Issue 28

A. Brotzu et alii, Frattura ed Integrità Strutturale, 28 (2014) 19-31; DOI: 10.3221/IGF-ESIS.28.03 19 Fatiguebehavior of lubricatedNi-Ti endodontic rotary instruments A. Brotzu, F. Felli, C. Lupi, C. Vendittozzi Dipartimento ICMA, SapienzaUniversità di Roma, Roma (Italy) ferdinando.felli@uniroma1.it E. Fantini Self-employed professional, SanQuiricoD’Orcia, Siena (Italy) edoardo.fantini@gmail.com A BSTRACT . The use of Ni-Ti alloys in the practice of endodontic comes from their important properties such as shape memory and superelasticity phenomena, good corrosion resistance and high compatibility with biological tissues. In the last twenty years a great variety of nickel-titanium rotary instruments, with various sections and taper, have been developed andmarketed. Although they have many advantages and despite their increasing popularity, amajor concernwith the use of Ni-Ti rotary instruments is the possibility of unexpected failure in use due to several reasons: novice operator handling, presence manufacturing defects, fatigue etc. Recently, the use of an aqueous gel during experimental tests showed a longer durationof the instruments. The aim of the present work is to contribute to the study of the fracture behavior of these endodontic rotary instruments particularly assessing whether the use of the aqueous lubricant gel can extend their operative life stating its reasons. A finite element model (FEM) has been developed to support the experimental results. The results were rather contradictory, also because the Perspex (Poly-methyl methacrylate, PMMA) cannot simulate completely the dentin mechanical behavior; however the results highlight some interesting points which are discussed in the paper. S OMMARIO . L’uso di legheNi-Ti negli strumenti endodontici deriva dal fatto che queste presentano importanti proprietà come: la memoria di forma e la superplasticità, buona resistenza alla corrosione e alta compatibilità con i tessuti biologici. Gli strumenti rotanti in nichel-titanio, con varie sezioni e conicità, sono stati sviluppati e commercializzati nell’ultimo ventennio. Pur possedendo innumerevoli vantaggi, gli strumenti inNi-Ti, tendono ad andare incontro ad una prematura rottura dovuta a diversi fattori. Tra questi a improvvise sovrasollecitazioni indotte da una non buona manualità dell’operatore, a presenza di difetti generati in fase di fabbricazione, a fatica, ecc. Recentemente durante la pratica clinica sugli strumenti sono stati provati diversi tipi di gel al fine di prolungarne la vita operativa. Con questo lavoro si è cercato di dare un contributo allo studio del comportamento a frattura di questi strumenti, in particolare valutando se il gel (acquoso) abbia contribuito efficacemente alla maggior durata degli strumenti e su quali basi. Sono stati effettuati test di fatica e meccanici utilizzando simulacri di Perspex (Poly-methyl methacrylate, PMMA) in sostituzione della dentina. I risultati abbastanza contraddittori, anche per il fatto che il Perspex non può simulare perfettamente la dentina, in ogni caso evidenziano alcuni punti interessanti che vengono discussi nel presente lavoro. Inoltre, a supporto delle indagini sperimentali, è stato sviluppato unmodello agli elementi finiti (FEM), che ha permesso di confermare i risultati. K EYWORDS . Endodontic rotary instruments;Ni-Ti Alloy; FractureMechanics.