Caratteristiche e vantaggi degli strumenti endodontici manuali e in nichel‑titanio

Questo articolo fornisce informazioni di base sugli strumenti endodontici standard e sulle tecniche di preparazione del canale radicolare, esaminando in particolare le caratteristiche e i vantaggi degli strumenti manuali e di quelli in lega Nichel‑Titanio (Ni‑Ti).

Materiali e proprietà delle leghe Ni‑Ti

Le leghe al nichel‑titanio usate in odontoiatria sono di composizione equiatomica che, approssimativamente, corrisponde al 55% in massa di nichel ed al 45% in massa di titanio (alcuni strumenti presentano anche tracce di magnesio, manganese ed argento).

Tra le proprietà più significative del nichel‑titanio abbiamo: superelasticità, cioè la capacità delle leghe metalliche di ritornare alla forma originale dopo aver subito una deformazione significativa; resilienza è la capacità della lega di assorbire energia trasmessagli senza che si deformi o si fratturi; resistenza alla fatica: il titanio è un elemento di elevata forza rapportata al suo peso; la sua presenza all’interno della lega fa sì che si elevi il rapporto forza‑peso; capacità di taglio, consentita dal particolare disegno delle spire ed esaltata dalla possibilità di utilizzare questi strumenti con motori; longevità legata alla stabilità ambientale che consente ai processi di corrosione si indebolire meno le leghe Ni‑Ti; rispetto all’acciaio.

Il Nichel‑Titanio è una lega superelastica a struttura cristallina. Le migliorate caratteristiche meccaniche del metallo hanno portato a dimostrare performance cliniche migliori in termini di qualità della preparazione canalare, nonché una riduzione della cosiddetta “restoring force”.

Disegni e geometrie degli strumenti

Sostanzialmente i disegni delle lame costruite in nichel‑titanio sono 3: disegno tipo Hedstrom modificato (sono strumenti manuali); disegno con superficie lavorante a due o più lame a spirale (strumenti rotanti); disegno con più scanalature (strumenti rotanti) di tipo U‑files ed H‑files.

La punta può essere tagliente a pure no. Le conicità sono diverse, a partire da uno .02 ad uno .12, ed anche il diametro apicale varia in funzione dello strumento.

La sezione trasversale influisce su capacità di taglio e flessibilità: file a sezione triangolare, quadrata o romboidale determinano diverse caratteristiche meccaniche e di irrigazione; la sezione triangolare conferisce all'utensile flessibilità ed efficienza di lavorazione ancora più elevate.

Vantaggi clinici degli strumenti in Ni‑Ti rispetto all’acciaio

Gli strumenti endodontici in Ni‑Ti, rispetto a quelli in acciaio hanno una maggiore flessibilità, che consente loro di rimanere più centrati nel canale e ridurre al minimo il trasporto apicale. Ne consegue un maggior rispetto della morfologia canalare.

Sono strumenti, rispetto a quelli in acciaio, più resistenti alla frattura ed alla corrosione. Tra le caratteristiche più peculiari del nichel‑titanio, grazie alla sua superelasticità rispetto al tradizionale acciaio vi è la possibilità di lavorare nel canale in modo centrato senza la tendenza a rettificare il canale stesso.

Le leghe al nichel‑titanio hanno un grado di flessibilità, sia a torsione che a flessione, notevolmente superiore se confrontati con strumenti in acciaio delle stesse dimensioni. Le migliori caratteristiche meccaniche del metallo hanno portato a dimostrare performance cliniche migliori in termini di qualità della preparazione canalare.

Limiti e modalità di frattura degli strumenti Ni‑Ti

Il grave difetto degli strumenti in nichel‑titanio, riscontrabile clinicamente ed emergente in molti lavori, è la maggior possibilità di frattura rispetto allo strumentario in acciaio.

La frattura degli strumenti utilizzati con movimento di rotazione continua può avvenire in due modi diversi: per torsione e per accumulo di fatica ciclica. La frattura torsionale si verifica quando una parte dello strumento, generalmente la punta, è bloccata in un canale, mentre il gambo continua a ruotare.

La frattura per fatica ciclica degli strumenti in Ni‑Ti è causata dall’affaticamento del metallo quando questi vengono fatti ruotare in una curva: uno strumento che continua a ruotare in una curva è sottoposto a cicli alternati e ripetuti di tensione/compressione nel punto di massima flessione.

Questo tipo di frattura non presenta segni visibili di precedente deformazione permanente. Clinicamente, gli strumenti rotanti in Nichel‑Titanio sono sottoposti contemporaneamente sia a carico torsionale che a fatica ciclica, e la ricerca in corso mira a chiarire il contributo di questi fattori nei meccanismi di frattura degli strumenti.

Movimenti di utilizzo: rotazione continua e reciprocazione

La strumentazione con files in Ni‑Ti, a rotazione continua, ha dimostrato di poter ottemperare agli obiettivi della sagomatura canalare in modo più rapido e riproducibile. Con il movimento reciprocante, o alternato, si è cercato di trovare una risposta al problema della frattura degli strumenti.

Il movimento reciprocante è caratterizzato da una rotazione alternata in entrambi i sensi: il file ruota per un ampio angolo nella direzione di taglio e subito dopo nella direzione opposta per un angolo di molto inferiore disimpegnando lo strumento. Il movimento reciprocante prevede quindi una fase di taglio seguita subito dopo da una di disimpegno dello strumento.

Dai risultati conseguiti emergeva chiaramente che la resistenza alla frattura di strumenti convenzionali, utilizzati con movimento alternato, risultava essere fino a 10 volte maggiore rispetto a quella riscontrata con gli stessi strumenti, ma impiegati in rotazione continua.

Sistemi specifici a movimento reciprocante e trattamenti termici

Il sistema Reciproc si propone di preparare l’intero canale con un unico strumento; gli strumenti Reciproc sono prodotti con l’innovativa lega in Nichel‑Titanio trattata termicamente denominata M‑wire, caratterizzata da maggiore elasticità e resistenza alla fatica ciclica rispetto al tradizionale Nichel‑Titanio e presentano una sezione a due lame a “S” italica.

La tecnica TF Adaptive è stata proposta al fine di massimizzare i vantaggi della reciprocazione, minimizzandone gli svantaggi; TF Adaptive utilizza un’esclusiva tecnologia di movimento brevettata che adatta automaticamente il... ha rivoluzionato la tecnica di preparazione del canale.

Per i file endodontici il golden standard sembra essere il trattamento termico di tipo CM. Anzitutto questi strumenti non sono al nichel titanio ma al Ni/Tinol, quindi non contengono 50% di nichel e 50% di titanio come i primi strumenti, ma bensì 55% di nichel e 45% di titanio. La caratteristica di questi strumenti insomma è che sono molto flessibili e molto più “malleabili” e in certe situazioni cliniche abbastanza estreme si può sfruttare a pieno questa caratteristica metallurgica: li si può addirittura precurvare prima di inserirli nel canale, inserirli fermi nel canale precurvati e poi attivarli.

Anzitutto questi strumenti sono degli EDM, quindi con caratteristiche nettamente superiori rispetto a molti altri perché sono trattati termicamente. Tutto questo rende l’endodonzia più facile per tutti, ma solo fino a un certo punto: bisogna naturalmente saper fare una corretta diagnosi anatomica e sapere usare questi strumenti in maniera razionale e alcune volte a questa sequenza si devono aggiungere altri strumenti - uno o al massimo due - per riuscire a superare delle difficoltà in casi complessi.

Strategie di preparazione canalare e protocolli suggeriti

La strategia di preparazione canalare più utilizzata è quella di suddividere il canale radicolare in tre parti: terzo coronale, terzo medio e terzo apicale; lavorando prima sul terzo coronale e sul terzo medio si migliora in maniera determinante l’accesso al terzo apicale del canale.

La sagomatura canalare è quella fase del trattamento endodontico che prevede la preparazione del lume canalare mediante una sequenza di strumenti manuali e/o meccanici in lega Nichel‑Titanio (Ni‑Ti) la cui azione dovrebbe conferire una forma troncoconica, con diametro minore a livello apicale, al canale radicolare. Una corretta sagomatura consente di migliorare la detersione dell’endodonto poiché rimuove meccanicamente una parte del suo contenuto (polpa, batteri e loro endotossine) e della dentina parietale.

La sagomatura deve consentire il raggiungimento di due obiettivi principali: quello biologico (svuotamento e detersione meccanica del canale radicolare) e quello meccanico (preparazione di forma troncoconica rispettando l’anatomia originaria, creando uno spazio per un’adeguata detersione e una forma di convenienza per consentire una corretta otturazione canalare tridimensionale).

Una preparazione adeguata contribuisce alla rimozione efficace dei residui di polpa e dei batteri, nonché dei loro prodotti metabolici. È importante non indebolire la radice durante la strumentazione, ma creare le condizioni per un'ottima otturazione del canale radicolare.

Sequenza manuale proposta (esempio operativo)

Il glide‑path (cammino di percorrenza) viene effettuato con 3 strumenti manuali K‑File 0.08‑0.10‑0.12 in bagno di edta gel 19% rimosso ad ogni passaggio con NaOCl 5,25‑6%.

A questo punto inizia la sagomatura del sistema radicolare: 25/06‑25/04‑20/06‑25/02‑25/04 (nei canali atresici può essere terminata a questo punto), altrimenti si può finire con 20/06. Tutti gli strumenti devono lavorare a 600 r.pm. I valori di torque vanno dal 0.6 Nmc per conicità 0.4 al 0.9 per la conicità 0.6 1.2 per conicità 0.8.

Prima di introdurre qualsiasi strumento ruotante Ni‑Ti all’interno di un canale bisogna assicurarsi che, nel canale, vi sia lo spazio sufficiente, Sentiero di Percorribilità, per accogliere e guidare la sua punta non tagliente.

Strumenti manuali: ruolo e tecniche

In passato venivano utilizzati, quasi esclusivamente, strumenti manuali in acciaio che avevano dei limiti nel creare quello che è l’obiettivo primario della sagomatura e cioè l’esecuzione di una preparazione con conicità apicale continua all’interno del canale radicolare senza allargare il suo diametro apicale.

Gli strumenti manuali in acciaio vengono utilizzati o come piccole “lime da ricognizione” per una prima esplorazione passiva del percorso canalare, o, ancora, per effettuare manovre del tipo “gauging e tuning”. Tutti gli strumenti manuali sono utilizzati con movimento tipo “caricamento d’orologio”.

Per effettuare preparazioni del terzo apicale di canali particolarmente impegnativi gli strumenti in acciaio, utilizzati come “lime da ricognizione”, forniscono importanti informazioni sull’anatomia canalare.

Standardizzazione e codifica degli strumenti

La standardizzazione degli strumenti endodontici prevede la designazione di ogni strumento con un simbolo e la standardizzazione del colore: ogni numero di strumento ha il proprio colore, che ne determina la dimensione. La dimensione dello strumento è determinata anche dal numero: se prendi il numero 35, significa che ha un diametro di 0,35 mm.

Colore Numeri
Rosa 06
Grigio 08
Viola 10
Bianco 15, 45, 90
Giallo 20, 50, 100
Rosso 25, 55, 110
Blu 30, 60, 120
Verde 35, 70, 130
Nero 40, 80, 140

Indicazioni pratiche e consigli d’uso

  • Gli strumenti in Ni‑Ti richiedono tecnica passiva: se si incontra resistenza, occorre arrestarsi immediatamente.
  • Gli strumenti dovrebbero essere utilizzati secondo le indicazioni del fornitore e con un atteggiamento prudente riguardo al numero di utilizzi (linee guida spesso indicano 5‑10 canali a seconda delle condizioni clinico‑anatomiche).
  • Le metodiche di sterilizzazione sembrano influire solo parzialmente sulle proprietà fisiche, con un ruolo decisamente inferiore rispetto all’atto clinico.
  • L’affaticamento meccanico dovuto all’uso clinico protratto pare essere maggiormente responsabile della riduzione della capacità di taglio, forza torsionale, flessibilità e resistenza alla frattura degli strumenti in nichel‑titanio.
  • Prima di usare strumenti rotanti occorre assicurarsi che la lunghezza di lavoro sia corretta e che sia stato creato un glide‑path adeguato con lime manuali di piccolo diametro.

Qualità della preparazione canalare e strumenti moderni

La strumentazione con files in Ni‑Ti, a rotazione continua, ha dimostrato di poter ottemperare agli obiettivi della sagomatura canalare in modo più rapido e riproducibile. L’evoluzione degli strumenti in lega Nichel‑Titanio è, da diversi anni, continua: nuove tipologie di lega, nuove forme delle spire e, da ultimo, azionamento con movimenti reciprocanti.

Resistenza alla frattura, flessibilità e semplicità di utilizzo sono le tre caratteristiche verso cui tendono tutti i sistemi canalari di ultima generazione. Nella scelta di ogni materiale per lo studio dentistico, anche la componente economica è una variabile importante.

Per l’esperto endodontista Alberto Rieppi la scelta deve ricadere su strumenti altamente performanti. Per la sostituzione di solito si danno delle linee guida, che sono 5‑10 canali a seconda delle condizioni clinico‑anatomiche.

Prodotti commerciali e accessori

Tra gli strumenti e accessori disponibili sul mercato si citano: SPINGIPASTA FKG (diverse misure e codici), HYFLEX CM 25 MM 6% e 4% (diversi codici articolo) e sequenze come Hyflex OGSF che sembrano adatte non solo per endodontisti esperti, ma anche e soprattutto per i generalisti.

Osservazioni finali sulla pratica clinica e formazione

Ogni giorno il dentista affronta numerose situazioni cliniche che richiedono un approccio consapevole alla diagnosi, conoscenze accumulate e trattamenti di alta qualità. L'endodonzia si distingue tra tutti i settori dell'odontoiatria: per avvicinarsi al momento in cui potrete definirvi un "guru dell'endodonzia", è necessario leggere un gran numero di libri, frequentare seminari ed acquisire esperienza.

Prima di adottare nuove sequenze o strumenti è consigliabile provarli su denti estratti o blocchetti di plastica e valutare le indicazioni del produttore, la curva di apprendimento e le modifiche necessarie alla tecnica.

SEM immagine di strumento Ni‑Ti in sezione triangolare
Dimostrazione clinica: sequenza glide‑path e sagomatura con Ni‑Ti

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