Phase-driven stress behaviour of nickel-titanium instruments and root dentin under different apical locking lengths in straight and curved canals: a three-dimensional finite element analysis

Dentro de cada dente humano reside uma paisagem oculta de túneis estreitos e sinuosos que devem ser limpos para salvar o dente de uma infecção. Esses túneis, conhecidos como canais radiculares, são frequentemente curvos e frágeis, tornando a tarefa de limpá-los um delicado ato de equilíbrio. Por décadas, os dentistas têm dependido de limas minúsculas e flexíveis feitas de uma liga metálica especial chamada níquel-titânio para moldar esses espaços. Este metal é único porque pode dobrar significamente sem quebrar, permitindo que as ferramentas sigam as curvas naturais do dente em vez de forçar um caminho reto que poderia danificar a estrutura circundante. No entanto, o próprio ato de girar essas limas dentro de um espaço curvo cria forças invisíveis. Se a lima de metal torcer demais, ela pode quebrar dentro do dente; se ela empurrar com muita força contra a parede do dente, pode criar rachaduras microscópicas no tecido semelhante ao osso que podem eventualmente levar o dente a se partir. Compreender exatamente como essas forças se comportam é crucial para prevenir tanto a quebra das ferramentas quanto a quebra dos dentes.

Para investigar essa batalha invisível de forças, pesquisadores da Universidade de Selçuk, na Turquia, recorreram a uma poderosa técnica de simulação computacional chamada análise de elementos finitos. Em vez de testar limas físicas em dentes reais, o que seria difícil de medir com precisão, eles construíram modelos digitais altamente detalhados. Eles começaram escaneando três marcas diferentes de limas modernas de níquel-titânio com uma câmera microscópica para capturar suas formas exatas, incluindo os sistemas ProTaper Gold, Vortex Blue e TruNatomy. Em seguida, colocaram essas limas digitais em modelos computacionais de raízes dentárias, criando cenários que variavam de túneis perfeitamente retos a severamente curvos. Os pesquisadores também simularam duas condições diferentes para as limas de metal: uma onde o metal estava em um estado mais rígido e outra onde estava mais flexível, imitando como as limas se comportam sob diferentes temperaturas e pressões dentro da boca. Finalmente, simularam as limas sendo torcidas dentro do canal, parando-as em duas profundidades diferentes próximas à ponta da raiz para ver como o estresse mudava dependendo de quão profundamente a lima estava engajada.

Os resultados dessas simulações revelaram uma relação surpreendente e contraintuitiva entre a segurança da ferramenta e a segurança do dente. Quando os pesquisadores observaram o estresse acumulando-se dentro das próprias limas de metal, descobriram que o design da lima mais volumoso e robusto gerava o maior estresse interno, particularmente quando a lima estava travada profundamente no canal por uma distância maior. Nessas simulações, a lima que tinha maior probabilidade de quebrar sob a força de torção era aquela com o núcleo maior e mais robusto. Por outro lado, a lima com o design de conicidade constante apresentou o menor estresse interno, sugerindo que era a menos provável de quebrar por conta própria, enquanto a lima esbelta mostrou níveis de estresse intermediários. Isso poderia parecer uma boa notícia para a ferramenta, mas a história mudou completamente quando os pesquisadores observaram o estresse transmitido para a parede do dente.

Na estrutura do dente, a situação era exatamente o oposto. A lima esbelta e minimalista, que era a mais segura para si mesma, na verdade transferia a maior quantidade de estresse para a dentina circundante, o tecido duro do dente. Esse estresse concentrava-se em uma pequena área logo acima de onde a lima foi interrompida, criando um alto risco para a formação de pequenas rachaduras na parede do dente. As limas mais volumosas, que carregavam mais estresse internamente, na verdade espalhavam a força sobre uma área mais ampla do dente, resultando em níveis de estresse significativamente menores na estrutura dentária. As simulações mostraram que a curvatura do canal desempenhava um papel importante nessa dinâmica; conforme o canal se tornava mais curvo, o estresse na parede do dente aumentava dramaticamente, independentemente da lima utilizada. Além disso, a profundidade em que a lima era interrompida importava muito. Parar a lima mais profundamente no canal aumentava o estresse na lima de metal, enquanto pará-la mais superficialmente aumentava o estresse na parede do dente.

Essas descobertas sugerem que não existe uma única lima perfeita que seja segura tanto para a ferramenta quanto para o dente sob todas as condições. Uma lima que é projetada para ser extremamente flexível e segura contra a quebra pode, inadvertidamente, colocar o dente em maior risco de rachadura, especialmente em canais curvos. O estudo indica que os dentistas devem pesar cuidadosamente esses riscos conflitantes. Usar uma lima que é muito esbelta em um dente de parede fina e fortemente curvo pode proteger a lima de quebrar, mas pode danificar o dente. A pesquisa destaca que a escolha do instrumento envolve uma compensação, onde o objetivo é encontrar um equilíbrio que minimize a chance de a ferramenta quebrar e também proteja o dente do estresse que leva a rachaduras. Ao compreender essas forças invisíveis, os profissionais de odontologia podem tomar decisões mais informadas sobre o quão profundamente engajar uma lima e qual ferramenta usar, preservando, em última análise, o dente por mais tempo.