Endodontische vijlsystemen: karakteristieken en andere invloeden

Karakteristieken van vijlen

De karakteristieken van vijlen zijn opgedeeld in verschillende onderdelen:

• De standaard indicatie: de dikte, lengte en taper
  De taper kan constant zijn, toenemen of afnemen.
  Bij een progressieve taper is deze groter in het meer occlusale deel van de vijl. Bij een regressieve taper is dit precies andersom.
• De kenmerken van de doorsnede van de vijl
  Deze kan in de hele vijl gelijk zijn, maar kan ook over de vijl verschillen. De core strenght is onder andere afhankelijk van de vorm van de doorsnede. Als de doorsnede een vierhoek is, zal de totale core groter zijn dan wanneer de core een driehoek is en hierdoor zal de core strenght groter zijn.
• Kenmerken die ‘flute, pitch en helixangle’ genoemd worden
  De flutes zijn de inhammen in de vijl. Deze zorgen ervoor dat het debris afgevoerd kan worden. Er kan gespeeld worden met de grootte en de hoeveelheid van de flutes door bijvoorbeeld de vorm van de doorsnede aan te passen.
  Zo is er bij een driehoekige doorsnede meer ruimte voor debris dan bij een vierkante doorsnede. De pitch is de afstand tussen twee snijdende randen.
• Materiaal en eventuele hittebehandeling

Verschillende vijlsystemen

Er zijn veel verschillende vijlsystemen op de markt met verschillende doorsneden.

Hieronder een afbeelding met een aantal verschillende opties:

Door de doorsnede van de vijl op verschillende plekken te variëren, kunnen we verschillende delen van de vijl andere eigenschappen geven.
Er zit al veel informatie verscholen in de doorsnede.  Zo kunnen we bijvoorbeeld zien hoeveel snijdende randen er zijn en of het middelpunt van de vijl zich ook in het middelpunt van de cirkel bevindt. Wanneer dit niet het gevoel is, noemen we deze vijl ‘off-centered’. Automatisch creëert een off-centered vijl meer ruimte voor debris.
Één van de dingen die we terug zien in de doorsnede is de grootte van de flutes. Hoe groter de flutes, hoe meer ruimte er is voor debris.

Snijranden

Hoe goed een vijl snijdt is afhankelijk van de snijrand. Er zijn twee opties:

• Positieve cutting edge: zoals we met een mes snijden
• Negatieve cutting edge: lijkt meer op schrapen

De meeste vijlsystemen hebben een negatieve cutting edge.

Belangrijk is dat hoe meer snijranden aanwezig zijn, hoe minder effectief de snijdende (of eigenlijk schrapende) rand is. Dit komt doordat de uitgeoefende druk verdeeld moet worden over al deze snijranden, waardoor de druk die op één snijrand staat dus klein is.

De pitch

De pitch is de afstand tussen de ene cutting edge en de volgende. Hierbij is het met name van belang te weten wat er gebeurt als de afstand (dus de pitch) groter of kleiner wordt.  De helix angle en de pitch zijn aan elkaar gerelateerd. Als de pitch klein is, is de helix angle groot en andersom.

Bij de meeste vijlen zijn zowel de pitch als de helix angle gemiddeld. Deze varieren wel binnen de vijl. Bij de punt van de vijl wordt de helix angle kleiner en bij het meer occlusale deel wordt deze groter.
Dit zorgt ervoor dat de punt van de vijl een andere eigenschap heeft als het bovenste deel van de vijl.
De punt van de vijl moet ervoor zorgen dat de vijl door het kanaal wordt geleid en het kanaal verwijdt. De mate waarin de vijl dit doet is afhankelijk van onder andere de afstand van de flute tot de punt van de vijl en de cutting edge.

Een zogenaamde ‘non cutting tip’ zorgt voor een betere geleiding door het kanaal, waar een ‘cutting tip’ zorgt voor meer verbreding van het kanaal.

Vijlsystemen

Vaak hebben we te maken met vijlsystemen en niet met losse vijlen op zich. Wanneer je van een vijl 10 naar een vijl 15 gaat, is dit eigenlijk een hele grote stap, namelijk 50% toename in diameter. In dit geval is dat vaak geen groot probleem, omdat het kanaal vaak wijdt genoeg is en er daardoor geen grote afname plaats vindt. De stap van een vijl 40 naar 45 is veel kleiner doordat de voorlopende vijlen het kanaal ook al verbreed hebben.

Een vijlsysteem kan ervoor kiezen dat één specifieke vijl meer materiaal verwijdert. Deze vijl moet hier dan wel voor geschikt zijn. Dat betekent dat hij niet alleen sterker, maar ook scherper moet zijn.

NikkelTitatium

Als materiaal voor vijlen wordt tegenwoordig altijd NikkelTitatium (NiTi) gebruikt. Dit materiaal heeft de meest geschikte balans tussen de verschillende materiaaleigenschappen.
Als alle wortelkanalen recht zouden zijn, zouden we eerder voor stainless steel gaan. Dit materiaal kan namelijk heel goed tegen vervorming. Dat wil zeggen dat er heel veel kracht op uitgeoefend kan worden, voordat hij vervormt.

Echter zijn wortelkanalen niet recht. Daarom moeten de vijlen die we gebruiken ook flexibel zijn. NiTi kan veel beter tegen vervorming dan stainless steel, waardoor NiTi vijlen veel minder snel breken.

Binnen de NikkelTitatium zijn twee varianten beschikbaar

• Heattreated vijlen
  Deze vijlen kunnen gemakkelijk buigen en er is geen risico op breuk. De vijlen blijven gebogen staan en als ze verwarmd worden dan pas gaat hij terug naar de originele rechte vorm. Deze vijl is qua hardheid wel zachter dan de tweede variant.
• Non-heattreated vijlen
  Bij deze vijl is er geen sprake van plastische deformatie. Het materiaal is stijl en elastisch: na het buigen schieten ze weer terug naar hun oude vorm. Door een combinatie tussen beide behandelingen te maken, kunnen wederom de eigenschappen van de vijlen geoptimaliseerd worden voor specifieke situaties.

Andere invloeden en variabelen

Naast de standaard karakteristieken van endodontische vijlen, zijn er ook nog andere invloeden en variabelen.

• De beweging van de vijl en de snelheid
  De vijl kan continue ronddraaien of reciprocating.
  Hoe sneller de vijl draait, hoe groter het risico op breuk of andere problemen.
• Torque limiting motor
  Deze is bedoeld om de vijl te beschermen tegen breuk. Het moet meer gezien worden als een waarschuwingssignaal dan dat we hier alleen vanuit moeten gaan. Liever bereiken we deze limiet überhaupt niet.
• Anatomie van het wortelkanaal
  Belangrijk hierbij zijn de kromming van het element en de mate van obliteratie.
• Snelheid en de diepte van inbrengen
  Dit is voor een deel afhankelijk van de behandelaar en voor een deel van het vijlsysteem.
  We willen niet dat de vijl precies past in het kanaal, dan is de vijl namelijk over de hele lengte actief en dat kan voor problemen zorgen. Veel systemen wisselen daarom per vijl de taper af. Het kan ook beperkt worden door de vijl niet te diep in het kanaal te steken. Daarnaast  willen we niet te veel kracht op de vijl uitoefenen.

Hoe beïnvloeden de geometrische factoren de klinische kenmerken van de vijlen?

Hoge cutting efficiency	Lage cutting efficiency
Positieve cutting angle	Negatieve cutting angle
Off-centered vijl	Centered vijl
Één cutting edge	Meerdere cutting edges
Diepe en grote flutes	Kleine en smalle flutes
Hogere draaisnelheid	Lagere draaisnelheid

Hoe werkt dat nou?

Bij een positieve cutting angle en maar één cutting edge, wordt alle uitgeoefende kracht direct hierop doorgegeven waardoor de snijbeweging efficiënter is.
De grote flutes zorgen ervoor dat het debris makkelijker wordt afgevoerd. Zitten alle flutes vol dan kan het debris nergens meer heen en neemt de vijl niets meer af. Het is daarom ook belangrijk om deze regelmatig schoon te maken.

De flexibiliteit van de vijl en de torsile strength zijn aan elkaar gekoppeld. Als de ene hoog is, is de andere automatisch lager.

Hoge flexibiliteit / lage torsile strength	Lage flexibiliteit / hoge torsile strength
Kleine doorsnede	Grote doorsnede
Off-centered vijl	Centered vijl
Hoge pitch / lage helix angle	Lage pitch / hoge helix angle

Hierbij moet met name een goede balans tussen beide gevonden worden, zodat de vijl sterk maar flexibel is.

Hoog risico op breuk hoog	Laag risico op breuk
Grote kromming van kanaal	Recht kanaal
Grote doorsnede/ grote vijlgrootte	Kleine doorsnede / kleine vijlgrootte
Non-heattreated vijl	Heattreated vijl

Hierbij gaat het met name om de fatigue resistence in combinatie met de torsinal breakage. Dit is gekoppeld aan het risico op breuk.

Het screwing effect

Dit zorgt ervoor dat je minder gevoel van controle hebt. Bijna alsof de vijl naar beneden het kanaal in getrokken wordt. Dit heeft deels met de cutting efficiency te maken, maar er is wel een verschil tussen.

Meer screwing	Minder screwing
Positive cutting angle	Negative cutting angle
Constant helix angle	Wisselende helix angle
Lage pitch / hoge helix angle	Hoge pitch / lage helix angle

 

Dr. Janine Conde is leading the Instruments Platform of the Endodontic Sector/Consumables Group at Dentsply Sirona. In this role, she supervises the development of new endodontic file systems and other endodontic instruments. She studied Materials science at the Swiss Federal Institute of Technology in Zurich (ETH Zurich) and earned her PhD in the field of Piezoelectric thin films at the Ecole Polytechnique Fédérale of Lausanne (EPFL). During her Post-doc at the EPFL she designed and fabricated piezo-electric micro-electronic mechanical systems (MEMS) for medical applications. She has been part of the Executive Committee (EC) of the Swiss Society of Biomaterials and Regenerative Medicine (SSB&RM) since 2015, contributing by helping the society understand the industrial and regulatory constraints on Medical Devices.

Verslag voor dental INFO door tandarts Paulien Buijs van de lezing van Janine Conde tijdens het NVvE-congres De endo start.