Topographic and Chemical Analysis of Reciprocating and Rotary Instruments Surface after Continuous Use

Abstract This study aimed at evaluating the changes in surface characteristics and NiTi content of reciprocating and rotary instruments after continuous use. Thirty brand-new instruments were assigned to 3 groups (n=10): PNX1 Group - ProTaper Next system - instrument X1; PNX2 Group - ProTaper Next system - instrument X2 and WO Group - WaveOne system - Primary instrument 25.08. The instruments were used to prepare 60 simulated root canals. Analysis of surface characteristics by scanning electron microscopy (SEM) and chemical analysis of Ni and Ti content by energy-dispersive spectroscopy (EDS) were performed before and after the first and third use of the instruments. Only WO Group had significant increase in the quantity of defects and deformations after the third use (p<0.05). PNX1 Group had significant decrease in Ni content after the third use, in comparison with the unused instruments (p<0.05). PNX1 Group had no decrease in Ti content throughout the time of use (p>0.05), however, in PNX2 Group, there was significant decrease in the different time interval of analysis (p<0.05). Continuous use promoted increase in defects and deformations only for WaveOne instruments. Chemical composition presented significant changes according to the time of instruments use.

Resumo Este estudo teve como objetivo avaliar as alterações nas características de superfície e teor de NiTi de instrumentos reciprocantes e rotatórios após uso contínuo. Trinta instrumentos novos foram separados em três grupos (n=10): Grupo PNX1 - ProTaper Next system - instrumento X1; Grupo PNX2 - ProTaper Next system - instrumento X2 e Grupo WO - WaveOne system - instrumento Primary 25.08. Os instrumentos foram utilizados para o preparo de 60 canais radiculares simulados. Análise por microscopia eletronica de varredura (MEV), a análise química do conteúdo de Ni e Ti por espectroscopia de energia dispersiva (EED) foram realizadas antes e após o primeiro e terceiro uso dos instrumentos. Apenas o Grupo WO apresentou aumento significativo na quantidade de defeitos e deformações após o terceiro uso (p<0,05). O grupo PNX1 teve diminuição significativa no teor de Ni após o terceiro uso, em comparação aos instrumentos não utilizados (p<0,05). O grupo PNX1 não apresentou diminuição do teor de Ti ao longo do tempo de uso (p>0,05), no entanto, no Grupo PNX2, houve diminuição significativa nos diferentes intervalos de tempo de análise (p<0,05). O uso contínuo promoveu aumento nos defeitos e deformações somente para os instrumentos WaveOne. A composição química apresentou alterações significativas de acordo com o tempo de uso dos instrumentos.

Surface Characteristics of Reciprocating Instruments Before and After Use - A SEM Analysis

The presence of debris, defects and deformations of endodontic reciprocating instruments before and after chemical-mechanical preparation (MCP) was analyzed using scanning electron microscopy (SEM). The following 26 instruments were divided into 2 groups: Waveone (n=13) and Reciproc (n=13) and examined by SEM (150 x magnification) prior to canal preparation at 2 and 4 mm from the tip. The instruments were used in the preparation of mesial root canals of 26 extracted human permanent mandibular molars. The instruments were then washed in ultrasonic bath and subjected to new microscopic analysis of debris and deformation by a score that used the presence or absence of irregular edges, grooves, microcavities and burrs as criteria. After the SEM analysis and with the scores of the examiners, the collected data were subjected to descriptive statistical analysis using the Kruskall-Walis and Mann Whitney test at a 5% significance level. All instruments examined presented debris before and after use. A statistically significant difference was found for defects and deformation between the groups (p<0.05). The presence of defects and deformities was higher in the WaveOne instruments, and Reciproc instruments presented a lower rate.

Analisou-se por meio de microscopia eletrônica de varredura) MEV, a presença de debris, defeitos e deformações dos instrumentos endodônticos reciprocantes antes e após o preparo químico-mecânico (PQM). Vinte e seis instrumentos foram divididos em 2 grupos: WaveOne (n=13) e Reciproc (n=13), eletromicrografados previamente ao PQM com aumento de 150×, a 2 e 4 mm da ponta. Os instrumentos foram utilizados no preparo de canais radiculares mesiais de 26 molares permanentes inferiores humanos extraídos. Após, foram lavados em cuba ultrassônica e submetidos a nova análise microscópica para visualizar detritos e deformações tendo como critérios um escore que avaliou a presença ou não de borda irregular, ranhura, microcavidade e rebarba. Após análise em MEV e de posse dos escores dos avaliadores, os dados coletados foram submetidos à analise estatística descritiva pelos testes de Kruskall-Walis e Mann Whitney, ao nível de significância de 5%. Todos os instrumentos analisados apresentaram detritos antes e após o uso. Houve diferença estatisticamente significante quanto a defeitos e deformações entre os grupos (p<0,05). A presença de defeitos e deformações foi maior nos instrumentos WaveOne, enquanto que para os instrumentos Reciproc tal índice foi menor.