Aexploração ou cateterismo é o contato inicial do profissional

Transcrição

1 ARTIGO ORIGINAL ISSN Resistência à flambagem de instrumentos endôdonticos empregados no cateterismo de canais radiculares atresiados Resistance to buckling of the endodontic instruments used in the catheterism of the partially calcified root canals Hélio Pereira Lopes Professor do Curso de Mestrado em Endodontia da Unesa Coordenador do Curso de Especialização em Endodontia da ABE-RJ Carlos Nelson Elias Professor da Seção de Engenharia Mecânica e de Materiais do Instituto Militar de Engenharia (IME) Georgiana Amaral Mestre em Endodontia pela Universidade de Taubaté (SP) Tibério César Uchoa Matheus Doutorando do IME Edson Jorge Lima Moreira Professor Adjunto de Endodontia da Unigranrio Marcelo Mangelli Professor de Endodontia da FO da Universidade Gama Filho (RJ) Resumo Este estudo analisa a forma da parte de trabalho, as dimensões e a resistência à flambagem de instrumentos endodônticos empregados no cateterismo de canais radiculares atresiados. Foram analisados instrumentos C+ File, e Nitiflex da Dentisply-Maillefer, da Antaeos e HI da Miltex. As dimensões foram determinadas no projetor de perfil. As formas foram obtidas no MEV. A resistência à flambagem foi quantificada pela aplicação de uma força na direção axial dos instrumentos. Concluiu-se que os instrumentos C+ File apresentaram formas e dimensões diferentes. Os instrumentos C+ File apresentam maior resistência à flambagem seguidos pelo. Palavras-chave: Instrumento endodôntico; cateterismo; flambagem; flexocompressão. Abstract The purpose of this study was to evaluate the shape, dimensions and buckling resistance of endodontic instruments used in the catheterism of the partially calcified root canals. It was used instruments of 25 mm in length. C+ File, K-type and Nitiflex from Dentisply-Maillefer; K-type of the Antaeos, HI from MiltexUSA were tested. The dimensions were measured in a profile projector. The tip and cross-section were analyzed in a SEM. The buckling test consisted of the application of a force in the axial direction to the instruments. The results show that the instruments have different shapes and dimensions and the C+ File instruments are the most resistant to buckling, followed by the. Keywords: Endodontic instrument; catheterism; buckling; compression flexure. Introdução Aexploração ou cateterismo é o contato inicial do profissional com a anatomia interna do canal radicular por meio da qual será possível verificar o número, a direção e o diâmetro dos canais, assim como a possibilidade de acesso à região apical. É iniciado após o acesso coronário e localização da entrada dos canais radiculares, sendo um princípio comum a todas as técnicas de instrumentação. O cateterismo engloba a limpeza inicial ao longo de todo o canal radicular e a fase preliminar da instrumentação. Estes objetivos são, geralmente, logrados em canais amplos, porém difíceis de serem alcançados em canais atresiados (2, 3, 6, 8). A seleção do instrumento empregado no cateterismo é feita de acordo com o presumível diâmetro do canal e com o comprimento do dente obtidos de uma radiografia de planejamento do tratamento endodôntico. Para canais radiculares atresiados, os instrumentos escolhidos devem possuir pequenos diâmetros e grande resistência à flambagem (flexocompressão). Flambagem é a deformação elástica apresentada por um instrumento endodôntico quando submetido a uma força compressiva na direção de seu eixo (axial) (4, 8). Assim, em canais radiculares atresiados o instrumento endodôntico empregado no cateterismo deve resistir ao encurvamento elástico, ou seja, deve apresentar resistência a flexocompressão. Em canais radiculares atresiados, o cateterismo é realizado por meio do giro à direita (rotação) seguido do deslocamento (avanço) do instrumento no interior de um canal radicular em sentido apical. A seguir, traciona-se o instrumento no sentido coronário com pressão de encontro às paredes do canal radicular (8). O objetivo do presente trabalho foi quantificar e comparar a força necessária para induzir a flambagem de instrumentos endodônticos fabricados em aço inoxidável e em níquel-titânio (NiTi) de mesmo número (diâmetro nominal em D 0 ). Também foram determinadas as geometrias (formas e dimensões) dos instrumentos ensaiados. 12 Material e Método No presente trabalho foram empregados os instrumentos endodônticos abaixo: limas C+ File de aço inoxidável de diâmetros nominais e e com 25 mm de comprimento (Dentsply, Maillefer, Suíça); limas K File, de aço inoxidável de diâmetros nominais e e com 25 mm de comprimento (Dentsply,

2 Resistência à flambagem de instrumentos endôdonticos empregados no cateterismo de canais radiculares atresiados Maillefer, Suíça); limas K de aço inoxidável de diâmetros nominais e e com 25 mm de comprimento (Antaeos, Alemanha); limas K HI de aço inoxidável de diâmetro nominal e com 25 mm de comprimento (Miltex, Inc, EUA); limas K Nitiflex de NiTi de diâmetro nominal e com 25 mm de comprimento (Dentsply, Maillefer, Suíça); As dimensões de seis instrumentos de cada marca comercial e número foram obtidas com auxílio de um projetor de perfil Union Optical, CA, USA, com precisão de 0,001 mm determinando-se o comprimento dos instrumentos, das partes de trabalhos, os números de hélices (filetes), os diâmetros em D 3 e D 13 e as conicidades das hastes helicoidais. Para os instrumentos C+ File os diâmetros da haste helicoidal foram medidos em D 1, D 4. A conicidade dos instrumentos foi obtida dividindo-se a diferença existente entre os diâmetros maiores e os menores, pela distância entre os pontos referentes aos diâmetros determinados na parte de trabalho dos instrumentos. Para os instrumentos C+ File as expressões usadas foram: Fotomicrografias com detalhes da forma das pontas dos instrumentos foram obtidas por meio do microscópico eletrônico de varredura - MEV (JEOL, JSM 5800, Tóquio, Japão). Os ângulos das pontas foram medidos nas fotomicrografias obtidas traçando-se duas tangentes nas superfícies de contorno das pontas dos instrumentos e com um transferidor determinou-se o ângulo de encontro destas tangentes. Dois instrumentos de cada marca comercial e número foram embutidos em resina acrílica e submetidos à preparação metalográfica para a análise da forma das seções retas transversais por meio do MEV. Dez instrumentos de cada marca comercial e número foram submetidos ao ensaio de flambagem. O ensaio de flambagem (flexocompressão) consistiu na aplicação de uma carga (força) crescente na direção axial dos instrumentos endodônticos empregando-se uma máquina de ensaio Universal, medindo-se a variação da deformação elástica com a carga aplicada. A célula de carga empregada foi de 20 N e a velocidade do ensaio foi de 2 mm/min. O cabo de cada instrumento foi fixado na cabeça da máquina de ensaio Universal e a ponta do instrumento foi apoiada no fundo de uma placa de alumínio contendo uma cavidade com diâmetro de 1 mm e profundidade 0,5 mm usinada com uma broca esférica. A carga foi aplicada no instrumento na direção axial e no sentido do cabo para a ponta até um deslocamento compressivo de 1 mm. Este valor de deslocamento foi escolhido com base em resultados preliminares, os quais indicaram que a flambagem até 1 mm dos instrumentos testados ocorreu na região elástica do material (Figura 1). O comprimento útil do corpo-de-prova correspondeu ao comprimento de cada instrumento previamente determinado. Durante os ensaios de flambagem foi possível obter para cada amostra o diagrama carga (gf) x deformação (mm). Os dados obtidos foram tratados estatisticamente pelo teste Kruskal Wallis e pelo teste de comparações múltiplas SNK. C = D D /3; C = D D / Para os demais instrumentos: C = D 13 D / 3 O diâmetro em D 0 foi obtido pelas expressões: Instrumento C+ File: D = D C x Demais instrumentos: D = D C x Figura 1. Desenho esquemático. Ensaio de flambagem Resultados Mostra-se nas Tabelas I a IV as dimensões medidas e calculadas dos instrumentos endodônticos empregados neste trabalho. 13

3 ELIAS, Carlos Nelson et al. Tabela I. Instrumentos C+ File. Valores médios (mm) dos diâmetros em D 1 e D 4 e conicidade calculada da haste helicoidal entre D 1 e D 4 e diâmetro calculado em D 0 D 1 0,13 0,18 Conicidade = D 4 -D 1 /3; D 0 =D 4 -Cx4 D 4 0,25 0,31 Conicidade 0,04 0,04 D 0 0,09 0, Tabela II. Instrumentos C+ File. Valores médios (mm) dos diâmetros em D 4 e conicidade calculada da haste helicoidal entre D 4 Conicidade Conicidade = D 13 -D 4 /9 D 4 0,25 0,31 D 13 0,34 0,40 0,01 0,01 Tabela III. Valores médios (mm) dos diâmetros em D 3, conicidade calculada da haste helicoidal entre D 3 e diâmetro calculado em D 0 Marca D 3 D 13 Con D 0 HI Nitiflex 0,16 0, 0, 0,21 0,20 0,20 0,36 0,35 0,35 0,41 0,40 0,40 0, 0,09 0,09 0, 0,14 0,14 Conicidade = D 13 -D 3 /; D 0 =D 3 -Cx3 Tabela IV. Valores médios (mm) do comprimento do instrumento (L), da parte de trabalho (PT), do número de hélices (nº) e do número de hélices por mm (nº/mm) Marca C+ File HI NiTiflex L 25,07 24,50 25,00 25,20 25,23 25,14 24,80 25,00 PT 16,70 16,25 16,00 17,00 16,40 16,64 16,80 16,99 nº nº/mm 1,5 1,5 1,9 3,9 14 A haste helicoidal dos instrumentos C+ File apresentou duas conicidades diferentes. Uma maior (0,04 mm/mm) presente nos 4 mm iniciais a partir da ponta do instrumento e outra menor (0,01 mm/mm) até o final da parte de trabalho. Os demais instrumentos apresentaram conicidades semelhantes ( mm/mm). O número de hélices por milímetro de comprimento foi menor para os instrumentos C+ File e maior para os HI. Os demais instrumentos apresentaram número de hélices por milímetro semelhantes. Na análise por meio do MEV, as pontas dos instrumentos ensaiados apresentaram a forma de um cone circular obtido por torneamento. Os vértices das pontas são arredondados, enquanto que para os instrumentos C+ File e Nitiflex são truncados (cone truncado). Os ângulos das pontas foram de 60º com pequenas variações, exceto para os instrumentos cujo ângulo foi de 75º. As seções retas transversais dos instrumentos C+ File, e são quadrangulares e apresentam quatro arestas laterais (fios) de corte. A dos instrumentos Nitiflex é triangular com três arestas laterais de corte, enquanto que a seção reta transversal dos instrumentos HI é pentagonal com cinco arestas laterais de

4 Resistência à flambagem de instrumentos endôdonticos empregados no cateterismo de canais radiculares atresiados corte. O ângulo interno da aresta lateral de corte é de 90º para as seções retas transversais dos instrumentos C+ File, e CC Cord. Para os instrumentos Nitiflex é de 60º enquanto que para os HI é de 8º (Figuras 2, 3, 4, 5, 6). Os valores de força máxima para flambar os instrumentos ensaiados são mostrados na tabela V. Tabela V. Média e desvio padrão da força máxima (gf ) para flambar até 1 mm os instrumentos Marca C+ File HI C+ File NiTiflex Força máxima 149,26 57,89 120,77 85,25 274,20 114,26 196,19 30,07 A análise estatística pelo teste de Kruskal-Wallis e pelo teste de comparações múltiplas de Student-Newman-Keuls a 5% revelou que tanto para os instrumentos de número como para os de número as comparações dois a dois entre todas as marcas revelaram diferenças estatisticamente significativas (p < 0,05). Discussão Desvio padrão 17,80 5,21 11,14 5,16 21,71 7,13 12,89 1,60 Como a resistência à flambagem depende das formas e das dimensões dos instrumentos endodônticos, estes parâmetros foram determinados. A importância destas determinações se deve ao fato de que a despeito de todos os esforços no intuito de padronizar a geometria dos instrumentos endodônticos, há sempre a possibilidade de ocorrer discrepância entre os desenhos (formas) e os valores das dimensões de instrumentos de mesma numeração de um fabricante ou entre os próprios fabricantes (8). Os valores obtidos em relação às dimensões estão dentro dos limites de tolerância permitidos e são semelhantes entre os instrumentos de mesmo número (7), exceto a conicidade dos C+ File. Os instrumentos C+ File apresentaram duas conicidades ao longo do eixo. Até 4 mm da ponta a conicidade é de 0,04 mm/mm e no segmento restante da haste helicoidal a conicidade é de 0,01 mm/mm. Todavia, a segunda conicidade discorda da proposta pelo fabricante que é de mm/mm. Quanto ao número de hélices por milímetro de comprimento, os instrumentos C+ File apresentaram a menor relação, ao contrário, os instrumentos HI a maior. As características geométricas obtidas em relação à ponta dos instrumentos (forma, forma do vértice e ângulo) podem interferir na resistência ao avanço do instrumento endodôntico durante o cateterismo (uso clínico) de canais radiculares atresiados. Os resultados dos ensaios de flambagem revelaram que a força máxima para flambar os instrumentos de mesmo número até um deslocamento elástico de 1 mm variou com a marca comercial, com as dimensões e com a natureza da liga metálica. Para flambar os instrumentos Nitiflex é necessária uma força média menor que as médias aplicadas nos demais instrumentos deste estudo, ou seja, são menos resistentes à flambagem (flexocompressão). Esta menor resistência à flambagem se deve ao menor módulo de elasticidade da liga de NiTi em relação a de aço inoxidável e a menor área da seção reta transversal (triangular) em comparação as seções retas transversais dos demais instrumentos (quadrangular e pentagonal). O módulo de elasticidade é o quociente entre a tensão de tração aplicada a um corpo e a deformação elástica que ela provoca. Quanto menor a força de atração entre os átomos, menor será o módulo de elasticidade, e, quanto menor o módulo de elasticidade maior será a elasticidade de um metal ou de uma liga metálica (4, 8, 9). Os instrumentos C+ File devido ao menor número de hélices (filetes), a maior conicidade na região da extremidade da parte de trabalho (0,04 mm/mm) e a menor conicidade (0,01 mm/ mm) do segmento restante da haste helicoidal apresentaram maior resistência à flambagem do que os demais instrumentos. Este comportamento provavelmente deve-se ao maior momento de inércia do instrumento C+ File em relação aos demais instrumentos. O momento de inércia é o produto da massa do corpo pelo quadrado da distância desta a um eixo. O momento de inércia depende da geometria (forma e dimensão) e da área da seção reta transversal de um instrumento. Assim quanto maior o momento de inércia maior será a resistência à flambagem (4, 5, 8). Comparando-se as conicidades e as geometrias dos instrumentos estudados, pode-se deduzir que os instrumentos C+ File têm maior área resistente (massa) em relação aos demais de mesmo número. Em relação aos instrumentos C+ File, ALLEN et al. (1) encontraram resultados semelhantes. Os instrumentos HI, mesmo apresentando área da seção reta

5 ELIAS, Carlos Nelson et al. transversal (pentagonal) teoricamente maior do que a dos instrumentos (quadrangular), foram menos resistentes à flambagem. Esta menor resistência se deve ao maior número de hélices (filetes) presentes na haste helicoidal dos instrumentos HI. Isso provavelmente diminuiu o momento de inércia do instrumento HI em relação ao instrumento. Comparando-se os valores mostrados na tabela V, podemos observar que as médias das forças máximas necessárias para flambar os instrumentos endo- dônticos de números C+ File, e HI são 7%, 9% e 46% maiores que a média da força máxima necessária para flambar o instrumento de igual número. Em relação ao instrumento Nitiflex de número, as médias das forças máximas necessárias para flambar os instrumentos C+ File, e de iguais números, foram 813%, 553% e 280% maiores, respectivamente. Levando-se em consideração que a resistência à flambagem é uma propriedade mecânica fundamental para que um instru- mento endodôntico possa ser empregado no cateterismo de canais atresiados, podemos afirmar que os instrumentos C+ File seguidos pelos são os mais indicados. Conclusão De acordo com a metodologia utilizada e os resultados obtidos no presente trabalho, podemos concluir que, estatisticamente, a força máxima para flambar os instrumentos foi maior para os da marca comercial C+ File, seguidos pelos da marca. Figura 2. Lima C+ File. Ponta cônica circular. Vértice truncado (200x). Seção quadrangular Figura 3. Lima HI. Ponta cônica circular. Vértice arredondado (200x). Seção pentagonal Figura 4. Lima. Ponta cônica circular. Vér tice arredondado (200x). Seção quadrangular Figura 5. Lima Nitiflex. Ponta cônica circular. Vértice arredondado (300x). Seção triangular Figura 6. Lima. Ponta cônica circular. Vértice truncado (200x). Seção quadrangular 16

6 Resistência à flambagem de instrumentos endôdonticos empregados no cateterismo de canais radiculares atresiados Recebido em: 01//2007 Aprovado em: 24/01/2008 Carlos Nelson Elias Instituto Militar de Engenharia - Laboratório de Biomateriais Praça General Tibúrcio, 80 - Praia Vermelha Rio de Janeiro/RJ - CEP.: elias@ime.eb.br Referências Bibliográficas 1. ALLEN, J. M. et al. Comparative analysis of endodontic pathfinders. J. Endod., v. 33, n. 6, p , COHEN, S., BURNS, R. C. Pathways of the pulp. 6 th ed., St. Louis, Missouri, USA: Mosby Year Book Inc., DE DEUS, Q. D. Endodontia. 5ª ed., Rio de Janeiro: Medsi, ELIAS, C. N., LOPES, H. P. Materiais Dentários. Ensaios mecânicos. São Paulo: Livraria Santos Editora, GARCIA, A. et al. Ensaios dos materiais. Rio de Janeiro: LTC, INGLE, J. I., BAKLAND, L. K. Endodontics. 4ª ed., Philadelphia: Williams & Wilkins, International Standard Organization: ISO Dental root canal instruments Part 1: Files reamers, barbed broaches, rasps, paste carriers, p. 1-18, LOPES, H. P., SIQUEIRA JÚNIOR, J. F. Endodontia: Biologia e Técnica. 2ª ed., Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, SERENE, T. P. et al. Nickel-titanium instruments. Aplications in Endodontic. St. Louis: Ishiyaku Euroamerica Inc.,