Metrologia de instrumentos endodônticos por microscopia eletrônica de varredura e análise digital de imagens: uma proposta metodológica

A padronização para a fabricação de instrumentos endodônticos em aço inoxidável contribuiu para o desenvolvimento de novos aspectos geométricos. Surgiram propostas de alterações no desenho da haste helicoidal, da seção reta transversal, da ponta, da conicidade e do diâmetro na extremidade (D0). Concomitantemente, o emprego de ligas em Níquel-Titânio possibilitou a produção de instrumentos acionados a motor, largamente empregados hoje. A cada ano a indústria lança instrumentos com diversas modificações, sem, contudo, disponibilizar informações suficientes quanto às implicações clínicas destas modificações. Existe um crescente interesse no estudo dos diferentes aspectos geométricos e sua precisa metrologia. Tradicionalmente, a aferição de aspectos geométricos de instrumentos endodônticos é realizada visualmente através de microscopia ótica. Entretanto, esse procedimento visual é lento e subjetivo. Este trabalho propõe um novo método para a metrologia de instrumentos endodônticos baseado no microscópio eletrônico de varredura e na análise digital das imagens. A profundidade de campo do MEV permite obter a imagem de todo o relevo do instrumento endodôntico a uma distância de trabalho constante. Além disso, as imagens obtidas pelo detector de elétrons retro-espalhados possuem menos artefatos e sombras, tornando a obtenção e análise das imagens mais fáceis. Adicionalmente a análise das imagens permite formas de mensuração mais eficientes, com maior velocidade e qualidade. Um porta-amostras específico foi adaptado para obtenção das imagens dos instrumentos endodônticos. Ele é composto de um conector elétrico múltiplo com terminais parafusados de 12 pólos com 4 mm de diâmetro, numa base de alumínio coberta por discos de ouro. Os nichos do conector (terminais fêmeas) têm diâmetro apropriado (2,5 mm) para o encaixe dos instrumentos endodônticos. Outrossim, o posicionamento ordenado dos referidos instrumentos no conector elétrico permite a aquisição automatizada das imagens no MEV. Os alvos de ouro produzem, nas imagens de elétrons retro-espalhados, melhor contraste de número atômico entre o fundo em ouro e os instrumentos. No porta-amostras desenvolvido, os discos que compõem o fundo em ouro são na verdade, alvos do aparelho metalizador, comumente encontrados em laboratórios de MEV. Para cada instrumento, imagens de quatro a seis campos adjacentes de 100X de aumento são automaticamente obtidas para cobrir todo o comprimento do instrumento com a magnificação e resolução requeridas (3,12 m/pixel). As imagens obtidas são processadas e analisadas pelos programas Axiovision e KS400. Primeiro elas são dispostas num campo único estendido de cada instrumento por um procedimento de alinhamento semi-automático baseado na inter-relação com o Axiovision. Então a imagem de cada instrumento passa por uma rotina automatizada de análise de imagens no KS400. A rotina segue uma sequência padrão: pré-processamento, segmentação, pós-processamento e mensuração dos aspectos geométricos.

Avaliação da eficácia da desinfecção de instrumentos usados durante o período transoperatório do tratamento endodôntico

Esta investigação objetivou a eficácia antimicrobiana de agentes desinfetantes utilizados na desinfecção dos instrumentos endodônticos, durante o período transoperatório do tratamento endodôntico. A atividade antimicrobiana dos desinfetantes álcool isopropílico, acetona e ácido peracético (PAA) foi avaliada sobre microrganismos planctônicos através de teste de contato (time kill assay), utilizando inóculo de 9,9 X 109 a 1,2 X 1012 unidades formadoras de colônia (UFC) e por determinação da concentração bactericida mínima (CBM), usando inóculo de aproximadamente 106 UFC. Os agentes químicos também foram avaliados sobre Enterococcus faecalis (E. faecalis) ATCC 29212 cultivada em matriz de dentina (ex vivo) visando a formação de biofilme. O biofilme (organismos sésseis) microbiano foi removido com limas tipo Kerr (LK), até as lâminas estarem visualmente preenchidas. As LK contaminadas foram usadas como carreadores (logo após a contaminação ou secas dentro de uma câmara de fluxo laminar por 10 minutos). As LK carreadoras foram imersas em álcool isopropílico ou acetona ambos a 80%, ou em Ácido peracético 2%, por 30 ou 60 segundos. As limas foram posteriormente colocadas em tubos de ensaio contendo caldo Enterococcosel para observar o crescimento dos enterococos viáveis. Depois, os experimentos in vivo foram realizados com LK contaminadas por material necrótico pulpar da região cervical de dentes indicados para tratamento endodôntico. As LK contaminadas foram imersas, por 30 ou 60 segundos, em 80% de acetona ou 80% de álcool isopropílico ou 2% de PAA. As limas foram então inoculadas em tubos de ensaio contendo meio tioglicolato. Os organismos que cresceram, foram identificados após o tratamento com PAA. A corrosão mediada pelos agentes químicos também foi testada, após a incubação de LK de aço inoxidável e de NiTi por 60 minutos, medindo o peso das LK antes e depois da imersão e por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Todos os agentes químicos foram capazes de eliminar ou reduzir a viabilidade das bactérias de espécies planctônicas Gram-negativas e Gram-positivas, embora a atividade dos produtos químicos sobre E. faecalis sésseis em testes de carreadores de LK demonstrou que o álcool isopropílico ou acetona foram incapazes de eliminar a contaminação bacteriana, especialmente, quando as limas foram secas previamente à exposição aos produtos químicos, por 15 ou 30 segundos. O PAA demonstrou a melhor atividade antimicrobiana e eliminou a viabilidade das células sésseis E. faecalis de ambas as limas endodônticas tipo K úmidas ou secas, após exposição por 15 segundos (100% de eliminação). Os experimentos desenvolvidos in vivo demonstraram que o PAA foi o agente mais eficaz (p<0,05), capaz de eliminar a viabilidade dos organismos em 92% das LK imersas depois de 60 segundos, quando comparado com acetona (64%) ou com álcool isopropílico (50%). O crescimento microbiano após o contato com o PAA demonstrou que somente o grupo dos Lactobacillus sp foi resistente a essa substância química. Os agentes químicos não demonstraram ser corrosivos, após a imersão por 1 hora, tanto por pesagem quanto por MEV. Foi observado que o PAA foi o agente mais eficaz para ser utilizado como desinfetante de instrumentos, durante o período transoperatório do tratamento endodôntico.

Avaliação da resistência à fratura torcional de diferentes instrumentos rotatórios de níquel-titânio

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação das características superficiais de instrumentos reciprocantes por meio de icroscopia eletrônica de varredura antes e após o uso

Pós-graduação em Odontologia - FOAR

Assessing apical transportation in curved canals: comparison between cross-sections and micro-computed tomography

The aim of this study was to compare two methods of assessing apical transportation in curved canals after rotary instrumentation, namely, cross-sections and micro-computed tomography (mu CT). Thirty mandibular molars were divided into two groups and prepared according to the requirements of each method. In G1 (cross-sections), teeth were embedded in resin blocks and sectioned at 2.0, 3.5, and 5.0 mm from the anatomic apex. Pre- and postoperative sections were photographed and analyzed. In G2 (mu CT), teeth were embedded in a rubber-base impression material and scanned before and after instrumentation. Mesiobuccal canals were instrumented with the Twisted File (TF) system (SybronEndo, Orange, USA), and mesiolingual canals, with the Endo Sequence (ES) system (Brasseler, Savannah, USA). Images were reconstructed, and sections corresponding to distances 2.0, 3.5, and 5.0 mm from the anatomic apex were selected for comparison. Data were analyzed using Mann-Whitney's test at a 5% significance level. The TF and ES instruments produced little deviation from the root canal center, with no statistical difference between them (P > 0.05). The canal transportation results were significantly lower (0.056 mm) in G2 than in G1 (0.089 mm) (p = 0.0012). The mu CT method was superior to the cross-section method, especially in view of its ability to preserve specimens and provide results that are more closely related to clinical situations.

Mechanical non-surgical treatment of peri-implantitis: a double-blind randomized longitudinal clinical study. I: clinical results

BACKGROUND: Peri-implantitis is a frequent finding in patients with dental implants. The present study compared two non-surgical mechanical debridement methods of peri-implantitis. MATERIAL AND METHODS: Thirty-seven subjects (mean age 61.5; S.D+/-12.4), with one implant each, demonstrating peri-implantitis were randomized, and those treated either with titanium hand-instruments or with an ultrasonic device were enrolled. Data were obtained before treatment, and at 1, 3, and 6 months. Parametric and non-parametric statistics were used. RESULTS: Thirty-one subjects completed the study. The mean bone loss at implants in both groups was 1.5 mm (SD +/-1.2 mm). No group differences for plaque or gingival indices were found at any time point. Baseline and 6-month mean probing pocket depths (PPD) at implants were 5.1 and 4.9 mm (p=0.30) in both groups. Plaque scores at treated implants decreased from 73% to 53% (p<0.01). Bleeding scores also decreased (p<0.01), with no group differences. No differences in the total bacterial counts were found over time. Higher total bacterial counts were found immediately after treatment (p<0.01) and at 1 week for ultrasonic-treated implants (p<0.05). CONCLUSIONS: No group differences were found in the treatment outcomes. While plaque and bleeding scores improved, no effects on PPD were identified.

The impact of loupes and microscopes on vision in endodontics.

AIM To report on an intraradicular visual test in a simulated clinical setting under different optical conditions. METHODOLOGY Miniaturized visual tests with E-optotypes (bar distance from 0.01 to 0.05 mm) were fixed inside the root canal system of an extracted maxillary molar at different locations: at the orifice, a depth of 5 mm and the apex. The tooth was mounted in a phantom head for a simulated clinical setting. Unaided vision was compared with Galilean loupes (2.5× magnification) with integrated light source and an operating microscope (6× magnification). The influence of the dentists' age within two groups was evaluated: <40 years (n = 9) and ≥40 years (n = 15). RESULTS Some younger dentists were able to identify the E-optotypes at the orifice, but otherwise, natural vision did not reveal any measurable result. With Galilean loupes, the younger dentists <40 years could see a 0.05 mm structure at the root canal orifice, in contrast to the older group ≥40 years. Only the microscope allowed the observation of structures inside the root canal, independent of age. CONCLUSION Unaided vision and Galilean loupes with an integrated light source could not provide any measurable vision inside the root canal, but younger dentists <40 years could detect with Galilean loupes a canal orifice corresponding to the tip of the smallest endodontic instruments. Dentists over 40 years of age were dependent on the microscope to inspect the root canal system.

Remoção de instrumentos fraturados em Endodontia

A área da Endodontia está em constante progresso. Os materiais utilizados nos instrumentos Endodônticos, primordialmente, eram construídos com base em cordas de piano. Seguiu-se uma fase em que estes eram de aço de carbono, mas sofriam corrosão significativa devido ao cloro presente no hipoclorito de sódio, bem como aos processos de esterilização a vapor. Foi necessário evoluir novamente e foram introduzidos os instrumentos de aço inoxidável. Estes apresentavam alta resistência e dureza, mas algumas desvantagens devido à falta de flexibilidade. Atualmente, os instrumentos de NiTi proporcionam uma melhor flexibilidade e efeito de memória de forma. A fratura de instrumentos em Endodontia pode ocorrer por dois grandes fatores: a torção e a flexão por fadiga cíclica, podendo também ser a conjugação de ambos. Fatores anatômicos, como a curvatura e a largura do canal ou outros fatores como ciclos de esterilização, número de usos, etc., podem influenciar uma fratura mais precoce dos instrumentos. A incidência da fratura de instrumentos, embora seja pouco frequente, pode ser reduzida a um mínimo absoluto se os clínicos usarem as características de torque e de stress adequadas. Um bom conhecimento dos procedimentos clínicos, da anatomia, dos materiais e a utilização de instrumentos como o microscópio podem ajudar a prevenir ou a resolver a fratura dos instrumentos. No entanto, a melhor forma de prevenir a fratura é a sua prevenção. A desinfeção é o procedimento mais importante para o sucesso de um tratamento Endodôntico, portanto para que isto seja possível, é necessária uma boa conformação canalar. A presença de um instrumento no interior do canal pode comprometer a desinfecção, especialmente caso tenha ocorrido numa fase precoce da preparação canalar. Aquando da fratura de um instrumento, deve-se refletir sobre os procedimentos a seguir, podendo-se optar por várias abordagens, nomeadamente pela manutenção do instrumento no canal e obturação incorporando o fragmento, pela remoção do segmento através de diversas técnicas (ultrassons ou técnicas de microtubos, etc.), e ainda pela realização do bypass ou pela cirurgia Endodôntica. Em última instância pode ser realizada a extração do elemento dentário.

A comparison of molar root canal preparation using stainless-steel and nickel-titanium instruments

Fifty-four extracted human mandibular molars were embedded and sectioned at two levels. The reassembled mesial root canals were prepared with stainless-steel hand K-files (Flexofiles) and either Nitiflex or Mity nickel-titanium hand K-files using a push-pull anticurvature filing technique. Each of the three experimental groups contained 36 mesial canals randomly distributed. Superimposed pre- and postinstrumentation cross-sectional root images were magnified using a stereomicroscope and transferred to a computer for measurement and statistical analysis. The direction and extent of canal center movement were evaluated. At the apical level, the groups produced no significant difference of direction of canal center movement. In cervical sections, all groups tended to move in a distolingual direction. The three groups, however, produced no significant difference in the cervical sections in the extent of canal center movement. In apical sections, Nitiflex produced the least canal center movement. Copyright © 1999 by The American Association of Endodontists.

Micro-CT assessment of two different endodontic preparation systems

The aim of this study was to compare two endodontic preparation systems using micro-CT analysis. Twenty-four one-rooted mandibular premolars were selected and randomly assigned to two groups. The samples (n = 12) of Group 1 were prepared using the ProTaper Universal rotary system, while Group 2 (n = 12) was prepared using the EndoEZE AET system complemented by manual apical preparation with K-type hand files up to #30. A 2.5% sodium hypochlorite solution was used in both groups for irrigating. Both groups were scanned by highresolution microcomputed tomography before and after preparation (SkyScan 1172, SkyScan, Kontich, Belgium). The root canal volume and surface area was measured before and after preparation, and the differences were calculated and analyzed for statistically significant differences using ANOVA complemented by the Tukey test (p < 0.05). The results showed no statistically significant differences between the mean volumes of dentin removal by the two systems. However, the EndoEZE AET system presented a significantly greater mean surface area compared to the ProTaper system (p < 0.05). The EndoEZE AET system enabled preparation of a greater root canal surface area when compared to the ProTaper Universal system. There seemed to be no difference in dentin volume loss between the two systems used.

Surface Characteristics of Reciprocating Instruments Before and After Use - A SEM Analysis

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Topography of four different endodontic rotary systems, before and after being used for the 12th time

Root canal preparation may damage NiTi instruments resulting in wear and deformation. The aim of this study was to make a comparative evaluation of the surface topography of the cervical third of four different rotary systems, before and after being used twelve times, in 1.440 resin blocks with simulated root canals with standardized 45 degrees curvatures, and analyzed by atomic force microscopy AFM. The blocks were divided into four groups and prepared according to the manufacturers recommendations: Group 1 - K3 (R); Group 2 - Protaper Universal (R); Group 3 - Twisted Files (R) and Group 4 - Biorace (R). After each preparation, the instruments were washed and autoclaved. A total of 240 instruments were selected, being 30 new instruments and 30 after having been used for the 12th time, from each group. These instruments were analyzed by AFM and for quantitative evaluation, the mean RMS (Root mean square) values of the cervical third of the specimens from the four groups were used. The result showed that all the rotary files used for the 12th time suffered wear with change in the topography of the cervical region of the active portion of the file (ANOVA p < 0.01). Classifying the specimens in increasing order, from the least to the greatest wear suffered, Group 3 (2.8993 nm) presented the least wear, followed by Group 4 (12.2520 nm), Group 1 (36.0043 nm) and lastly, Group 2 (59.8750 nm) with the largest amount of cervical surface wear. Microsc. Res. Tech. 75:97-102, 2012. (c) 2011 Wiley Periodicals, Inc.

Release of formaldehyde by 4 endodontic sealers

Objective. The purpose of this study was to evaluate the release of formaldehyde by some root canal filling materials. Study design. Two older endodontic sealers, AH 26 and Endomethasone, and 2 recently available sealers, AH Plus and Top Seal, were analyzed. Infrared and electronic spectroscopy were used to determine formaldehyde content after set of the materials. Results. Analysis showed that the AH 26 and Endomethasone sealers released formaldehyde. Although the AH Plus and Top Seal sealers have similar chemical composition, they released formaldehyde in a minimal concentration. Conclusions. The AH 26 and Endomethasone sealers released formaldehyde after setting; however, a minimum release was observed for the AH Plus and Top Seal sealers. Copyright © 1999 by Mosby, Inc.

Titanium in Dentistry: Historical development, state of the art and future perspectives

Titanium is a metallic element known by several attractive characteristics, such as biocompatibility, excellent corrosion resistance and high mechanical resistance. It is widely used in Dentistry, with high success rates, providing a favorable biological response when in contact with live tissues. Therefore, the objective of this study was to describe the different uses of titanium in Dentistry, reviewing its historical development and discoursing about its state of art and future perspective of its utilization. A search in the MEDLINE/PubMed database was performed using the terms 'titanium', 'dentistry' and 'implants'. The title and abstract of articles were read, and after this first screening 20 articles were selected and their full-texts were downloaded. Additional text books and manual search of reference lists within selected articles were included. Correlated literature showed that titanium is the most used metal in Implantology for manufacturing osseointegrated implants and their systems, with a totally consolidated utilization. Moreover, titanium can be also employed in prosthodontics to obtain frameworks. However, problems related to its machining, casting, welding and ceramic application for dental prosthesis are still limiting its use. In Endodontics, titanium has been used in association to nickel for manufacturing rotatory instruments, providing a higher resistance to deformation. However, although the different possibilities of using titanium in modern Dentistry, its use for prostheses frameworks still needs technological improvements in order to surpass its limitations. © 2012 Indian Prosthodontic Society.