Universidade do Grande Rio Prof. José de Souza Herdy UNIGRANRIO Daniel de Brito Prata

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1 Universidade do Grande Rio Prof. José de Souza Herdy UNIGRANRIO Daniel de Brito Prata Influência da esterilização nas propriedades mecânicas do instrumento Reciproc R25 Duque de Caxias 2016

2 Daniel de Brito Prata Influência da esterilização nas propriedades mecânicas do instrumento Reciproc R25 Dissertação apresentada à Universidade do Grande Rio Prof. José de Souza Herdy como parte dos requisitos para obtenção do título de Mestre em Odontologia. Área de concentração: Endodontia Orientadores: Victor Talarico Leal Vieira Edson Jorge Lima Moreira Duque de Caxias

3 CATALOGAÇÃO NA FONTE/BIBLIOTECA - UNIGRANRIO P912i Prata, Daniel de Brito. Influência da esterilização nas propriedades mecânicas do instrumento Reciproc R25 / Daniel de Brito Prata f.: il.; 30 cm. Dissertação (mestrado em Odontologia) Universidade do Grande Rio Prof. José de Souza Herdy, Escola de Ciências da Saúde, Orientador: Prof. Victor Talarico Leal Vieira. Co-Orientador: Prof. Edson Jorge Lima Moreira. Bibliografia: f Odontologia. 2. Endodontia. 3. Microscopia eletrônica de varredura. 4. Esterilização. 5. Fadiga. I. Vieira, Victor Talarico Leal. II. Moreira, Edson Jorge Lima. III. Universidade do Grande Rio Prof. José de Souza Herdy. IV. Título. CDD

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5 Agradecimentos A Deus, pelo dom da vida e pela luz que iluminou meu caminho e me direcionou quando não sabia para onde ir. Aos meus pais: Pedro Eustáquio da Rocha Prata e Rosane Nepomuceno de Brito Prata, que nunca deixaram faltar amor, carinho e o que mais fosse necessário para minha criação e que sempre estiveram ao meu lado desde antes do meu primeiro passo. A minha namorada: Franciele Patrícia da Silva Muchick pelo amor, carinho, respeito e suporte que deu durante toda minha vida acadêmica. Aos professores: Victor Talarico Leal Vieira e Edson Jorge Lima Moreira, pela orientação e ajuda neste trabalho e por colaborar diretamente na minha formação científica. Aos professores: Henrique Antunes, Ricardo Carvalho, Oswaldo Fonseca, Thais Accorsi, Katiana Vidal e Emmanuel Nogueira pelo companheirismo sempre existente desde a minha graduação. Muito obrigado! 5

6 O fracasso é a oportunidade de se começar de novo inteligentemente. (Henry Ford) 6

7 RESUMO O objetivo deste estudo foi avaliar a influência da esterilização nas propriedades mecânicas do instrumento Reciproc R25 (VDW, Munique, Alemanha). Foram realizados ensaios de flexão em cantilever 45, flexão rotativa, estereomicroscopia e microscopia eletrônica de varredura. A estereomicroscopia avaliou o ângulo da ponta, ângulo da hélice, conicidade e diâmetro da ponta dos instrumentos. A microscopia eletrônica de varredura avaliou a superfície de fratura após o ensaio de flexão rotativa dos instrumentos para verificar possíveis diferenças entre os grupos estudados. O teste de flexão em 45º determinou a força para flexão nos instrumentos originais e autoclavados, e o ensaio de flexão rotativa o tempo de vida em fadiga. Foram analisados 4 grupos. O grupo 1 foi composto pelos instrumentos como recebido, os demais grupos foram compostos por instrumentos esterilizados 2, 4 e 6 vezes, cada um com 10 instrumentos, totalizando um n de 40 instrumentos Reciproc R25. O teste estatístico realizado para comparação da flexibilidade e do tempo para a fratura foi o ANOVA com nível de significância em 5%. Quanto à caracterização, os instrumentos atenderam a recomendação da norma ANSI/ADA nº101. A microscopia eletrônica de varredura não demonstrou diferenças no acabamento e na superfície de fratura dos instrumentos como recebidos e autoclavados. Os dados obtidos nos ensaios de flexão em 45º e flexão rotativa não apresentaram diferença estatisticamente significante entre os grupos testados (p>0,05). A autoclavagem dos instrumentos Reciproc R25 não interferiu em suas propriedades mecânicas. Palavras chave: Instrumentos endodônticos; autoclavagem; resistência à fadiga; liga M-Wire; flexão rotativa; flexão em 45. 7

8 ABSTRACT The aim of this study was to evaluate the influence of sterilization on the mechanical properties of Reciproc R25 instrument (VDW, Munich, Germany). Bending tests were performed in 45 cantilever, rotating bending, stereomicroscopy and scanning electron microscopy. The stereomicroscopy assessed the tip angle, helix angle, taper and tip diameter of the instruments. The scanning electron microscopy evaluated the surface fracture after rotating bending test to check for possible differences between the groups. The bending test at 45 determined bending force to the original and autoclaved instruments, and rotating bending test time fatigue life. 4 groups were analyzed. Group 1 was composed of the instruments as received, the other groups were composed of sterile instruments 2, 4 and 6 times, each with 10 instruments, totaling a n of 40 instruments Reciproc R25. The statistical test performed to compare the flexibility and time to fracture was the ANOVA with significance level of 5%. As for the characterization, instruments met the recommendation of ANSI / ADA 101. The scanning electron microscopy showed no difference in the finish and the fracture surface of the instruments as received and autoclaved. The data obtained in the flexural tests on 45 and rotating bending showed no statistically significant difference between the tested groups (p> 0.05). The autoclaving of Reciproc R25 instruments did not interfere in their mechanical properties. Key words: Endodontic instruments; autoclaving; fatigue resistance; alloy M-Wire; rotating bending; 45 flexion. 8

9 LISTA DE NOTAÇÕES E ABREVIATURAS ANSI American National Standards Institute ADA American Dental Association D0 Diâmetro medido na base da ponta do instrumento endodôntico DSC Differential scanning calorimetry (calorimetria por varredura diferencial) EMF Efeito memória de forma ISO International Organization for Standardization MEV Microscopia eletrônica de varredura NiTi Liga de níquel-titânio NITINOL Níquel-Titânio Naval Ordnance Laboratory SCR Sistema de canais radiculares SE Superelasticidade ou Pseudo-elasticidade 9

10 SUMÁRIO 1 Introdução Revisão de literatura Objetivos do estudo Materiais e métodos Avaliação morfométrica O ângulo da ponta Ângulos das hélices Conicidade dos instrumentos A base da ponta Avaliação no Microscópio eletrônico de varredura (MEV) Ensaio de flexão em 45º Ensaios de Flexão Rotativa Análise estatística Morfometria Avaliação no Microscópio eletrônico de varredura (MEV) Ensaio de flexão em Ensaio de flexão rotativa (fadiga) Discussão Referências Bibliográficas

11 1 Introdução A endodontia vem sofrendo mudanças em relação à modelagem do sistema de canais radiculares (SCR), tanto na vertente biológica quanto na mecânica. O aço inoxidável é uma liga amplamente utilizada, que permite uma boa instrumentação em canais retos. Entretanto, durante a instrumentação de canais curvos, por não ser flexível, erros de procedimento como perfurações radiculares, desvio na trajetória original do canal, degrau apical e fratura do instrumento endodôntico eram recorrentes. Fez-se então necessário o desenvolvimento de instrumentos que proporcionassem uma melhor modelagem do SCR nessas condições críticas, que fosse mais resistente e flexível vencendo as limitações mecânicas da liga de aço inoxidável. Após a introdução da liga de NiTi na endodontia em 1988 por Walia et al., instrumentos rotatórios fabricados com esta liga começaram a ser estudados e utilizados em âmbito clínico. A maior flexibilidade da liga de NiTi está associada principalmente à uma propriedade especial do material, a superelasticidade ou pseudo-elasticidade (SE), que segundo Vieira (2010), faz com que o material retorne a sua forma original após uma deformação macroscópica superior a seu limite elástico aparente. Este comportamento é distinto do aço inoxidável, que se deforma plasticamente com uma menor deformação, em tensões aplicadas no material que superem seu limite de escoamento. A liga M-Wire é oriunda de um tratamento termomecânico específico que visa melhorar as propriedades mecânicas dos instrumentos fabricados com ela. A liga M- Wire possui três fases, a austenita, a martensita e a fase-r, em temperatura ambiente (ALAPATI et al. 2009). Os estudos de Ye et al. (2012) demonstraram maior resistência em instrumentos fabricados em liga M-Wire do que em instrumentos similares fabricados em NiTi convencional devido a sua microestrutura cristalina na fase martensítica. A performance do instrumento de NiTi é associada ao histórico de tratamento térmico (YE et al. 2012), porém mesmo que a indústria tenha melhorado o desenho do instrumento, sua cinemática de utilização e criado novas ligas, a fratura por fadiga continua sendo um ponto preocupante na prática endodôntica. 11

12 Apesar de o instrumento ter sido estudado por alguns autores (AL HADLAY et. al. 2010; LOPES, 2013; YE, 2012), o efeito da autoclavagem nas propriedades mecânicas dos instrumentos ainda não está bem esclarecido (VIANA et. al. 2006). A VDW (Ballaigues Suiça), fabricante de instrumentos endodônticos de NiTi, possui um sistema que está sendo amplamente utilizado no país. A orientação do fabricante é que ele seja de uso único. Porém, alguns profissionais esterilizam e reutilizam na tentativa de obter maior lucro no tratamento. Na a tentativa de redução da ocorrência de fratura, os fabricantes criam mecanismos para que o instrumento seja utilizado somente uma vez. Como por exemplo, o instrumento Reciproc (VDW, Munique, Alemanha). Ele possui um anel colorido em sua haste de fixação, que após um ciclo de esterilização sofre expansão inviabilizando uma nova inserção no contra ângulo. Os usuários do sistema vêm buscando novas alternativas para melhorar o custo benefício para o uso do instrumento na prática clínica, e realizam esterilização química ou térmica. Todavia, os efeitos dos ciclos térmicos de autoclavagem nas propriedades mecânicas dos instrumentos, principalmente da liga M-wire, ainda são desconhecidos. A esterilização pode não modificar a liga, piorar ou melhorar as suas propriedades mecânicas. Em razão dessa realidade, este trabalho teve como objetivo avaliar a influência que o processo de autoclavagem exerce sobre as propriedades mecânicas dos instrumentos Reciproc. 12

13 2 Revisão de literatura As ligas de NiTi foram introduzidas no mercado com a promessa de ser um material mais flexível e com menor risco de fratura do que a liga de aço. A propriedade que chamou atenção e fez com que seu uso se tornasse cada vez maior foi a superelasticidade ou pseudo-elasticidade, o que permite que o material ultrapasse seu limite de escoamento e volte a forma inicial. A fim de continuar o processo de evolução da liga, novas formas de fabricação foram sendo desenvolvidas. Tratamentos térmicos após usinagem ou torção com objetivo de alterar as condições superficiais do material e a microestrutura começaram a ser utilizadas para que o material fosse cada vez mais flexível. Segundo os estudos de Johnson et al. (2008), ensaios comparativos entre uma liga experimental de Niti (M-Wire NiTi, Dentsply Tulsa Dental Specialties) e a ProFile 25/.04 fabricada em Nitinol 508 mostraram uma diferença estatisticamente significante onde a liga experimental apresentou 4 vezes mais resistência à fadiga. As ligas de NiTi possuem característica polimórfica. Essa característica faz com que o ambiente, forças e temperatura aplicadas ao material influenciem suas propriedades. Quando a liga NiTi é submetida a temperatura e/ou tensão distintas ocorre uma mudança em sua estrutura cristalina, alterando também suas propriedades. A estrutura do material pode ser definida com a utilização de difração de Raios X ou DSC (Differential Scanning Calorimetry). Essa alteração na estrutura cristalina e organização espacial dos átomos na liga podem conferir ao material certas propriedades, como o efeito memória de forma (EMF) e a superelasticidade ou pseudo-elasticidade. Hoje são conhecidas três fases principais para a liga de NiTi sendo elas a fases austenítica, encontrada quando o material está sob alta temperatura e/ou baixa tensão, fase na qual o material é mais rígido. Martensítica, encontrada quando o material está sob baixa temperatura e/ou alta tensão onde o material se apresenta mais flexível e fase R, que é uma fase de transição entre as fases austenítica e martensítica. A liga M-Wire é uma liga de NiTi que foi criada a partir de novos processos de fabricação (modificações químicas e tratamento termo mecânico) que resultaram em um material que é composto por 3 fases cristalinas (austenita, martensita e fase r). (ALAPATI et al. 2009). Este tratamento térmico proporciona à liga de NiTi 13

14 propriedades melhores que a liga convencional (LIU, 2009; Lopes et al. 2013; Uygun et al. 2015). Sabe-se que os ciclos térmicos (ZHAO et al. 2015) e mecânicos (VIEIRA, 2013) podem influenciar nas propriedades mecânicas dos materiais, e estudos devem ser feitos de modo a investigar estas modificações. O instrumento Reciproc e sua cinemática reciprocante, viram como uma nova forma de terapia endodontica, onde um único instrumento é o necessário para criar uma forma ideal para a limpeza química, salvo em algumas exceções (YARED. 2011). Fabricado em liga de NiTi M-Wire, este instrumento possui conicidade de 0,08mm/mm que fornece um incremento adequado para que as tensões superficiais sejam distribuídas por sua superfície e devido a sua liga superelastica, possui grande resistência a fadiga. simplicidade. Segundo Yared (2013) o maior benefício do sistema Reciproc é sua Já foram estabelecidas orientações para a utilização de instrumentos Reciproc para o preparo do canal radicular; eles incluem ângulos no sentido horário e anti-horário, configurações de velocidade no motor, pressão aplicada no instrumento, movimento bicadas e escovação com o instrumento, preparo do canal sem estabelecer um glide path, e a necessidade de estabelecer um glide path em alguns casos. (Yared. 2013) As características externas dos instrumentos, como por exemplo, sua seção transversal, D0 e conicidade, são fatores que influenciam na resistência e vida útil do material tanto quanto as propriedades mecânicas que são derivadas da liga utilizada para a fabricação do instrumento. Estudos comparativos realizados por Lopes et al. (2013), associaram a resistência a fadiga e resistência à torção com o design do material, em especial sua seção transversal. Segundo Schafer et al. (2003) quando comparados instrumentos com seções transversais em forma de U e seções triangulares, seções triangulares se mostram mais resistentes à flexão. Conforme instrumentos são introduzidos ao mercado, uma necessidade de novos estudos para caracterizar os mesmos é gerada (VIEIRA 2013), e para tal análise utilizasse o estereomicroscópio que tem por objetivo de averiguar se as especificações exigidas pela norma nº 101 da ANSI/ADA estão sendo atendidas pelo 14

15 fabricante. Tal estudo possibilita ao pesquisador avaliar o nível de controle que o fabricante possui sob o dimensionamento dos instrumentos produzidos. Outro objetivo é verificar a compatibilidade dimensional dos instrumentos que serão estudados, uma vez que a geometria pode influenciar nos resultados mecânicos e funcionar como um viés. A microscopia eletrônica de varredura é um tipo de exame utilizado em diversos estudos para avaliar o acabamento superficial (LOPES et al. 2010). Além de mostrar se existe algum defeito na superfície do instrumento, é possível realizar uma análise da superfície de fratura avaliando o aspecto da mesma. (LOPES et al., 2011; LOPES et al., 2010; LOPES et al., 2013; RODRIGUES et al., 2011; VIEIRA 2011; ZHAO et al. 2015). Os ensaios mecânicos, são testes realizados por pesquisadores nos instrumentos para estudar suas propriedades. Os principais ensaios mecânicos em endodontia são os ensaios de flexão em 45, flexão rotativa e resistência ao torque. O ensaio de flexão em cantilever ou flexão em 45º, é realizado com o objetivo de avaliar o quão flexível o material testado é. Sua importância consiste na previsão do comportamento dos instrumentos que serão fabricados a partir do material, sejam limas endodônticas, grampos ou brocas. Segundo Elias & Lopes (2007) quanto mais flexível for a lima endodôntica menor será o desvio da trajetória original do sistema de canais radiculares. Ainda de acordo com Elias & Lopes (2007) o ensaio de flexão consiste em aplicar uma carga compressiva em uma direção perpendicular ao longo eixo do instrumento e medindo a resistência do material ao dobramento (deformação elástica). Como resultado esse teste apresenta o módulo de elasticidade, resiliência e resistência à tensão/flexão. De acordo com a regulamentação nº 101 da ADA, os ensaios poderiam ser realizados utilizando arcos com ângulos de 30, 45 ou 90. É um tipo de ensaio que apresenta uma simulação das forças incidentes sobre o instrumento no momento do uso clínico. Através do uso de um canal artificial curvo, geralmente metálico, e o acionamento do instrumento, é possível estimar o tempo de vida do material ou sua resistência à fadiga. 15

16 Esta metodologia já foi utilizada em vários estudos (MOREIRA, 2006; RODRIGUES 2011; LOPES et al, 2013; VIEIRA, 2013), afim de investigar diversas hipóteses de ordem clínica. Este teste, pode ser utilizado em vários tipos de estudo, Moreira (2006) utilizou-se do teste para avaliar uma associação entre os efeitos da esterilização na vida em fadiga do NiTi convencional. Enquanto Vieira (2013) avaliou o efeito da fadiga na flexibilidade de instrumentos. Devido ao grande número de instrumentos e técnicas lançadas todos os anos este tipo de ensaio pode ser largamente utilizado para vários tipos de estudo. 16

17 3 Objetivos do estudo O objetivo geral: Testar a hipótese nula (Ho) de que a esterilização não modifica as propriedades mecânicas dos instrumentos Reciproc R25. Objetivos específicos: (1) realizar a morfometria dos instrumentos Reciproc R25 através de estériomicroscopia; (2) avaliar a superfície de fratura dos instrumentos como recebido e após as os ciclos de esterilização através de microscopia eletrônica de varredura; (3) realizar ensaio de flexão em 45º dos instrumentos como recebido e após 2, 4 e 6 ciclos de esterilização e; (4) realizar ensaio de flexão rotativa dos instrumentos como recebido e após 2, 4 e 6 ciclos de esterilização. 17

18 4 Materiais e métodos Para o estudo foram utilizados 40 instrumentos Reciproc R25 (VDW), um cronômetro digital, e uma autoclave Baumer modelo B080E série (São Paulo Brasil), que foi programada para operar à uma temperatura entre 120 C e 130 C, com pressão de 1,8Kg/cm² por 60 minutos. Fig. 4.1 Autoclave Baumer, utilizada para realização do estudo Os instrumentos foram divididos em 4 grupos, onde o grupo I foi testado como recebido pelo fabricante, sem passar por processo de autoclavagem; o grupo II foi autoclavado 2 vezes, o grupo III foi autoclavado 4 vezes e o grupo IV foi autoclavado 6 vezes. Os grupos esterilizados foram deixados em temperatura ambiente (25 ) por 30 minutos para que resfriassem entre os ciclos de esterilização. Cada grupo foi submetido ao ensaio de flexão a 45 e posteriormente ao ensaio de flexão rotativa. 18

19 Fig. 4.2 Blister contendo parte dos instrumentos utilizados no estudo Para realização dos ensaios após a esterilização, os anéis que impedem que o instrumento seja encaixado no contra ângulo foram cortados e removidos utilizandose uma lâmina de bisturi. 4.1 Avaliação morfométrica Para a morfometria foi utilizada uma lupa OPTICAM com sistema de captura de imagem pixelink modelo PL- a662 (Ottawa, Canada). As imagens obtidas foram capturadas e analisadas pelo programa Tsview 7 versão 7.1. A avaliação micro morfométrica foi realizada para verificar a proximidade entre todas as medidas dos instrumentos e se os mesmos atendem a exigência da norma ANSI/ADA nº 101. Fig. 4.3 Lupa Opticam, que foi utilizada para caracterização dos instrumentos 19

20 4.1.1 O ângulo da ponta Para avaliação do ângulo da ponta foi utilizada uma ferramenta que permite aferir diretamente com um traçado das tangentes que convergem da ponta do instrumento como sugerido por Lopes & Siqueira Jr (2010). Fig. 4.4 Caracterização do ângulo da ponta de um dos instrumentos Ângulos das hélices Foram aferidos três ângulos de hélice para cada instrumento. Foram padronizados os ângulos compreendidos entre D0 e D1, D4 e D5 e D6 e D7. A escolha destes ângulos foi de acordo com a resolução da imagem. Devido não apresentar um bom foco nas extremidades, foram utilizadas as hélices mencionadas para evitar um viés no estudo. Fig. 4.5 Caracterização do ângulo da hélice 20

21 4.1.3 Conicidade dos instrumentos A conicidade dos instrumentos foi medida através do cálculo da diferença entre dois diâmetros bem definidos no instrumento e a divisão deste valor pela distância entre estes pontos. Conforme exemplificado abaixo. Onde C é a conicidade, Dn e Dn são os diametros do instrumento (Dn>Dn ) e d é a distância entre Dn e Dn A base da ponta A base da ponta foi medida para cada instrumento a 1 mm da ponta tangenciando a margem na parte superior e inferior do instrumento. A tolerância da norma ANSI/ADA nº101 admite uma variação de até 10% no D0 dos instrumentos. Fig. 4.6 Tangente utilizada para verificar o diâmetro inicial dos instrumentos 21

22 4.2 Avaliação no Microscópio eletrônico de varredura (MEV) Um Microscópio Eletrônico de Varredura JEOL Modelo LSM 5800LV (São Paulo, SP, Brasil) foi utilizado para avaliar a superfície de fratura, buscando diferença entre os grupos testados e para verificar o modo de fratura. 4.3 Ensaio de flexão em 45º Os ensaios de flexão em 45º foram realizados no laboratório de ensaios mecânicos da Universidade do Grande Rio (UNIGRANRIO), utilizando-se a máquina de ensaio universal EMIC DL200 MF (São José dos Pinhais, PR, Brasil). A célula de carga utilizada foi de 20N. Os instrumentos foram ensaiados dentro da norma número 101 da ANSI/ADA. Uma morsa de aço protegida com uma lâmina de cobre projetada para o ensaio foi utilizada para imobilizar o instrumento à 3mm da ponta conforme a norma estabelece, e esta foi afixada através de um mandril Jacob em uma morsa com angulação ajustada em 45º conforme ilustrado na figura 3.7. Fig. 4.7 Ensaio de flexão em 45 esterilização. Os ensaios de flexão em 45 foram realizados após o término do ciclo de 22

23 4.4 Ensaios de Flexão Rotativa A flexão rotativa foi realizada utilizando um motor VDW Silver, utilizando a programação Reciproc All, que teve seu contra ângulo fixo em uma estrutura projetada para realização do ensaio. Os instrumentos foram introduzidos em um canal simulado metálico cilíndrico, afixado em uma morsa, com diâmetro interno de 1,4 mm e uma angulação de 45, para simular no instrumento as forças que seriam aplicadas sobre o mesmo durante a instrumentação de um canal natural com este tipo de curvatura (MOREIRA, 2006). A B C Fig. 4.8 (A) Imagem do dispositivo (MOREIRA 2006); (B) Representação do canal utilizado no trabalho; (C) Representação do ensaio de flexão rotativa. 4.5 Análise estatística Os resultados dos ensaios de flexão em 45º, e flexão rotativa foram submetidos à análise de variância (ANOVA) com nível de significância (α) em 5%. 23

24 5 Resultados 5.1 Morfometria Os resultados da morfometria realizada através de esteromicroscopia estão apresentados nas tabelas 5.1 e 5.2. INSTRUMENTO D0 D3 D6 CONICIDADE , , , , ,7 X + DP 24,4 + 0, ,0 61,8 + 4,5 6,6 + 0,3 CV 3,7% 9,5% 7,2% 4,5% Tab. 5.1 Resultados dos diâmetros em D0, D3, D6 e da conicidade dos instrumentos Reciproc R 25. Durante a caracterização foi possível observar que as pontas dos instrumentos apresentam ângulo de transição, que de acordo com Lopes & Siqueira Jr (2010), possui relação com desvios em curvaturas severas. A B Fig. 5.1 Imagens de microscopia óptica da ponta dos instrumentos Reciproc R25. (A) ângulo de transição. (B) Região onde foi aferida o diâmetro D0 (base da ponta). 24

25 INSTRUMENTO PONTA HÉLICE 1 HÉLICE 2 HÉLICE X + DP 73,2 + 6,7 23,4 + 3,9 29,2 + 1,1 25,8 + 2,5 CV 10,9% 16,6% 3.7% 9.6% Tab. 5.2 Valores em graus dos ângulos das pontas e das hélices dos instrumentos Reciproc R25 onde 1ª Hélice corresponde à hélice entre D0 e D2, 2ª Hélice corresponde à hélice entre D4 e D5, 3ª Hélice corresponde à hélice entre D6 e D Avaliação no Microscópio eletrônico de varredura (MEV) As imagens foram obtidas em duas ampliações distintas, 150x e 1500x, para visualização da superfície de fratura de maneira geral e das microcavidades típicas do mecanismo de fratura por fadiga. Fig. 5.3 Superfície de fratura do instrumento Reciproc R25 como recebido em 150x (A) e 1500x (B). 25

26 Fig. 5.4 Superfície de fratura do instrumento Reciproc R25 com 2 ciclos em 150x (A) e 1500x (B). Fig. 5.5 Superfície de fratura do instrumento Reciproc R25 com 4 ciclos em 150x (A) e 1500x (B). Fig. 5.6 Superfície de fratura do instrumento Reciproc R25 com 6 ciclos em 150x (A) e 1500x (B). 26

27 5.3 Ensaio de flexão em 45 A força obtida no ensaio de flexão em 45º dos instrumentos Reciproc R25 (n=10) estão apresentados na Tabela 5.3. INSTRUMENTO GRUPO 1 GRUPO 2 GRUPO 3 GRUPO 4 X + DP 443, ,84 444,9 + 16,47 438, ,93 458, ,46 CV 6,9% 3,7% 3,4% 6,8% Tab. 5.3 Valores das forças (gf) para flexionar os instrumentos Reciproc R25 até 45º. Não houve diferença estatisticamente significante entre os resultados dos grupos testados p> 0,05 (p = 0,339). 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0, Fig. 5.7 Curvas força x deformação dos instrumentos. Curva preta, como recebido. Curvas vermelha, laranja e roxa representando 2, 4 e 6 ciclos de esterilização respectivamente. Não houve diferença estatisticamente significante entre as forças obtidas (p>0,05). 5.4 Ensaio de flexão rotativa (fadiga) A média, desvio padrão e coeficiente de variação do tempo obtido no ensaio estão disponíveis na Tabela

28 INSTRUMENTO GRUPO 1 GRUPO 2 GRUPO 3 GRUPO 4 X + DP 161, ,63 159, ,41 174, ,27 146, ,39 CV 11,5% 7,1% 9,9% 12,5% Tab. 5.4 Valores do tempo em segundos, até a fratura dos instrumentos Reciproc R25. Não houve diferença estatisticamente significante entre os resultados dos grupos testados p>0.05 (p = 0,107). 28

29 6 Discussão O item da norma ANSI/ADA 101 de 2001 coloca que os instrumentos devem ser esterilizados 5 vezes para verificar possível corrosão dos mesmos. A corrosão dos instrumentos por esterilização modificaria sua superfície, e poderia influenciar no seu número de ciclos para a fratura. A superfície de acabamento possui relação com a vida em fadiga (LOPES et al. 2010; LOPES et al. 2016). Alguns trabalhos adotam 5 ciclos de esterilização, porém divididos em etapas (SERENE et. al., 2002; CANALDA-SAHLI et. al., 1998). Assim como nestes trabalhos, a autoclavagem por etapas foi adotada, possibilitando a avaliação da influência do número de ciclos de autoclavagem nas propriedades mecânicas dos instrumentos. A realização de 2, 4 e 6 ciclos de autoclavagem não fica distante da padronização da norma, além de representarem uma realidade clinica principalmente em relação ao tratamento de dentes unirradiculares. Apesar de não ter ocorrido alterações nas propriedades mecânicas dos instrumentos em relação aos ciclos de esterilização outros fatores devem ser levados em conta. A capacidade de corte e o acúmulo de trincas durante a utilização devem ser levados em conta no âmbito clínico. Ao perder a capacidade de corte, o operador se obriga a aumentar o carregamento vertical sobre o instrumento para alcançar o ápice radicular, o que aumenta o risco de fratura. São necessários novos estudos relacionando a autoclavagem com a capacidade de corte e com a nucleação e propagação de trincas para que os mecanismos de fratura possam ser explicados melhor. Apesar da autoclavagem não beneficiar ou prejudicar, em casos onde não haja utilização do instrumento e ocorra contaminação do mesmo, a esterilização não causará prejuízo em suas propriedades mecânicas. Alguns trabalhos demonstram que as ligas de NiTi são sensíveis temperatura (VIEIRA, 2013; MOREIRA, 2006; THOMPSON, 2000), portanto os ciclos de autoclavagem poderiam modificar a microestrutura e as propriedades mecânicas dos instrumentos. Não foi o que ocorreu neste estudo, onde as hipóteses nulas não foram rejeitadas para flexão em 45º e para a fadiga cíclica (p>0,05). Dentro das limitações deste estudo, não houve interferência da autoclavagem na flexibilidade e na vida em fadiga dos instrumentos, demonstrando que a liga é estável quando submetida a esterilização. 29

30 7 Conclusão Não houve influência do ciclo de esterilização nas propriedades mecânicas da liga M-wire dos instrumentos Reciproc R25 (p>0,05). Após a caracterização micromorfométrica foi possível determinar que os instrumentos Reciproc R25 atendem as exigências da norma da ADA nº 101, sendo assim é seguro afirmar que o fabricante possui um controle das medidas dos instrumentos. A microscopia eletrônica de varredura permitiu determinar que a fratura por fadiga dos instrumentos Reciproc R25 é do tipo dúctil. As superfícies de fratura dos instrumentos submetidos as autoclavagens apresentaram mesmo aspecto. A esterilização não influenciou na flexibilidade dos instrumentos Reciproc R25 quando estes foram autoclavados 2, 4 e 6 vezes. A esterilização não influenciou na vida em fadiga dos instrumentos Reciproc R25 quando estes foram autoclavados 2, 4 e 6 vezes. 30

31 8 Referências Bibliográficas AL HADLAY, S. M. S.; ALJARBOU, F. A.; ALTHUMAIRY, R. I. Evaluation of Cyclic Flexural Fatigue of M-Wire Nickel-Titanium Rotary Instruments. Journal of endodontics, vol.36, n.2, fev ALAPATI, S.B.; BRANTLEY, W. A.; IIJIMA, M.; CLARK, W. A. T.; KOVARIK, L.; BUIE,C.; LIU, J.; JOHNSON, W. B. Metallurgical Characterization of a New Nickel- Titanium Wire for Rotary Endodontic Instruments. Journal of endodontics, vol.35, n.11, nov ANSI/ADA SPECIFICATION Nº 101. Root Canal Instruments: General Requirements. Council on Scientific Affairs 2001: 18 p CANALDA-SAHLI, C.; BRAU-AGUADÉ, E.; SENTÍS-VITALTA, J. The effect of sterilization on bending and torsional properties of K-files manufactured with diferente metallic alloys. International Journal of Endodontics. International Endodontic Journal, vol 31, pag 48 52, 1998 COLTENEENDO Hyflex Family Brochure (2015). Disponível em: (acesso em outubro de 2015). GERGI, R.; RJEILY, J. A.; SADER, J.; NAAMAN, A. Comparison of Canal Transportation and Centering Ability of Twisted Files, Pathfile-ProTaper System, and Stainless Steel Hand K-Files by Using Computed Tomography. Journal of endodontics, vol.36, n.5, mai GUTMANN, J. L; GAO, Y. Alteration in the inherent metallic and surface properties of nickel titanium root canal instruments to enhance performance, durability and safety: a focused review. International Endodontic Journal, vol 45, pag , HA, J.; KIM, S. K.; COBENCA, N.; KIM,H.; Effect of R-phase Heat Treatment on Torsional Resistance and cyclic fatigue fracture. Journal of endodontics, vol.39, n. 3, mar JOHNSON, E.; LLOYD, A.; KUTTLER, S.; NAMEROW, K. Comparison between a Novel Nickel-Titanium Alloy and 508 Nitinol on the Cyclic Fatigue Life of ProFile 25/.04 Rotary Instruments. Journal of endodontics, vol.34, n.11, nov KING. J. B.; ROBERTS. H. W.; BERGERON, B. E.; MAYERCHAK, M. J. The effect of autoclaving on torsional moment of two nickel-titanium endodontic files. Internacional Endodontics Journal, vol. 45, pag LIU, J. Characterization of New Rotary Endodontic Instruments Fabricated from Special Thermomechanically Processed NiTi Wire. The Ohio State University: LOPES, H. P.; ELIAS, C. N.; VIEIRA, V. T. L.; MOREIRA, E. J. L.; MARQUES, R. V. L.; OLIVEIRA, J. C. M.; DEBELIAM, G.; SIQUEIRA, J. F. Effects of Electropolishing 31

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34 ANEXOS esterilizações. Relatórios obtidos pelos ensaios de flexão em 45º como recebido, 2, 4 e 6 34

35 35

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