Quanto
contenuto in questa sezione è attinto da testi e da letteratura
internazionale, e non rappresenta necessariamente la mia opinione.
Manipoli ultrasonici e sonici
- Manipoli ultrasonici
- Conclusioni
sugli Ultrasuoni
- Manipoli sonici
- Confronto fra dispositivi
Ultrasonici e sonici ed altri dispositivi e tecniche di preparazione
del
canale
-
Conclusione comparativa sui dispositivi automatizzati
REFERENCES
Manipoli ultrasonici e sonici
Manipoli ultrasonici
Gli ultrasuoni sono creati da un
generatore di corrente alternata ad alta frequenza (a 25000, 45000,
350000 hertz, ad esempio) che viene inviata a trasduttori. I
trasduttori, di solito
un quarzo o un
disco di materiale ceramico, trasformano (effetto piezoelettrico) l'energia elettrica in onde alternate meccaniche
sinusoidali pulsanti amplificate di tipo vibrazionale, appunto gli
ultrasuoni. Gli ultrasuoni sono onde acustiche che vibrano tra i 18.000
hertz sino a 10 milioni di hertz circa, quindi al di sopra delle frequenze udibili
dall'orecchio umano.
Gli
ultrasuoni si diffondono sotto forma di onde di compressione o
decompressione, con movimento (parallelo alla direzione delle onde di
propagazione) di va e vieni delle particelle del mezzo di
trasmissione. L’interazione degli ultrasuoni con il mezzo
circostante produce effetti meccanici, termici, chimici e di
cavitazione.
L'effetto detergente degli ultrasuoni dipende da fenomeni di
cavitazione e di vibrazione meccanico molecolare.
La cavitazione ultrasonica è una compressione ed espansione fisica,
conosciuta da molti anni in idraulica, dovuta al fatto che gli
ultrasuoni emessi dai trasduttori comprimono e poi espandono i fluidi.
Le molecole di un liquido sottoposto all'azione degli ultrasuoni
cambiano dimensione, e si creano crea bolle di pressione positiva e
negativa che
diventano
instabili, collassano, e causano una "implosione" simile ad un vuoto da
decompressione. Eeplodendo e implodendo
rilasciano una "energia di impatto" che esercita azione detergente per
pressioni localizzate esplodenti che arrivano a 1300 Bar.
La vibrazione e la pulitura meccanico molecolare è invece un effetto
specifico, associabile ai fenomeni delle onde e delle variazioni di
quiete degli elettroni, degli atomi, dei neutrini e di tutte le
particelle elementari della materia. Il fenomeno della vibrazione
meccanico-molecolare è intimamente correlato alla vibrazione
(piezoelettrica o magnetostrittiva) dei trasduttori, ed è controllabile
nello stato degli elettroni che compongono il liquido e che sono
eccitati a muoversi molto velocemente ad alte frequenze, generando
grandi energie localizzate in ogni punto del liquido sottoposto
all'azione degli ultrasuoni.
Cavitazione
Di conseguenza l'azione di uno inserto
ultrasonico in parte dipende da un'azione meccanica diretta, in parte
dall'attivazione di fenomeni che si verificano in un liquido in cui si
può trovare immerso. I fabbricanti tendono oggi a produrre unità
molti-funzionali, per uso parodontale, endodontico, conservativo,
protesico, chirurgico, e mettono a disposizione inserti specificamente
destinati all'uso. In Endodonzia si usano inserti progettati per
rimuovere dal sistema canalare calcificazioni e frammenti di strumenti,
per migliorare la preparazione ortograda del canale, per preparare la
regione apicale del canale nella chirurgia endodontica.
Quanto segue si riferisce all'impiego degli ultrasuoni per la
preparazione ortograda del canale radicolare.
Gli strumenti utilizzati su manipoli
ultrasonici vanno da quelli tipo K standard, a quelli che assomigliano
a tiranervi. L’Endodonzia ultrasonica è quindi basata sul suono (ad una
frequenza di 20-25 kHz) come fonte di energia, capace di attivare una
lima endodontica, a sua volta capace di conseguente attivazione
tridimensionale nel mezzo circostante (Johnson & Zelikow 1987).
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Tutti i dispositivi
ultrasonici,
mentre vengono
effettuate detersione e sagomatura mediante una lima vibrante,
immettono un liquido
irrigante/refrigerante, solitamente ipoclorito di sodio, nello spazio
canalare. L'azione principale di detersione degli ultrasuoni
inizialmente è stato pensato dipendesse dalla cavitazione (Johnson
& Zelikow 1987). I manipoli ultrasonici usano lime K come strumento
canalare. Prima che una lima N° 15 possa funzionare completamente,
tuttavia, il canale deve essere allargato con strumenti manuali almeno
fino al N° 20. Richman (1957) deve essere considerato il primo ad aver
usato gli ultrasuoni in Endodonzia. Martin e Cunningham invece furono i
primi a sviluppare un dispositivo, a verificarlo e a vederlo introdotto
sul mercato nel 1976 (Cunningham & Martin 1975, Martin 1976, Martin
et al. 1980, Martin & Cunningham 1982, Cunningham et
al. 1982, Cunningham & Martin 1982, Martin 1990). Infine
denominato Cavitron Endodontic System (Dentsply/Caulk; York, Pa., USA),
il dispositivo è stato seguito sul mercato dall'unità Enac (Osada
Electric Co., Los Angeles, Calif., USA) e dal Piezon Master 400
(Electro Medical Systems, SA, Switzerland), così come via via da altri
dispositivi prodotti da concorrenti.
La Dentsply mette attualmente ancora a
disposizione la Cavitron Technology in Endodonzia. Gli inserti PEC
consentono l’impiego dall’unità Cavitron con i diversi strumenti
Cavi-endo, che vengono usati per la detersione canalare e nei
ritrattamenti, per la rimozione di strumenti fratturati, perni,
materiale da otturazione. Inoltre la Dentsply fornisce inserti da
utilizzare su unità che impiegano la Piezo Technology (Satelec and
EMS): ProUltra Endodontics Tips (per Endodonzia non chirurgica) e
ProUltra Surgical Tips (per Endodonzia chirurgica).
L'Osada Electric Co. ha al momento presente in catalogo
l'unità ENAC OE505, con una varietà di inserti per l’Endodonzia
ortograda e chirurgica.
L'EMS produce al momento una gamma di unità ultrasoniche con inserti
per rimuovere frammenti di strumenti, calcificazioni e perni, per
detergere il sistema canalaree per la chirurgia endodontica.
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In letteratura gli studi sul funzionamento dalle unità ultrasoniche
riportano risultati molto variabili, da notevoli (Cunningham &
Martin 1975, Martin 1976, Martin et al. 1980, Cunningham et
al. 1982, Cunningham & Martin 1982, Martin & Cunningham 1982, Krell & Neo 1985, Scott & Walton
1986, Yamaguchi
et al. 1988, Cameron 1988, Haidet et al. 1989,
Briggs et al. 1989) a deludenti (Pedicord et al. 1986,
Chenail & Teplitsky 1988, Baker
et al. 1988, Walsh et al. 1990).
La sperimentazione sugli strumenti ultrasonici fu effettuata
intensivamente soprattutto al Guy’s Hospital di Londra. Furono studiati
attentamente i meccanismi coinvolti, e questo gruppo di ricercatori
mise in discussione il ruolo che implosione e cavitazione rivestono nel
processo (Ahmad et al.
1987, 1988). Essi ritenevano che un fenomeno fisico differente, di
"flusso continuo acustico", fosse responsabile della detersione.
Conclusero che "con l'unità Cavi-Endo la cavitazione transitoria non
svolge un ruolo nella pulizia del canale"; e che, tuttavia, il flusso
continuo acustico sembrava essere il meccanismo principale coinvolto
(Ahmad et al. 1987). Precisarono che il flusso continuo
acustico dipendeva dalla ampiezza libera di oscillazione del file
all’interno del canale, e che il file vibrante era impedito nella sua
azione dalle pareti del canale che lo limitavano. Il gruppo del Guy’s
Hospital rilevò che le lime più piccole generavano il flusso continuo
acustico più grande, e quindi i canali più puliti. Dopo che i canali
erano stati completamente preparati, con qualsiasi tecnica, suggerivano
di ritornare all'inerno di esse con un file N° 15 completamente libero
di oscillare con flusso abbondante di ipoclorito di sodio all’1% (Ahmad
et al. 1987). In un altro studio, il gruppo del Guy’s
Hospital concluse che i canali radicolari dovevano essere allargati
almeno alla misura di una file N° 40 ISO, per ottenere spazio
sufficiente a consentire la libera vibrazione, a piena ampiezza, di una
lima ultrasonica N° 15 (Ahmad et al. 1988).
Altri, compreso Martin, lo sviluppatore, suggerirono che fosse invece
usata solamente una lima N° 15 (Martin et al. 1980, Chenail
& Teplitsky 1988).
L'efficacia della tecnica ultrasonica nella detersione finale di canali
preparati con tecnica step-back è stata dimostrata da un gruppo della
Ohio State/US Navy; c’era una differenza enorme nella detersione
ottenuta in canali irrigati soltanto mediante un ago durante la
preparazione, e invece in canali preparati in modo tradizionale e
successivamente sottopostiper 3 minuti a
strumentazione ultrasonica utilizzando
una
lima N° 15 con irrigazione di ipoclorito di sodio al 5.25% (Archer et
al. 1992).
Un altro gruppo britannico giunse a conclusioni simili studiando il
modello oscillatorio dei files endosonici (Walmsley & Williams
1989); questi ricercatori riportarono che l'ampiezza di spostamento più
grande si verificava alla punta, se non costretta, e che l’impedimento
maggiore si aveva quando lo strumento arrivava a lavorare nel terzo
apicale di un canale curvo. Questo è lo stesso effetto inibente notato
dal gruppo del Guy’s Hospital, che impediva alla punta di muoversi
liberamente e quindi di tagliare e di determinare il flusso continuo
acustico responsabile della detersione (Ahmad et al. 1987).
Krell et al. (1988) all'Università dello Iowa osservarono lo
stesso fenomeno, che l’irrigante non poteva avanzare verso l’apice se
non quando alla lima era consentita vibrazione libera. I ricercatori
britannici inoltre segnalarono i risultati migliori in canali curvi
impiegando lime K precurvate (Lumley & Walmsley 1992).
Al Guy’s Hospital fu indagato un altro fenomeno interessante della
preparazione ultrasonica del canale, con risultati in contrasto con
altri studi precedenti (Cunningham & Martin 1982): gli ultrasuoni,
se impiegati usando acqua come irrigante, aumentavano la conta dei
batteri vivi in canali radicolari simulati (Ahmad et al. 1990);
questo risultato fu ritenuto conseguenza dalla mancanza di cavitazione,
e degli effetti di diffusione batterica determinata dal flusso continuo
acustico; dopo sostituzione dell’acqua con ipoclorito del sodio (2.5%),
tuttavia, tutti i batteri risultavano uccisi, risultato che ancora una
volta dimostrava l'importanza di usare una soluzione irrigante con
proprietà battericida.
Ahmad & Pitt Ford (1989) compararono fra loro due unità
ultrasoniche”, Cavi-Endo e Enac; essi valutarono la sagomatura del
canale e la formazione di "gomiti"; non osservarono "differenza
significativa… nell'entità dell’allargamento apicale"; trovarono,
tuttavia, che l'unità Enac dimostrava una tendenza più marcata a
produrre "gomiti", così come deviazione apicale e variazioni di
ampiezza della preparazione. Ahmad (1990) del gruppo del Guy’s
Hospital, suggerì: "i fabbricanti di unità ultrasoniche prendano in
considerazione l’idea di disegni differenti dei files"; egli stimò i
K-Flex più efficienti dei normali K files.
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Conclusioni sugli Ultrasuoni
Si può trarre la conclusione che gli ultrasuoni hanno aggiunto qualcosa
alla pratica della terapia canalare. Non esiste dubbio sul fatto che
che i canali risultino meglio detersi se viene usata oscillazione
ultrasonica con ipoclorito del sodio dopo la conclusione della
preparazione. Ma le lime devono essere piccole e libere nel canale,
specialmente in canali curvi, perchè la detersione ultrasonica sia
ottimale.
Manipoli sonici
SONIC AIR MM 1500 - Chart:
click on the image below |
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MECASONIC MM 1400 - Chart:
click on the image below |
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Uno dei più conosciuti manipoli sonici endodontici è
il Micro Mega 1500 (or 1400) Sonic Air Endo System (Medidenta/Micro
Mega). Come una turbina, si connette alla normale linea dell’aria, ad
una pressione di 0.4 MPa. La pressione dell’aria può essere variata con
un anello regolabile sul manipolo, per dare una gamma oscillatoria di
1.500 - 3.000 cicli al secondo. Acqua corrente, come
irrigante/refrigerante, è immessa dal manipolo nel canale.
Walmsley et al. (1989) studiarono il modello oscillatorio delle
lime soniche. Osservarono che fuori dal canale, in aria, le lime
soniche oscillavano con un grande movimento ellittico alla punta. Una
volta caricate, come in un canale, tuttavia, il movimento oscillatorio
si tramutava in un movimento longitudinale, "una forma particolarmente
efficiente di vibrazione per la preparazione dei canali radicolari".
L’efficacia del manipolo sonico Micro Mega deriva dalla tipologia di
strumenti canalari speciali utilizzati e dalla capacità di controllare
la pressione dell’aria, e quindi il modello oscillatorio. Le tre
tipologie di file che vengono usate con il Micro Mega 1500 sono il file
RispiSonic, sviluppato dal Dott. Retano Spina in Italia, il file Shaper
Sonic (Medidenta; Woodside, N.Y.) sviluppato dal Dott. J. M.
Laurichesse in Francia, ed il file Trio Sonic (Medidenta; Woodside,
N.Y.) (denominato in Europa anche Heliosonic e Triocut File).
Il Rispi Sonic assomiglia al vecchio file "a coda di topo". Lo
ShaperSonic assomiglia ad un robusto tiranervi pungente. Il TrioSonic
assomiglia ad una lima di Hedström a tripla elica. Tutti questi
strumenti hanno punte non taglienti di sicurezza. Il RispiSonic ha 8
lame taglienti e lo Shaper Sonic ne ha 16. Le misure ISO vanno dal N°
15 al N° 40. Gli strumenti hanno diverse dimensioni dello stelo. Lo
strumento deve essere sintonizzato con l'anello di regolazione
dell'unità ad un'ampiezza ottimale di oscillazione della punta di 0.5
millimetri. Come nella preparazione ultrasonica, questi strumenti
devono essere liberi di oscillare nel canale, di limare le pareti, e di
rimuovere i detriti e i residui pulpari. Per introdurre lo strumento
più piccolo, un N° 15, il canale deve essere allargato a lunghezza di
lavoro con strumenti manuali fino al N° 20.
Gli strumenti sonici, con punte di sicurezza di 1.5-2.0 millimetri,
cominciano la loro azione di raspatura lontano dall’area apicale.
Questa è è conosciuta come "lunghezza sonica". Quando lo strumento
risulta "comodo" nel canale, è utilizzato lo strumento di numero
seguente, che allarga la preparazione. Gli strumenti sonici servono
soprattutto per l’allargamento con progressione step-down, non per
penetrare nel canale. Cohen & Burns (1984) hanno definito i tre
obiettivi di sagomatura del canale radicolare: "(a) sviluppare una
forma conica affusolata continua; (b) preparare un tratto apicale
stretto con diametro trasversale più stretto al terminus (c) lasciare
il forame apicale nella sua posizione originale". Due degli strumenti
sonici sembrano in grado di fornire le prestazioni necessarie allo
scopo.
Dummer et
al. (1989) esaminarono i files Rispi Sonic, Shaper Sonic, e i Trio
Sonic; in generale, le lime Shaper Sonic allargarono più efficacemente
i canali rispetto alle lime Rispi Sonic, mentre le lime Heliosonic
[Trio Sonic] furono "particolarmente inefficaci …"
Il gruppo di ricerca della Temple University (Bolanos et al.
1988) riportò essenzialmente gli stessi risultati; suggerirono che le
lime Shaper Sonic fossero usate per prime e che il due terzi restanti
del canale fossero rifiniti con le lime Rispi Sonic.
Ehrlich et al. (1989) compararono il trasporto apicale usando
files Trio Rispi Sonic e files Trio Sonic, includendo nel confronto
anche la strumentazione manuale con K files; non trovarono differenza
nello zipping fra i tre strumenti. Anche il trasporto maggiore era di
soltanto di 0.5 millimetri. Anche Tronstad & Niemczyk (1986)
compararono Shaper e Rispi files ad altri strumenti; non segnalarono
complicazioni (strumenti fratturati, perforazioni, ecc.) con nessuno
degli strumenti Sonic. Miserendino et al. (1988) trovarono
anche che "i sistemi a vibrazione sonica Micro Mega, usati con files
Rispi Sonic e Shaper, erano sensibilmente più efficienti rispetto agli
altri sistemi esaminati".
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Confronto fra dispositivi Ultrasonici e sonici ed altri dispositivi e
tecniche di preparazione del canale
Prima di fare un
investimento nell’acquisto di un dispositivo endodontico automatizzato,
si dovrebbero conoscere i valori comparativi dei differenti sistemi e
dei loro strumenti. Purtroppo, il dispositivo e lo strumento ideale non
sono stati ancora prodotti. Alcuni dispositivi sono migliori
nell'efficienza di taglio, alcuni seguono meglio i canali curvi e
stretti, alcuni producono canali lisci, alcuni sono preferibili
nell'irrigazione e nella rimozione dello smear layer, ma apparentemente
nessuno è migliore nella riduzione meccanica del contenuto batterico.
Come detto in precedenza, Miserendino et
al. (1988) trovarono che il taglio variava considerevolmente; essi
classificarono primo il file RispiSonic, seguito dallo ShaperSonic,
dall’Enac "U" file (Osada Electric) e dal Cavi-Endo K file.
Lo studio comparativo di Tronstad & Niemczyk (1986) trovò il Canal
Finder System essere il più efficiente in canali stretti e curvi;
d'altra parte, i Rispi e Shaper files sul manipolo Micro Mega Sonic
dimostrarono la migliore efficacia "in tutti i tipi di canale"; il
Cavitron Endo System fu una delusione in quanto fu lento, ostruì e
intaccò i canali, e fratturò tre lime in canali severamente curvi;
infine, trovarono il Giromatic con Rispi files efficace in canali
diritti e larghi, meno nei canali curvi in cui si fratturarono quattro
Rispi files.
Bolanos et al. (1988) confrontarono il Giromatic con Rispi
files, e il Micro Mega Sonic con Rispi and Shaper files; ottennero i
migliori risultati con il RispiSonic in canali diritti, con lo
ShaperSonic in canali curvi, ed entrambi i tipi di dispositivo si
comportarono meglio rispetto al Giromatic/Rispi e/o alla strumentazione
manuale con K-Flex files; gli Shaper files lasciavano il minor
quantitativo di detriti, mentre il Giromatic/Rispi produceva "una
grande quantità di detriti".
Kielt & Montgomery (1987) inoltre esaminarono il Micro Mega Sonic
con TrioSonic files e le unità ultrasoniche Cavitron Endo ed Enac con K
files; anche se altri (Ehrlich et al. 1989) trovarono in
seguito i files Trio Sonic meno efficaci (rispetto ai Rispi e Shaper
files), Kielt & Montgomery (1987) conclusero che "il Medidenta era
superiore agli altri sistemi endosonici ed alla tecnica manuale
(controllo)".
Zakariasen et al. (1992) alla Dalhousie University segnalarono
ottimi risultati dopo combinazione di strumentazione manuale e di
allargamento sonico usando il Micro Mega 1500.
Walker & del Rio (1989) esaminarono l'efficacia delle unità
ultrasoniche Cavitron Endo ed Enac, e dell’unità Micro Mega Sonic, e
non trovarono "differenza statisticamente significativa fra i gruppi, e
tuttavia, il liquido estrudeva dal forame apicale nell’84% dei denti
testati "; ipotizzarono che in conseguenza l'ipoclorito di sodio
potesse migliorare la detersione del canale; non esaminarono Rispi o
Shaper Sonic files.
All'università de Minnesota (Yahya et al. 1989) le unità
ultrasoniche furono comparate di nuovo all'unità sonica; i ricercatori
trovarono il Micro Mega Sonic essere il più veloce, con minor tempo di
preparazione, e in grado si produrre "il minor raddrizzamento dei
canali". D'altra parte, Reynolds et al.
(1987), all'Università dello Iowa, trovarono la
preparazione manuale con tecnica step-back superiore alla preparazione
sonica ed ultrasonica, eccetto che nella importante zona apicale, dove
erano similari. Il gruppo dello Iowa (Lumley et al.
1993) inoltre trovò che i files ultrasonici e sonici pulivano meglio i
canali a sezione ovoidale. Lev et al. (1987) prepararono i
canali più puliti usando la tecnica step-back seguita dall’uso per 3
minuti di un file ultrasonico Cavi-Endo con ipoclorito di sodio.
Questo metodo si è trasformato in una procedura ottimale e standard per
molti endodontisti. Anche Stamos et al. (1987) confrontarono la
pulizia dopo detersione ultrasonica con l'ipoclorito di sodio o acqua
corrente; usando solamente acqua, il sistema Enac era più efficace, ma
quando era usato ipoclorito del sodio, l'unità Cavi-Endo (che ha un
serbatoio incorporato) era superiore; inoltre segnalarono che la
preparazione ultrasonica era "significativamente più veloce" rispetto
alla preparazione manuale.
Un gruppo di ricerca dell'Esercito degli Stati Uniti (Goldman et al.
1989) esaminò unità soniche e ultrasoniche ed concluse che erano tutte
efficaci nella preparazione del canale, ma giudicarono il Micro Mega
Sonic Air System, usato con Rispi e Shaper Sonic files, "il sistema
migliore esaminato".
Pugh et al. (1989) confrontarono quattro tecniche valutando la
quantità di residui estrusi dall'apice; la tecnica sonica estrudeva la
minor quantità di detriti, e la strumentazione manuale la maggior
quantità; la tecnica ultrasonica era a metà strada.
Il fatto che i residui scaricati nel tessuto
apicale contengano o meno batteri è della massima importanza; per
valutare l’effetto battericida, Barnett et al. (1985) usarono
soluzione fisiologica sterile e ipoclorito di sodio come irriganti, e
trovarono l’ipoclorito di sodio sodio essere quattro volte più efficace
della soluzione fisiologica sterile.
Fairbourn et al. (1987) ebbero essenzialmente lo stesso
risultato.
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Conclusione
comparativa sui dispositivi automatizzati
Si può dire dire con
sicurezza che nessun dispositivo automatizzato sia in grado di produrre
detersione e sagomatura ideali. La strumentazione manuale è essenziale
per preparare e detergere il tratto apicale del canale,
indipendentemente dal fatto che si abbia a disposizione un dispositivo
sonico o ultrasonico. L'unità Micro Mega 1500, secondo quanto
riportato, allarga il canale più velocemente quando sono usati Shaper o
Rispi files, mentre il Canal Finder System, usando A-style files,
risulta il migliore nella strumentazione dei canali curvi e stretti.
Per concludere, le unità ultrasoniche Enac e Cavi-Endo, usando piccoli
K files ed ipoclorito di sodio a metà-concentrazione per un tempo
prolungato (3 minuti), sembrano asportare i detriti nel canale al
meglio. Nessuna tecnica uccide i batteri, tuttavia, in assenza di
ipoclorito del sodio. Ogni operatore deve valutare la sua pratica
clinica, e decidere se un dispositivo, nessun dispositivo, o tutti i
dispositivi rappresentano la scelta migliore per le sue necessità.
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