Разработка корневых каналов — основа успеха лечения (часть 1)

Рудольф Бер (Dr. Rudolf Beer)
профессор (Эссен, Германия)

Первые сведения о попытках применять машинные методы разработки корневых каналов появились в литературе уже около ста лет назад. В настоящей статье автор представляет распространенные техники разработки корневых каналов: Step-back, Step-down и Double-flare.

Все инструменты для разработки корневых каналов разделяются на три основные формы: К-файлы, римеры и Хедстрем-файлы. Сначала инструменты изготавливались из углеродистой стали, а с 1960-х годов — из хромо-никелевой высококачественной инструментальной стали.

Стандарты ISO (Международная организация по стандартизации) пре­дусматривают основные параметры эндодонтических инструментов: длину, толщину, профиль, максимальные производственные допуски, а также минимальные требования к механической прочности. Диаметр инструмента у его верхушки соответствует размеру 1/100 мм. Все инструменты имеют коническую рабочую часть, длина которой составляет 16 мм независимо от общей длины инструмента.

Диаметр рабочей части инструментов увеличивается от верхушки к хвостовику в соотношении 0,02 мм/мм, то есть на верхнем конце рабочей части диаметр инструмента на 0,32 мм больше, чем у его верхушки (возрастающая конусность). Например, диаметр инструмента размерами # 15 составляет у верхушки 0,15 мм, а на расстоянии 1 мм от верхушки — 0,17 мм (0,15 + 0,02).

Конусностью инструмента называется отношение разности диаметров двух поперечных сечений инструмента к расстоянию между ними. В новых комплектах инструментов из никель-титанового сплава, кроме инструментов с конусностью 02, имеются также формы инструментов с большей конусностью, например 04, 06, 10 и 12. Изготовление инструментов без допустимых отклонений в размерах технически невозможно.

В соответствии со стандартами ISO допускаются отклонения до 0,02 мм. Однако при измерении допустимых отклонений в 7—40 % случаев выявляются превышающие норму отклонения (в зависимости от фирмы-изготовителя).

Для облегчения использования инструментов на их рукоятке имеется цветовая кодировка, начинающаяся с белого цвета (# 15), затем следуют желтый (# 20), красный (# 25), синий (# 30), зеленый (# 35) и черный (# 40) цвета. Такая цветовая кодировка повторяется трехкратно до размера 140. В качестве символа для обозначения римеров был выбран треугольник, К-файлов — четырехугольник и для Хедстрем-файлов — круг.

Для повышения предела прочности К-файлы размерами от 06 до 25 изготавливаются из стального профиля прямоугольного сечения, а начиная с размера # 30 — из стального профиля треугольного поперечного сечения, для увеличения гибкости. Римеры в отличие от этого имеют квадратное поперечное сечение и только начиная с размера 45 —треугольное.

Инструменты для разработки корневых каналов изготавливаются следующим образом: сначала рабочая часть вытачивается из треугольного или четырехугольного профиля, а затем заготовка скручивается по типу сверла. Индивидуальная форма инструмента зависит от числа образовавшихся при этом витков и поперечного сечения стального профиля. К-файлы можно также фрезеровать из стальных стержней (профильной стали) круглого сечения (например, Flex-R).

Измерения нагрузки при вращении (предельной торсионной нагрузки) показали, что поломка инструментов, изготовленных методом скручивания, происходит при значительно более высокой нагрузке.

«Гибкие» стальные файлы могут иметь треугольное, а также ромбовидное (K-flex) поперечное сечение. Хедстрем-файлы являются самыми гибкими из стальных файлов. Они фрезеруются из стальных стержней с круглым поперечным сечением, ближе к хвостовику инструмента режущие поверхности становятся глубже. Спиральный профиль, например у Uniflex-, S- или Triocut-файлов, изготавливается аналогичным образом, при этом проводится огранка двух или трех циркулярных режущих краев.

Самыми важными показателями гибкости инструмента и его запаса прочности являются:

• изгибающий момент;
• торсионный момент (torque, вращающий момент, момент вращения, крутящий момент);
• угол скручивания (прочность на кручение).

При разработке значительно искривленных корневых каналов показатели гибкости имеют решающее значение. При предварительном изгибании инструмента в соответствии с формой корневого канала после начального эластичного изменения формы происходит пластическая деформация. После изгибания инструмент больше не может принять свою первоначальную форму, это связано с действием изгибающего момента.

Каждая пластическая деформация приводит к упрочнению изделий из металла и в то же время к переходу материала в хрупкое состояние вследствие образования микротрещин. Но при каждом переходе материала в хрупкое состояние теряются возможности пластического изменения формы вплоть до поломки инструмента. Инструмент, подвергшийся пластической деформации и принявший форму корневого канала, нельзя снова выгибать до его первоначальной формы.

Такой инструмент нельзя повторно использовать, поскольку при этом значительно возрастает риск его поломки.

Значимым критерием надежности режущих инструментов является торсионный момент, который при вращении развивает сила, действующая на инструмент. Перед поломкой инструмента сначала происходит «раскручивание», что проявляется в удлинении витков на определенном участке, а затем закручивание по часовой стрелке. Такой инструмент необходимо заменить.

Торсионный (вращающий) момент инструмента в значительной мере зависит от диаметра его сечения. Показатели вращающего момента для римеров # 35 с четырехугольным поперечным сечением достигают 159 нсм. Для инструментов размера # 45 с треугольным поперечным сечением вращающий момент составляет только 139 нсм, то есть такие инструменты становятся более подвержены риску поломки.

К-файлы размера 25 (четырехугольное сечение) достигают показателя в 81 нсм, а Flexicut-файлы с треугольным поперечным сечением — только 38 нсм. Стальные инструменты с высокой гибкостью в то же время больше подвержены риску поломки.

Основным требованием к эндодонтическому инструменту является его режущая способность, то есть способность срезать ткани дентина с поверхности стенок корневого канала. Хедстрем-файлы обладают, как и следовало ожидать, наилучшей режущей способностью, а римеры с четырехугольным поперечным сечением — самой низкой. Так, режущая способность Х-файлов (фирма VDW) в 14 раз больше, чем у К-файлов.

Примечательно, что использование файлов с двумя или тремя циркулярными режущими поверхностями менее эффективно, чем классических Хедстрем-файлов. Однако при многократном использовании режущая способность Хедстрем-файлов значительно снижается. После пятикратного использования Хедстрем-файл теряет до 80 % своей первоначальной режущей способности, а К-файл — только около 55 %. Стальные инструменты следует рассматривать как одноразовые инструменты и ни в коем случае не применять их более трех раз.

Стерилизация в автоклавах или в сухожаровом шкафу не влияет на режущую способность инструментов из высококачественной инструментальной стали.

Для изготовления эндодонтических инструментов с 1988 г. начали также применять никель-титановые сплавы. Такой сплав обладает низким модулем упругости (33 % относительно показателей высококачественной инструментальной стали). Для никель-титановых сплавов характерен эффект псевдоупругости (так называемая суперэластичность): инструменты из этого материала оказывают лишь небольшое сопротивление механическому давлению и могут легко изгибаться, не подвергаясь при этом необратимым деформациям.

Такие свойства объясняются особенностями кристаллической решетки (возможностью ее перестройки). Поэтому инструменты из никель-титанового сплава можно использовать и для машинной обработки значительно искривленных корневых каналов без риска немедленной поломки инструмента.

При проведении исследований было установлено, что режущая способность инструментов зависит от формы их поперечного сечения. При исследованиях, проводимых на смоделированных корневых каналах, было выявлено, что инструменты с модифицированной треугольной формой поперечного сечения обладают значительно лучшей способностью проникать в глубину тканей, чем инструменты с широким режущим краем и U-образной формой поперечного сечения.

Для инструментов с наиболее высокой режущей способностью характерны и самые высокие показатели износостойкости. Однако в общем для NiTi-файлов характерны более низкие показатели, чем для стальных файлов.

Машинная обработка корневых каналов

Методика машинной обработки корневых каналов смогла получить более широкое распространение только с появлением мотора Giromatica (фирма MicroMega). Однако уже тогда проявились некоторые недостатки машинного метода обработки корневых каналов:

• предполагаемая экономия во времени была лишь незначительной;
• терялась тонкая тактильная чувствительность, возможная при работе ручными файлами;
• часто в результате разработки изменялась форма изогнутого корневого канала;
• поверхность стенок корневого канала недостаточно сглаживалась.

Ошибки при обработке изогнутых корневых каналов могут приводить к различным неблагоприятным последствиям: от чрезмерного воронкообразного расширения корневого канала в апикальной области до перфорации стенки корневого канала.

В различных эндодонтических наконечниках используются различные типы движений:

• вращательные движения на угол 90 градусов (Giromatic, Endocursor, IntraEndolift);
• вращательные движения на угол 90 градусов в сочетании с возвратно-поступательными движениями (Endolift);
• боковые колебательные движения (Excalibur);
• сочетание возвратно-поступательных и ротационных движений (IntraEndo 3LDSY и Canal Leader).

В 1894 г. Levy разработал систему Canal Finder. Нововведением в этой системе была установка предохранительной фрикционной муфты (переходника) в сочетании с возвратно-поступательными движениями, амплитуда которых зависела сначала от частоты вращения. При сильном трении файла о стенки корневого канала возвратно-поступательные движения ослабевали.

Использование специальных Х-файлов с закругленной верхушкой обеспечивало свободные винтовые (вращательные) движения. Дальнейшие усовершенствования системы Canal Finder привели к разработке новой системы Canal Leader. В этой системе применялось вращение на 30 градусов в сочетании с возвратно-поступательными движениями на 0,4 мм, амплитуда которых зависела от возникающего в корневом канале сопротивления. Но и у этой системы тоже были свои недостатки, как и при использовании других систем для машинной разработки корневых каналов.

Были также предприняты попытки применять для разработки корневых каналов звуковые и ультразвуковые колебания. В 1976 г. Martin и Cunningham описали применение магнитострикции, или пьезоэлектрического эффекта, для получения частоты колебаний от 25 до 40 000 Гц. Вскоре после этого были представлены звуковибрационные системы, при помощи которых действие сжатого воздуха из стоматологической установки можно было преобразовать в колебания с частотой 6000 Гц.

Все эти системы приводят инструменты для разработки корневых каналов в поперечные колебательные движения, которые все же затухают, если инструмент прижимается к стенке корневого канала или заклинивается в канале. Поэтому в этих системах эффективнее применять инструменты небольших размеров, чем больших. Звуковые колебания более эффективны при обработке корневых каналов по сравнению с ультразвуковыми по следующим причинам:

• под воздействием нагрузки колебания в звуковибрационных системах происходят в продольном направлении, и верхушка инструмента получает большую амплитуду колебаний, чем при ультразвуковых колебаниях;
• при использовании звуковых колебаний реже наблюдаются такие проблемы, как образование ступенек в области стенок корневого канала и поломки инструментов.

Однако ни звуковибрационные, ни ультразвуковые системы не дают возможности получить оптимальную форму изогнутого корневого канала.

При использовании систем с ультразвуковыми насадками за счет микроакустических потоков с небольшими первичными и более значительными вторичными завихрениями возникают силы, которые в сочетании с раствором для ирригации способствуют разрушению бактерий и остатков тканей.

Применение ультразвуковых насадок в сочетании с раствором гипохлорита натрия для ирригации корневых каналов приводит к значительно более эффективным результатам, чем все другие методы очистки и дезинфекции корневых каналов.

Ультразвуковые насадки нашли свое новое применение в качестве микрохирургических инструментов при ретроградной обработке и пломбировании корневых каналов. Они применяются также в виде насадок с алмазным напылением для расширения устьев корневых каналов. К сожалению, при непосредственной разработке корневых каналов при помощи ультразвука могут возникать следующие проблемы: шероховатости, изменения формы и блокирование корневого канала.

Боры «Гейтс-Глидден», однако, по-прежнему являются универсальными инструментами для машинной обработки корневых каналов. Их можно применять как для расширения коронковой части корневого канала в сочетании с другими системами для машинной разработки корневых каналов, так и для ревизии и перепломбировки корневых каналов.
Никель-титановые сплавы в течение длительного времени использовались только в ортодонтии.

 

 

 

Благодаря своим преимуществам (низкий модуль упругости, высокие показатели прочности на кручение, память формы, суперэластичность) никель-титановые сплавы стали материалом выбора для изготовления эндодонтических инструментов. В период с 1988 г., после появления никель-титановых инструментов, были разработаны файлы нового поколения. За счет гибкости таких файлов значительно облегчилась разработка искривленных корневых каналов.

Применение никель-титановых файлов приводит в значительно меньшей мере к изменениям формы корневых каналов, чем использование стальных эндодонтических инструментов, а корневой канал чаще приобретает в поперечном сечении округлую форму.

Статья предоставлена журналом ZWP — ZAHNARZT WIRTSCHAFT PRAXIS (Oemus Media AG, Leipzig, Deutschland, № 7­—8 / 2009, стр. 34—40).

Перевод Инны Бичегкуевой.

Продолжение...