Resistência à flambagem de instrumentos endôdonticos empregados no cateterismo de canais radiculares atresiados

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12 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 instru-mentos endodônticos empregados no cateterismo de canais radiculares atresiados. Foram analisados ins-trumentos C+ File, Colorinox e Nitiflex da Dentisply-Mai-llefer, CC Cord da Antaeos e HI da Miltex. As dimensões foram determinadas no projetor de perfil. As formas fo-ram obtidas no MEV. A resistência à flambagem foi quan-tificada 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 CC Cord.

Palavras-chave: Instrumento endodôntico;

cate-terismo; flambagem; flexocompressão.

Abstract

The purpose of this study was to evaluate the shape, dimensions and buckling resistance of endo-dontic instruments used in the catheterism of the partially calcified root canals. It was used instruments of 25 mm in length. C+ File, Colorinox K-type and Nitiflex from Dentisply-Maillefer; CC Cord K-type of the Antaeos, HI from MiltexUSA were tested. The di-mensions 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 dimen-sions and the C+ File instruments are the most resis-tant to buckling, followed by the CC Cord.

Keywords: Endodontic instrument; catheterism;

buckling; compression flexure.

Introdução

A

exploração ou cateterismo é o contato inicial do

profissi-onal 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 preli-minar da instrumentação. Estes objetivos são, geralmente, lo-grados 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 compri-mento do dente obtidos de uma radiografia de planejacompri-mento do tratamento endodôntico.

Para canais radiculares atresiados, os instrumentos escolhi-dos devem possuir pequenos diâmetros e grande resistência à flambagem (flexocompressão). Flambagem é a deformação elás-tica apresentada por um instrumento endodôntico quando sub-metido 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 encur-vamento elástico, ou seja, deve apresentar resistência a flexo-compressão.

Em canais radiculares atresiados, o cateterismo é realiza-do por meio realiza-do giro à direita (rotação) seguirealiza-do realiza-do desloca-mento (avanço) do instrudesloca-mento no interior de um canal radi-cular 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 en-dodônticos fabricados em aço inoxidável e em níquel-titânio

(NiTi) de mesmo número (diâmetro nominal em D₀). Também

foram determinadas as geometrias (formas e dimensões) dos instrumentos ensaiados.

Material e Método

No presente trabalho foram empregados os instrumentos endodônticos abaixo:

• limas C+ File de aço inoxidável de diâmetros nominais 10 e 15 e com 25 mm de comprimento (Dentsply, Maillefer, Suíça);

• limas K File, Colorinox de aço inoxidável de diâmetros nominais 10 e 15 e com 25 mm de comprimento (Dentsply,

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Figura 1. Desenho esquemático. Ensaio de flambagem

Maillefer, Suíça);

• limas K CC Cord de aço ino-xidável de diâmetros nominais 10 e 15 e com 25 mm de compri-mento (Antaeos, Alemanha);

• limas K HI de aço inoxidá-vel de diâmetro nominal 10 e com 25 mm de comprimento (Miltex, Inc, EUA);

• limas K Nitiflex de NiTi de diâmetro nominal 15 e com 25 mm de comprimento (Dentsply, Maillefer, Suíça);

As dimensões de seis instru-mentos de cada marca comerci-al e número foram obtidas com auxílio de um projetor de perfil Union Optical, CA, USA, com precisão de 0,001 mm determi-nando-se o comprimento dos instrumentos, das partes de tra-balhos, os números de hélices (filetes), os diâmetros em D₃ e D₁₃ e as conicidades das hastes helicoidais. Para os instrumen-tos C+ File os diâmetros da has-te helicoidal foram medidos em D₁, D₄ e D₁₃. A conicidade dos instrumentos foi obtida dividin-do-se a diferença existente en-tre os diâmetros maiores e os menores, pela distância entre os pontos referentes aos diâmetros determinados na parte de traba-lho dos instrumentos.

Para os instrumentos C+ File as expressões usadas foram:

C = D C = DC = D

C = DC = D₄₄₄₄₄ –D –D –D –D –D₁₁₁₁₁/3; C = D/3; C = D/3; C = D/3; C = D/3; C = D₁₃₁₃₁₃₁₃₁₃ – D – D – D – D – D₄₄₄₄₄/9/9/9/9/9 Para os demais instrumentos:

C = D C = D C = D C = D

C = D₁₃₁₃₁₃₁₃₁₃ – D – D – D – D – D₃₃₃₃₃/10/10/10/10/10 O diâmetro em D₀ foi obtido

pelas expressões: Instrumento C+ File: D DD D D₀₀₀₀₀ = D = D = D = D = D₄₄₄₄₄ – C x 4 – C x 4 – C x 4 – C x 4 – C x 4 Demais instrumentos: D DD DD₀₀₀₀₀ = D = D = D = D = D₃₃₃₃₃– C x 3– C x 3– C x 3– C x 3– C x 3

Fotomicrografias com deta-lhes da forma das pontas dos ins-trumentos foram obtidas por meio do microscópico eletrôni-co de varredura - MEV ( JEOL, JSM 5800, Tóquio, Japão). Os ângulos das pontas foram medidos nas fotomicrografias obtidas

traçan-do-se duas tangentes nas superfícies de contorno das pontas dos instrumentos e com um transferidor determinou-se o ângulo de en-contro destas tangentes.

Dois instrumentos de cada marca comercial e número foram embutidos em resina acrílica e submetidos à preparação meta-lográfica para a análise da forma das seções retas transversais por meio do MEV.

Dez instrumentos de cada marca comercial e número foram sub-metidos ao ensaio de flambagem.

O ensaio de flambagem (flexocompressão) consistiu na aplica-ção de uma carga (força) crescente na direaplica-ção axial dos instrumen-tos endodônticos empregando-se uma máquina de ensaio Univer-sal, medindo-se a variação da deformação elástica com a carga apli-cada. 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 cavida-de com diâmetro cavida-de 1 mm e profundidacavida-de 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 compres-sivo 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 com-primento 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 obti-dos foram trataobti-dos estatisticamente pelo teste Kruskal – Wallis e pelo teste de comparações múltiplas SNK.

Resultados

Mostra-se nas Tabelas I a IV as dimensões medidas e calculadas dos instrumentos endodônticos empregados neste trabalho.

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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 seme-lhantes (0,02 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 Colorinox cujo ângulo foi de 75º. As seções retas transversais dos instrumentos C+ File, CC Cord e Colorinox 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

Conicidade = D₄-D₁/3; D₀=D₄-Cx4

TTTTTabela I.abela I.abela I.abela I.abela I. Instrumentos C+ File. Valores médios (mm) dos diâmetros em D₁ e D₄ e conicidade calculada da haste helicoidal entre D₁ e D₄ e diâmetro calculado em D₀

Número 10 15 D₁ 0,13 0,18 D₄ 0,25 0,31 Conicidade 0,04 0,04 D₀ 0,09 0,15 Conicidade = D₁₃-D₄/9

TTTTTabela II.abela II.abela II.abela II.abela II. Instrumentos C+ File. Valores médios (mm) dos diâmetros em D₄ e D₁₃ e conicidade calculada da haste helicoidal entre D₄ e D₁₃

Número 10 15 D₄ 0,25 0,31 D₁₃ 0,34 0,40 Conicidade 0,01 0,01 Conicidade = D₁₃-D₃/10; D₀=D₃-Cx3

TTTTTabela III.abela III.abela III.abela III.abela III. Valores médios (mm) dos diâmetros em D₃ e D₁₃, conicidade calculada da haste helicoidal entre D₃ e D₁₃ e diâmetro calculado em D₀

Marca CC Cord Colorinox HI CC Cord Colorinox Nitiflex Número 10 10 10 15 15 15 D₃ 0,16 0,15 0,15 0,21 0,20 0,20 D₁₃ 0,36 0,35 0,35 0,41 0,40 0,40 Con 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 D₀ 0,10 0,09 0,09 0,15 0,14 0,14

TTTTTabela IVabela IVabela IVabela IVabela 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 CC Cord Colorinox HI NiTiflex Número 10 15 10 15 10 15 10 15 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 25 24 32 34 32 32 65 33 nº/mm 1,5 1,5 2,0 2,0 2,0 1,9 3,9 2,0

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corte. O ângulo interno da aresta lateral de corte é de 90º para as

seções retas transversais dos instrumentos C+ File, Colorinox e CC Cord. Para os instrumentos Nitiflex é de 60º enquanto que para os HI é de 108º (Figuras 2, 3, 4, 5, 6).

Os valores de força máxima para flambar os instrumentos ensai-ados são mostrensai-ados na tabela V.

Discussão

Como a resistência à flambagem depende das formas e das di-mensões 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 possibili-dade de ocorrer discrepância entre os desenhos (formas) e os valo-res 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 instru-mentos 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 seg-mento restante da haste helicoidal a conicidade é de 0,01 mm/mm. Todavia, a segunda conicidade discorda da proposta pelo fabricante que é de 0,02 mm/mm. Quanto ao número de hélices por milímetro de comprimento, os instrumentos C+ File apresentaram a menor re-lação, ao contrário, os instrumentos HI a maior.

As características geométricas obtidas em relação à ponta dos ins-trumentos (forma, forma do vértice e ângulo) podem interferir na resistência ao avanço do instrumento endodôntico durante o catete-rismo (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 es-tudo, ou seja, são menos resistentes à flambagem

(flexocompres-são). Esta menor resistência à flambagem se deve ao menor módulo de elasticidade da liga d e N i T i e m r e l a ç ã o a d e a ç o inoxidável e a menor área da seção reta transversal (triangu-lar) em comparação as seções retas transversais dos demais instrumentos (quadrangular e pentagonal).

O módulo de elasticidade é o quociente entre a tensão de tra-ção aplicada a um corpo e a de-formação elástica que ela provo-ca. Quanto menor a força de atra-ção entre os átomos, menor será o módulo de elasticidade, e, quanto menor o módulo de elas-ticidade maior será a elasticida-de elasticida-de um metal ou elasticida-de uma liga metálica (4, 8, 9).

Os instrumentos C+ File de-vido ao menor número de héli-ces (filetes), a maior conicidade na região da extremidade da par-te 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 provavel-mente deve-se ao maior mo-mento de inércia do instrumen-to C+ File em relação aos demais instrumentos. O momento de inércia é o produto da massa do corpo pelo quadrado da distân-cia 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 mai-or o momento de inércia maimai-or será a resistência à flambagem (4, 5, 8). Comparando-se as conici-dades e as geometrias dos ins-trumentos 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 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 10 como para os de número 15 as comparações dois a dois entre todas as marcas revelaram dife-renças estatisticamente significativas (p < 0,05).

TTTTTabela abela abela abela abela VVVVV... Média e desvio padrão da força máxima (gf) para flambar até 1 mm os instrumentos

Marca C+ File Colorinox CC Cord HI C+ File Colorinox CC Cord NiTiflex Número 10 10 10 10 15 15 15 15 Força máxima 149,26 57,89 120,77 85,25 274,20 114,26 196,19 30,07 Desvio padrão 17,80 5,21 11,14 5,16 21,71 7,13 12,89 1,60

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Figura 5. Lima Nitiflex. Ponta cônica circular. Vértice arredondado (300x). Seção triangular

Figura 4. Lima CC Cord. Pon ta cônica circular. Vér tic e arredondado (200x) . Seção quadrangular

Figura 3. Lima HI. Ponta cônica circular. Vértice arredondado (200x). Seção pentagonal

Figura 2. Lima C+ File. Ponta cônica circular. Vértice truncado (200x). Seção quadrangular

transversal (pentagonal) teorica-mente maior do que a dos ins-trumentos CC Cord (quadrangu-lar), foram menos resistentes à flambagem. Esta menor resistên-cia se deve ao maior número de hélices (filetes) presentes na has-te helicoidal dos instrumentos HI. Isso provavelmente dimi-nuiu o momento de inércia do instrumento HI em relação ao instrumento CC Cord.

Comparando-se os valores mostrados na tabela V, podemos observar que as médias das for-ças máximas necessárias para flambar os instrumentos

endo-dônticos de números 10 C+ File, CC Cord e HI são 157%, 109% e 46% maiores que a média da for-ça máxima necessária para flam-bar o instrumento Colorinox de igual número. Em relação ao ins-trumento Nitiflex de número 15, as médias das forças máximas necessárias para flambar os ins-trumentos C+ File, CC Cord e Colorinox de iguais números, foram 813%, 553% e 280% maio-res, respectivamente.

Levando-se em consideração que a resistência à flambagem é uma propriedade mecânica fun-damental para que um

instru-Conclusão

Conclusão

De acordo com a metodolo-gia utilizada e os resultados ob-tidos no presente trabalho, po-demos concluir que, estatistica-m e n t e , a f o r ç a estatistica-m á x i estatistica-m a p a r a f l a m b a r o s i n s t r u m e n t o s f o i maior para os da marca comer-cial C+ File, seguidos pelos da marca CC Cord.

mento endodôntico possa ser empregado no cateterismo de canais atresiados, podemos afir-mar que os instrumentos C+ File seguidos pelos CC Cord são os mais indicados.

Figura 6. Lima Colorinox. Ponta cônica circular. Vértice truncado (200x). Seção quadrangular

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Referências Bibliográficas

Recebido em: 01/10/2007 Aprovado em: 24/01/2008

Carlos Nelson Elias

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