R, en la transformación de enfriamiento de martensita B19′, y en la transformación austenítica durante las curvas de calentamiento. Se observaron diferencias importantes en el calentamiento del Genius Proflex 13/0.03, con un inicio austenítico más bajo (3.6˚C) en comparación con el de los otros instrumentos (Figura 2B).

Rendimiento Mecánico

El Genius Proflex tuvo el mayor tiempo (252 s) y ciclos (1680) hasta la fractura (p < 0.05), mientras que el menor tiempo (41 s) y ciclos (341.7) hasta la fractura se observaron con el TruNatomy (p < 0.05). El torque máximo y el ángulo de rotación antes de la fractura no mostraron diferencias significativas entre los grupos (p > 0.05). El TruNatomy mostró la mayor flexibilidad (108.5 gf) en comparación con los otros instrumentos probados (p < 0.05) (Tabla 1).

Capacidad de modelado

Se confirmó la homogeneidad de los grupos en cuanto al volumen y área de superficie de los canales mesiales y distales (p > 0.05) (Tabla 2). No se observaron diferencias estadísticamente significativas entre los grupos en todos los parámetros evaluados (p > 0.05). Los porcentajes medios de áreas de canal no preparadas variaron del 50.5% al 60.4% en el canal mesial, y del 57.8% al 68.7% en el canal distal (Tabla 2, Figura 3).

Discusión

La presente investigación, utilizando un enfoque de investigación multimétodo, evaluó el diseño geométrico general, la composición elemental, las temperaturas de transformación de fase, el comportamiento mecánico y la capacidad de conformación de 3 sistemas rotatorios de NiTi tratados térmicamente (Genius Proflex, TruNatomy y Vortex Blue). Este enfoque metodológico permite una evaluación más completa respecto a las propiedades de los instrumentos probados, ya que evita la ‘compartimentalización del conocimiento’, un fenómeno en el que las estructuras de conocimiento sobre un dominio específico están compuestas de varias partes separadas.

Todas las pruebas siguieron estrictas directrices o metodologías internacionales con alta validez interna, lo que permite una comprensión más robusta y confiable del rendimiento de los sistemas. Si bien se observaron similitudes entre los instrumentos en cuanto a la composición de níquel y titanio, la respuesta torsional (Tabla 1) y la capacidad de conformación (Tabla 2, Figura 3), se observaron diferencias en los ángulos helicoidales, el número de hojas, las secciones transversales, la geometría de la punta (Figura 1), las fases de transición de temperatura (Figura 2), la fatiga cíclica y las pruebas de resistencia a la flexión (Tabla 1). Por lo tanto, se rechazó la hipótesis nula.

Las diferencias en el comportamiento mecánico de los instrumentos probados deben ser analizadas considerando múltiples factores, que pueden ser relevantes dependiendo de la prueba. Dado que todos los instrumentos estaban hechos de aleaciones de NiTi casi equiatómicas, su comportamiento mecánico puede ser explicado por diferencias en el diseño y arreglos cristalográficos, representados por sus distintas temperaturas de transformación de fase (Figura 2A). Considerando que todas las pruebas mecánicas se realizaron a temperatura ambiente (20.0 ± 1˚C), que se encuentra dentro del rango de temperatura de servicio del instrumento, y de acuerdo con las recomendaciones de ASTM, las temperaturas Rs del Genius Proflex (45.4˚C), Vortex Blue (34.5˚C) y TruNatomy (25.9˚C), indican que ninguno de ellos tenía características austeníticas completas a la temperatura de prueba. Por otro lado, esta temperatura base tiende a aumentar y acercarse a la temperatura corporal (alrededor de 36˚C) en condiciones clínicas. En tales casos, los instrumentos Vortex Blue y TruNatomy pueden sufrir un rearrangement cristalográfico que lleva a un mayor aumento en la cantidad de fase austenítica en comparación con el Genius Proflex. Por lo tanto, la mayor composición martensítica y el núcleo metálico más pequeño (representado por la sección transversal en forma de S y un menor número de cuchillas) de los instrumentos Genius Proflex, en comparación con el TruNatomy y el Vortex Blue, podrían explicar su mayor resistencia a la fatiga cíclica (Tabla 1). Desafortunadamente, los resultados del Genius Proflex no pueden ser comparados con la literatura, ya que aún no hay ninguna publicación científica sobre sus propiedades mecánicas. Por otro lado, las comparaciones entre el TruNatomy y el Vortex Blue han mostrado resultados contrastantes. Mientras que en un estudio, no se observó diferencia estadística en el número medio de ciclos hasta la fractura en el Vortex Blue (523.9) y TruNatomy (436.8), en otro estudio, el TruNatomy mostró un mayor número medio de ciclos hasta la fractura (1238.8) en comparación con el Vortex Blue (529.5). Estos estudios se realizaron a temperatura corporal (35–37˚C), y estas disimilitudes podrían ser explicadas por diferencias en los ángulos de curvatura de los canales simulados (90˚ vs. 60˚).

Aunque se observaron diferencias en la prueba de fatiga cíclica, los instrumentos mostraron resultados similares en el ensayo de resistencia torsional. Esta prueba siguió las directrices ISO 3630-3631 que recomiendan medir la resistencia torsional de un instrumento solo a 3 mm de su punta. Este aspecto metodológico puede explicar las similitudes observadas, ya que, a este nivel específico, las diferencias menores entre los instrumentos en cuanto a la conicidad (0.04v para TruNatomy, y 0.04 para Vortex Blue y Genius Proflex) se compensan por su diseño transversal disímil y núcleo metálico. Si bien existe poco debate sobre este aspecto metodológico, es posible que los análisis de resistencia torsional realizados a otros niveles de los instrumentos puedan resultar en diferentes resultados a los obtenidos aquí.

En este estudio, se observó un hallazgo interesante en la prueba de flexión. Si bien se esperaría que los instrumentos altamente flexibles se desempeñaran mejor en la prueba de resistencia a la fatiga cíclica, el TruNatomy fue el instrumento más flexible, pero tuvo el menor número de ciclos hasta la fractura (Tabla 1). Este aparente resultado contradictorio puede explicarse por las diferencias en el pequeño diámetro del alambre de NiTi utilizado para producir el TruNatomy (0.8 mm) en comparación con el Genius Proflex y Vortex Blue (1.0 mm y 1.2 mm, respectivamente). Teniendo en cuenta que en la prueba de flexión, todos los instrumentos están fijos en el soporte de archivos, el alambre más pequeño puede tener una influencia directa en este resultado.

La idea detrás de los instrumentos Genius Proflex es aprovechar las diferentes fases cristalográficas de la aleación de NiTi, dependiendo de las necesidades clínicas. Por ejemplo, se esperaría que, durante la preparación del camino de acceso, el instrumento sufra una sobrecarga torsional, requiriendo una alta resistencia al torque para evitar fracturas inesperadas, mientras que, para la ampliación apical, especialmente en canales curvados, la resistencia a la fatiga por flexión sería más relevante que la sobrecarga torsional. De esta manera, si todos los instrumentos en un conjunto se sometieran al mismo tratamiento térmico, los cambios metalúrgicos logrados serían más beneficiosos para algunos instrumentos que para otros. Así, el presente estudio también tuvo como objetivo analizar todos los conjuntos de instrumentos del sistema Genius Proflex (25/0.06; 13/0.03; 17/0.05; 25/0.04; 35/0.04) en relación con sus temperaturas de transformación de fase (Figura 2B). Los diferentes perfiles de temperatura de transformación en los instrumentos tratados térmicamente personalizados de Genius Proflex fueron mostrados por el instrumento de preparación del camino de acceso (13/0.03), que presentó una transformación de fase R a martensita B19′ muy distinta al enfriarse (Figura 2B), en comparación con el 25/0.06 (color de hoja amarillento) y el 35/0.04 (color de hoja azulado).

Además de las pruebas mecánicas, este estudio también evaluó la capacidad de conformación de los sistemas rotatorios seleccionados utilizando la tecnología de micro-CT de referencia no destructiva. Esta herramienta analítica permite la estandarización de la selección de muestras, evitando sesgos relacionados con la morfología del conducto radicular, y la evaluación de varios parámetros morfométricos después de la preparación del conducto radicular. Aunque se observaron diferencias en el diseño y el comportamiento mecánico entre los instrumentos probados (Tabla 1), todos los protocolos de preparación fueron similares en términos de dentina removida después de la preparación, residuos de tejido duro creados por los protocolos de preparación y paredes del canal no preparadas. Además, no se pudo observar fractura de instrumentos ni desviación significativa del camino original del canal. Los tamaños de punta y conicidad similares de los instrumentos probados podrían explicar estos resultados, que están en línea con estudios anteriores que utilizaron instrumentos de tamaños y conicidades equivalentes. En la literatura, tanto los sistemas TruNatomy como Vortex Blue han sido evaluados en cuanto a su capacidad de conformación utilizando la tecnología de micro-CT. Si bien se utilizaron diferentes estrategias metodológicas en estos estudios, en conjunto, sus resultados fueron similares a la presente investigación en cuanto a los grandes porcentajes de áreas de paredes de canales no tocadas (TruNatomy: 50%; Vortex Blue: 58.8%), la baja cantidad de dentina removida después de la preparación del canal y la pequeña acumulación de residuos de tejido duro (sistema Vortex Blue: 0.16 mm3).

La investigación multimétodo puede verse como una de las principales fortalezas de la presente investigación, que permitió una evaluación más completa de los perfiles y comportamientos de los instrumentos. Además, el uso de DSC permitió una comprensión más amplia del tema de la temperatura, en comparación con pruebas basadas en una sola temperatura, sea cual sea. Entre las limitaciones del presente estudio se encuentra el hecho de que no se realizaron otras pruebas relevantes, como la eficiencia de corte, microdureza y resistencia a la pandeo. Los estudios futuros que utilicen el enfoque multimétodo deberían incluir estas pruebas adicionales para comparar y justificar esta nueva tendencia de los fabricantes de producir conjuntos de instrumentos con aleaciones de NiTi tratadas térmicamente a medida. Conocer las características de estos instrumentos puede ayudar a los clínicos a tomar una mejor decisión sobre qué instrumentos seleccionar en una situación clínica particular.

Conclusiones

Los instrumentos Genius Proflex, Vortex Blue y TruNatomy mostraron diferencias en cuanto al número de hojas, ángulos helicoidales, diseño de sección transversal, geometría de la punta, temperaturas de transformación de fase, resistencia a la fatiga cíclica y flexibilidad, pero fueron similares en términos de relaciones de níquel-titanio, par máximo, ángulo de rotación antes de la fractura y capacidad de conformación.

Autores: Emmanuel J. N. L. Silva, Jorge N. R. Martins, Natasha C. Ajuz, Henrique S. Antunes, Victor T. L. Vieira, Francisco M. Braz Fernandes, Felipe G. Belladonna y Marco A. Versiani

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