i

Programa de Pós-Graduação Stricto Sensu em Odontologia Av. Alfredo Baltazar da Silveira 580 – cobertura

22790-710 - Rio de Janeiro/RJ Tel./ Fax: (0xx21) 2497-8988

RAFAEL MARQUES VILLAGRA

AVALIAÇÃO DA VIDA EM FADIGA DE INSTRUMENTOS

ENDODÔNTICOS SUBMETIDOS A ENSAIOS DE FLEXÃO

ROTATIVA EM DIFERENTES ÂNGULOS RECIPROCANTES

2014

ii

RAFAEL MARQUES VILLAGRA

AVALIAÇÃO DA VIDA EM FADIGA DE INSTRUMENTOS ENDODÔNTICOS

SUBMETIDOS A ENSAIOS DE FLEXÃO ROTATIVA EM

DIFERENTES ÂNGULOS RECIPROCANTES

Dissertação apresentada à Faculdade de Odontologia da Universidade Estácio de Sá, como parte dos requisitos para obtenção do grau de Mestre em Odontologia (Endodontia).

Orientadores:

Mônica Aparecida Schultz Neves

Hélio Pereira Lopes

UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ

RIO DE JANEIRO

2014

iii

AGRADECIMENTOS

Agradeço toda a minha família, que sempre apoiou minhas decisões,

tanto pessoais, quanto profissionais. Vocês são as pessoas que amo mais que

tudo nesse mundo.

Agradeço à Vanessa Bottino Rojas, pela ajudada principalmente nos

primeiros meses de mestrado, quando me senti completamente perdido e você

me deu a luz. Tive a oportunidade de conhecer no decorrer da minha vida, uma

pessoa maravilhosa, um anjo por quem tenho um amor especial, e não

encontro palavras de agradecimento. Obrigado por ter você na minha vida!

Agradeço ao meu pai Rafael Villagra Cristaldo, que me encaminhou

para a endodontia, em um momento que me encontrava indeciso

profissionalmente.

Agradeço em especial ao meu grande professor, mestre e amigo Marcelo

Sendra, pois além de me aceitar no curso de especialização, também foi

responsável pela minha paixão pela endodontia. Sou seu grande fã e você,

meu grande espelho profissional e pessoal. Acredito que dificilmente

conhecerei um profissional tão brilhante e com um caráter tão ímpar. Se hoje

amo o que faço, você é o principal responsável, e lhe serei grato pelo resto de

minha vida.

A todos os meus amigos do mestrado e doutorado do PPGO da

Universidade Estácio de Sá.

Agradeço a professora Mônica Aparecida Schultz Neves, por toda ajuda

e paciência, no desenvolvimento deste trabalho. Obrigado por ser minha

orientadora, professora, amiga, enfim, serei eternamente grato obrigado por

tudo.

iv

Agradeço ao professor Hélio Pereira Lopes, que contribuiu imensamente

para a realização deste trabalho, me ajudando nos momentos de dificuldade.

Obrigado por fazer parte da minha história. Sua força, disponibilidade e enorme

capacidade de ensinamento, com certeza me fez evoluir profissionalmente.

Ao professor José Freitas Siqueira Júnior e todos os professores do

PPGO da Universidade Estácio de Sá, pessoas sérias e profissionais ao

extremo, todo meu respeito! Me sinto orgulhoso e privilegiado de aprender com

uma equipe tão competente.

Ao Instituto Militar de Engenharia (IME).

À secretária Angélica Pedrosa, pelo carinho e atenção.

“É uma luta entre aqueles que irão dizer o que você não pode fazer

e aquela parte de você que sabe, e sempre soube, que nós somos

mais do que o nosso meio ambiente e que um sonho, apoiado por

uma vontade incessante de alcançá-lo, é verdadeiramente uma

realidade com chegada iminente “

Anthony Robbins

vi

ÍNDICE

Página

RESUMO vii

ABSTRACT viii

LISTA DE FIGURAS ix

LISTA DE ABREVIATURAS x

LISTA DE TABELAS xi

1. INTRODUÇÃO 1

2. REVISÃO DE LITERATURA 3

3. JUSTIFICATIVA 9

4. HIPÓTESE 10

5. OBJETIVOS 11

6. MATERIAIS E MÉTODOS 12

7. RESULTADOS 17

8. DISCUSSÃO 20

9. CONCLUSÃO 23

10. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 24

11. ANEXO 29

vii

RESUMO

Objetivos: Este estudo avaliou e analisou a influência da amplitude do ângulo

de rotação empregado no movimento reciprocante, na resistência à fratura por

fadiga do instrumento Reciproc.

Materiais e Métodos: Quarenta instrumentos Reciproc® R25 com 25mm de

comprimento foram divididos em dois grupos iguais e submetidos aos ensaios

de flexão rotativa estático e dinâmico. A metade de cada grupo foi acionada por

movimento reciprocante em ângulos diferentes: 150º no sentido anti-horário

com 30º horário, e no outro grupo, 75º anti-horário com 15º horário. O tempo

de fratura dos instrumentos foi medido e os dados obtidos, analisados

estatisticamente pelo teste “t” de Student’s, com nível de significância de 5%

(p<0,05). As superfícies fraturadas e os fios de corte dispostos na forma

helicoidal dos instrumentos fraturados foram analisados pelo MEV.

Resultados: Independentemente do ângulo reciprocante, os instrumentos

submetidos ao ensaio dinâmico apresentaram resistência à fratura por flexão

rotativa estatisticamente superior, em comparação ao ensaio estático. Menores

ângulos reciprocantes promoveram um maior tempo de vida em fadiga, com

diferença estatisticamente significante, independente da natureza do ensaio

(estático ou dinâmico).

Conclusões: A redução do ângulo no movimento reciprocante promove um

aumento significativo na resistência à fratura por fadiga. O modelo dinâmico em

relação ao estático, aumenta a vida em fadiga do instrumento Reciproc R25.

Palavras-chave: Instrumentos de NiTi; fratura por flexão rotativa; movimento

reciprocante; ensaio dinâmico; ensaio estático.

viii

ABSTRACT

Objectives: This study evaluated and analyzed the influence of the amplitude

of the rotation angle used in reciprocating motion, on resistance to fatigue

fracture of Reciproc instrument.

Materials and Methods: Forty instruments Reciproc R25 with 25mm in length

were divided into two equal and subjected to rotary bending tests (static and

dynamic). Half of each group was driven under reciprocating movement with

different angles: 150° counter-clockwise and 30º clockwise and in the other

group, 75º counterclockwise with 15º clockwise. The time to fracture for each

instrument was measured, and data obtained statistically analyzed by Student's

t test, with the significance level set at 5% (p <0.05). SEM analyzed the

fractured surfaces and cutting edges arranged in the helical shape of the

fractured instruments.

Results: Regardless of reciprocating angle, instruments undergone to dynamic

test showed fracture resistance by rotary bending statistically superior

compared to static test. Smaller reciprocating angles promoted a longer fatigue

life, with a statistically significant difference, regardless of the nature of the test

(static or dynamic).

Conclusions: The angle reduction in reciprocating movement promotes a

significant increase in resistance to fatigue fracture. The dynamic compared to

the static model increases the fatigue life of the instrument Reciproc R25.

Keywords: NiTi instruments; rotary bending fracture; reciprocating movement;

dynamic test; static test.

ix

LISTA DE FIGURAS

Página

Figura 1 - Instrumento Reciproc R25 VDW........................................................12

Figura 2 - Tubo de aço inoxidável contendo o canal artificial............................13

Figura 3 - Desenho esquemático do canal empregado no ensaio de flexão

rotativa.............. ............................................................................................... 13

Figura 4 - Motor elétrico I-Endo Dual.................................................................14

Figura 5 - Dispositivo para fixação do canal simulado e motor.........................15

Figura 6 - MEV Quanta FEG 250-FEI................................................................16

Figura 7 - Ponta e início da haste de corte do instrumento Reciproc................18

Figura 8 - Secção na reta transversal na forma de S com o fio de corte voltado

à esquerda .................................................................................... .................18

Figura 9 - Superfície fraturada sem deformação plástica no eixo helicoidal

(100x) ...............................................................................................................19

Figura 10 - Superfície de fratura mostrando característica morfológicas do tipo

dúctil (200x) ......................................................................................................19

x

LISTA DE ABREVIATURAS

NiTi – Níquel-Titânio

MEV – Microscopia Eletrônica de Varredura

PQM –Preparo Químico-Mecânico

IME – Instituto Militar de Engenharia

Rpm – Rotações por minuto

xi

LISTA DE TABELAS

Página

Tabela 1 - Tempo médio de fratura (segundos) e desvio padrão dos

instrumentos submetidos aos ensaios estático e dinâmico com diferentes

ângulos reciprocantes .......................................................................................17

1

1. INTRODUÇÃO

Após a introdução da liga de níquel-titânio (NiTi) na endodontia (WALIA

et al., 1988), a confecção e o uso de instrumentos acionados a motor com esta

liga metálica vêm revolucionando o tratamento endodôntico. Segundo alguns

autores (GLOSSEN et al., 1995; PARK, 2001; PETERS, 2004), a

instrumentação mecanizada em NiTi, reduz a fadiga física do operador e o

tempo de tratamento, além de minimizar os erros associados aos instrumentos

de aço inoxidável, o que é extremamente relevante no preparo de canais

curvos (SCHÄFER & VLASSIS, 2004; GERGI et al., 2010). Todavia, a fratura

de instrumentos endodônticos de NiTi acionados a motor, durante a

instrumentação de canais radiculares curvos ainda preocupa, pois ela pode

ocorrer sem sinal de deformação plástica visível previamente (PRUETT et al.,

1997; SATTAPAN et al., 2000; VARELA-PATINO et al., 2005). Assim sendo, a

falha desses instrumentos tem sido um aspecto problemático, uma vez que ela

poderá ocorrer devido à flexão rotativa (tensões trativas e compressivas) e por

suas combinações com tensão de torção (CHEUNG & LIU, 2009).

Consequentemente, não só surgiram novos instrumentos com desenhos e

conicidades variáveis, mas também, com ligas metálicas oriundas de

tratamentos termomecânicos da liga NiTi convencional.

Quanto ao acionamento, novos dispositivos mecânicos têm sido

propostos comercialmente, objetivando melhorar o comportamento mecânico

desses instrumentos em relação à fratura, limpeza e modelagem do canal

radicular. Esses dispositivos (motores) além do giro contínuo, executam um

2

movimento denominado de alternado ou reciprocante, com diferentes ângulos

de rotação (GAMBARINI et al., 2012b).

Novos instrumentos de NiTi recentemente introduzidos como o Reciproc

(VDW, Munique, Alemanha) feito de uma liga de NiTi-especial chamado M-Wire

foram criadas através de um processo de tratamento térmico inovador. Dentre

os benefícios desta liga (M-Wire), temos o aumento da flexibilidade dos

instrumentos e maior resistência à fadiga (Bürlein et al., 2012).

Assim sendo, essas inovações precisam ser investigadas para

determinar, qual a opção mais conveniente e segura para o tratamento do

elemento dentário.

3

2. REVISÃO DE LITERATURA

2.1. Fraturas dos Instrumentos Endodônticos

A fratura de instrumentos endodônticos é uma grande preocupação na

clínica diuturna. Os instrumentos de aço inoxidável geralmente demonstram

alguma deformação plástica antes da fratura por flexão rotativa, permitindo que

o profissional avalie as alterações no instrumento, indicando quando este deve

ser descartado, diminuindo assim um possível acidente. Entretanto, os

instrumentos de NiTi podem sofrer uma fratura dentro de seu limite elástico,

porém sem antes apresentar algum sinal de deformação plástica (PRUETT et

al., 1997; DE DEUS et al., 2010).

A fratura dos instrumentos endodônticos pode ocorrer por torção ou por

flexão rotativa. A fratura por torção ocorre quando a ponta ou outra parte do

instrumento prende dentro do canal, enquanto a haste permanece com seu

movimento de rotação, ultrapassando o limite de resistência do material,

tornando a fratura inevitável. O instrumento fraturado por torção, muitas vezes

pode demonstrar sinais específicos, tais como uma deformação plástica

(PLOTINO et al., 2009; LOPES et al., 2010b).

4

Segundo GAMBARINI et al. (2012a), a fratura por flexão rotativa ocorre

quando o instrumento é submetido a ciclos repetitivos de tensão e compressão.

Para esses autores, o risco pode aumentar quando o instrumento for submetido

a um canal de curvatura acentuada e com menor raio de curvatura.

A maior preocupação do profissional durante o acionamento do

instrumento de NiTi mecanizado em movimento de alargamento por rotação

contínua, é a fratura por fadiga de baixo ciclo. A resistência à fratura por fadiga

de baixo ciclo, refere-se ao número de ciclos que um instrumento pode

suportar, antes de ocorrer a fratura (LOPES et al., 2010b).

BARDSLEY et al. (2011) afirmaram que a força exercida no sentido

apical e o torque, representam alguns dos fatores que podem influenciar

diretamente na incidência de fratura do instrumento endodôntico.

Para YOU et al. (2010), a utilização de instrumento de NiTi reduz o risco

de fratura por torção quando comparado ao instrumento de aço inoxidável.

Além disso, a confecção de um pré-alargamento cervical durante o preparo

químico-mecânico, também pode diminuir a tensão sobre o instrumento e

consequentemente, seu risco de fratura.

De acordo com SHEN et al. (2011), a presença de algumas variáveis

durante os ensaios que avaliam o comportamento mecânico dos instrumentos

de NiTi em relação à fratura por fadiga, pode representar uma desvantagem

nos exames laboratoriais. Dentre essas, as propriedades mecânicas do

material, o desenho e as dimensões do instrumento.

Segundo YOU et al. (2010), durante a preparação de um canal radicular,

dois ou mais instrumentos rotatórios de NiTi podem ser utilizados

5

sequencialmente ou em combinação, de acordo com a variação anatômica do

canal. Ao se utilizar de uma série de instrumentos, alguns desses podem sofrer

maior desgaste em relação a outros. Por essa razão, não se pode afirmar com

precisão, o real tempo de vida em fadiga de um instrumento endodôntico.

O acabamento superficial de um instrumento endodôntico também pode

influenciar na fratura por fadiga. Em um estudo realizado por LOPES et al.

(2010c), os instrumentos fabricados com acabamento superficial por

eletropolimento, apresentaram aumento significativo na resistência à fratura por

fadiga.

GAVINI et al. (2012) testaram a resistência à fratura por fadiga do

instrumento Reciproc em movimentos de alargamento em rotação contínua e

alternada, utilizando dezoito instrumentos em cada grupo. Os resultados

demonstraram que a cinemática do movimento influenciou significantemente na

resistência à fratura por fadiga, ou seja, o número de ciclos do movimento

alternado foi quase o dobro, em relação ao movimento contínuo.

2.2. Ensaios de Flexão Estático e Dinâmico

Flexibilidade pode ser definida como a flexão elástica de um instrumento

endodôntico, quando submetido a uma carga aplicada na sua extremidade e na

direção perpendicular ao longo do eixo do instrumento. Um instrumento menos

flexível será automaticamente mais rígido, quando apresenta maior resistência

à flexão elástica (LOPES et al., 2013).

A fratura dos instrumentos endodônticos de NiTi por fadiga é uma

grande preocupação para o profissional, pois geralmente surge sem aviso

6

prévio. A fratura por fadiga ocorre devido à repetição de tensões alternadas

compressivas e trativas, acumuladas no ponto de flexão máxima do

instrumento, dentro do limite elástico, em rotação em um canal curvo (LOPES

et al., 2013).

O teste de flexão rotativa empregado para avaliar a resistência à fadiga

pode ser estático ou dinâmico. No ensaio estático, o instrumento gira no interior

de um canal artificial curvo mantendo uma distância fixa, ou seja, sem realizar

um deslocamento longitudinal de avanço e retrocesso. De maneira oposta, no

ensaio dinâmico, o instrumento realiza movimentos longitudinais de avanço e

retrocesso, enquanto gira no interior de um canal curvo (LOPES et al., 2013).

Segundo YAO et al. (2006), a maioria dos estudos sobre fadiga

disponível na literatura, se utilizou de um modelo estático sob condições

experimentais bem controladas. LOPES et al. (2013) utilizaram também um

modelo dinâmico, incorporando um movimento cíclico axial, simulando melhor

a realidade do ambiente clínico. Por meio desta metodologia, pode-se constatar

que o movimento axial, aumenta significativamente a vida útil dos instrumentos

de NiTi rotatório.

Um estudo realizado por LI et al. (2002), buscou investigar sobre a

possível relação entre o número de avanços e retrocessos, e a fratura por

fadiga em instrumentos de NiTi rotatório. Os resultados revelaram que esse

movimento (avanço e retrocesso), pode ser um fator crucial na prevenção da

fratura por fadiga do instrumento.

2.3. Movimento Reciprocante ou Alternado

7

Recentemente, foram introduzidos no mercado, novos sistemas de NiTi

mecanizado, que utilizam o movimento de alargamento alternado

(reciprocante). Entre esses podemos destacar os sistemas Reciproc (VDW,

Munique, Alemanha) e WaveOne (Dentsply Tulsa Dental Specialties, Tulsa,

OK, EUA). De acordo com os fabricantes, o movimento reciprocante reduz a

tensão de rotação sobre o instrumento, devido à inversão periódica do ângulo

de rotação. Os instrumentos WaveOne giram 170° no sentido anti-horário,

seguido de uma rotação de 50° no sentido horário, enquanto que os

instrumentos Reciproc, 150º no sentido anti-horário, seguido de uma rotação

de 30º no sentido horário.

Em um estudo, KIM et al. (2012) avaliaram a resistência à fratura por

fadiga e a resistência à fratura por torção, em três marcas de instrumentos:

Reciproc, WaveOne e ProTaper (Dentsply Tulsa Dental Specialties, Tulsa, OK,

EUA). De acordo com a metodologia desse estudo, os resultados revelaram

que o instrumento Reciproc apresentou maior resistência à fratura por fadiga

entre os grupos, enquanto que o WaveOne, demonstrou significantemente

maior resistência em relação ao ProTaper. Quanto à resistência à fratura por

torção, o WaveOne foi significantemente superior, seguido pelo Reciproc e

ProTaper.

GAVINI et al. (2012) realizaram uma pesquisa avaliando a resistência a

fadiga de trinta e seis instrumentos Reciproc R25, divididos em dois grupos.

Um grupo utilizou movimento rotatório e o outro, movimento reciprocante, e

todos sob ensaio dinâmico. Os resultados mostraram que o movimento

8

reciprocante, aumenta a resistência à fadiga no instrumento Reciproc R25,

quando em comparação com o movimento de rotação contínua.

LOPES et al. (2013), demonstraram que os instrumentos Reciproc

apresentam maior vida em fadiga, quando comparados aos instrumentos Mtwo

(VDW, Munique, Alemanha). Esses resultados confirmam que o aumento da

flexibilidade e o movimento reciprocante dinâmico, influenciam no aumento da

resistência à fadiga, de instrumento de NiTi mecanizado, durante a

instrumentação de canal radicular curvo.

Recentemente, PLOTINO et al. (2014) empregaram diferentes ângulos

no movimento reciprocante aos instrumentos Reciproc e WaveOne, objetivando

avaliar a eficiência de corte desses instrumentos. Os resultados revelaram

maior eficiência de corte para o Reciproc, em todos os ângulos utilizados.

9

3. JUSTIFICATIVA

A avaliação da vida em fadiga de instrumentos endodônticos acionados

em diferentes ângulos de rotação no movimento reciprocante, quando

submetidos a ensaios mecânicos dinâmicos e estáticos, ainda não está bem

documentada pela literatura, devido ao pouco tempo disponível no mercado.

10

4. HIPÓTESE

A redução do ângulo de rotação de um instrumento endodôntico de NiTi

mecanizado no movimento reciprocante, durante ensaios mecânicos estático e

dinâmico em flexão rotativa, aumenta sua resistência à fratura por fadiga.

11

5. OBJETIVOS

Objetivo geral:

Avaliar e analisar a influência da amplitude do ângulo de rotação

empregado no movimento de alargamento reciprocante, na resistência à

fratura por fadiga, do instrumento Reciproc R25.

Objetivos específicos:

Avaliar e analisar a resistência à fratura por fadiga do instrumento Reciproc

R25, em ensaios estático e dinâmico, em diferentes ângulos reciprocantes.

Analisar por meio do microscópio eletrônico de varredura, as características

das superfícies de fratura e a configuração das hastes de corte helicoidais

dos instrumentos fraturados.

12

6. MATERIAIS E MÉTODOS

Nesse estudo foram selecionados aleatoriamente, quarenta instrumentos

Reciproc R25 (VDW, Munique, Alemanha). Todos os instrumentos tinham

diâmetros nominais de 0,25 mm em D0 e comprimento de 25 mm. A conicidade

é variável, sendo de 0,08 mm nos três milímetros a partir da ponta. Desses,

dez foram utilizados em cada ensaio (Figura 1).

Figura 1 - Instrumento Reciproc® R25

(FONTE: www.vdw-dental.com).

6.1. Teste de Flexão Rotativa

Determina o comportamento de materiais quando submetidos a cargas

flutuantes. Uma carga alternada é aplicada a um corpo de prova (instrumento

endodôntico) e o número de ciclos necessários para produzir o colapso

(período de fadiga) é registrado.

Para o ensaio de flexão rotativa foi utilizado um canal artificial de tubo de

aço inoxidável (Figura 2), medindo 1,4 mm de diâmetro interno e 19 mm de

comprimento total. O comprimento do arco foi de 9 mm de comprimento e 6

mm de raio (medido na superfície interna côncava do tubo). O arco está situado

entre dois segmentos retos, medindo o superior 7 e o inferior 3 mm de

comprimento (Figura 3). A fim de reduzir a fricção do instrumento minimizando

13

a liberação de calor durante os ensaios, o canal foi preenchido com glicerina,

tanto na condição estática, como na dinâmica.

Figura 2 - Tubo de aço inoxidável com o canal artificial (FONTE: LOPES et al., 2010a).

Figura 3 – Desenho esquemático do canal empregado no ensaio de fadiga. (FONTE: LOPES et al., 2010a).

14

6.1.1. Ensaio de Flexão Rotativa Estático

No ensaio de flexão rotativa estático foi utilizado um aparato mecânico

específico, previamente desenvolvido e descrito por LOPES et al. (2010a).

Depois de fixado em uma peça de mão W&H Dentalwerk (Bürmoos GMBH,

Áustria) com redução de 16:1, os instrumentos foram operados na velocidade

de 300 rpm, por meio de um motor elétrico I-Endo Dual (SALETEC®, ACTEON®

Group, Merignac, França) (Figura 4), o qual possui rotação de 360º e controle

de torque. Os ângulos reciprocantes utilizados foram: 150º anti-horário com

retorno horário de 30º e 75º anti-horário com retorno de 15º horário. Os

instrumentos foram ensaiados em um comprimento fixo ou seja, sem oscilação

axial (ensaio mecânico de flexão rotativa estático).

Figura 4 - Motor elétrico I-Endo Dual

(Fonte: www.acteongroup-products.com).

6.1.2. Ensaio de Flexão Rotativa Dinâmico

Os instrumentos foram submetidos ao mesmo protocolo descrito no

ensaio estático, porém neste, um aparato mecânico (Figura 5) promoveu um

15

movimento axial (vai e vem) com 3 mm de amplitude, oscilando a cada dois

segundos.

Em ambos os testes, o tempo de fratura foi controlado por um mesmo

avaliador, com auxílio de um relógio digital (Technos, Manaus, Brasil). O tempo

no momento da fratura foi determinado de forma visual e/ou audível.

Os dados obtidos nos ensaios de flexão rotativa foram estatisticamente

analisados pelo teste t de Student, com nível de significância de 5% (p<0,05).

Figura 5 - Dispositivo para fixação do canal simulado e motor (FONTE: LOPES et al., 2010a.) Pediram para trocar de foto

6.2. Análise por MEV

Após a fratura, os segmentos maiores dos instrumentos foram

acondicionados em frascos de Becker contendo acetona e submetidos à

limpeza em unidade ultrassônica (THORTON MOD T14C/Timer P 110 v – 60

Hz, Belo Horizonte, Minas Gerais). Após a secagem, os instrumentos foram

16

observados através do microscópio eletrônico de varredura Quanta FEG 250

(FEI, Europe NanoPort, Eindhoven, Holanda) (Figura 6), do laboratório do

Instituto Militar de Engenharia (IME).

As superfícies fraturadas e os fios de corte dispostos na forma helicoidal

dos instrumentos fraturados foram analisados, objetivando identificar o tipo de

fratura e a possível presença de deformação plástica no eixo helicoidal.

Figura 6 – Microscópio eletrônico de varredura Quanta FEG 250

17

7. RESULTADOS

7.1. Ensaios de Flexão Rotativa

As médias e desvios-padrão dos tempos de fratura nos ensaios em

flexão rotativa realizados são mostrados na Tabela 1. Independentemente do

ensaio estático ou dinâmico, a vida em fadigado instrumento Reciproc R25 foi

significativamente maior nos ensaios com ângulos de rotação menores.

O movimento reciprocante submetido a menores ângulos comprovou

que o tempo de vida em fadiga do instrumento até a fratura foi

significantemente maior se comparados aos ângulos propostos pelo fabricante.

Tabela 1. Tempo médio de fratura (segundos) e desvio padrão dos instrumentos submetidos aos ensaios estático e dinâmico com diferentes ângulos reciprocantes

7.2. Análise do MEV

Três instrumentos Reciproc®R25 foram selecionados para análise no

MEV. Observou-se uma ponta cônica circular de vértice truncado,

apresentando curva de transição na passagem da base da ponta, para a aresta

de corte (Fig. 7). A seção reta transversal na forma de “S” invertido, apresentou

duas arestas cortantes em forma de filete e dois canais helicoidais com perfil

ENSAIO MECÂNICO

ÂNGULO RECIPROCANTE

150º anti-horário - 30º horário 75º anti-horário - 15º horário

Dinâmico

Estático

469 (58)

617 (68)

374 (46,50)

462 (42,12)

18

sinuoso e fio de corte voltado à esquerda (Figura 8). Os fios de corte estavam

distantes 180º.

Figura 7- Ponta e início da haste de corte do instrumento Reciproc®.

Figura 8- Seção reta transversal do instrumento Reciproc® na

forma de “S” com fio de corte voltado à esquerda.

Após os ensaios de flexão rotativa, três instrumentos de cada grupo

foram selecionados para análise no MEV. Nenhuma deformação plástica foi

observada no eixo helicoidal das hélices dos instrumentos, junto à superfície de

MEV 20kv x 150

MEV 20kv x 150

19

fratura (Figura 9). A superfície fraturada revelou características morfológicas do

tipo dúctil (Figura 10).

Figura 9 - Instrumento fraturado sem deformação plástica nas hélices (100x).

Figura 10 - Superfície de fratura mostrando características morfológicas

do tipo dúctil (500x).

20

8. DISCUSSÃO

Este estudo comparou e avaliou a influência do ângulo reciprocante

sobre a vida em fadiga dos instrumentos endodônticos Reciproc R25,

submetidos a ensaios de flexão rotativa estáticos e dinâmicos.

Os ensaios estáticos e dinâmicos foram conduzidos num único canal

metálico, a fim de garantir a padronização das dimensões do canal (LOPES et

al., 2010a). O uso de canais artificiais padronizados em ensaios de fadiga

minimiza a influência de outras variáveis (YAO et al., 2006). No presente

estudo, um tubo metálico foi utilizado objetivando padronizar a totalidade do

comprimento do canal, o comprimento do raio de curvatura, e o comprimento

do arco. No entanto, deve-se ter em mente que os comprimentos reais do arco

e o raio do canal cilíndrico curvo, não são os mesmos que os do instrumento

posicionado no interior do tubo (PLOTINO et al., 2009). Estas discrepâncias

ocorrem devido à flexibilidade do instrumento e a relação entre o diâmetro do

instrumento e o diâmetro interior do canal, podendo contribuir para variações

na vida em fadiga de instrumentos endodônticos, testados em canais

cilíndricos.

No ensaio de flexão rotativa, os dois parâmetros estudados são a

natureza do ensaio (estático ou dinâmico) e o valor do ângulo do movimento

alternado (reciprocante). Em relação à natureza do ensaio, os nossos

resultados revelaram que o tempo para ocorrer a fratura de instrumentos

endodônticos acionados em canais curvos, foi significativamente superior no

21

ensaio dinâmico, em comparação ao ensaio estático. Esta observação está de

acordo com outros estudos (LI et al., 2002; LOPES et al., 2010a).

No ensaio estático, o instrumento não se move axialmente. Portanto, as

tensões alternadas de compressão e tração, ficam concentradas em uma

pequena área do instrumento, induzindo alterações microestruturais da liga

metálica. Inversamente, no modelo dinâmico, o instrumento se move

axialmente ao longo da curvatura, o que permite que as tensões sejam

distribuídas ao longo do eixo do instrumento. Ao impedir a concentração de

tensões na mesma área, a vida em fadiga do instrumento é prorrogada.

Em relação ao valor do ângulo reciprocante, independentemente da

natureza do ensaio (estático ou dinâmico), a vida em fadiga foi

significativamente maior, quando os instrumentos foram impulsionados pelo

movimento de rotação alternada (reciprocante), com ângulos menores (75°

para a esquerda e 15° no sentido horário). Estes resultados estão de acordo

com outros estudos (GAMBARINI et al., 2012b; GAVINI et al., 2012; KIM et al.,

2012; PLOTINO et al., 2012; SHIN et al., 2014). Quando operado dentro de um

canal curvo, o instrumento rotatório experimenta tensões alternadas de tração

e compressão, que podem levar à sua ruptura. Um instrumento em movimento

reciprocante, também é submetido a estas tensões alternadas, embora em

valores mais baixos, devido à menor distância angular, percorrida pelo

instrumento em cada ciclo (75° para a esquerda e 15° no sentido horário).

Consequentemente, o instrumento utilizado no movimento reciprocante pode

ser empregado na instrumentação de canais radiculares curvos por períodos

mais longos, antes de ocorrer a fratura (LI et al., 2002; WAN et al., 2011). Isto

22

pode ser explicado pelo fato de que, quando o instrumento é acionado por

movimentos com ângulos menores em cada ciclo realizado, as tensões trativas

e compressivas são distribuídas em torno (ao redor) de diferentes pontos

circundantes da haste helicoidal do instrumento endodôntico.

De modo semelhante a estudos anteriores (PLOTINO et al., 2012;

GAMBARINI et al., 2012a), a vida em fadiga foi avaliada pelo tempo e não pelo

número de ciclos até a fratura (NCF), tal como utilizado por outros trabalhos

(KIM et al., 2012; GAVINI et al., 2012). O tempo até a fratura representa

informação de maior relevância clínica, porque é muito mais fácil para o

operador controlar o tempo, do que o valor do número de ciclos do instrumento

(WAN et al., 2011). A avaliação do NCF durante o movimento alternado não

pode ser obtida por meio da multiplicação da velocidade de rotação, pelo

tempo decorrido até a fratura por fadiga. Em vez disso, para determinar o NCF

nesta situação, é necessário conhecer a amplitude (ângulo) do movimento de

oscilação em cada ciclo, assim como, a frequência de oscilação dentro de uma

unidade de tempo constante, que normalmente não são parâmetros fornecidos

pelos fabricantes. Isso explica porque no presente estudo não optamos por

considerar o NCF, na avaliação da resistência à fratura por fadiga.

A análise por MEV revelou características morfológicas de fratura tipo

dúctil e ausência de deformação plástica na haste helicoidal dos instrumentos

ensaiados. Isto está em consonância com estudos anteriores (GAMBARINI et

al., 2012a; LOPES et al., 2007). A morfologia da fratura não foi afetada pelos

parâmetros sob investigação.

23

9. CONCLUSÃO

Dentro dos parâmetros avaliados deste estudo, concluiu-se que:

A redução do ângulo do movimento alternado (reciprocante) aumenta o tempo

na fratura por fadiga do instrumento Reciproc R25.

O tempo para a fratura dos instrumentos Reciproc R25 submetidos a ensaios

de rotação em flexão rotativa foi maior no ensaio dinâmico, em comparação

com o modelo estático.

Pela análise através do MEV, as superfícies de fratura apresentaram

características tipo dúctil e ausência de deformação plástica na configuração

das hastes de corte helicoidais dos instrumentos fraturados.

24

10. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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ANEXOS