ES2906636T3

ES2906636T3 - Tratamiento térmico variable y fabricación de limas de endodoncia

Info

Publication number: ES2906636T3
Application number: ES17197635T
Authority: ES
Inventors: Carlos A Aloise
Original assignee: Ormco Corp
Current assignee: Ormco Corp
Priority date: 2016-10-22
Filing date: 2017-10-20
Publication date: 2022-04-19
Anticipated expiration: 2037-10-20
Also published as: EP3311771A2; US10716645B2; US20180110588A1; AU2017248568A1; EP3311771A3; EP3311771B1; CN107970075B; CN107970075A; AU2017248568B2

Abstract

Un tratamiento térmico para un conjunto de limas de níquel-titanio (NiTi) para endodoncia en el que, para cada lima del conjunto, se aplica un tratamiento térmico a una hoja de limar sin picar, caracterizado porque uno o más parámetros del tratamiento térmico se determinan en base a una masa esperada de la lima formada a partir de la hoja de limar sin picar después de que uno o más parámetros geométricos se formen en la hoja de limar sin picar.

Description

DESCRIPCIÓN

Tratamiento térmico variable y fabricación de limas de endodoncia

Campo de la tecnología

La presente invención se refiere al campo del tratamiento térmico de instrumental endodóntico, y más particularmente a limas rotativas utilizadas para limpiar, eliminar los residuos y/o dar forma al canal radicular de un diente durante un procedimiento dental.

Antecedentes

Un diente puede desarrollar una lesión cariosa. Una lesión cariosa infecta el tejido dental. Una lesión cariosa infecta el tejido dental en un canal radicular del diente. Si el tejido del diente en el canal radicular está infectado, el tejido infectado debe ser eliminado del diente para detener la propagación de la lesión cariosa y/o la infección.

Un procedimiento dental para eliminar el tejido dental infectado de un canal radicular suele requerir herramientas especializadas. Entre estas herramientas se encuentra la lima de endodoncia. Las limas de endodoncia se utilizan normalmente para eliminar el tejido dental infectado del canal radicular. Las limas de endodoncia también se utilizan para eliminar el tejido dental infectado de otras partes del diente, como el tejido adyacente al canal radicular.

La forma de un canal radicular difiere de un paciente a otro. Normalmente, el canal es estrecho y tortuoso. Las curvaturas del canal radicular suelen dividirse en tres categorías: rectas, moderadas y severas. Las limas de endodoncia son flexibles para recorrer la curvatura del canal radicular.

Las tablas 1 y 2 (a continuación) resumen los promedios de configuración y longitudes de los canales radiculares.

Tabla 1: Configuraciones ilustrativas del canal radicular

Tabla 2: Medidas ilustrativas de dientes humanos

Las limas de endodoncia se describen utilizando la siguiente nomenclatura y ecuaciones asociadas

A = Punta

B = Conicidad

L1 = longitud a 1 mm del extremo de la lima

LIO = longitud a 10 mm del extremo de la lima

D! =diámetro de la lima @ L1 = A (Punta)

DIO “ diámetro de la lima @ L10 = B*10+(D1)

¡3 = conicidad de la lima= TAN-l(((D10/2)-(Dl/2))/9)

Las limas de endodoncia utilizadas para eliminar el tejido infectado de un canal radicular son lo suficientemente pequeñas como para eliminar el tejido infectado del canal sin dañar el tejido dental no infectado. Las longitudes típicas de las limas son de 23 y 27 mm. Dichas longitudes abordan canales cortos y largos. Las limas de endodoncia también son cónicas para "encajar" en un canal radicular y llegar a un foramen apical del canal. Algunas limas pueden no ser cónicas. La tabla 3 muestra los tamaños de lima más comunes.

Tabla 3: Tamaños de lima comunes

La figura 1 muestra diseños ilustrativos de conicidad y medidas asociadas.

Las limas de endodoncia pueden ser rotadas para eliminar el tejido infectado. Las limas se rotan a mano y/o a máquina. Es preferible dar forma a un canal de manera que, en la medida de lo posible, mantenga las dimensiones y/o la proporcionalidad del canal original. Esta forma del canal reduce la pérdida de resistencia de la estructura dental circundante y permite que el canal se rellene posteriormente durante una fase de obturación con el menor número de huecos posible

Un tamaño y conicidad apical deseados incluyen la conformación del canal en una forma cónica o al menos parcialmente cónica. La forma cónica se extiende desde una cavidad de acceso (en una zona coronal del diente) hasta el foramen apical del diente. Un canal radicular de forma cónica facilita la eliminación de los restos de la dentina (por ejemplo, el tejido necrótico) y la limpieza del canal durante el proceso de irrigación de un procedimiento dental. La forma cónica también facilita el flujo adecuado de gutapercha u otros selladores adecuados durante una fase posterior del procedimiento dental de obturación del canal radicular.

Sin embargo, debido a su pequeño tamaño, las limas de endodoncia son susceptibles de romperse durante la operación en el canal. Por ejemplo, en la operación, al recorrer secciones curvas del canal, una lima está expuesta a esfuerzos de torsión y flexión. Estos esfuerzos están asociados a la rotura de una lima o a otros fallos. La rotura de la lima en el canal durante el procedimiento dental está asociada a complicaciones indeseables. Por ejemplo, es difícil extraer del canal un trozo de la lima rota.

Las limas de endodoncia se construyen con diversos materiales, entre ellos el acero inoxidable y el níquel-titanio ("NiTi"). El NiTi es una aleación que suele existir en dos estructuras cristalinas, austenita y martensita. El NiTi también existe en una tercera estructura cristalina denominada fase romboédrica o fase r. El cambio entre las diferentes estructuras cristalinas de NiTi puede ser inducido por la tensión o por la temperatura. La capacidad del NiTi de pasar de una estructura cristalina a otra proporciona a las limas de NiTi propiedades superelásticas y de memoria de forma.

La superelasticidad y el alto grado de flexibilidad del NiTi lo convierten en una opción atractiva para la fabricación de limas de endodoncia. Una lima muy elástica permanece centrada en el canal radicular y tiene una menor propensión a enderezar el canal o a cometer otros errores de preparación. La memoria de forma del NiTi proporciona a la lima de endodoncia la capacidad de resistir a la deformación en respuesta a las tensiones aplicadas a la lima cuando opera en el canal.

Además, el movimiento de rotación en canales curvos dobla una lima una vez por revolución, exponiendo la lima a la fatiga cíclica. Las limas más flexibles son menos susceptibles a la fatiga cíclica y, por lo tanto, es menos probable que se rompan durante un procedimiento dental. Sin embargo, incluso las limas superelásticas no son inmunes a la fatiga cíclica.

Para reducir el riesgo de rotura de las limas, durante el procedimiento dental, se suele utilizar un conjunto de limas de NiTi de tamaños relativamente pequeños a tamaños progresivamente más grandes. Para reducir el riesgo de rotura de la lima, ésta avanza hasta encontrar un umbral de resistencia. A continuación se retira la lima y se introduce una lima de mayor tamaño y se avanza más apicalmente. El procedimiento avanza secuencialmente hasta que el canal está completamente preparado.

Después de que el canal haya sido conformado a un tamaño y conicidad deseados, se introduce gutapercha u otro sellador adecuado en el canal preparado durante una fase posterior de obturación del procedimiento dental.

El documento US 2016/0008092 describe un procedimiento de fabricación de instrumentos de endodoncia que comprende tratar térmicamente una hoja de limar sin picar de endodoncia antes de formar una porción de trabajo del instrumento de endodoncia, en el que la duración del tratamiento térmico es preferiblemente una función del diámetro del núcleo del instrumento que se está tratando. El documento US 2011/0271529 describe un procedimiento de fabricación de una lima rotativa no superelástica que comprende aplicar un tratamiento térmico a una lima rotativa superelástica después de que se hayan formado las estrías en la lima, en el que el periodo de tiempo del proceso térmico puede depender del tamaño de la lima.

Sería deseable proporcionar una lima de endodoncia que sea aún más resistente al esfuerzo de torsión y a la fatiga cíclica cuando opera en el canal. Sería deseable proporcionar una lima de endodoncia que equilibre las propiedades de superelasticidad y de memoria de forma para una función específica y/o un tamaño asociado a la lima.

Descripción detallada de la invención

La invención se expone en las reivindicaciones independientes. Las realizaciones particulares de la invención se exponen en las reivindicaciones dependientes. Cualquier materia contenida en el presente documento que no esté comprendida en el alcance de las reivindicaciones adjuntas se considera útil para la comprensión de la invención. Los materiales de construcción preferidos para las limas de endodoncia incluyen el acero inoxidable y las aleaciones de NiTi. Dichos materiales, en particular las aleaciones de NiTi (por ejemplo, nitinol de cobre, nitinol de níquel, etc.), presentan una buena flexibilidad, resiliencia y resistencia. Las limas de NiTi presentan propiedades de superelasticidad y memoria de forma (o memoria controlada). La flexibilidad y la resistencia reducen la probabilidad de que la lima se rompa al operar en el canal.

Preferiblemente, las limas de endodoncia utilizadas durante un procedimiento de canal radicular deben ser capaces de conformar el canal de una manera que sea adecuada para la obturación después de que el canal esté conformado. La conformación del canal suele incluir el corte de tejido dental.

Una lima de endodoncia puede definirse por una o más características de rendimiento. Uno o varios parámetros geométricos de una lima afectan a su característica de rendimiento. Un parámetro geométrico aborda una sola característica de rendimiento o una combinación de ellas. Los parámetros geométricos ilustrativos incluyen el volumen, la densidad, la masa y/o la superficie de la sección transversal de una lima. Los parámetros geométricos ilustrativos de las limas se muestran en la tabla 4

Tabla 4:

Parámetros geométricos ilustrativos

Los parámetros geométricos ilustrativos incluyen la conicidad de una lima (que incluye limas sin conicidad) y el tamaño de la punta de una lima.

Un parámetro geométrico afecta a una o varias características de rendimiento de una lima. Por ejemplo, una característica de rendimiento incluye la eficiencia de corte de una lima. La eficacia del corte depende normalmente de dos parámetros geométricos: a) el ángulo de inclinación de su(s) borde(s) de corte y b) la capacidad de eliminación de residuos.

El ángulo de ataque es el ángulo formado por un eje perpendicular a la superficie del material (por ejemplo, tejido dental) a eliminar y el borde de corte de la lima. El ángulo de ataque puede ser negativo o positivo.

La capacidad de eliminación de residuos se cuantifica mediante un coeficiente de área de eliminación (RAC). El RAC puede definirse como:

RAC = Área circunscrita / Área sección transversal de material / N° de bordes de corte

Como se muestra en la Figura 2 (configuración de sección transversal triangular con tres bordes de corte), más bordes de corte se traducen en un valor RAC más bajo.

La obtención de una eficacia de corte preferible de una lima de endodoncia implica el equilibrio del ángulo de ataque y el valor RAC. Una alta capacidad de corte (ángulo de ataque positivo y/o múltiples bordes de corte) es típicamente incompatible con un valor bajo de RAC. Por ejemplo, una lima con gran capacidad de corte se atasca fácilmente durante la conformación de un canal. La obstrucción resulta de la generación de residuos de dentina a un ritmo superior a la capacidad de eliminación (por ejemplo, un valor RAC bajo). La obstrucción puede provocar un atasco de la lima, la extrusión apical de los restos de dentina o incluso la rotura de la lima.

Las limas de endodoncia existentes suelen incluir dos o más bordes de corte. Los bordes de corte múltiples reducen el valor RAC de una lima.

Una longitud de trabajo de una lima tiene estrías helicoidales o no helicoidales que incluyen bordes de corte. La longitud de trabajo se encuentra entre el extremo proximal (mango) y el distal (punta) de una lima. Las limas de endodoncia suelen incluir dos o más estrías. Por lo general, cada estría tiene dos bordes de corte: un borde de corte y un borde de salida. Una lima de sección transversal triangular tiene tres estrías y seis bordes teóricos. Sin embargo, debido a la forma triangular de la sección transversal, el borde de salida de la estría 1 es también el borde de corte de la estría 2, el borde de salida de la estría 2 es también el borde de corte de la estría 3, y el borde de salida de la estría 3 es también el borde de corte de la estría 1. Por lo tanto, la lima triangular suele tener tres bordes de corte.

Un parámetro geométrico de una lima de endodoncia incluye las dimensiones de la punta de la lima. La punta cumple dos funciones principales: a) la punta agranda el canal durante la conformación y b) guía la lima a través del canal durante la conformación.

Estas dos funciones de la punta se logran mediante el equilibrio de varios parámetros geométricos de la punta. Los parámetros geométricos ilustrativos incluyen el ángulo de ataque del borde de corte, el ángulo y el radio del borde de corte de la punta y la proximidad de un extremo de la estría al extremo de la punta de la lima. El equilibrio de estos parámetros geométricos de las limas de endodoncia no se ha conseguido fácilmente. Por ejemplo, normalmente, en las limas existentes, la mejora de la funcionalidad de las puntas puede ir en detrimento de otras características de rendimiento de la lima.

Las estrías, la conicidad, la punta o cualquier otro parámetro geométrico de una lima de endodoncia pueden fabricarse retorciendo una hoja de limar sin picar que tenga una sección transversal triangular, cuadrada o romboidal. Otro procedimiento de fabricación de estrías helicoidales o no helicoidales, conicidad, punta u otros parámetros geométricos incluye un proceso de mecanizado. Por ejemplo, una hoja de limar sin picar maciza se hace pasar por delante de una muela abrasiva rotativa. La hoja de limar sin picar se indexa repetidamente y se pasa por la muela abrasiva tantas veces como sea necesario para formar una lima con los parámetros geométricos deseados. Los procesos de mecanizado ilustrativos incluyen el uso de técnicas de mecanizado por descarga eléctrica (EDM). Los procedimientos y aparatos de electroerosión ilustrativos se describen en la Patente de EE.UU. n° 7.207.111. Los procedimientos ilustrativos incluyen el uso de técnicas de mecanizado electroquímico (ECM). Los procedimientos de fabricación incluyen una combinación de torsión y rectificado.

En algunas realizaciones, la lima se fabrica cortando con láser un tubo o rectificando un tubo. En algunas realizaciones, la lima se fabrica retorciendo una hoja plana de material para formar la sección transversal.

Una característica de rendimiento de una lima de endodoncia puede obtenerse aplicando un tratamiento térmico (en adelante, "tratamiento térmico"). Se aplica un tratamiento térmico antes y/o después de la fabricación de los parámetros geométricos de una lima (por ejemplo, las estrías).

Un tratamiento térmico ilustrativo incluye un proceso de recocido. El proceso de recocido se realiza antes de la formación de la hoja de limar sin picar, o se realiza en la hoja de limar sin picar después de su formación. El recocido consiste en calentar una aleación hasta una temperatura umbral y mantenerla durante un tiempo suficiente para que se produzca un cambio deseado en una propiedad de la aleación.

Por ejemplo, un proceso de recocido para una hoja de limar sin picar de NiTi incluye el calentamiento de la hoja sin picar a una temperatura umbral y durante un tiempo suficiente para llevar la hoja sin picar a un estado que tenga una estructura cristalina deseada entre el 100% de austenita y el 100% de martensita. La estructura cristalina incluye preferentemente un porcentaje de estructura cristalina de fase romboédrica. En algunas realizaciones, la fase romboédrica es la única estructura cristalina. Alternativamente, la estructura cristalina es una combinación de austenita y martensita sin ninguna fase romboédrica.

Una temperatura umbral para inducir la estructura cristalina deseada puede depender de una aleación de NiTi particular, pero generalmente está en el intervalo de unos 250-700 °C para aleaciones típicas de NiTi, y ventajosamente está en el intervalo de unos 350-550 °C. Por lo general, el tiempo de recocido de una hoja de limar sin picar de NiTi varía entre unos 15 segundos y unos 20 minutos.

Por ejemplo, una hoja de limar sin picar de NiTi de 1 mm de diámetro puede ser recocida a una temperatura de unos 495 °C durante un periodo de 15 segundos para inducir una estructura cristalina que comprenda un 90% de < austenita < 100%, siendo el resto fase romboédrica. Después de un proceso de recocido, una hoja de limar sin picar puede enfriarse hasta la temperatura ambiente o la de la habitación, tras lo cual conserva la estructura cristalina deseada. Después del recocido, la hoja sin picar del instrumento incluye un material superelástico en una fase romboédrica sola o en combinación con austenita y/o martensita, o en una estructura de fase que es una combinación de austenita y martensita.

Después del proceso de recocido, se fabrican los bordes de corte en la hoja de limar sin picar. Por ejemplo, la hoja de limar sin picar puede retorcerse a baja temperatura (por ejemplo, menos de unos 100 °C). La torsión puede realizarse a temperatura ambiente, sin sumergir la hoja sin picar ni el equipo de herramientas en baños de sal a alta temperatura ni exponerlos a otros procedimientos de alta temperatura.

Después de fabricar los bordes de corte en la hoja sin picar, se puede aplicar un segundo tratamiento térmico. Tras el segundo tratamiento térmico, la lima puede enfriarse. Por ejemplo, la hoja tratada puede ser enfriada rápidamente. El segundo tratamiento térmico puede realizarse a una temperatura comprendida entre 300 y 800 °C aproximadamente. El segundo tratamiento térmico puede realizarse mediante un horno de calentamiento convencional, calentamiento eléctrico, calentamiento por inducción o sumergiendo el instrumento retorcido en un líquido calentado. El enfriamiento rápido puede seguir inmediatamente al segundo tratamiento térmico. El enfriamiento rápido enfría la lima en una fracción de segundo o en unos pocos segundos.

El enfriamiento puede realizarse mediante cualquier procedimiento adecuado. Por ejemplo, las hojas de limar sin picar calentadas pueden enfriarse colocando la hoja de limar sin picar calentada en un entorno a temperatura ambiente y esperando a que las limas se enfríen durante un determinado período de tiempo.

El segundo tratamiento térmico confiere a la lima una temperatura de acabado austenítico. La temperatura de acabado austenítico es una temperatura alrededor de la cual el NiTi presenta propiedades superelásticas. El segundo tratamiento térmico puede infundir a la lima de una temperatura de acabado austenítico justo por debajo de la temperatura de un cuerpo humano. Cuando la temperatura del acabado austenítico está justo por debajo de la temperatura de un cuerpo humano, la lima puede mostrar superelasticidad (típicamente una mayor rigidez o dureza) cuando se utiliza en procedimientos dentales realizados dentro de la boca de un paciente. En algunas realizaciones, el primer tratamiento térmico (por ejemplo, el proceso de recocido) también puede infundir a la lima con la temperatura de acabado austenítico.

Después del enfriamiento, se puede aplicar un tercer tratamiento térmico para aliviar la tensión en la lima. Por ejemplo, para aliviar la tensión dentro del material de la lima, ésta se calienta a una temperatura de unos 150-300 °C. Un tratamiento térmico ilustrativo para aliviar la tensión se realiza durante unas 2-6 horas.

Los procedimientos y aparatos de tratamiento térmico ilustrativos se encuentran en la Patente de EE.UU. n° 7.779.542.

Aunque las hojas de limar sin picar se utilizan para formar limas con diferentes parámetros geométricos y/o características de rendimiento, normalmente las hojas de limar sin picar se tratan térmicamente de manera uniforme. La presente divulgación se refiere a los procedimientos de tratamiento térmico variable que se aplican a una hoja de limar sin picar en función de los parámetros geométricos deseados y las características de rendimiento asociadas que se espera fabricar en la hoja sin picar. La presente invención se refiere a los procedimientos de tratamiento térmico variable que se aplican a una hoja de limar sin picar en función de una masa esperada de la lima formada a partir de la hoja de limar sin picar después de la formación de uno o más parámetros geométricos en la hoja sin picar. El tratamiento térmico variable se aplica a una hoja de limar sin picar antes de que se formen los bordes de corte en la lima. Las realizaciones también pueden incluir la aplicación de un tratamiento térmico variable a una lima después de que se hayan formado los bordes de corte en la lima.

Cuando se forman estrías en la hoja sin picar después de la aplicación del tratamiento térmico variable, la formación de las estrías infunde a la lima con un esquema de color estético único. La combinación de colores mejora la experiencia del usuario y el aspecto atractivo de la lima. Por ejemplo, al aplicar una secuencia de tratamiento térmico múltiple antes del estriado, el cuerpo de la lima conserva un aspecto más oscuro o mate (por ejemplo, azul oscuro/marrón) y las estrías aparecen brillantes. Del mismo modo, aplicando una secuencia de tratamiento térmico variable antes del rectificado, la hoja sin picar obtiene un aspecto más oscuro o mate (por ejemplo, azul oscuro/marrón).

En algunas realizaciones, los marcadores de profundidad rectificados en la lima tras la aplicación de una secuencia de tratamiento térmico variable proporcionan a los marcadores una mayor visibilidad. Los marcadores de profundidad ejemplares pueden rectificarse a 16 mm de la punta de la lima. Del mismo modo, se pueden añadir marcas de rectificado o ranuras a las limas, de modo que el aspecto oscuro/brillante contrastado permitirá ver y distinguir más fácilmente las marcas de rectificado o las ranuras. En las FIG. 3-4 se muestran limas ilustrativas con esta apariencia y marcas de rectificado.

La aplicación de un tratamiento térmico variable crea una lima de NiTi que tiene un equilibrio personalizado de superelasticidad y propiedades de memoria controlada para los parámetros geométricos de la lima. Las limas que tienen porcentajes predeterminados de superelasticidad y memoria de control presentan una mayor resistencia a la fatiga cíclica y al esfuerzo de torsión cuando operan en el canal. La aplicación de un tratamiento térmico variable a limas de diferentes parámetros geométricos y características de rendimiento asociadas permite fabricar limas que tienen menos probabilidades de fracturarse durante el uso clínico y permite utilizar menos limas para realizar un procedimiento de endodoncia.

Se pueden utilizar técnicas de tratamiento térmico variable para producir una lima que tenga cualquier porcentaje adecuado de superelasticidad y/o memoria de control. Dichos porcentajes de superelasticidad y memoria de control corresponden a porcentajes de estructura cristalina de austenita, martensita y/o fase r dentro de la lima. Estas limas personalizadas eliminan la necesidad de crear una técnica híbrida que utilice varios sistemas de limas, ya que cada tamaño de lima de un sistema está diseñado para optimizar el rendimiento.

En una realización preferente, el porcentaje de superelasticidad para controlar la memoria dentro de una lima disminuye a medida que aumenta el tamaño de la lima. El tamaño de las limas puede definirse utilizando la nomenclatura descrita en la familia de estándares 3630 de la Organización Internacional de Normalización de Ginebra, Suiza ("ISO").

Por ejemplo, se pueden utilizar técnicas de tratamiento térmico variable para fabricar una lima que tenga un tamaño relativamente pequeño de 20/0,04 que sea 90% superelástica (por ejemplo, más rígida o dura). Como ejemplo adicional, las técnicas de tratamiento térmico variable pueden producir una lima relativamente grande de tamaño 55/0,05 que es 90% de memoria de control (por ejemplo, más flexible).

Una lima de mayor tamaño que es el 90% de memoria de control es más flexible cuando se opera en el canal. Típicamente, las limas están configuradas para operar en el canal de tal manera que la temperatura del cuerpo es lo suficientemente alta para activar la estructura cristalina de austenita dentro de la lima. La tensión durante el funcionamiento puede transformar la estructura de austenita en su estructura cristalina de martensita, más maleable. Por lo tanto, el mayor porcentaje de fase de martensita (por ejemplo, memoria de control) en una hoja de limar sin picar cuando se opera en el canal corresponde a una mayor flexibilidad cuando se opera en el canal. En el caso de las limas de mayor tamaño, el mayor grado de flexibilidad reduce la probabilidad de que la lima se fracture al operar en el canal.

Para limas de menor tamaño, puede ser deseable un mayor porcentaje de fase austenita (por ejemplo, superelasticidad) cuando se opera en el canal. Las limas de menor tamaño suelen ser intrínsecamente más flexibles que las de mayor tamaño. Las limas de menor tamaño tienen menos probabilidades de fracturarse aunque tengan una mayor rigidez. Así, a un menor porcentaje de martensita (por ejemplo, memoria de control) y a un mayor porcentaje de superelasticidad corresponde una mayor rigidez cuando se opera en el canal. Las limas de menor tamaño también están sometidas a menos tensiones al operar en el canal. Una menor tensión permite que las limas más pequeñas mantengan un mayor porcentaje de austenita cuando operan en el canal. Así, las limas más pequeñas formadas en hojas sin picar que son mayoritariamente superelásticas conservan su rigidez cuando funcionan en el canal a una temperatura superior a la temperatura de acabado austenítico. En el caso de las limas de menor tamaño, el mayor grado de rigidez reduce la probabilidad de que la lima se fracture al operar en el canal. La FIG. 5 muestra una relación ilustrativa y preferente entre los distintos porcentajes de superelasticidad (SE), la memoria de control (CM) y el tamaño de la lima. Los porcentajes de superelasticidad y de memoria de control dentro de una lima corresponden a los porcentajes de estructura cristalina de fase romboédrica, austenita y/o martensita en la lima.

Preferiblemente, la aplicación de un proceso de tratamiento térmico variable a una hoja de limar sin picar proporciona limas de menor tamaño que mantienen la resistencia al esfuerzo de torsión y proporciona limas de mayor tamaño con mayor resistencia a la fatiga cíclica. La FIG. 6 muestra una relación ilustrativa y otra preferente entre la resistencia a la tensión y el tamaño de la lima. La zona sombreada (identificada por la flecha sombreada) muestra la mejora de la resistencia a la fatiga cíclica como resultado de la aplicación de un tratamiento térmico variable frente a los tratamientos térmicos convencionales.

Las limas de tamaño "mayor" y "menor" pueden definirse en función de uno o más parámetros geométricos de una lima. Estos parámetros geométricos incluyen cualquier parámetro adecuado. Los parámetros geométricos ilustrativos incluyen el volumen de la lima, la masa y/o el área de la sección transversal de una lima. Los parámetros geométricos ilustrativos incluyen limas con una conicidad 02, sin conicidad, 04, 06, 08, 100 y/o 120 conicidades. Los parámetros geométricos ilustrativos incluyen tamaños de punta de 06 a 100. Se aplica un tratamiento térmico variable específico basado en un conjunto específico de parámetros geométricos de limas.

En la invención, los parámetros (por ejemplo, la duración, la temperatura) de un tratamiento térmico variable se determinan en función de una masa esperada de una lima. La masa de una lima incluye la masa de una longitud de trabajo de la lima. La masa incluye la masa de una longitud de trabajo de la lima y una longitud de la lima que se extiende más allá de la longitud de trabajo.

Se aplica un tratamiento térmico variable a una hoja de limar sin picar. Según la invención, la masa de una lima se determina en base a una masa esperada de la lima después de que se formen estrías u otros parámetros geométricos en la hoja de limar sin picar. Por ejemplo, una hoja de limar sin picar puede ser rectificada de manera que la lima incluya una conicidad variable y/o una sección transversal variable a lo largo de su longitud de trabajo. El tratamiento térmico variable aplicado a la hoja de limar sin picar se determina en función de una masa esperada de la lima después de la formación de las características geométricas en la hoja de limar sin picar.

En algunas realizaciones, se aplican múltiples tratamientos térmicos variables a una sola lima. Por ejemplo, una lima puede estar formada para incluir parámetros geométricos que varían a lo largo de la longitud de la lima. Por ejemplo, una hoja de limar sin picar puede formarse (mediante rectificado o retorcido) para incluir conicidades variables, ángulos de hélice variables, profundidades de estría variables o cualquier otro parámetro geométrico que varíe a lo largo de una lima. Un conjunto diferente de parámetros variables de tratamiento térmico se aplica a una longitud de una hoja de limar sin picar en función de los parámetros geométricos que se espera aplicar a lo largo de la longitud. La FIG. 7 muestra una lima ilustrativa (y un área transversal ilustrativa de la lima) que incluye parámetros geométricos variados a lo largo de su longitud.

La lima mostrada en la FIG. 7 incluye una primera sección que se extiende desde la punta de la lima hasta 3 mm. La primera sección puede tener un primer conjunto de parámetros geométricos. La primera sección puede tener una primera masa. En algunas realizaciones, se aplica un primer conjunto de parámetros variables de tratamiento térmico a la primera sección en función de la primera masa. Un conjunto ilustrativo de parámetros variables de tratamiento térmico incluye la temperatura de calentamiento, el tiempo de calentamiento, el procedimiento de enfriamiento y el tiempo de enfriamiento.

La lima mostrada en la FIG. 7 también incluye una segunda sección que se extiende desde 3mm de la punta hasta 8mm de la punta. La segunda sección puede tener un segundo conjunto de parámetros geométricos y una segunda masa. La segunda masa puede ser diferente de la primera. En algunas realizaciones, se aplica un segundo conjunto de parámetros variables de tratamiento térmico a la segunda sección en base a la segunda masa. El segundo conjunto de parámetros de tratamiento térmico puede ser diferente del primer conjunto de parámetros variables de tratamiento térmico.

La lima mostrada en la FIG. 7 también incluye una tercera sección que se extiende desde 8mm de la punta hasta 12mm de la punta. La tercera sección puede tener un tercer conjunto de parámetros geométricos. La tercera sección puede tener una tercera masa. La tercera masa puede ser diferente de la primera masa y diferente de la segunda masa. En algunas realizaciones, se aplica un tercer conjunto de parámetros variables de tratamiento térmico a la tercera sección en función de la tercera masa. El tercer conjunto de parámetros de tratamiento térmico puede ser diferente del primer o segundo conjunto de parámetros variables de tratamiento térmico.

A continuación se muestran parámetros geométricos ilustrativos y valores de tratamiento térmico asociados para los parámetros geométricos. Los parámetros geométricos y los valores variables de tratamiento térmico asociados que se muestran a continuación son ilustrativos. Por ejemplo, los valores de los grados pueden ser /- 5 grados Celsius y los valores del tiempo pueden ser /- 3 minutos. Las limas con parámetros geométricos no mostrados a continuación pueden fabricarse aplicando valores variables de tratamiento térmico que se encuentren entre los valores variables de tratamiento térmico mostrados a continuación de los parámetros geométricos de menor y mayor magnitud mostrados a continuación. En algunas realizaciones, los valores variables de tratamiento térmico se determinan en función de la proporción de memoria de forma y superelasticidad deseada.

Propiedades de masa de una lima de sección triangular, conicidad 04, punta 20 y longitud 12mm:

• Densidad: 16387,06400000 miligramos por pulgada cúbica

• Masa: 0,78008316 miligramos

• Volumen: 0,00004760 pulgadas cúbicas

• Superficie: 0,02090361 pulgadas cuadradas

• Temperatura de calentamiento: 465 °C

• Tiempo de calentamiento: 5 minutos

• Procedimiento de refrigeración: Enfriamiento rápido

• Tiempo de enfriamiento: < 1,25 segundos

Propiedades de masa de una lima de sección triangular, conicidad 06, punta 13 y longitud 12mm:

• Densidad = 16387,06400000 miligramos por pulgada cúbica

• Masa = 0,90491513 miligramos

• Volumen = 0,00005522 pulgadas cúbicas

• Superficie = 0,02185530 pulgadas cuadradas

• Temperatura de calentamiento: 467 °C

• Tiempo de calentamiento: 7 minutos

• Procedimiento de refrigeración: Enfriamiento rápido

• Tiempo de enfriamiento: < 1,25 segundos

Propiedades de masa de una lima de sección triangular, conicidad 06, punta 55 y longitud 12mm:

• Densidad = 16387,06400000 miligramos por pulgada cúbica

• Masa = 2,18778611 miligramos

• Volumen = 0,00013351 pulgadas cúbicas

• Superficie = 0,03640349 pulgadas cuadradas

• Temperatura de calentamiento: 515 °C

• Tiempo de calentamiento: 180 minutos

• Procedimiento de refrigeración: Enfriar el aire a temperatura ambiente

• Tiempo de enfriamiento: 30-60 minutos

Propiedades de masa de una lima de sección triangular, conicidad 08, punta 25 y longitud 12mm:

• Densidad = 16387,06400000 miligramos por pulgada cúbica

• Masa = 1,49426111 miligramos

• Volumen = 0,00009119 pulgadas cúbicas

• Superficie = 0,02879175 pulgadas cuadradas

• Temperatura de calentamiento: 500 °C

• Tiempo de calentamiento: 180 minutos

• Procedimiento de refrigeración: Enfriar el aire a temperatura ambiente

• Tiempo de enfriamiento: 30-60 minutos

Preferiblemente, al operar en el canal, una lima de endodoncia debe preservar una curvatura natural del canal radicular. Preservar la curvatura natural incluye mantener el foramen apical tan pequeño como sea posible. Una lima debe dar forma preferentemente a un canal sin transporte de foramen o con un transporte mínimo. Una lima debe dar forma al canal preferentemente sin perforar el canal.

Para cuantificar mejor el efecto del transporte de la lima durante la conformación del canal radicular, se ha revisado literatura adicional. Como lo describe el Dr. F. S. Weine en su artículo científico: "El efecto de los procedimientos de preparación en la forma original del canal y en la forma del foramen apical”, la porción más estrecha del canal no está en el ápice, sino cerca de la porción media de la curva, llamada "codo" (mostrada en la FIG. 8).

Las limas fabricadas con calor variable presentan características de rendimiento mejoradas. Las limas típicas, al operar en el canal, tienden a enderezarse dentro del canal. Durante la inserción o la retirada, una lima puede "cabalgar" por la parte interior del canal entre el codo y la pared en la parte exterior de la curva entre el codo y el ápice. Una lima fabricada con calor variable tiene menos tendencia a enderezarse dentro del canal.

El Dr. P.J. Brockhurst ha realizado un estudio similar, y descrito en la publicación "Cambios en la morfología del canal radicular en canales curvos simulados" Según el estudio del Dr. Brockhurst, las limas rotativas de NiTi producen un transporte significativo del canal en el lado convexo del ápice y en el lado cóncavo de la porción curva del canal radicular, y el mayor transporte puede estimarse en el ápice y a 2 mm del ápice. La FIG. 9 muestra ejemplos de transporte y perforación. Las flechas de la FIG. 9 muestran los puntos del canal en los que las limas rotativas tienden a alterar el recorrido del canal. Una lima fabricada con calor variable tiene menos posibilidades de "transportarse" y alterar el recorrido del canal.

Debido a la gran variación en la anatomía del diente, preservando la curvatura natural del canal radicular y evitando el transporte del foramen, un procedimiento dental típico implica el uso de dos o más limas para dar forma a un canal o limpiar el tejido infectado fuera del canal.

Por ejemplo, cuando se realiza un procedimiento utilizando limas NiTi, se inicia una trayectoria deslizante piloto en el canal utilizando limas K. Después de iniciar la trayectoria deslizante, se utilizan una o más limas de NiTi para dar forma progresivamente al canal hasta alcanzar el tamaño y la conicidad apical deseados.

Utilizando un tratamiento térmico variable, se fabrica una lima endodóntica que equilibra la superelasticidad y/o la memoria de control para su uso dentro de una parte particular de la anatomía del diente. Por ejemplo, en algunas realizaciones, un tratamiento térmico variable proporciona limas de mayor tamaño con más memoria de control (y más flexibilidad a la hora de operar en el canal) que los que se habrían proporcionado al utilizar procedimientos de tratamiento térmico aplicados uniformemente.

Utilizando el tratamiento térmico variable, las limas de mayor tamaño (que se utilizan normalmente para dar forma a una región coronal del canal) se fabrican con porcentajes de elasticidad relativamente más altos que los que se encuentran normalmente en dichas limas de mayor tamaño. El porcentaje añadido de memoria de control proporciona la flexibilidad suficiente para navegar por una región de "codo" de un canal con transporte reducido. Las limas fabricadas con un equilibrio "personalizado" de superelasticidad y/o memoria de control reducen aún más el riesgo de transporte del foramen. Las limas de menor tamaño incluyen mayores porcentajes de superelasticidad (y más rigidez al operar en el canal) para reducir el riesgo de rotura de la lima.

Un porcentaje deseado de superelasticidad y/o memoria de control se determina en base a la masa total de material de una lima. Por ejemplo, una lima con más masa incluye porcentajes relativamente más altos de memoria de control. Las limas más grandes o con una masa mayor son menos susceptibles a la fatiga cíclica que las limas de una masa relativamente menor.

En una realización preferente, mayores porcentajes de memoria de control (por ejemplo, más flexibilidad) son útiles en limas más grandes. Sin embargo, se contemplan limas fabricadas con cualquier proporción adecuada de memoria de control y superelasticidad. Las limas de mayor tamaño son menos susceptibles de sufrir fallos cíclicos debido a su mayor masa y a la resistencia asociada. Los porcentajes más altos de memoria de control proporcionan limas más grandes con un mayor grado de flexibilidad al operar en el canal. Los porcentajes más altos de superelasticidad (por ejemplo, más rigidez) son especialmente útiles en las limas que tienen una masa relativamente menor. Estas limas suelen ser más susceptibles de sufrir un fallo cíclico porque su menor masa proporciona menos resistencia. Los porcentajes más altos de superelasticidad proporcionan a las limas más pequeñas una mayor resistencia cuando operan en el canal.

El tratamiento térmico variable también fabrica limas que penetran más profundamente en el canal con un menor riesgo de fractura. Estas limas permiten a los clínicos dar forma a los canales utilizando menos limas.

El tratamiento térmico variable también proporciona limas con grados de flexibilidad personalizados. Las limas preformadas permiten que una lima recorra una trayectoria de canales de forma irregular. Una flexibilidad personalizada aumenta la flexibilidad de la lima y permite que los clínicos le den forma antes de introducirla en el canal. Una lima preformada y/o más flexible es menos susceptible a la tensión de torsión y/o a la fatiga cíclica cuando opera en el canal. Además, la lima preformada y/o más flexible minimiza el transporte del canal.

En la tabla 5 que figura a continuación se enumeran parámetros de tratamiento térmico variables ejemplares para los parámetros ilustrativos geométricos/características de rendimiento de las limas:

Tabla 5:

En base a la flexibilidad personalizada proporcionada por un tratamiento térmico variable, las limas de endodoncia se fabrican teniendo una o más características de rendimiento que utilizan la flexibilidad personalizada.

Por ejemplo, se puede formar una lima con un núcleo de conicidad variable. Un núcleo de conicidad variable se refiere a una conicidad transversal (a diferencia de la conicidad exterior de una lima) Preferiblemente, las secciones transversales variables se forman mediante el rectificado de una hoja sin picar sólida. Una lima puede incluir una sección transversal rectangular cerca de una punta y una sección transversal triangular a lo largo del diámetro mayor de la longitud de trabajo (teóricamente esas secciones transversales han mostrado que producen el menor esfuerzo de torsión en esos puntos).

Las secciones transversales de la lima varían de forma diferente o independiente de un perfil exterior de la lima. Por ejemplo, una conicidad transversal puede incluir cualquier número adecuado de conicidades o longitudes sin conicidad. Como ejemplo adicional, una lima puede incluir dos, tres o seis conicidades diferentes. El hecho de tener diferentes conicidades permite ajustar la flexibilidad de la lima en zonas concretas de la misma y una menor flexibilidad en otras zonas de la lima. La conicidad variable puede definirse en base a una distancia variable desde un vértice interior de la sección transversal de la lima a una línea central de la misma.

Las técnicas de tratamiento térmico variable proporcionan una lima de conicidad variable con una estructura cristalina que se adapta mejor a los parámetros geométricos deseados y/o a las características de rendimiento deseadas de la lima. El tratamiento térmico variable infunde a una lima con porcentajes específicos de superelasticidad y memoria de forma basados en una conicidad variable esperada u otro parámetro geométrico que se fabricará en la lima.

Como ejemplo adicional, una lima incluye varios parámetros geométricos asociados a sus bordes de corte. Las limas pueden incluir una estría de paso variable. El ángulo de hélice de una estría puede ser mayor en un punto de la longitud de la lima que esté más cerca de la punta de la lima. Un ángulo de hélice ejemplar es de 21° en la punta. Un ángulo de hélice ejemplar es de 20° a unos 3 mm de la punta. Un ángulo de hélice ejemplar es de 17° a unos 8 mm de la punta. Un tratamiento térmico variable mejora el rendimiento general de la lima al proporcionar una estructura cristalina personalizada que mejora la eficiencia de las características de rendimiento asociadas a los bordes de corte de la lima.

Las limas incluyen un diámetro de estría variable. El diámetro de la estría puede variar a lo largo de la longitud de trabajo de la lima. Una lima puede incluir un diámetro máximo de estría. Un diseño de estría máxima reduce la dentina eliminada de una región coronal del diente. Preferiblemente, el diseño del diámetro máximo de la estría es mínimamente invasivo, y minimiza una cantidad de eliminación de dentina en 1/3 coronal del canal, preservando más estructura dental que las limas tradicionales de conicidad continua y progresiva.

La FIG. 10 muestra una conicidad constante ilustrativa y un diseño de estría máxima. La FIG. 11 muestra una lima u hoja de limar sin picar ilustrativa que tiene una conicidad constante y un diámetro máximo de estría.

Las limas incluyen una cantidad de estrías para una longitud determinada. Por ejemplo, una lima puede incluir un primer número de estrías a lo largo de una primera longitud y un segundo número de estrías a lo largo de una segunda longitud. Los porcentajes de superelasticidad y memoria de forma infundidos en la lima como resultado de un tratamiento térmico variable mejoran las características de rendimiento asociadas a la cantidad de estrías fabricadas en una lima.

Una estría tiene una longitud. Por ejemplo, las estrías pueden estar más apretadas (por ejemplo, de menor longitud) cerca de la punta de la lima en comparación con las estrías más alejadas de la punta. Las estrías más alejadas de la punta pueden estar menos apretadas (por ejemplo, de mayor longitud) que las estrías más cercanas a la punta. Una estría tiene una profundidad. La profundidad de la estría puede aumentar el RAC de la lima. Una profundidad de la estría y dar una lima una propiedad geométrica "descentrada". La profundidad de la estría afecta a la flexibilidad de la lima. Una estría puede ser helicoidal, lineal (horizontal o vertical) o tener cualquier forma geométrica adecuada. Los porcentajes de superelasticidad y memoria de forma infundidos en la lima como resultado de un tratamiento térmico variable mejoran las características de rendimiento asociadas a una profundidad de estría de forma geométrica.

En algunas realizaciones, se aplica un tratamiento térmico variable basado en la obtención de una característica de rendimiento deseada en una sección transversal de una lima y/o hoja de limar sin picar. El tratamiento térmico variable se aplica preferentemente a las limas de sección triangular. Los lados de la sección transversal triangular pueden tener cualquier longitud adecuada. Una sección transversal ejemplar incluye una sección transversal triangular de lados iguales (equilátero). Las longitudes ejemplares de cada lado de la sección transversal son de 3, 8 o 12 milímetros ("mm").

Se puede aplicar un tratamiento térmico variable a una hoja de limar sin picar basado en un tamaño de punta previsto. Por ejemplo, una lima puede incluir un diseño de punta en forma de "bala" asociado a un ángulo de 45° y un radio de 0,003". En algunas realizaciones, la punta de la lima tiene el aspecto de una cuchara - medio cónica con un radio cóncavo en ella. Este diseño de punta resulta de un diseño de estría única y de los perfiles transversales asociados.

Las limas varían en su sección transversal. Por ejemplo, la FIG. 12 muestra una sección transversal ilustrativa que incluye un diseño recalado. La FIG. 13 muestra una sección transversal ilustrativa que incluye un diseño no recalado. La FIG. 14 muestra una sección transversal ilustrativa que incluye un diseño triangular. La FIG. 15 muestra una sección transversal rectangular ilustrativa.

Las FIG. 12-15 muestran secciones transversales ilustrativas incluyen un diseño desplazado. En un diseño desplazado, dos o más lados/cuchillas no hacen contacto con la pared del canal en el mismo punto diametral, al mismo tiempo. La sección transversal descentrada aumenta la flexibilidad de la lima. Una sección transversal puede ser convexa o cóncava con respecto a un centro de la sección transversal.

Una lima puede incluir un área hueca que se extiende a través (centrada o descentrada) de la lima. La zona hueca puede ser visible en una vista transversal de la lima. La zona hueca puede extenderse a lo largo de toda la longitud o a lo largo de una longitud limitada de la lima. La zona hueca puede extenderse a lo largo de un extremo estriado de la lima. La zona hueca puede extenderse por el centro de la lima. La zona hueca puede estar descentrada (respecto al eje central longitudinal de la lima).

La zona hueca facilita la eliminación de los restos de dentina y del tejido necrótico durante el proceso de conformación del canal. Por ejemplo, los restos suelen fluir desde un foramen apical del diente a través de la zona hueca. Los restos que fluyen a través de la zona hueca salen de ésta en la zona coronal del diente o cerca de ella. La zona hueca también se utiliza para canalizar la gutapercha u otros selladores en el canal durante la obturación y el sellado del canal.

Se puede aplicar un tratamiento térmico variable a la lima basado en el diseño de la sección transversal esperada para la lima.

Se puede aplicar un tratamiento térmico variable a las limas basado en una función prevista de una lima. Por ejemplo, el tratamiento térmico variable se aplica a las siguientes limas ilustrativas:

• Abridor de orificios (25/08/17 mm);

• Limas de trayectoria deslizante (13/06, 18/06, 21/25/31 mm de longitud); y

• Limas para modelar (tamaño de la punta 20-55, conicidad 04 y 06, longitud 21/25/31 mm).

La FIG. 16 muestra una lima ilustrativa y los parámetros geométricos asociados para una lima de endodoncia fabricada con tratamiento térmico variable. La FIG. 17 muestra una sección transversal ilustrativa, y los parámetros geométricos asociados, de la lima mostrada en la FIG. 16. La FIG. 18 muestra una punta ilustrativa de los parámetros geománticos de la lima mostrada en la FIG. 16.

Las FIG. 19 y 20 muestran tamaños ilustrativos y parámetros geométricos asociados de limas ilustrativas fabricadas con tratamiento térmico variable.

Las limas fabricadas con un tratamiento térmico variable pueden ser suministradas a los clínicos en envases preesterilizados. El envase preesterilizado elimina la necesidad de esterilizar en autoclave o de otro modo una lima antes de su primer uso.

Así, se han proporcionado aparatos y procedimientos para una lima de endodoncia de tratamiento térmico variable. Los expertos en la materia apreciarán que la presente divulgación puede ponerse en práctica mediante otros ejemplos distintos a los descritos, que se presentan con fines ilustrativos y no limitativos.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un tratamiento térmico para un conjunto de limas de níquel-titanio (NiTi) para endodoncia en el que, para cada lima del conjunto, se aplica un tratamiento térmico a una hoja de limar sin picar, caracterizado porque uno o más parámetros del tratamiento térmico se determinan en base a una masa esperada de la lima formada a partir de la hoja de limar sin picar después de que uno o más parámetros geométricos se formen en la hoja de limar sin picar.

2. El tratamiento térmico de la reivindicación 1, en el que dicho uno o más parámetros geométricos comprenden:

a) un volumen de cada lima del conjunto;

b) un área transversal de cada lima del conjunto;

c) una conicidad de cada lima del conjunto; o

d) un tamaño de punta de cada lima en el conjunto.

3. El tratamiento térmico de la reivindicación 1, en el que el tratamiento térmico personaliza la flexibilidad de cada lima del conjunto en base a la masa esperada de cada lima del conjunto.

4. El tratamiento térmico de la reivindicación 3, en el que al menos una lima del conjunto comprende una conicidad constante.

5. El tratamiento térmico de la reivindicación 3 o la reivindicación 4, en el que, para cada lima del conjunto, el tratamiento térmico proporciona un umbral de resistencia de cada lima al esfuerzo de torsión y a la fatiga cíclica.

6. El tratamiento térmico de la reivindicación 5, en el que el tratamiento térmico reduce el riesgo de que cualquier lima del conjunto se fracture durante la operación.

7. Un procedimiento de fabricación de una lima de endodoncia, comprendiendo el procedimiento aplicar un tratamiento térmico a una hoja de limar sin picar, caracterizado porque uno o más parámetros del tratamiento térmico se determinan en base a una masa esperada de la lima de endodoncia después de que una o más características geométricas se formen en la hoja de limar sin picar después de aplicar el tratamiento térmico a la hoja de limar sin picar.

8. El procedimiento de la reivindicación 7, en el que el tratamiento térmico define:

a) un porcentaje mayor de superelasticidad que la memoria de control en la lima de endodoncia; o b) un mayor porcentaje de memoria de control que de superelasticidad en la lima de endodoncia.

9. El procedimiento de la reivindicación 8a), en el que el tratamiento térmico proporciona a la lima de endodoncia una mayor resistencia al esfuerzo de torsión que sin el tratamiento térmico.

10. El procedimiento de la reivindicación 8b), en el que el tratamiento térmico proporciona a la lima de endodoncia una mayor resistencia a la fatiga cíclica que sin el tratamiento térmico.