1. Nikkeltitaanist instrumentide disainielemendid

Hammaste anatoomia seab palju piiranguid erinevate juureravi instrumentidega töötamisel. Juurekanalid võivad olla kitsastest laiadeni, sirgematest kõveramateni jne. Selge on see, et erinevatele juurekanalitele sobivad preparatsioonil erinevad instrumendid ja tehnikad.

Aasta-aastalt on nikkeltitaanist instrumente pidevalt täiustatud ning muudetud nende disainielemente. Disainil on oluline osa instrumentide paindumisel, efektiivsel lõikamisel ning vigade ja fraktuuride tekke võimalikkusel preparatsiooni käigus. Järgnev õpiobjekti osa annab ülevaate tähtsamatest instrumendi disainielementidest.

1. Töötava osa pikkus

Töötavaks osaks nimetatakse osa instrumendist, mis  efektiivselt laiendab ja prepareerib juurekanalit. Töötaval osal paiknevad instrumendil keermed. Ajalooliselt on ISO standardina loetud töötava osa pikkuseks 16mm, kuid kaasajal pole see enam nii selgepiiriline instrumentide erinevate koonilisuste tõttu.

2. Tipudisain

Instrumendi tipuosal on 2 olulist funktsiooni: laiendada juurekanalit ning juhtida instrumenti läbi juurekanali. Tipudisainid  jaotuvad: lõikav, mittelõikav ja osaliselt lõikav. Piirid erinevate variantide vahel on üsna hägused. Tipudisain võib mõjutada kontrolli viili üle, efektiivsust ja juurekanali kujundamise lõpptulemust.

Tänu tipudisaini eripäradele on võimalus mitme preparatsioonivea tekkeks. Juurekanali transportatsioon võib tekkida siis, kui lõikava tipuosaga roteeruv instrument jääb pikaks ajaks samale juurekanali sügavusele prepareerima (viga võib tekkida kurvatuuriga juurekanalites). Instrument võib preparatsioonil ka kergesti murduda, kui suurema tipudiameetriga instrumenti suruda kitsamasse juurekanalisse (instrumendi tipul tekib suur väändemoment). Enamik instrumentatsiooni toimub siis, kui instrumendi tipp paikneb juurekanalis vabalt, kuid  sellest johtuvalt on instrumendil kalduvus juurekanali transportatsiooniks.

3. Ristläbilõige

Instrumentide ristläbilõiked on väga erinevad. Ristläbilõike kujuga on võimalik muuta kontaktala dentiiniseinaga ning instrumendi metallimassi. Ristläbilõiked võivad varieeruda ka instrumendi töötavat osa mööda. Suurema ristläbilõikega instrumendid on jäigemad, kuna neil on diameetris rohkem metallimassi. Väiksema ristläbilõikega painduvad paremini, kuid murduvad kergemini. U-kujulise keermestatusega instrumentidel on vähem metallimassi diameetris ning on painduvamad kui kolmnurgakujulise ristläbilõikega instrumendid, kuid need on vähem vastupidavad väändepingemurrule. On soovitatud kasutada asümmeetrilise ristläbilõikega viile, sest väidetavalt aitab see hoida viili juurekanalis tsentraalsemalt. Instrumendi ristläbilõige määrab, kui efektiivselt on võimalik juurekanalist preparstioonijääke eemaldada.

Erinevate instrumentide ristläbilõiked. A – K-viil, RaCe; B – ProFile, GT, LightSpeed; C – Hero 642; D K3; E ProTaper, FlexMaster; F – ProTaper F3. (Dent Clin North Am 48 (2004) 183-202)

4. Koonilisus

Koonilisuseks nimetatakse viili diameetri suurenemist tipuosast viili käepideme suunas instrumendi välispinnal iga millimeetri kohta. Koonilisus märgitakse instrumendi numbri taha kas pärast punkti või protsentuaalselt.

Näide:

• Roostevabast terasest viil ISO 25 on tipu suurusega  0.25 mm (D₀ 0.25). Instrument on tavaliselt koonilisusega 2% ehk tema diameeter suureneb instrumendi tipust 0.02 mm iga millimeetri kohta. Sellest johtuvalt on viili diameeter 1 mm kaugusel tipust 0,27 mm (D₁ 0.27), 2 mm kaugusel 0.29 mm (D₂ 0.29), 3 mm kaugusel 0.30 mm (D₃ 0.31) jne.

Tänu nikkeltitaanist instrumentide metalliomadustele (kujumälu ja superelastsus) sai võimalikuks instrumentide suurem koonilisus kui .02.

Jäta meelde! Instrumendi koonilisusega kasvab instrumendi jäikus ning oht fraktuurideks. Progressiivse koonilisuse puhul tekib suurem fraktuurioht kui konstantse koonilisusega instrumendil.

5. Töötava osa keermed

Keermesammuks (pitch) nimetatakse keermete arvu viili pikkusühiku kohta. Keermed instrumendil on selleks, et koguda pehmet kude ja dentiiniviilmeid juurekanalist, eemaldada need kanaliseintelt ning juurekanalist tervikuna. Keerme efektiivsus sõltub selle sügavusest, laiusest, konfiguratsioonist ja pinnaviimistlusest.

Keermestik moodustub laia diameetriga aladest ja vagudest nende vahel. Keermetel on lõikav ala või tera, mis juhib dentiiniviilmeid juurekanali seinast eemale ja hakib katki pehme koe. Selle efektiivsus oleneb lõikenurgast ja -teravusest. Terade vahele jäävad vaod, mis koguvad prparatsiooniprahti dentiiniseintelt ning need eemaldatakse instrumendi rotatsiooniga koronaalses suunas. Enamik vagusid kirjeldatakse U-kujulistena.

Radiaalalaks (land, marginal width) nimetatakse lõiketeradevahelist tasapinda, mille äärmised punktid asuvad  ühekaugusel instrumendi tsentraalosast. Radiaalala ülesandeks on vähendada viili sissekruvimist juurekanalisse, transportatsioonivõimalust, pidurdada võimalikku mikromõrade levikut instrumendis, toetada lõiketera ning piirata lõike sügavust. Radiaalala efektiivsuse määravad tema asukoht vastaspoolel oleva lõiketera suhtes ning selle laius. Samas suurendavad radiaalalad instrumendi hõõrdumist juurekanalis, vähendavad instrumendi painduvust ning seetõttu kasvavad sisepinged instrumendis.

Näide:

• ProTaper instrument, mille ristläbilõige on kolmnurk ning radiaalaladega K3. ProTaper on painduvam kui K3.

Radiaalaladest tingituna jaotatakse instrumente aktiivseteks (aktiivsete teravate keermetega) ja passiivseteks (lõikava tera ja keerme vahel on radiaalala).

Aktiivne instrument  (A) versus passiivne instrument  (B) (Dent Clin North Am 48 (2004) 183-202).

Aktiivsed instrumendid on agressiivsemad, lõikavad dentiini ulatuslikumalt ja kipuvad kanali kurvatuuri sirgendama. Passiivsed instrumendid on rohkem kraapivad või dentiiniseinu lihvivad. Need eemaldavad dentiini aeglasemalt ja seega ei sirgenda kanali kurvatuure oluliselt.

Näited passiivsetest: 

• ProFile (Dentsply Tulsa Dental, Tulsa, Oklahoma)
• GT (Dentsply Tulsa Dental, Tulsa, Oklahoma)
•  LightSpeed (LightSpeed Technology Inc., San Antonio, Texas)

Näited aktiivsetest:

• FlexMaster (VDW, Münhen, Saksamaa)
• RaCe (Brassler USA Savannah, Georgia
• ProTaper (Dentsply Tulsa Dental, Tulsa, Oklahoma)
• Hero (Micromega SA, Besancon, Prantsusmaa)
• K3 (SybronEndo, West Collins Orange, California)

6.  Helikaalnurk (helix angle)

Helikaalnurgaks nimetatakse lõiketera nurka  instrumendi pikitelje suhtes. Mida tihedam on keermete samm, seda rohkem spiraale on viilil ning seda suurem helikaalnurk. Helikaalnurk määrab viili kasutamise tehnika. Sarnase helikaalnurgaga keermeid peaks olema instrumendil võimalikult vähe – see vähendab sissekruvimise efekti. Kui viilil helikaalnurgad puuduvad, siis sissekruvimisefekt on elimineeritud.

Illustratsioon näitab, kus paiknevad lõiketera, radiaalala, keermevahe ning helikaalnurk.

7. Längnurk (rake angle)

Längnurk moodustub instrumendi juhttera (leading edge) ja instrumendi ristläbilõike raadiuse vahel. Kui juhtetera ja lõigatava pinna vaheline nurk on tömp, siis längnurk on positiivne ehk lõikav. Kui juhtetera ja lõigatava pinna vaheline nurk on järsk, siis on längnurk negatiivne ehk instrumendi teral on kraapiv efekt.

Skemaatiline joonis positiivse längnurga kohta  (http://www.sybronendo.com/index/sybronendo-shape-k3-02 alusel).

8. Viilide pinnatöötlus

Viilide valmistamisel võib sulamisse sattuda erinevaid osakesi, näiteks hapniku, lämmastiku, süsiniku ja vesiniku ühendeid. Nendest osistest võivad alguse saada erinevad metallidefektid. Lisaks võib sulami töötlemisel tekkida ebaregulaarne pind tänu freesimisvagudele, mõradele, mõlkidele ning metalliliiale.  Nendest valmistusvigadest võivad saada pingekolded, millest võib edasi areneda metallimurd.

Nikkeltitaanist viile ei valmistata metalli keerutamise teel sarnaselt roostevabast terasest viilidele. Enamik viile on valmistatud nikkeltitaani lihvimisel, lasertöötlusel või plastsel deformatsioonil suurel kuumusel. Viili pinda töödeldakse mitmel erineval moel, kuid levinumad neist on elektropoleerimine ja instrumendi katmine titaannitriidiga. Elektropoleerimine kaotab viili pinnal ebaregulaarsused, parandab korrosiooniresistentsust ja vähendab väsimuse teket metallis. Titaannitriidiga katmine parandab lisaks eelnevalt loetletule ka instrumendi lõikavaid omadusi.