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Níquel-Titanio en endodoncia.


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RESUMEN

La aleación de níquel-titanio ha entrado en el mundo de la endodoncia. La literatura publicada hasta la fecha es aun escasa, pero tras su revisión, el autor concluye que la flexibilidad del níquel titanio hace de el un material ideal para utilizar en la fabricación de instrumentos de endodoncia. Las limas de NiTi, tanto manuales como mecánicas, tienen capacidad potencial para mejorar la capacidad de los clínicos para instrumentar sistemas de conductos radiculares curvos. Es necesaria más investigación para poder definir mejor las limitaciones y fuerzas del NiTi, y para determinar los diseños de lima y las técnicas a utilizar para sacar el máximo partido de este exclusivo material.

Palabras clave: Instrumentos para conductos radiculares.

ABSTRACT

Nickel-Titanium alloy has entered the world of endodontics. The references we have concerning this material are few, but after reviewing them the author concludes that the flexibility of nickel titanium makes it an ideal material for use in the manufacture of endodontic instruments. NiTi files, both hand and rotary, have the potential to greatly improve the clinicians ability to instrument curved root canal systems. Future research is needed to better define the limitations/strengths of NiTi, and to determine the file designs and techniques to take best advantage of this unique material.

Keywords: Root canal instruments.


INTRODUCCIÓN

Las limas de endodoncia se fabricaron en acero al carbono desde la introducción de la primera lima K por la casa Kerr en 1901. Muchos de los errores de procedimiento que se producen en el transcurso de la instrumentación, especialmente en conductos radiculares curvos, se relaciona con la rigidez de estas aleaciones de acero.
 
Los fabricantes han intentado afrontar esos problemas mediante la introducción de variaciones en el diseño de las limas, que por lo general implican modificaciones del área de la sección transversal, del ángulo y la profundidad de las espiras cortantes, y del diseño de la punta. Hasta hace muy poco, los metales o aleaciones utilizadas para la fabricación de los instrumentos de endodoncia merecieron escasa atención. El desarrollo del níquel-titanio (en adelante NiTi) en los años 60 proporcionó a la profesión dental un nuevo y exclusivo metal con una potencial utilidad para el uso en endodoncia.
 
Civjan et al (1) en 1975, trabajando para el Instituto de Investigación Dental del Ejército de los Estados Unidos de América del Centro Médico del Ejército Walter Reed, fueron los primeros en sugerir que la aleación de NiTi poseía propiedades que se ajustaban bien a los instrumentos endodóncicos. Walia, Brantley y Gerstein (2) refirieron por primera vez el uso de un sistema de metalúrgico totalmente nuevo, el alambre de ortodoncia de Nitinol (3), para la fabricación de limas de endodoncia. Los resultados de sus pruebas mecánicas (4) mostraron que las limas de Nitinol tenían dos o tres veces la flexibilidad elástica de las limas de acero inoxidable, a la vez que una superior resistencia a la fractura por torsión horaria y antihoraria. Estos resultados sugirieron que las limas endodóncicas de Nitinol podrían ser especialmente útiles para la preparación de conductos radiculares curvos.

 

FABRICACIÓN DEL NÍQUEL-TITANIO:

Pese a que las primeras limas de NiTi se fabricaron a partir de alambres de ortodoncia, la composición y el procesado metalúrgicos del NiTi se han adaptado para el uso endodóncico. Las fórmulas químicas específicas del NiTi y sus técnicas de procesado están registradas, y han sido desarrolladas fundamentalmente mediante pruebas de ensayo y error.
 
El proceso de producción de un lingote de NiTi es complejo, e incluye la utilización del vacío. Hay escasos centros capaces de producir lingotes de NiTi. Quality Dental Products (QDP), en los EE.UU., ha desarrollado varias formulaciones de aleación de NiTi basándose en la combinación de flexibilidad y resistencia a la fractura deseadas. Se utilizan diferentes composiciones para diferentes tamaños de lima, por ejemplo, fórmulas más rígidas para los calibres pequeños, y más flexibles para los calibres grandes. De cara a mantener las propiedades pseudoelásticas/superelásticas del NiTi, podemos asumir que la composición de las aleaciones se mueve en torno a porcentajes del 55% Ni y 45% Ti en peso. En 1991 se llevó a cabo por QDP un análisis de elementos de una barra de NiTi del calibre 0,40 utilizada para hacer limas tipo K de NiTi de QDP, de los calibres 50, 55 y 60. El análisis mostró una composición del 58,01% deNi y 41,9% de Ti en peso (5).

 

USO CLÍNICO DE LOS INSTRUMENTOS DE NiTi

La principal ventaja de las limas de NiTi es su flexibilidad. Esta flexibilidad debería, en teoría, permitir al clínico abordar, limpiar y modelar los conductos curvos con una menor incidencia de transporte de los conductos, transportes apicales, escalones y perforaciones (6). En la actualidad están apareciendo numerosos artículos que tienden a apoyar el uso del NiTi en conductos curvos, y que comentaremos con posterioridad.
 
La flexibilidad de las limas de NiTi hace posible el uso de la instrumentación mecánica, que hace esperar un incremento de la eficacia y velocidad. Sin embargo, se necesitan modificaciones de diseño. Las limas para instrumentación mecánica deben diseñarse de modo que prevengan un excesivo enclavamiento de las mismas en las paredes del conducto, y la tendencia a "atornillarse" en el mismo.
 
Para lograrlo, se siguen en general dos diseños. Uno es la lima Mac. Se ha referido que esta lima previene el enclavamiento indeseado en las paredes del conducto mediante la presencia en la misma de espiras no paralelas con ángulos helicoidales diferentes, que giran alrededor del vástago a ángulos diferentes. La acción de dos hojas de corte de angulación diferente mantiene la lima holgada en el conducto(7). El otro diseño utiliza superficies planas radiales entre cada surco que impiden el enclavamiento de la lima en las paredes del conducto. Las limas que utilizan el "apoyo radial" son limas "U" o limas "H" (Hedström).
 
Las limas "U" se fabrican mediante el labrado de tres surcos equidistantes alrededor del vástago. Entre cada surco queda una porción de vástago sin labrar, constituyendo los apoyos radiales. Las limas "H" se fabrican labrando un solo surco en L, que gira alrededor del vástago, dejando un espacio entre cada espiral para el apoyo radial. Ambos diseños de lima aplanan las paredes del conducto y dan lugar a un conducto final alisado. Además de los diseños generales antedichos, también se fabrican las limas Lighspeed, de especial diseño. En realidad esta lima es la versión mecánica de las Canal Master U de NiTi.
 
Las limas manuales de NiTi se fabrican tanto con como sin apoyos radiales, utilizando los mismos diseños que para las de acero inoxidable. Ya están disponibles versiones de NiTi de limas K, U, H, Flex-R, S, X, Mac, o Canal Master U. Varias facultades de odontología están utilizando limas NiTi manuales para la clínica de pregrado.

 

RESUMEN DE INVESTIGACIONES RECIENTES

La mayor parte de la investigación reciente (1987-93) sobre limas de NiTi se ha llevado a cabo por Quality Dental Products y el College of Dental Medicine de la Universidad Médica de Carolina del Sur. Estudios independientes referenciados apenas han empezado a aparecer en las revistas. La mayor parte de los mismos tienden a apoyar los argumentos básicos de los fabricantes y los resultados de las investigaciones preliminares.
 
Existen referencias de fracturas de instrumentos durante la instrumentación mecánica con limas de NiTi. Hay estudios que indican que la resistencia torsional de las limas de NiTi es comparable al acero inoxidable, y que se producen rotaciones horarias de 479º a 1218º previo a la fractura. La velocidad de rotación es crítica cuando utilizamos los instrumentos mecánicos, recomendándose no superar las 300 rpm cuando utilicemos instrumental de NiTi. Incluso a la baja velocidad de 300 rpm (5 revoluciones por segundo, o 1800º por segundo), probablemente el operador no tendrá tiempo a reaccionar ante un posible enclavamiento de la lima en las paredes del conducto. Ello implica que, posiblemente, las curvaturas severas (45º) y múltiples se instrumentan mejor con limas de NiTi manuales.
 
La rotación hasta la fractura (deflexión angular máxima) de las limas de NiTi es más importante cuando hablamos de instrumentación rotatoria mecánica. Walia, Brantley y Gerstein refirieron en su estudio original (2) que una lima de Nitinol del calibre 15 se podía someter a una media de 2,5 revoluciones en sentido horario (900º) antes de la fractura, frente a las 1,75 revoluciones (630º) de las de acero. En la rotación antihoraria, las limas de NiTi del calibre 15 se podían retorcer 1,25 revoluciones (450º), mientras las de acero inoxidable sólo 0,5 a 0,75º (alrededor de 225º). Camps y Pertot (8) compararon la deflexión angular máxima de cuatro tipos de lima de NiTi y las compararon con una lima K de acero inoxidable. Todas las limas superaron los valores mínimos de la especificación nº 28 para deflexión angular máxima (360º para todos los tamaños). La deflexión angular a la fractura osciló entre 479º y 1218º, con el acero inoxidable fracturándose en general en un rango de valores semejante al del NiTi.
 
Se ha dicho que el movimiento rotacional de la lima asociado a la instrumentación mecánica podría extruir menos restos al periápice que otras técnicas. Shoha y Glickman (9) mostraron que el sistema de limas McXim (6 conicidades de 0,2 a 0,55 y cuatro diseños de lima) producían significativamente menos acúmulo apical de restos que la técnica de step-back con limas K de acero inoxidable. Los instrumentos Profile 0,4 y Lightspeed produjeron menor acúmulo de restos, pero sin alcanzar significancia estadística.
 
Los estudios publicados hasta la fecha apoyan la capacidad de las limas de NiTi, manuales o mecánicas, para mantener mejor la curvatura de los conductos, y producir menos transporte durante la instrumentación (10-14). No hay estudios publicados que den mayor transporte con limas de NiTi que con limas de acero inoxidable, si bien sí se han publicado algunos que no encuentran diferencias significativas entre ambos (15).
 
Hay algunos estudios que indican que la instrumentación in vitro con limas manuales de NiTi es menos eficaz que la instrumentación con limas K de acero inoxidable (16-17). Se ha publicado también la variable eficacia de instrumentación entre limas de NiTi de diferentes fabricantes (18). La velocidad con que se puede completar la instrumentación manual ha sido también estudiada. Algunos estudios refieren una mayor velocidad con las limas manuales de NiTi (12, 14), mientras otros refieren una menor velocidad de trabajo. Varios investigadores han comparado la velocidad de la instrumentación mecánica con NiTi con la instrumentación manual utilizando limas de NiTi y limas de acero inoxidable (14, 15). Todos estos estudios mostraron que la instrumentación mecánica con NiTi fue significativamente más rápida que las otras técnicas utilizadas.
 
Además de las limas de endodoncia, se fabrican también espaciadores y compactadores de NiTi. Los espaciadores digitales de NiTi se han mostrado capaces de penetrar a mayor profundidad (19) y provocar menor tensión (20) en los conductos curvos. Speler y Glickman (21) analizaron la calidad de la obturación utilizando espaciadores D-11 T y espaciadores digitales del 30 de acero y de NiTi. En la zona coronaria, la densidad radiográfica fue mayor cuando se utilizaron espaciadores digitales de acero inoxidable.

 

CONCLUSIÓN

La flexibilidad del NiTi lo convierte en un material ideal para su uso en la fabricación de instrumentos endodóncicos. Las limas de NiTi, tanto manuales como mecánicas, pueden potencialmente mejorar de forma importante la capacidad de los clínicos para instrumentar conductos radiculares curvos. Es necesario investigar más para definir mejor las limitaciones y resistencias del NiTi, y para determinar los diseños de las limas y las técnicas que permitan sacar el máximo provecho a este singular material.
 

BIBLIOGRAFÍA:

1. Civjan S, Huget EF, DeSimon LB. Potential applications of certain nickel- titanium (Nitinol) Alloys. J Dent Res 1975; 54(1): 89-96.

2. Walia H, Brantley WA, Gerstein H. An initial investigation of the bending and torsional properties of nitinol root canal files. J Endodon 1988; 4(7): 346-351.

3. Buehler WJ, Cross WB. 55-Nitinol uniques wire alloy with a memory. Wire J. 1969; 2: 41-49.

4. Miura F, Mogi M, Ohura Y, Hamanaka H. The super-elastic property of Japanese NiTi alloy wire for use in orthodontics. Am J Orthod Dentofac Orthop 1986: 90: 1-10.

5. Khier SE, Brantley WA, Fournelle RA. Bending properties of superelastic and non-superelastic nickel-titanum orthodontic wires. Am J Orthod Dentofac Orthop 1991; 99(4): 310-18.

6. Serene TP, Adams JD, Saxena A. Nickel-titanium instruments, applications in endodontics. Ishiyaku EuroAmerica, Inc., St Louis, MO 1995: 62-63.

7. McSpadden JT. Rationales for rotary nickel-titanium instruments, NT Company, Chattanooga, TN. 1995.

8. Camps JJ, Pertot WJ. Torsional and stiffness properties of nickel-titanium K- files Int Endodon J 1995; 28: 239-43.

9. Shoha, Glickman GN. Evaluation of NiTi systems and conventional filing degree of apical extrusion. J Endodon 1996; 22(4):194.

10. Himel VT, Ahmed K. Instrumentation effects of endodontic files on canal shape and apical foramen. J Endodon 1993: 19(4): 208.

11. Esposito PT, Cunningham CJ. A comparison of canal preparation with nickel- titanium and stainless steel instruments. J Endodon 1995; 21(4): 173-76.

12. Gambill JM, Alder M, del Rio CE. Comparison of NiTi and stainless steel hand file instrumentation using computed tomography. J Endodon 1996; 22(7): 369.

13. Himel VT, Moore RE, Hicks VE. The effects which endodontics files have on canal shape. J Endodon 1994; 20(4): 204.

14. Haller RH, Glosson CR, Dove SB, del Rio CE. Nickel-titanium hand and engine driven root canal preparations: a comparison study. J Endodon 1994; 20(4): 209

15. Luiten DJ, Morgan LA, Baumgardner JC, Marshall JG. A comparison of four instrumentation techniques on apical canal transportation. J Endodon 1995; 2(1): 26-32

16. Tepel J, Schafer E, Hoppe W. Properties of endodontic hand instruments used in rotary motion. Part 1. Cutting efficiency. J Endodon 1995; 21(8): 418-421

17. Schafer E, Tepel J, Hoppe W. Properties of endodontic hand instruments used in rotary motion. Part 2. Instrumentation of curved canals. J Endodon 1995; 21(10): 493-497

18. Coleman CL, Svee TA, Rieger MR, Wang M, Suching JA, Glickman GN. Stainless steel vs. Nickel-titanium K-files: Analysis of instrumentation in curved canals. J Endodon 1995: 21(4): 221

19. Berry KA, Primack PD, Loushine RJ, Runyan DA. Nickel-titanium vs. stainless steel finger spreaders in curved canals. J Endodon 1995; 21(4): 221

20. Dwan JJ, Glickman GN. 3-D photoelastic stress analysis of NiTi and stainless steel finger spreaders during lateral condensation. J Endodon 1995; 21(4): 221.

21. Speler, Glickman GN. Volumetric and densitometric comparison between nickel-titinium and stainless steel condensation. J Endodon 1996; 22(4):195.


Gerald N. Glickman, DDS, MD.

Universidad de Michigan (EE.UU.)


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