Сравнительная оценка устойчивости к перелому файловых систем Hyflex EDM OGSF, Protaper Ultimate и RACE EVO: исследование in vitro

ВВЕДЕНИЕ. Внутриканальный перелом никель-титановых (NiTi) ротационных инструментов остается значимой процедурной проблемой в эндодонтии. Совершенствование металлургии, производственных технологий и геометрического дизайна привело к созданию новых файловых систем с улучшенными механическими характеристиками. Системы Hyflex EDM OGSF (HEDM), Protaper Ultimate (PTU) и RACE EVO (RE) представляют различные технологические подходы к повышению безопасности инструментов. Однако их прямое сравнительное исследование на предмет устойчивости к перелому представлено в ограниченном объеме.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ. В исследование включены 120 новых NiTi-файлов – по 40 инструментов из каждой системы (HEDM, PTU, RE) с размером кончика 25 и конусностью .07. Для теста на циклическую усталость (n = 20 в каждой группе) инструменты вращались в индивидуально изготовленном искусственном канале из нержавеющей стали с углом кривизны 60° и радиусом 5 мм до момента перелома. Рассчитывалось количество циклов до перелома (NCF). Для теста на торсионную устойчивость (n = 20 в каждой группе) апикальные 3 мм каждого файла фиксировались, после чего инструмент вращался по часовой стрелке со скоростью 2 об/мин до перелома в соответствии со стандартом ISO 3630-1. Регистрировались максимальный крутящий момент (Н·см) и угол деформации (в градусах) в момент разрушения. Статистический анализ проводился с использованием однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA) и пост-хок теста Тьюки (α = 0,05).

РЕЗУЛЬТАТЫ. HEDM продемонстрировала статистически значимо более высокое среднее значение NCF (852,5 ± 75,3) по сравнению с RE (621,8 ± 60,2) и PTU (455,1 ± 55,4) (p < 0,001). RE также показала достоверно более высокую устойчивость к циклической усталости по сравнению с PTU (p < 0,001). В тесте на торсионную устойчивость PTU продемонстрировала наибольший максимальный крутящий момент при переломе (0,46 ± 0,05 Н·см), что было статистически значимо выше по сравнению с RE (0,41 ± 0,04 Н·см) и HEDM (0,34 ± 0,06 Н·см) (p < 0,001). Различие в торсионной устойчивости между RE и HEDM также оказалось статистически значимым (p < 0,01).

ВЫВОДЫ. В пределах ограничений данного лабораторного исследования файловая система Hyflex EDM OGSF продемонстрировала наибольшую устойчивость к циклической усталости. Система Protaper Ultimate показала максимальную устойчивость к торсионному перелому. Выбор инструмента должен определяться анатомическими особенностями корневого канала и клинической ситуацией.

1. Schilder H. Cleaning and shaping the root canal. Dent Clin North Am. 1974;18(2):269–296.

2. Walia H.M., Brantley W.A., Gerstein H. An initial investigation of the bending and torsional properties of Nitinol root canal files. J Endod. 1988;14(7):346–351. https://doi.org/10.1016/s0099-2399(88)80196-1

3. Hülsmann M., Peters O.A., Dummer P.M.H. Mechanical preparation of root canals: shaping goals, techniques and means. Endod Topics. 2005;10(1):30–76. https://doi.org/10.1111/j.1601-1546.2005.00152.x

4. Parashos P., Messer H.H. Rotary NiTi instrument fracture and its consequences. J Endod. 2006;32(11):1031–1043. https://doi.org/10.1016/j.joen.2006.06.008

5. Sattapan B., Nervo G.J., Palamara J.E., Messer H.H. Defects in rotary nickel-titanium files after clinical use. J Endod. 2000;26(3):161–165. https://doi.org/10.1097/00004770-200003000-00008

6. Pruett J.P., Clement D.J., Carnes D.L. Jr. Cyclic fatigue testing of nickel-titanium endodontic instruments. J Endod. 1997;23(2):77–85. https://doi.org/10.1016/S0099-2399(97)80250-6

7. Peters O.A. Current challenges and concepts in the preparation of root canal systems: a review. J Endod. 2004;30(8):559–567. https://doi.org/10.1097/01.don.0000129039.59003.9d

8. Zupanc J., Vahdat-Pajouh N., Schäfer E. New thermomechanically treated NiTi alloys – a review. Int Endod J. 2018;51(10):1088–1103. https://doi.org/10.1111/iej.12924

9. Shen Y., Zhou H.M., Zheng Y.F., Peng B., Haapasalo M. Current challenges and concepts of the thermomechanical treatment of nickel-titanium instruments. J Endod. 2013;39(2):163–172. https://doi.org/10.1016/j.joen.2012.11.005

10. Gao Y., Gutmann J.L., Wilkinson K., Maxwell R., Ammon D. Evaluation of the impact of raw materials on the fatigue and mechanical properties of ProFile Vortex rotary instruments. J Endod. 2012;38(3):398–401. https://doi.org/10.1016/j.joen.2011.11.004

11. Ha J.H., Kim S.K., Cohenca N., Kim H.C. Effect of R-phase heat treatment on torsional resistance and cyclic fatigue fracture. J Endod. 2013;39(3):389–393. https://doi.org/10.1016/j.joen.2012.11.028

12. Pedullà E., Lo Savio F., Boninelli S., Plotino G., Grande N.M., La Rosa G., Rapisarda E. Torsional and cyclic fatigue resistance of a new nickel-titanium instrument manufactured by electrical discharge machining. J Endod. 2016;42(1):156–159. https://doi.org/10.1016/j.joen.2015.10.004

13. Iacono F., Pirani C., Generali L., Bolelli G., Sassatelli P., Lusvarghi L. et al. Structural analysis of HyFlex EDM instruments. Int Endod J. 2017;50(3):303–313. https://doi.org/10.1111/iej.12620

14. van der Vyver P.J., Paleker F., Vorster M., de Wet F.A. Root canal shaping using nickel titanium, m-wire, and gold wire: a micro-computed tomographic comparative study of one shape, ProTaper Next, and WaveOne Gold instruments in maxillary first molars. J Endod. 2019;45(1):62–67. https://doi.org/10.1016/j.joen.2018.09.013

15. Özyürek T., Yılmaz K., Uslu G. The effects of autoclave sterilization on the cyclic fatigue resistance of ProTaper Universal, ProTaper Next, and ProTaper Gold nickel-titanium instruments. Restor Dent Endod. 2017;42(4):301–308. https://doi.org/10.5395/rde.2017.42.4.301

16. Alfawaz H., Alqedairi A., Alsharekh H., Almuzaini E., Alzahrani S., Jamleh A. Effects of sodium hypochlorite concentration and temperature on the cyclic fatigue resistance of heat-treated nickel-titanium rotary instruments. J Endod. 2018;44(10):1563–1566. https://doi.org/10.1016/j.joen.2018.07.009

17. Allahem Z., Bendahmash M., Almeaither R., Alfawaz H., Alqedairi A. Evaluation of cyclic fatigue behavior of RACE EVO rotary Files: In-vitro comparative study. Saudi Dent J. 2024;36(4):656–660. https://doi.org/10.1016/j.sdentj.2024.03.009

18. Plotino G., Grande N.M., Sorci E., Malagnino V.A., Somma F. A comparison of cyclic fatigue between used and new Mtwo Ni-Ti rotary instruments. Int Endod J. 2006;39(9):716–723. https://doi.org/10.1111/j.1365-2591.2006.01142.x

19. Lopes H.P., Ferreira A.A., Elias C.N., Moreira E.J., de Oliveira J.C., Siqueira J.F. Jr. Influence of rotational speed on the cyclic fatigue of rotary nickel-titanium endodontic instruments. J Endod. 2009;35(7):1013–1016. https://doi.org/10.1016/j.joen.2009.04.003

20. Hieawy A., Haapasalo M., Zhou H., Wang Z.J., Shen Y. Phase transformation behavior and resistance to bending and cyclic fatigue of ProTaper Gold and ProTaper Universal instruments. J Endod. 2015;41(7):1134–1138. https://doi.org/10.1016/j.joen.2015.02.030