Caratterizzazione metallurgica di strumenti in Nichel-Titanio minimamente invasivi

Introduzione La frattura degli strumenti endodontici in nichel-titanio (NiTi) rappresenta una delle principali complicanze della terapia canalare. I recenti progressi metallurgici e progettuali hanno portato allo sviluppo di nuovi sistemi reciprocanti caratterizzati da maggiore flessibilità, resistenza alla fatica ciclica e conservazione dell’anatomia canalare. In questo contesto, risulta fondamentale valutare sia le prestazioni meccaniche sia le caratteristiche metallurgiche dei nuovi strumenti disponibili sul mercato. Obiettivi Scopo dello studio è stato confrontare la resistenza alla fatica ciclica dinamica e le caratteristiche metallurgiche di due strumenti endodontici reciprocanti in NiTi: Reciproc Minima R25 (VDW, Monaco, Germania) e OneRECI 25.04 (Coltene-MicroMega, Besançon, Francia). L’analisi è stata finalizzata a evidenziare eventuali differenze nella microstruttura, nella morfologia superficiale, nella composizione chimica e nelle caratteristiche dello strato ossidato superficiale, valutandone le possibili implicazioni cliniche. Materiali e Metodi Sono stati sottoposti a test di fatica ciclica dinamica a 35 ± 1 °C dieci strumenti Reciproc Minima 25.04 e dieci strumenti OneRECI 25.04. Le prove sono state eseguite mediante un dispositivo dinamico brevettato in grado di riprodurre il movimento di “pecking motion”, simulando in modo realistico le condizioni cliniche operative. Per ciascun campione sono stati registrati il tempo alla frattura (Time to Fracture, TtF) e il numero di cicli necessari alla frattura (NCF). Sono state inoltre effettuate analisi frattografiche e morfologiche mediante microscopia elettronica a scansione ad emissione di campo (SEM-FEG), microanalisi EDX per la caratterizzazione chimica superficiale, spettroscopia Raman per l’identificazione della composizione dello strato ossidato ed analisi FIB-SEM Risultati Il gruppo Reciproc Minima ha mostrato una resistenza alla fatica ciclica significativamente superiore rispetto al gruppo OneRECI. Il tempo medio alla frattura è risultato pari a 733,6 ± 80,3 secondi per Reciproc Minima e 460,8 ± 53,5 secondi per OneRECI. Analogamente, il numero medio di cicli alla frattura è stato di 3668 ± 401,4 per Reciproc Minima e 2304 ± 267,7 per OneRECI. Le osservazioni SEM-FEG hanno evidenziato per entrambi gli strumenti superfici generalmente uniformi con tipiche tracce di lavorazione da fresatura, più evidenti nei campioni Reciproc Minima. L’analisi EDX ha confermato una composizione superficiale sovrapponibile, caratterizzata principalmente da nichel, titanio e ossigeno, indicativa della presenza di uno strato ossidato protettivo. L’analisi Raman ha mostrato nei Reciproc Minima segnali compatibili con biossido di titanio (TiO₂) in fase rutilo, mentre nei OneRECI sono stati osservati picchi attribuibili a ossidi di titanio differenti, suggerendo differenze nei trattamenti superficiali e termici applicati. Conclusioni Entrambi i sistemi reciprocanti hanno mostrato caratteristiche metallurgiche compatibili con gli standard richiesti per l’utilizzo clinico. Tuttavia, Reciproc Minima ha evidenziato una resistenza alla fatica ciclica significativamente superiore rispetto a OneRECI, suggerendo una maggiore affidabilità nelle condizioni di lavoro simulate. Le differenze osservate nella composizione e nella struttura dello strato superficiale di ossido potrebbero contribuire alle diverse prestazioni meccaniche rilevate. Ulteriori studi saranno necessari per approfondire la correlazione tra caratteristiche metallurgiche, comportamento meccanico e performance clinica a lungo termine.