Evaluación de la resistencia teórica a la flexión de tres instrumentos utilizados en endodoncia mediante análisis de elementos finitos / Theoretical Evaluation through Finite Element Analysis of Flexural Strength of three Instruments used in Endodontics

Abstract

Los factores asociados a la fractura de un instrumento no se han examinado individualmente. Dicho análisis es posible mediante el método de los elementos finitos Objetivo: Evaluar teóricamente el comportamiento a la flexión de tres diseños de instrumentos utilizados para la preparación biomecánica de los conductos radiculares mediante un análisis de elementos finitos. Métodos: Por medio de ingeniería inversa se generaron los planos de las limas ProTaper Universal F2®, Mtwo 25/06® y WaveOne Primary® y con los planos posteriormente se construyeron los modelos matemáticos. Se realizó un análisis de elementos finitos que utilizó como material una aleación de níquel-titanio, con propiedades mecánicas certificadas por la base de datos MATWEB®. Se colocaron restricciones en todos los grados de libertad en el mango de cada uno de los modelos y se aplicó una carga de 1 newton en la punta de cada instrumento. Resultados: Los esfuerzos de Von Mises resultantes fueron: Mtwo 25/06®: 673,363 MPa con una deformación del 18 %; ProTaper Universal F2®: 341,322 MPa con una deformación de 7,6 %; WaveOne Primary®: 227,593 MPa y una deformación de 5 %. Conclusión: Ninguna lima superó el límite de falla por fractura (960 MPa); sin embargo, el modelo de la lima Mtwo 25/06® presentó los valores de esfuerzo y deformación más altos, lo cual indica una buena flexibilidad, que le permite ser usada en conductos con curvas pronunciadas. No obstante, debido a la deformación resultante, se recomienda usar solamente una vez para prevenir su fractura. PALABRAS CLAVE Aleación de níquel titanio; fatiga por flexión; resistencia a la fatiga cíclica ÁREAS TEMÁTICAS Endodoncia; análisis de elementos finitos ABSTRACT Background: Factors associated with fracture of an instrument have not been examined individually. This analysis is possible through the finite element method. Objective: To evaluate theoretically, through finite element analysis, the flexural behavior of three designs of instruments used for root canal biomechanical preparation. Methods: Reverse engineering was used to generate drawings of ProTaper Universal files F2®, Mtwo 25/06®, and WaveOne Primary® and mathematical models were built with these same planes. Finite element analysis was performed using a nickel titanium alloy with mechanical properties certified by MATWEB® database. Restrictions were placed on the handle of each of the models in all degrees of freedom and a 1 newton load was applied at the tip of each tool. Results: The resulting Von Mises efforts were Mtwo 25/06®: 673.363 MPa with a strain of 18 %; ProTaper Universal F2®: 341.322 MPa with a strain of 7.6 %; WaveOne Primary®: 227.593 MPa and a strain of 5 %. Conclusion: None of the files exceeded the limit of failure by fracture (960 MPa); however, the Mtwo 25/06® model showed stress values and higher deformation, which indicates good flexibility that allows it to be used in ducts with sharp edges. Nevertheless, due to the resulting deformation we recommend using a file once in order to prevent fracture. KEYWORDS Cyclic fa...