In Vitro Evaluation of a Recently Developed Rotary File: AF Rotary / Avaliação in vitro de um arquivo rotativo desenvolvido recentemente: AF Rotary

Objective: Aim of the present study is to evaluate mechanical properties of a newly developed rotary file, AF Rotary (Fanta Dental, Shanghai, China), and to compare these features with a worldwide spread rotary file, Protaper Gold F2 (PTG F2; Dentsply Maillefer, Ballaigues, Switzerland). Material and Methods: 60 AF Rotary 25.06 and 60 PTG F2 were divided in three groups of 20 files each. A group underwent to cyclic fatigue resistance tests, second group underwent to torsional resistance tests, third group underwent to bending tests. The statistical analysis was performed using t student test with significance level set at 95% (p < 0.05). Results: AF Rotary showed significantly higher torsional resistance and cyclic fatigue resistance (p < 0.05) when compared to the PTG F2. AF Rotary also showed significantly lower bending resistance (p < 0.05) when compared to the PTG F2. Conclusion: Therefore, within the limitations of this study, the results show better performances for AF Rotary compared to PTG F2 regarding the cyclic fatigue test, the torsional test and the bending test. Since the PTG F2 is a commonly used and widely investigated instrument it could be possible to state that the AF Rotary exhibits remarkable in vitro performances. (AU)

Objetivo: O objetivo do presente estudo é avaliar as propriedades mecânicas de uma lima rotativa recém-desenvolvida, AF Rotary (Fanta Dental, Shanghai, China), e comparar essas características com uma lima rotativa mundialmente difundida, Protaper Gold F2 (PTG F2; Dentsply Maillefer, Ballaigues, Suíça). Material e Métodos: 60 AF Rotary 25.06 e 60 PTG F2 foram divididos em três grupos de 20 arquivos cada. Um grupo foi submetido a testes de resistência à fadiga cíclica, o segundo grupo foi submetido a testes de resistência à torção, o terceiro grupo foi submetido a testes de flexão. A análise estatística foi realizada por meio do teste t student com nível de significância de 95% (p <0,05). Resultados: AF Rotary apresentou resistência torcional e resistência à fadiga cíclica significativamente maiores (p <0,05) quando comparado ao PTG F2. AF Rotary também apresentou resistência à flexão significativamente menor (p <0,05) quando comparado ao PTG F2. Conclusão: Portanto, dentro das limitações deste estudo, os resultados mostram melhores desempenhos do AF Rotary em relação ao PTG F2 no que diz respeito ao teste de fadiga cíclica, ao teste de torção e ao teste de flexão. Uma vez que o PTG F2 é um instrumento comumente usado e amplamente investigado, pode-se afirmar que o AF Rotary exibe desempenhos in vitro notáveis. (AU)

Efeito da sequência de processamento durante a fabricação de instrumentos endodônticos Niti em suas propriedades mecânicas / Effect of the processing sequence during the manufacture of niti endodontic instruments on their mechanical properties

As características geométricas e técnicas de fabricação das limas endodônticas afetam o desempenho clínico e sua resistência à fratura, flexibilidade e outras propriedades. Um parâmetro muito explorado na Endodontia é a utilização de tratamentos térmicos, que promovem um aumento na resistência à fadiga e flexibilidade destes materiais. Neste estudo pretendeu-se avaliar o efeito de diferentes processos de tratamento térmico/usinagem nas propriedades físicas, flexibilidade, resistência torcional e à fadiga flexural dos instrumentos Prodesign Logic (PDL), verificando se a sequência de processamento dos instrumentos levaria a comportamentos mecânicos diferentes. Este sistema é fabricado a partir de um método inovador que envolve a realização do tratamento térmico para obtenção de memória de forma no fio NiTi anteriormente à usinagem. A hipótese nula a ser testada é que o momento de aplicação dos procedimentos de tratamento térmico e usinagem não afetariam as propriedades físicas e mecânicas de instrumentos endodônticos de NiTi. Para grupos de comparação, foram utilizados protótipos de instrumentos com as mesmas características geométricas e dimensionais, sendo um grupo de instrumentos sem tratamento térmico aplicado (SEP) e outro com o tratamento térmico realizado de forma convencional, após a usinagem do instrumento (HTP). Foram realizadas caracterização física e microestrutural com ensaios de calorimetria exploratória diferencial (DSC) e testes de difratometria de Raios-X (DRX), além de ensaios mecânicos divididos em testes de torção, dobramento em 45 e resistência à fadiga flexural. Os resultados mostraram que macroscopicamente não houve nenhuma alteração importante nas características dos três grupos de instrumentos, exceto mudanças de cor devido a diferentes sequências de processamento. Os resultados de DSC mostraram que à temperatura ambiente a liga é principalmente austenítica no grupo SEP e que após o tratamento térmico realizado nos grupos PDL e HTP, houve uma mudança nas temperaturas de transformação, com um aumento da temperatura de Af e predominância da liga NiTi em fase R. Os resultados de XDR confirmaram os achados do DSC. As diferenças nos parâmetros medidos entre diferentes tipos de instrumentos nos ensaios de resistência torcional, dobramento a 45º e fadiga flexural foi sempre considerada com um nível de significância de 95%. Os resultados para os ensaios de flexão mostraram que o grupo HTP mostrou-se o mais flexível, com os mais baixos valores de momento de dobramento, seguido por PDL e SEP. Nos resultados dos ensaios de torção foi possível observar que SEP apresentou valores mais altos de torque seguido por PDL e HTP (p<.05). Os ensaios de resistência à fadiga mostraram valores médios de NCF maiores para HTP, seguido por PDL e SEP. Entretanto, um pior comportamento do PDL só seria evidenciado clinicamente se os instrumentos fossem usados um número de vezes maior do que o recomendado pelo fabricante. Pode-se concluir que alterar o processo de fabricação dos instrumentos endodônticos, invertendo-se as etapas de usinagem e tratamento térmico, levou, de fato, a uma mudança no comportamento mecânico de instrumentos Prodesign Logic em relação aos prótótipos.

The geometric characteristics and manufacturing techniques of endodontic instruments affect clinical performance, fracture resistance, flexibility and other properties. A parameter widely explored in Endodontics is the use of heat treatments, which promote an increase in the resistance to fatigue and flexibility of these materials. This study aimed to evaluate the effect of different heat treatment / machining processes on the physical properties, flexibility, torsional strength and flexural fatigue of Prodesign Logic (PDL) instruments, verifying whether the processing sequence of the instruments would lead to different mechanical behaviors. This system is manufactured using an innovative method that involves performing thermal treatment to obtain shape memory in the NiTi wire prior to machining. The null hypothesis to be tested is that the moment of application of the heat treatment and machining procedures would not affect the physical and mechanical properties of NiTi endodontic instruments. For comparison groups, instrument prototypes with the same geometric and dimensional characteristics were used, being one group of instruments without thermal treatment applied (SEP) and another with thermal treatment carried out in a conventional manner, after machining the instrument (HTP). Physical and microstructural characterization were performed with differential scanning calorimetry (DSC) tests and X-ray diffractometry (XRD) tests, in addition to mechanical tests divided into torsion tests, 45° bending and resistance to flexural fatigue. The results showed that macroscopically there were no major change in the characteristics of the three groups of instruments, except for color changes due to different processing sequences. The DSC results showed that at room temperature the alloy is mainly austenitic in the SEP group and that after the heat treatment carried out in the PDL and HTP groups, there was a change in the transformation temperatures, with an increase in the Af temperature and predominance of the NiTi alloy in phase R. The XRD results confirmed the DSC findings. Differences in the parameters measured between different types of instruments in the tests of torsional resistance, bending at 45º and flexural fatigue were always considered with a significance level of 95%. The results for the flexibility tests showed that the HTP group proved to be the most flexible, with the lowest values, followed by PDL and SEP. In the results of the torsion tests it was possible to observe that SEP presented higher values of torque followed by PDL and HTP (p <.05). Fatigue resistance tests showed higher mean NCF values for HTP, followed by PDL and SEP. However, a worse behavior of the PDL would only be evidenced clinically if the instruments were used several times greater than that recommended by the manufacturer. It can be concluded that changing the manufacturing process of endodontic instruments, inverting the machining and heat treatment steps, led, in fact, to a change in the mechanical behavior of Prodesign Logic instruments in relation to the prototypes.

Influência de diferentes instrumentos de exploração no comportamento em torção dos instrumentos MTWO após uso clínico múltiplo / influence of Nickel-Titanium rotary glide path on the torsional resistance of Mtwo shaping instruments after multiple clinical use

As propriedades mecânicas, especialmente a resistência dos instrumentos endodônticos de NiTi são influênciadas pelas suas características geométricas, físicas e químicas, somadas ainda à influência da anatomia dos canais radiculares. A exploração e negociação do canal radicular seguido de dilatação prévia ao processo de formatação (Glide Path) reduz consideravelmente as chances de fratura dos instrumentos. Essa manobra elimina as interferências em toda a extensão do canal, possibilitando aos instrumentos seguintes agirem livremente na formação e limpeza minimizando assim, a sobrecarga sobre o mesmo. O objetivo desse trabalho foi avaliar a resitência torcional após uso clínico múltiplo dos instrumentos de Niti PathFile e Scout RaCe e a influência de três diferentes sequências de glide path (K-File, PathFile e Scout RaCe) no comportamento em torção dos instrumentos de formatação MtWo...

The mechanical properties, mainly the resistance of endodontic instruments are affected by factors such as diameter, design, chemical composition, physical properties and canal anatomy. Instrument failure can be controlled by creating a manual or mechanical glide path. The aim of this study was to evaluate the torsional resistance of PathFile and Scout RaCe NiTi rotary instruments with the purpose of "glide path” after multiple clinical use and the influence of three different preflaring (K-File, PathFile and Scout RaCe) on the torsional resistance of shaping Mtwo files after multiple clinical use. The mechanical behavior was evaluated by torsion tests, in accordance with specification ISO 3630-1. All instruments showed geometric features within the tolerance limits and no significant difference concerned about the torsional resistance. Despite of one subtle increase in torsional resistance is noted, it is suggested as an effect of simultaneous sterilization methods or by the work hardening of the NiTi alloy. The present study highlights the importance of preparing the glide path before introducing the shaping files and concludes if sterilization does not render rotary NiTi endodontic instruments stronger, it does not result in deleterious effects that could reducetheir mechanical resistance.

Influência do movimento recíproco na resistência à torção dos instrumentos de NiTi: reciproc, waveone e protaper universal / Influence of the reciprocal movement on the torsion resistance of NiTi instruments: reciproc, waveone and universal protaper

As propriedades mecânicas dos instrumentos endodônticos são afetadas por fatores como diâmetro, design, composição química, e tratamentos termomecânicos aplicados durante o processo de fabricação. O objetivo deste trabalho foi avaliar a flexibilidade e a resistência torcional de instrumentos de NiTi Reciproc (RC), Wave One (WO) e ProTaper Universal (PTU), novos e após o uso clínico. A composição química dos instrumentos foi analisada por espectroscopia de energia de raios X (EDS), as fases presentes identificadas por difração de raios X (DRX) e as temperaturas de transformação determinadas por calorimetria exploratória diferencial (DSC). Imagens das seções longitudinal e transversal foram empregadas para determinar o diâmetro e a área a 3 mm da ponta (D3 e A3), posição onde as solicitações mecânicas se concentram durante o uso clínico e os instrumentos são apreendidos nos testes. O comportamento mecânico foi avaliado através de ensaios de flexão e torção até a ruptura, de acordo com a especificação ISO 3630-1. Os instrumentos RC, WO e PTU apresentaram composição química semelhante e fase ß como principal constituinte à temperatura ambiente. No entanto, os instrumentos Reciproc e WaveOne apresentaram um aumento relevante nas temperaturas de transformação, sugerindo a presença da fase B19', coexistindo com a fase austenítica. Apesar de apresentarem D3 semelhantes, a análise estatística dos valores de A3 entre os pares de instrumentos analisados mostrou diferença significativamente menor para os instrumentos RC. Os instrumentos RC foram significativamente mais flexíveis, possivelmente devido ao tratamento termomecânico a que foram submetidos os fios utilizados na fabricação dos mesmos (MWire), além da morfologia de sua sessão tranversal, seguidos por WO, que também são fabricados a partir do fio M-Wire, e PTU, nesta ordem. Dentre os instrumentos novos, os PTU apresentaram valores de torque máximo, quando ensaiados em torção, significativamente menores. Os instrumentos PTU apresentaram os maiores valores de deflexão angular, seguidos pelos instrumentos RC e WO, nesta ordem. Todos os sistemas após serem utilizados na prática clínica apresentaram redução da resistência torcional. Entretanto, a comparação estatística entre os valores de torque máximo para os instrumentos novos e após uso clínico, não apresentou diferença estatisticamente significativa para nenhum dos sistemas avaliados. Com relação à deflexão angular, a comparação entre instrumentos novos e após uso clínico, mostra uma redução dos valores desse parâmetro após o uso clínico, com exceção dos instrumentos RC. Entretanto, as análises estatísticas mostraram não haver diferenças significativas entre os pares de instrumentos analisados.(AU)

The mechanical properties of the endodontic instruments are affected by factors such as diameter, design, chemical composition and thermo-mechanical treatments applied during the manufacturing process. The main goal of this study was to assess the flexibility and torsional resistance of the NiTi Reciproc (RC), Wave One (WO) and ProTaper Universal (PTU) instruments, new and after clinical use. The instruments chemical composition was analyzed with X-Ray energy spectroscopy (EDS), the present phases were determined by X-Ray Diffractions (DRX) and the transformation temperatures were obtained with differential scanning calorimeter (DSC). Images from the longitudinal and transversal sections were used for determining the diameter and the area at 3mm from the tip (D3 and A3), the position where the mechanical requests are focused in clinical use and where the instruments are apprehended during the tests. The mechanical behavior has been evaluated through simulation of bending and torsion until rupture according to ISO 3630-1. The RC, WO and PTU instruments have presented a similar chemical composition with the predominance of ß phase at room temperature. However, Reciproc and Waveone instruments showed a significant increase in transformation temperatures, suggesting the presence of B19 phase, coexisting with the austenitic phase Despite showing similar D3, statistical analysis of the values of A3 between pairs of instruments analyzed showed significantly lower difference for RC instruments. The RC instruments were significantly more flexible, possibly due to the thermomechanical treatment applied to the wire (M-Wire) used in their manufacture process in addition to their cross section design, followed by WO instruments, which are also made of M-Wire, and PTU instruments, in that order. Among the new instruments, PTU showed significantly lower maximum torque values in torsion tests. PTU instruments presented the highest angular deflection values, followed by RC and WO instruments, in that order. All systems reduced their torsional strength after clinical use. However, statistical comparison between the maximum torque values for new and after clinical use instruments, showed no statistically significant difference for any of the evaluated systems. Regarding the angular deflection, the comparison between new and after clinical use instruments demonstrated a reduction of the values of this parameter after clinical use, with the exception of RC instruments. However, statistical analysis showed no significant differences between the pairs of instruments analyzed.(AU)