Dental Tribune Czech Republic & Slovakia

Revoluce nikltitanových nástrojů

By Dr. Barbara Müller
May 19, 2020

V málokteré oblasti stomatologie je technický pokrok tak rychlý jako v moderní endodoncii. Vývoj flexibilních nikltitanových nástrojů na konci 80. let vytvořil zcela nové a doposud neznámé možnosti pro mechanickou preparaci kořenových kanálků. Četné nedávné inovace endodoncii signifi kantně usnadnily. Zavedení rotačních nástrojů ze slitiny niklu a titanu bylo hlavním milníkem. Tajemství tohoto všestranného materiálu je Nitinol – slitina, která se skládá z přibližně 55 % niklu a až 45 % titanu. Právě tato kombinace poskytuje materiálu pseudoelastické deformační vlastnosti. Další vynikající vlastnost slitiny je tvarová paměť. V roce 2011 byla vyvinuta metoda modifi kace „DNA“ nikltitanu, která nástrojům zajišťuje skutečnu tvarovou paměť, což umožňuje mimořádně přesnou práci (Coltène/Whaledent GmbH + Co. KG, Langenau, Německo). Díky tomu mohou stomatologové bezpečně a s jistotou preparovat i velmi zakřivené kanálky bez obav z neočekávaného zalomení nástrojů. Na rozdíl od starších nikltitanových nástrojů, které nebylo téměř možné ručně ohnout, pracují nástroje nové generace převážně bez napětí. Nejednotné používání terminologie popisující tuto problematiku je matoucí; je tedy třeba se podrobněji podívat na fyzikální a molekulární vztahy, abychom pochopili, co mohou nikltitanové systémy s efektem „řízené paměti“ nabídnout.

Dva typy deformace

Použití nástrojů v kořenovém kanálku nevyhnutelně vede k deformaci nástroje. Guma je nejznámější elastický deformovatelný materiál: napnutý gumový elastický pás (obr. 1) se obvykle vrací do svého původního tvaru, jakmile napínací síla přestane působit. Během tohoto procesu se aplikovaná energie uvolní a může být změřena; teploměr ukazuje mírně zvýšenou teplotu materiálu během návratu z deformace natažením (obr. 2). Jedná se o elastickou deformaci a je zcela reverzibilní. Molekulární struktura gumy nevykazuje žádné změny molekulárních vazeb. Srovnatelnou kovovou elastickou deformací je tenká spirálovitá kovová hračka, která po počátečním zatlačení jde krok za krokem po schůdcích bez viditelných známek únavy materiálu.

Plastická deformace je dobře viditelná při autonehodě, která zničí karosérii. Poškození je obvykle nevratné, i když jsou promáčknutá místa opravena a natřena. Struktura kovu (obr. 3) a vazby se mění a molekuly se rozptylují (obr. 4). V případě opakované kolize s dříve poškozeným automobilem se poškozené dveře automobilu nebo prostor pro cestující mnohem rychleji vzpříčí, protože nová molekulární struktura významně snižuje celkovou stabilitu materiálu.

V zubním lékařství je stejně důležité rozlišení mezi elastickou, přechodnou deformací a nevratnou plastickou deformací. Plasticky deformovaný nikltitanový nástroj se snadno zlomí v důsledku únavy materiálu a plastická deformace obvykle nemůže být zjištěna (ani při zvětšení, natož pouhým okem) kvůli schopnosti konvenčního NiTi navrátit se do původního tvaru. Drobné a neviditelné mikrofraktury, ke kterým dochází během výrobního procesu při řezání kovů, mohou zvýšit riziko nečekaného selhání nástroje. Pseudoelasticita konvenčních nikltitanových nástrojů bohužel často maskuje existující plastickou deformaci: poškozený nástroj se viditelně neliší od nepoužívaného nástroje, ale důsledky během endodontické preparace mohou být závažné. Až dosud neměl zubní lékař šanci ověřit klinický stav použitého nástroje. Dokonce ani nástroje na jedno použití neposkytují žádné záruky, přestože do jisté míry zvyšují bezpečnost.

Tvarová paměť zvyšuje bezpečnost

Vývoj nové generace NiTi nástrojů tento problém konečně vyřešil. Nyní je možno rozlišovat mezi elastickou a plastickou deformací slitin nikltitanu. To znamená, že použitý materiál musí mít skutečnou tvarovou paměť. Tvarová paměť je v podstatě „trénink“ materiálu, který si „zapamatuje“ určitý tvar za různých podmínek. Po deformaci materiálu (ohýbáním nebo jinými silami) se díky tvarové paměti materiál automaticky vrátí do původního tvaru, jakmile se změní vnější podmínky. Příkladem takových změněných parametrů jsou změny teploty nebo tlaku. Alternativně může návrat k původnímu tvaru navodit magnetismus, nebo jednoduché chemické procesy.

U endodontických nástrojů jsou zřejmé praktické výhody tohoto principu: NiTi nástroj s „řízenou pamětí“ se během celého průběhu ošetření přizpůsobí anatomickému tvaru kořenového kanálku. V případě odporu nebo bloku v kanálku tento nástroj změní tvar průřezu. Po použití je nástroj podroben tepelné změně během autoklávování; teplo vrací nástroj do jeho původního tvaru. Pokud již nelze znovu získat rovnoměrnou spirálovitou strukturu nástroje, je nástroj plasticky deformován a neměl by se nadále používat. Poprvé je možno vizuálně rozlišit mezi elastickou a plastickou deformací nástroje již pouhým okem, což výrazně zvyšuje klinickou bezpečnost.

Jako Fénix z popela

Důvod, proč lze Nitinol tak spolehlivě „trénovat“, spočívá v jeho vnitřní struktuře. Slitiny niklu a titanu vykazují dvě krystalografické fáze: austenitickou fázi při vysokých teplotách a martenzitickou fázi při nižších teplotách. V martenzitické fázi lze Nitinol bez námahy ohnout do komplikovaných tvarů. Bez dalších vnějších vlivů zůstane ohnutý NiTi nástroj s „řízenou pamětí“ v této poloze při pokojové teplotě. V austenitické fázi (při vyšší teplotě) si materiál osvojuje svou původní strukturu a molekuly tvoří kubickou plošně centrovanou strukturní mřížku. Teplo indukuje fázovou transformaci a nástroj se během sterilizace vrací do původního stavu. Tento efekt lze prokázat běžným zapalovačem. Když je ohnutý nástroj umístěn nad plamenem, obnoví se během několika sekund jeho původní rovný tvar (obr. 5).

Na základě této technologie představila společnost Coltène v roce 2011 řadu nástrojů HyFlex CM („CM“ je zkratka pro „řízenou paměť“, angl. controlled memory). CM nabízí až o 300 % vyšší odolnost proti únavě ve srovnání s běžnými nikltitanovými nástroji. HyFlex CM se dokonale přizpůsobí převládající anatomii kanálků, čímž se výrazně snižuje riziko perforace. Nástroj se pohybuje středem kanálku a je tak předcházeno vzniku zcestné preparace v průběhu kanálku (via falsa). Výsledkem je optimalizované vyčištění a preparace kořenového kanálku pro následnou obturaci. Stejně jako Fénix stoupající z popela se NiTi nástroj regeneruje v autoklávu a je připraven k dalšímu použití (až do konce svého životního cyklu, kdy lze jasně vidět nerovný, ohnutý tvar). Nástroje jsou výrobcem dodávány sterilní. Vychází se tak vstříc zubním lékařům, kteří dávají přednost práci s nástroji na jedno použití.

Praktické výhody modulárních NiTi systémů

Budoucnost směřuje k modulárním NiTi systémům. Výhodou takových variabilních přístrojových sad je jejich vysoký stupeň univerzálnosti. Značná složitost anatomie lidských kořenových kanálků s sebou vždy přináší výzvy: skryté isthmy, boční kanálky a horizontální laterální kanálky mohou rychle změnit jednodušší případy ve velmi obtížné. V závislosti na typu a poloze zubu není na rentgenových snímcích vždy možné jasně identifikovat všechny kanálky. Modulární NiTi systémy umožňují variabilní přístup v závislosti na anatomické situaci; rychlé opracování s několika málo nástroji nebo velmi přesné tvarování kanálu s řadou NiTi nástrojů.

Vysoký řezací výkon díky elektrojiskrovému obrábění

V roce 2015 představila společnost Coltène HyFlex EDM, NiTi nástroj 5. generace, jehož povrch vytvrzený elektroerozí zlepšuje řezací výkon. Klasické NiTi nástroje se frézují na CNC strojích. Elektrojiskrové obrábění pomocí výbojů (EDM) používá elektroerozi, která zpevňuje povrch nikltitanového nástroje. Díky tomu mají takové nástroje vynikající odolnost proti fraktuře a zlepšenou účinnost řezání. Opakované bombardování slitiny elektrickými výboji roztaví materiál a v některých místech dokonce vede k jeho odpařování. Výsledkem je nástroj s výrazně strukturovaným tvrdým povrchem, který nabízí dobré řezné vlastnosti (podobně jako nůž s vroubkovaným ostřím).

Konečným výsledkem je téměř nezlomitelný nástroj, který dosahuje rychlých výsledků při nižším počtu potřebných nástrojů. HyFlex EDM usnadňuje rotační opracování a snižuje počet nástrojů bez kompromisů při přizpůsobování se anatomii přirozeného kořenového kanálku. V jednoduchých případech stačí dva nástroje k vyčištění a efektivní preparaci kořenového kanálku. Vše, co je potřeba, je násadec s pomalými otáčkami, který lze nastavit na 500 ot./min. nebo méně při doporučeném kroutivém momentu až 2,5 Ncm. K preparaci mechanické glide path používá zubní lékař nástroj Glidepath 10/05, který se zavádí na plnou pracovní délku s ťukavými pohyby nahoru a dolů (při 300 ot./min.). Jakmile je cítit odpor, je třeba ověřit průchodnost pomocí ručního nástroje 15/02. Konečná příprava ve střední a apikální části se pak provádí za použití HyFlex EDM OneFile 25 mm (400–500 ot./min.), také s jemným ťukáním bez vyvíjení tlaku a postupováním k plné pracovní délce (obr. 7). Vzhledem k vysoké účinnosti řezání je důležité postupovat pouze 1–2 mm bez použití tlaku, poté vyčistit nástroj a následně kanálek důkladně vypláchnout.

Případně lze kořenový kanálek předem rozšířit koronálně s pomocí nástroje HyFlex EDM Orifice Opener 25/12. Ve složitějších případech a v závislosti na klinické situaci a rozsahu zakřivení kanálku může být sekvence pro preparaci doplněna nově zavedeným nástrojem HyFlex EDM Glidepath 15/03 a preparačním nástrojem 20/05. Zvláště zajímavá je možnost bezpečné preparace velkých kanálků s HyFlex EDM v apikální oblasti pomocí extrémně flexibilních Finishing Files o velikosti 40/04, 50/03 nebo 60/02.

Závěr

Vylepšené instrumentárium usnadňuje endodontické ošetření. Také nové obturační materiály mohou v příštích několika letech přinést nové možnosti léčby. Další změny paradigmat inovativní preparací nebo zcela chemickými postupy mohou být za dveřmi. Využití přírodních regeneračních procesů v kombinaci s rozumným zaváděním současných technologických možností do praxe pomáhá praktickým zubním lékařům i specialistům provádět ošetření i významně poškozených zubů s předvídatelným výsledkem.

 Dr. Barbara Müller

 

Zaujal vás tento článek?

Další zajímavé články naleznete v časopisu Roots CZ/SK 1/2020
stáhněte jej ve formátu PDF

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

© 2020 - All rights reserved - Dental Tribune International