熱処理したニッケル-チタン回転ファイルの使用後およびオートクレーブ滅菌後の破壊抵抗．InVitro 研究

Fracture Resistance of Heat-Treated Nickel-Titanium Rotary Files After Usage and Autoclave Sterilization: An In Vitro Study.

抄録

はじめに:

本研究は，熱処理したニッケルチタン製回転ファイルの使用後およびオートクレーブ滅菌後の動的繰返し疲労強度を評価することを目的とした．

INTRODUCTION: This study aimed to evaluate the dynamic cyclic fatigue resistance of heat-treated nickel-titanium (NiTi) files after usage and autoclaving.

方法:

チップサイズ#25の2種類の熱処理NiTiファイルシステム（ProTaper Gold F2 [Dentsply Sirona, Charlotte, NC] およびTruNatomy Prime [Dentsply Sirona] ）を選択し，各システムのファイルを3つに分割した．各システムのファイルを3つの実験サブグループに分けた（n=10）．サブグループ1では，新しいファイルを試験し，破損までのサイクル数（NCF）の基準値を設定した．サブグループ2では，曲率35°，長さ16.5mmのJ型模擬カナルブロックにファイルを装着し，カナルインスツルメンテーションを行った．模擬管腔は，ステンレス製ファイル#10Kと#15Kを用いて予め拡大した．インスツルメンテーション後，ファイルのテストを行った．サブグループ3では，サブグループ2と同様にインスツルメンテーションを行った後，オートクレーブ滅菌を行い，その後，繰返し破壊の試験を行った．周期的疲労試験は，体温下で動的ペッキングモーションにより行った．破断までの時間を記録し，NCFに換算した．破断片の長さは，デジタルマイクロキャリパーを使用して測定した．統計解析は，独立 t 検定および 95%有意水準での多因子分散分析により行った．走査型電子顕微鏡を用いて，繰返し疲労試験後の表面形状を調べた．

METHODS: Two heat-treated NiTi file systems with tip sizes of #25 (ie, ProTaper Gold F2 [Dentsply Sirona, Charlotte, NC] and TruNatomy Prime [Dentsply Sirona]) were selected. Files of each system were divided into 3 experimental subgroups (n = 10). For subgroup 1, new files were tested to establish the baseline number of cycles to failure (NCF). For subgroup 2, files underwent canal instrumentation in a simulated J-shaped canal block with 35° of curvature and a 16.5-mm length. The simulated canals were pre-enlarged using stainless steel files #10K and #15K. After instrumentation, the files were tested. For subgroup 3, files underwent canal instrumentation as in subgroup 2 followed by autoclave sterilization and then were tested for cyclic failure. The cyclic fatigue test was performed in dynamic pecking motion under body temperature. The time to fracture was recorded and calculated into NCF. Fracture fragment lengths were measured using a digital microcaliper. Statistical analysis was conducted using the independent t test and multifactorial analysis of variance with 95% significance. Scanning electron microscopy was used to examine the topographic characteristics after cyclic fatigue tests.

結果:

サブグループ1では，新しいファイルを使用しても，ファイルシステム間に有意差は認められなかった（P<.05）．PGは使用後のNCFを減少させたが，TNはNCFを有意に増加させた（P<.05）．しかし，滅菌後，TNは使用済みのものに比べてNCFが減少していた（P<.05）．

RESULTS: There were no significant differences between file systems in subgroup 1 using new files (P < .05). Although PG reduced the NCF after use, TN showed a significantly increased NCF (P < .05). However, after sterilization, TN showed a reduced NCF compared with the used one (P < .05).

結論:

使用時の繰返し荷重と滅菌時の熱処理により，形状や合金の特性によって耐繰返し疲労性が異なる可能性がある。

CONCLUSIONS: Cyclic loading by usage and heat treatment during sterilization may result in different cyclic fatigue resistance according to the geometry and alloy characteristics.