ES2587931T3 - Instrumentos dentales que comprenden titanio - Google Patents

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Abstract

Instrumento endodóntico para uso en la realización de una terapia de conducto radicular en un diente, comprendiendo el instrumento endodóntico un vástago alargado (42) con un filo cortante que se extiende desde un extremo distal (48) del vástago a lo largo de una longitud axial del vástago, en el que el vástago comprende una aleación de titanio, caracterizado porque dicha aleación de titanio comprende 54-57 por ciento en peso de níquel y 43-46 por ciento en peso de titanio y porque el instrumento endodóntico se obtiene mediante un procedimiento que comprende una etapa de: tratamiento térmico del vástago a una temperatura de 400ºC hasta pero no igual al punto de fusión de la aleación de titanio en una atmósfera compuesta esencialmente por un gas que no reacciona con el vástago

Description

DESCRIPCION
Instrumentos dentales que comprenden titanio.
5 ANTECEDENTES DE LA INVENCION
1. Campo de la invencion
La invencion se refiere a instrumentos que se usan en medicina y odontologfa. Mas concretamente, la invencion se 10 refiere a instrumentos medicos y dentales, tales como taladros, trepanos y limas, y a instrumentos endodonticos, tales como taladros, trepanos y limas que usan los dentistas.
2. Descripcion de la tecnica relacionada
15 La endodoncia, o terapia del conducto radicular, es la rama de la odontologfa que se ocupa de las enfermedades de la pulpa dental y los tejidos asociados. Un aspecto de la endodoncia comprende el tratamiento de conductos radiculares infectados mediante la eliminacion de los tejidos pulpares enfermos y el limado subsiguiente.
La figura I muestra a modo de antecedente una representacion de un diente. La terapia del conducto radicular 20 generalmente esta indicada en dientes que presentan estructuras externas sanas pero tejidos pulpares enfermos, muertos o moribundos. Estos dientes generalmente poseen un esmalte 10 y una dentina 12 intactos y estan satisfactoriamente anclados al tejido oseo 20, entre otras cosas mediante ligamentos periodontales 18. En estos dientes, el tejido pulpar 14 y las partes extirpadas de la rafz 16 deberan ser reemplazados por un sustituto biocompatible. La figura I tambien muestra el agujero apical 22 a traves del cual pasan la sangre y los nervios para 25 abastecer los tejidos pulpares.
En las figuras 2a-2e se representa un procedimiento para la preparacion de un conducto radicular para su relleno. Un diente que presenta una estructura externa 24 basicamente sana pero una pulpa 26 enferma se corta con un taladro dental 28 convencional o recubierto creando un orificio de acceso coronal 30. Se usa una brocha para 30 eliminar el grueso del material pulpar 26 del conducto radicular a traves del orificio de acceso coronal 30. El hueco 32 generado se amplfa con una lima 34, como se muestra en la figura 2d, para obtener una cavidad 36 completamente excavada. El detrito se elimina de la cavidad por soplado y la cavidad se limpia para eliminar todo el tejido enfermo. El conducto excavado esta ahora listo para ser rellenado.
35 Durante este procedimiento se utilizan pequenos instrumentos endodonticos (por ejemplo la lima 34) para limpiar y ampliar los largos y estrechos conductos radiculares conicos. Aunque la mayorfa de las limas funcionan de forma totalmente satisfactoria a la hora de limpiar y ampliar un conducto radicular recto, los problemas surgen cuando ciertas limas se usan para limpiar y ampliar un conducto radicular curvo. Los expertos en la tecnica sabran que una proporcion muy grande de los conductos radiculares que se encuentra un dentista y/o endodoncista son de tipo 40 curvo, lo que es un problema importante para la profesion.
Cuando se realiza una intervencion en un conducto radicular curvo con una lima de menor diametro, la lima se puede insertar facilmente en el conducto curvo y se dobla con facilidad para ajustarse a la forma curva del conducto gracias a la flexibilidad de la lima de pequeno diametro. En la figura 1a se muestra la lima 34 de la figura 2d en una 45 posicion doblada. La lima 34 presenta un vastago 42 cuyo extremo proximal 47 esta acoplado a un mango 43. El vastago 42 puede incluir marcas de profundidad calibradas 45 e incluye adicionalmente un extremo distal 48. El vastago 42 incluye dos ranuras helicoidales continuas 51, como se muestra en la figura 1b, que se extienden a lo largo de su parte inferior. Las ranuras 51 definen un filo cortante. Entre las ranuras axialmente adyacentes se encuentra un cordon de rebaba helicoidal 53, como se muestra en la figura 1b.
50
Aunque debido a la flexibilidad del vastago 42 de pequeno diametro la lima 34 se puede doblar con facilidad para ajustarse a la forma curva de un conducto, a medida que los tamanos de las limas aumentan la lima se vuelve significativamente menos flexible, y resulta cada vez mas diffcil insertarla a traves de la parte curva del conducto. En algunos casos, la lima relativamente inflexible corta solo en la parte interior de la curva y no corta en la parte exterior 55 de la curvatura del conducto radicular. Por lo tanto, los problemas que surgen durante el tratamiento de un conducto radicular son a menudo el resultado de la rigidez basica de las limas, en particular con respecto a los instrumentos de mayor diametro.
Se han propuesto diversas soluciones para limitar los problemas que surgen durante la limpieza y la ampliacion de
un conducto radicular curvo con una lima. La patente de EE.UU. n° 4,443,193, por ejemplo, describe un instrumento endodontico conformado que supuestamente resuelve este problema. La patente de eE.UU. n° 5,380,200 describe un instrumento endodontico que presenta un nucleo interior y una envoltura exterior, en el que o bien el nucleo o bien la envoltura es una aleacion de nfquel-titanio y el otro nucleo o envoltura se selecciona entre acero inoxidable, 5 aleacion de titanio alfa, aleacion de titanio beta y aleacion de titanio alfa-beta. (Para mas informacion sobre titanio beta, veanse las patentes de EE.UU. n° 4,197,643; 4,892,479; 4,952,236; 5,156,807; 5,232,361; 5,264,055; 5,358,586; 5,947,723; 6,132,209; y 6,258,182.) La patente de EE.UU. n° 5,464,362 describe un instrumento endodontico compuesto por una aleacion de titanio que es mecanizada con ciertos parametros de funcionamiento especfficos para producir un instrumento de alta flexibilidad, alta resistencia a la rotura por torsion y con filos
10 cortantes afilados. La patente de EE.UU. n° 6,315,558 propone el uso de aleaciones superelasticas, tales como
nfquel-titanio, que pueden soportar una tension varias veces mayor que los materiales convencionales sin sufrir una deformacion plastica. Esta propiedad se denomina memoria de forma, que permite a la aleacion superelastica volver a adoptar una configuracion recta incluso despues del uso clfnico, de ensayos o de una fractura (separacion).
15 A pesar de los avances antes mencionados, sigue existiendo una demanda de instrumentos medicos y dentales, concretamente de instrumentos endodonticos tales como taladros, trepanos y limas, que tengan una alta flexibilidad, presenten una alta resistencia a la rotura por torsion, mantengan la forma tras fracturarse, puedan soportar mayor tension y puedan sostener filos cortantes afilados.
20 El documento US 6431863, en cuya tecnica anterior se basa la forma de reivindicacion bipartita, desvela
instrumentos endodonticos en los que la porcion de eje de trabajo presenta propiedades de flexibilidad/ rigidez y
propiedades de dureza que pueden variar a lo largo de su longitud. Estas variaciones en las propiedades ffsicas se pueden lograr utilizando materiales especfficos que presentan un contenido prescrito de fase amorfa, aplicando recubrimientos o tratamientos superficiales especfficos o por tratamiento termico selectivo o diferencial.
25
El documento US 5775902 se refiere a un instrumento para el tratamiento del conducto radicular que comprende una aguja que se extiende en forma de varilla y que comprende una seccion de trabajo hecha de una aleacion superelastica y que se extiende desde un extremo distal de la aguja; y un vastago que se extiende axialmente entre la seccion de trabajo y un extremo proximal de la aguja y que esta hecho, al menos parcialmente, de una aleacion 30 no superelastica, y un mango unido a un extremo proximal de la aguja y adaptado para ser manipulado por la mano de un dentista. La seccion de trabajo es de naturaleza flexible debido a su composicion de aleacion superelastica, mientras que el vastago es de naturaleza rfgida debido a su composicion de aleacion no superelastica.
RESUMEN DE LA INVENCION 35
La presente invencion soluciona los problemas que surgen a la hora de limpiar y ampliar un conducto radicular curvo. En un aspecto, la invencion proporciona un instrumento endodontico para uso en la realizacion de una terapia de conducto radicular en un diente como se define en la reivindicacion 1 y un procedimiento para preparar un instrumento endodontico como se define en la reivindicacion 6. En las reivindicaciones dependientes se definen las 40 realizaciones preferidas.
Estos y otros aspectos, caracterfsticas y ventajas de la presente invencion se entenderan mejor con la ayuda de la descripcion detallada siguiente, los dibujos y las reivindicaciones adjuntas.
45 BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
La figura 1 es una vista transversal de un diente.
La figura 1a es una vista lateral en alzado de un instrumento endodontico.
50
La figura 1b es un detalle parcial del vastago del instrumento endodontico mostrado en la figura 1a.
Las figuras 2a-2e representan un procedimiento de la tecnica anterior para preparar un diente para la restitucion endodontica.
55
La figura 3 es un grafico que muestra los resultados, expresados en g cm, de un estudio de torsion (Mt) realizado conforme a la "Norma ISO 3630-1 Odontologfa - Instrumentos para el conducto radicular - parte 1: Requisitos generales" y la "Especificacion ANSI/ADA n° 28, Limas y ensanchadores endodonticos" para limas no tratadas (control), limas sometidas a un tratamiento termico (TT) y limas recubiertas con nitruro de titanio (Ti-N).
La figura 4 es un grafico que muestra los resultados, expresados en grados de deflexion, de un estudio de torsion (At) realizado conforme a la "Norma ISO 3630-1 Odontologfa - Instrumentos para el conducto radicular - parte 1: Requisitos generales" y la "Especificacion ANSI/ADA n° 28, Limas y ensanchadores endodonticos" para limas no 5 tratadas (control), limas sometidas a un tratamiento termico (TT) y limas recubiertas con nitruro de titanio (Ti-N).
La figura 5 es un grafico que muestra los resultados, expresados en gcm, de un estudio del par de torsion maximo a una flexion de 45° (Mf) realizado conforme a la "Norma ISO 3630-1 Odontologfa - Instrumentos para el conducto radicular - parte 1: Requisitos generales" y la "Especificacion ANSI/ADA n° 28, Limas y ensanchadores 10 endodonticos" para limas no tratadas (control), limas sometidas a un tratamiento termico (TT) y limas recubiertas con nitruro de titanio (Ti-N).
La figura 6 es un grafico que muestra los resultados, expresados en grados de deflexion, de un estudio del angulo de deformacion permanente despues del ensayo de flexion (ADP) realizado conforme a la "Norma ISO 3630-1 15 Odontologfa - Instrumentos para el conducto radicular - parte 1: Requisitos generales" y la "Especificacion ANSI/ADA n° 28, Limas y ensanchadores endodonticos" para limas no tratadas (control), limas sometidas a un tratamiento termico (TT) y limas recubiertas con nitruro de titanio (Ti-N).
La figura 7 es un grafico que muestra los resultados de un estudio de fatiga, expresados en ciclos (revoluciones) 20 efectuados hasta el fallo, para limas no tratadas (control), limas sometidas a un tratamiento termico (TT) y limas recubiertas con nitruro de titanio (Ti-N). Este estudio se realizo conforme a la "Norma ISO 3630-2 Instrumentos dentales para el conducto radicular - parte 2: Ampliadores" y la "Especificacion ANSI/ADA n° 95, para Ampliadores del conducto radicular".
25 DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION
Una realizacion de la invencion proporciona un instrumento endodontico mejorado para uso en la realizacion de una terapia de conducto radicular en un diente. Esta realizacion de la invencion es un instrumento endodontico como el que se muestra en la figura 1a que incluye un vastago 42 alargado cuyo extremo proximal 47 esta acoplado a un 30 mango 43. El vastago 42 puede presentar una longitud de aproximadamente 30 milfmetros. El extremo proximal 47 puede presentar un diametro de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 1,6 milfmetros. El vastago 42 puede incluir marcas de profundidad calibradas 45 e incluye ademas un extremo distal 48. El vastago 42 incluye dos ranuras helicoidales continuas 51, como se muestra en la figura 1b, que se extienden a lo largo de su parte inferior. Las ranuras 51 definen un filo cortante. Entre las ranuras axialmente adyacentes se encuentra un cordon de rebaba 35 helicoidal 53, como se muestra en la figura 1b.
El vastago 42 comprende una aleacion de titanio y se prepara mediante tratamiento termico del vastago a una temperatura superior a 25°C en una atmosfera compuesta esencialmente por un gas que no reacciona con el vastago. De acuerdo con la invencion, la temperatura es de 400°C hasta pero no igual al punto de fusion de la 40 aleacion de titanio, y con especial preferencia la temperatura es de 475°C a 525°C. Preferentemente, el gas se selecciona del grupo formado por helio, neon, argon, cripton, xenon y radon. Con especial preferencia, el gas es argon. En una realizacion ejemplar, el vastago se somete al tratamiento termico durante aproximadamente 1 a 2 horas. En otra realizacion ejemplar, el vastago se somete a un tratamiento termico a 500°C durante 75 minutos. No obstante, son adecuadas otras temperaturas puesto que dependen del periodo de tiempo seleccionado para la 45 exposicion al calor.
La aleacion de titanio se puede seleccionar entre aleaciones de titanio alfa, aleaciones de titanio beta, aleaciones de titanio alfa-beta y aleaciones de mquel-titanio. Ejemplos no limitantes de las aleaciones de titanio alfa, aleaciones de titanio beta y aleaciones de titanio alfa-beta para uso en esta realizacion de la invencion son: aleacion alfa Ti-5Al- 50 2,5Sn; aleacion alfa Ti-5Al-2,5Sn-ELI (O2 bajo); aleacion alfa Ti-3Al-2,5V; aleacion alfa Ti-5Al-5Zr-5Sn; aleacion alfa Ti-6Al-2Cb-1Ta-0,8Mo; aleacion cercana a alfa Ti-5Al-5Sn-2Zr-2Mo-0,25Si; aleacion cercana a alfa Ti-6Al-2Nb-1Ta- 1Mo; aleacion cercana a alfa Ti-8Al-1Mo-1V; aleacion cercana a alfa Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo; aleacion cercana a alfa Ti- 6Al-2Sn-1,5Zr-1Mo-0,35Bi-0,1Si; aleacion cercana a alfa Ti-2,25Al-11Sn-5Zr-1Mo-0,2Si; aleacion alfa-beta Ti-3Al- 2,5V; aleacion alfa-beta Ti-10V-2Fe-3Al; aleacion alfa-beta Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr; aleacion alfa-beta Ti-6Al-2Sn- 55 4Zr-6Mo; aleacion alfa-beta Ti-4Al-4Mn; aleacion alfa-beta Ti-6Al-2Sn-2Zr-2Mo-2Cr-0,25Si; aleacion alfa-beta Ti-4Al- 3Mo-1V; aleacion alfa-beta Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo; aleacion alfa-beta Ti-11Sn-5Zr-2Al-1Mo; aleacion alfa-beta Ti-6Al- 4V; aleacion alfa-beta Ti-6Al-4V-ELI (O2 bajo); aleacion alfa-beta Ti-6Al-6V-2Sn-0,75Cu; aleacion alfa-beta Ti-7Al- 4Mo; aleacion alfa-beta Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo; aleacion alfa-beta Ti-5Al-1,5Fe-1,5Cr-1,5Mo; aleacion alfa-beta Ti-8Mn; aleacion beta Ti-8Mo-8V-2Fe-3Al; aleacion beta Ti-11,5Mo-6Zr-4,5Sn; aleacion beta Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr; y
aleacion beta Ti-3Al-13V-11Cr (indicando los numeros el porcentaje en peso). La aleacion de nfquel-titanio incluye 54-57 por ciento en peso de nfquel y 43-46 por ciento en peso de titanio. La aleacion de titanio usada para el vastago incluye 54-57 por ciento en peso de nfquel y 43-46 por ciento en peso de titanio y esta disponible en el mercado como Nitinol 55. Por lo tanto, de acuerdo con la invencion, el vastago se compone esencialmente de 54-57 5 por ciento en peso de nfquel y 43-46 por ciento en peso de titanio, evitando de este modo la inclusion de elementos que afecten a las propiedades superelasticas de la aleacion.
Otra realizacion de la invencion proporciona un instrumento endodontico mejorado para uso en la realizacion de una terapia de conducto radicular en un diente. Esta realizacion de la invencion es un instrumento endodontico como el 10 que se muestra en la figura 1a que incluye un vastago 42 alargado cuyo extremo proximal 47 esta acoplado a un mango 43. El vastago 42 puede presentar una longitud de aproximadamente 30 milfmetros. El extremo proximal 47 puede presentar un diametro de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 1,6 milfmetros. El vastago 42 puede incluir marcas de profundidad calibradas 45 e incluye ademas un extremo distal 48. El vastago 42 incluye dos ranuras helicoidales continuas 51, como se muestra en la figura 1b, que se extienden a lo largo de su parte inferior. 15 Las ranuras 51 definen un filo cortante. Entre las ranuras axialmente adyacentes se encuentra un cordon de rebaba helicoidal 53, como se muestra en la figura 1b. El instrumento endodontico esta fabricado exclusivamente a partir de una aleacion de titanio alfa, una aleacion de titanio beta o una aleacion de titanio alfa-beta para evitar los problemas asociados a multiples sistemas de aleacion.
20 Ejemplos no limitantes de las aleaciones de titanio alfa, aleaciones de titanio beta y aleaciones de titanio alfa-beta para uso en esta realizacion de la invencion son: aleacion alfa Ti-5Al-2,5Sn; aleacion alfa Ti-5Al-2,5Sn-ELI (O2 bajo); aleacion alfa Ti-3Al-2,5V; aleacion alfa Ti-5Al-5Zr-5Sn; aleacion alfa Ti-6Al-2Cb-1Ta-0,8Mo; aleacion cercana a alfa Ti-5Al-5Sn-2Zr-2Mo-0,25Si; aleacion cercana a alfa Ti-6Al-2Nb-1Ta-1Mo; aleacion cercana a alfa Ti-8Al-1Mo-1V; aleacion cercana a alfa Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo; aleacion cercana a alfa Ti-6Al-2Sn-1,5Zr-1Mo-0,35Bi-0,1Si; aleacion 25 cercana a alfa Ti-2,25Al-11Sn-5Zr-1Mo-0,2Si; aleacion alfa-beta Ti-3Al-2,5V; aleacion alfa-beta Ti-10V-2Fe-3Al; aleacion alfa-beta Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr; aleacion alfa-beta Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo; aleacion alfa-beta Ti-4Al-4Mn; aleacion alfa-beta Ti-6Al-2Sn-2Zr-2Mo-2Cr-0,25Si; aleacion alfa-beta Ti-4Al-3Mo-1V; aleacion alfa-beta Ti-6Al-2Sn- 4Zr-6Mo; aleacion alfa-beta Ti-11Sn-5Zr-2Al-1Mo; aleacion alfa-beta Ti-6Al-4V; aleacion alfa-beta Ti-6Al-4V-ELI (O2 bajo); aleacion alfa-beta Ti-6Al-6V-2Sn-0,75Cu; aleacion alfa-beta Ti-7Al-4Mo; aleacion alfa-beta Ti-6Al-2Sn-4Zr- 30 2Mo; aleacion alfa-beta Ti-5Al-1,5Fe-1,5Cr-1,5Mo; aleacion alfa-beta Ti-8Mn; aleacion beta Ti-8Mo-8V-2Fe-3Al; aleacion beta Ti-11,5Mo-6Zr-4,5Sn; aleacion beta Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr; y aleacion beta Ti-3Al-13V-11Cr (indicando los numeros el porcentaje en peso). Estas aleaciones de titanio incluyen cantidades estabilizadoras de fases de un metal seleccionado entre molibdeno, estano, bismuto, tantalo, vanadio, circonio, niobio, cromo, cobalto, nfquel, manganeso, hierro, aluminio y lantano. Un instrumento endodontico de acuerdo con esta realizacion de la 35 invencion posee una agudeza, capacidad de corte y longevidad del instrumento mejoradas en comparacion con los instrumentos fabricados en nfquel-titanio no tratado. El titanio alfa, el titanio beta y el titanio alfa-beta son superiores porque son mas duros y, por tanto, soportan mejor un filo y siguen manteniendo practicamente la flexibilidad del nfquel-titanio para franquear conductos curvos. Estos instrumentos de titanio alfa, titanio beta y titanio alfa-beta pueden incluir instrumentos medicos, dentales y endodonticos (tanto manuales como accionados por motor), 40 trepanos cortantes (taladros) e instrumentos ampliadores manuales, mecanicos y rotatorios, entre otros.
La practica medica y dental actual implica cortar tejidos duros, como hueso o dientes, con instrumentos fabricados en acero al carbono, acero inoxidable y nfquel-titanio. La practica endodontica actual implica la preparacion, la limpieza y el moldeado de los conductos radiculares en los dientes utilizando instrumentos de acero al carbono, 45 acero inoxidable y nfquel-titanio para aplicaciones manuales, mecanicas y rotatorias. Esta version de la invencion usarfa una aleacion de titanio alfa, una aleacion de titanio beta o una aleacion de titanio alfa-beta para fabricar estos instrumentos. Pueden estar recubiertos (como se describira mas adelante) o no recubiertos. En la actualidad, cada vez son mas los medicos y dentistas (endodoncistas) que estan utilizando taladros y limas accionados por motor con diferentes nombres y aplicaciones. Este aspecto de la presente invencion se refiere a la fabricacion de estos 50 instrumentos de corte, tales como taladros y limas, exclusivamente a partir de una aleacion de titanio alfa, una aleacion de titanio beta o una aleacion de titanio alfa-beta para producir un filo cortante mas afilado que proporcione un corte mejorado o una superficie acabada lisa. Se incluye instrumental que facilita la limpieza y el sellado del sistema del conducto radicular. Ademas, un recubrimiento o un tratamiento termico puede reducir la tension en el instrumento de forma que pueda soportar un par de torsion mayor, girar en un angulo de deflexion mayor, modificar 55 las propiedades de manipulacion o mostrar visualmente un fallo inminente del instrumento. Este aspecto de la invencion se refiere a todos los taladros, trepanos, limas e instrumentos usados en medicina y odontologfa.
En otro aspecto, la presente invencion contempla el recubrimiento y, opcionalmente, el tratamiento termico posterior de los instrumentos dentales y medicos, incluyendo recubrimientos para mantener y/o mejorar su agudeza, su
capacidad de corte y/o la longevidad del instrumento. Un instrumento de este tipo se puede fabricar a partir de nfquel-titanio, una aleacion de titanio alfa, una aleacion de titanio beta o una aleacion de titanio alfa-beta, acero inoxidable, acero al carbono, asf como otros materiales. Estos instrumentos se pueden someter a un pulido electrolftico antes o despues del recubrimiento o el tratamiento termico. Estos instrumentos incluyen instrumentos 5 medicos, dentales y endodonticos (tanto manuales como accionados por motor), trepanos cortantes (taladros) e instrumentos ampliadores manuales, mecanicos y rotatorios, entre otros.
Los procedimientos de recubrimiento pueden incluir, sin limitacion, los siguientes procedimientos: deposicion qufmica compuesta (veanse, por ejemplo, las patentes de EE.UU. n° 4,820,547; 4,997,686; 5,145,517; 5,300,330; 5,863,616; 10 y 6,306,466); deposicion qufmica en fase vapor (vease, por ejemplo, la patente de EE.UU. n° 4,814,294); deposicion por microondas (vease, por ejemplo, la patente de EE.UU. n° 4,859,493); procedimiento de ablacion con laser (vease, por ejemplo, la patente de EE.uU. n° 5,299,937); deposicion asistida mediante haz de iones (vease, por ejemplo, la patente de EE.UU. n° 5,725,573); deposicion ffsica en fase vapor (veanse, por ejemplo, las patentes de EE.UU. n° 4,670,024, 4,776,863, 4,984,940 y 5,545,490); recubrimiento con disulfuro de molibdeno (MoS2) (vease, 15 por ejemplo, la patente de EE.UU. n° 5,037,516 o la Norma SAE AMS2526); pulido electrolftico; recubrimientos que incluyen nitruro de titanio y nitruro de titanio y aluminio disponibles en el mercado bajo la marca registrada FirexTM; recubrimientos tales como nitruro de titanio (TiN), carbonitruro de titanio (TiCN), nitruro de titanio y aluminio (TiAlN), nitruro de aluminio y titanio (AlTiN); o recubrimientos multiples o combinaciones de recubrimientos.
20 Como se ha detallado anteriormente, la practica medica y dental actual implica cortar tejidos duros, como hueso o dientes, con instrumentos fabricados en acero al carbono, acero inoxidable y nfquel-titanio. La practica endodontica actual implica la preparacion, la limpieza y el moldeado de los conductos radiculares en los dientes utilizando acero al carbono, acero inoxidable y nfquel-titanio. Se pueden fabricar como instrumentos manuales, mecanicos y rotatorios. En la actualidad, cada vez son mas los medicos y dentistas (endodoncistas) que estan utilizando taladros 25 y limas accionados por motor con diferentes nombres y aplicaciones. Este aspecto de la presente invencion se refiere a la aplicacion de recubrimientos y, opcionalmente, de un tratamiento termico a los instrumentos de corte, tales como taladros y limas, para producir un filo cortante mas afilado y una mayor resistencia a la degradacion por calor con el fin de proporcionar un corte mejorado, una superficie acabada lisa y/o propiedades metalurgicas diferentes a las del material del que estan hechos. Se incluye instrumental que facilita la limpieza y el sellado del 30 sistema del conducto radicular. Ademas, un tratamiento termico aplicado por separado o como se usa en el procedimiento de recubrimiento puede reducir la tension en el instrumento, lo que permite prolongar la vida util del instrumento gracias a que es capaz de soportar un par de torsion mayor, girar en un angulo de deflexion mayor, modificar las propiedades de manipulacion, eliminar la memoria de forma o mostrar visualmente un fallo inminente del instrumento. Este aspecto de la invencion se refiere a todos los taladros, trepanos, limas e instrumentos usados 35 en medicina y odontologfa.
Un ejemplo de un procedimiento de este aspecto de la presente invencion para tales instrumentos es un recubrimiento con nitruro de titanio. Este procedimiento de recubrimiento se realiza por deposicion ffsica en fase vapor con un tratamiento termico inherente. Otro procedimiento consiste en un procedimiento de capas multiples en 40 el que se utiliza un recubrimiento de nitruro de titanio y, despues, un recubrimiento de nitruro de titanio y aluminio. Este ultimo procedimiento de recubrimiento esta disponible en el mercado bajo la marca registrada FIREX™.
Otro ejemplo de un procedimiento de este aspecto de la presente invencion para tales instrumentos es un recubrimiento con metal o con una aleacion metalica que incorpora material particulado. Un procedimiento para 45 obtener un recubrimiento de este tipo en un instrumento incluye poner la superficie del instrumento en contacto con un bano de metalizado qufmico estable que comprenda una sal metalica, un agente reductor qufmico, un agente complejante, un estabilizador de la deposicion qufmica, una cantidad de material particulado que sea esencialmente insoluble o escasamente soluble en el bano de metalizado y un estabilizador del material particulado, y mantener el material particulado en suspension en el bano de metalizado durante el metalizado del instrumento y durante un 50 tiempo suficiente como para producir un recubrimiento metalico con el material particulado disperso.
Ejemplos
Los ejemplos siguientes se han presentado con el fin de ilustrar adicionalmente la invencion y no pretenden limitar 55 de modo alguno la invencion.
Ejemplo 1
Se usaron treinta limas de tamano ISO SX, treinta limas de tamano ISO S1, treinta limas de tamano ISO S2, treinta
limas de tamano ISO F1, treinta limas de tamano ISO F2 y treinta limas de tamano ISO F3 en un estudio de torsion (Mt) expresado en gcm y realizado conforme a la "Norma ISO 3630-1 Odontologfa - Instrumentos para el conducto radicular - parte 1: Requisitos generales" y la "Especificacion ANSI/ADA n° 28, Limas y ensanchadores endodonticos". Los resultados se muestran en la figura 3. Las limas se fabricaron a partir de una aleacion de titanio 5 que comprendfa 54-57 por ciento en peso de mquel y 43-46 por ciento en peso de titanio e inclman un vastago alargado con un filo cortante que se extendfa desde un extremo distal del vastago a lo largo de una longitud axial del vastago. Diez limas de cada tamano ISO se dejaron sin tratar (control). Diez de cada tamano ISO fueron sometidas a un tratamiento termico de 75 minutos a 500°C en un horno bajo una atmosfera de argon. En la figura 3 aparecen marcadas con "TT". Diez de cada tamano ISO se recubrieron con nitruro de titanio mediante deposicion ffsica en 10 fase vapor con un tratamiento termico inherente. En la figura 3 aparecen marcadas con "Ti-N". Se determino la Mt para cada una de las treinta limas de cada tamano y se calcularon la media y la desviacion tfpica para cada grupo (control, TT, Ti-N) de diez limas. Las diez limas en todos los grupos de tamano, excepto uno, que fueron sometidas a un tratamiento termico de 75 minutos a 500°C en un horno bajo una atmosfera de argon obtuvieron el mejor resultado, con la Mt mas alta.
15
Ejemplo 2
Se usaron treinta limas de tamano ISO SX, treinta limas de tamano ISO S1, treinta limas de tamano ISO S2, treinta limas de tamano ISO F1, treinta limas de tamano ISO F2 y treinta limas de tamano ISO F3 en un estudio de torsion 20 (At) expresado en grados de deflexion y realizado conforme a la "Norma ISO 3630-1 Odontologfa - Instrumentos para el conducto radicular - parte 1: Requisitos generales" y la "Especificacion ANSI/ADA n° 28, Limas y ensanchadores endodonticos". Los resultados se muestran en la figura 4. Las limas se fabricaron a partir de una aleacion de titanio que comprendfa 54-57 por ciento en peso de mquel y 43-46 por ciento en peso de titanio e inclman un vastago alargado con un filo cortante que se extendfa desde un extremo distal del vastago a lo largo de 25 una longitud axial del vastago. Diez limas de cada tamano ISO se dejaron sin tratar (control). Diez de cada tamano ISO fueron sometidas a un tratamiento termico de 75 minutos a 500°C en un horno bajo una atmosfera de argon. En la figura 4 aparecen marcadas con "TT". Diez de cada tamano ISO se recubrieron con nitruro de titanio mediante deposicion ffsica en fase vapor con un tratamiento termico inherente. En la figura 4 aparecen marcadas con "Ti-N". Se determino la At para cada una de las treinta limas de cada tamano y se calcularon la media y la desviacion tfpica 30 para cada grupo (control, TT, Ti-N) de diez limas. Las diez limas en todos los grupos de tamano que fueron sometidas a un tratamiento termico de 75 minutos a 500°C en un horno bajo una atmosfera de argon obtuvieron los mejores resultados, con la At mas alta.
Ejemplo 3
35
Se usaron treinta limas de tamano ISO SX, treinta limas de tamano ISO S1, treinta limas de tamano ISO S2, treinta limas de tamano ISO F1, treinta limas de tamano ISO F2 y treinta limas de tamano ISO F3 en un estudio del par de torsion maximo a una flexion de 45° (Mf) expresado en gcm y realizado conforme a la "Norma ISO 3630-1 Odontologfa - Instrumentos para el conducto radicular - parte 1: Requisitos generales" y la "Especificacion ANSI/ADA 40 n° 28, Limas y ensanchadores endodonticos". El vastago se sujeta en un torqmmetro, se flexiona en un angulo de 45° y a continuacion se mide el par de torsion. Los resultados se muestran en la figura 5. Las limas se fabricaron a partir de una aleacion de titanio que comprendfa 54-57 por ciento en peso de mquel y 43-46 por ciento en peso de titanio e inclman un vastago alargado con un filo cortante que se extendfa desde un extremo distal del vastago a lo largo de una longitud axial del vastago. Diez limas de cada tamano ISO se dejaron sin tratar (control). Diez de cada 45 tamano ISO fueron sometidas a un tratamiento termico de 75 minutos a 500°C en un horno bajo una atmosfera de argon. En la figura 5 aparecen marcadas con "TT". Diez de cada tamano ISO se recubrieron con nitruro de titanio mediante deposicion ffsica en fase vapor con un tratamiento termico inherente. En la figura 5 aparecen marcadas con "Ti-N". Se determino la Mf para cada una de las treinta limas de cada tamano y se calcularon la media y la desviacion tfpica para cada grupo (control, TT, Ti-N) de diez limas. Se puede apreciar que las limas sometidas al 50 tratamiento termico en cada grupo de tamano transmiten un par de torsion menor al doblarse y parecen presentar una mayor flexibilidad que las limas no tratadas (control).
Ejemplo 4
55 Se usaron treinta limas de tamano ISO SX, treinta limas de tamano ISO S1, treinta limas de tamano ISO S2, treinta limas de tamano ISO F1, treinta limas de tamano ISO F2 y treinta limas de tamano ISO F3 en un estudio del angulo de deformacion permanente despues del ensayo de flexion (ADP) expresado en grados de deflexion y realizado conforme a la "Norma ISO 3630-1 Odontologfa - Instrumentos para el conducto radicular - parte 1: Requisitos generales" y la "Especificacion ANSI/ADA n° 28, Limas y ensanchadores endodonticos". Los resultados se muestran
en la figura 6. Las limas se fabricaron a partir de una aleacion de titanio que comprendfa 54-57 por ciento en peso de nfquel y 43-46 por ciento en peso de titanio e inclufan un vastago alargado con un filo cortante que se extendfa desde un extremo distal del vastago a lo largo de una longitud axial del vastago. Diez limas de cada tamano ISO se dejaron sin tratar (control). Diez de cada tamano ISO fueron sometidas a un tratamiento termico de 75 minutos a 5 500°C en un horno bajo una atmosfera de argon. En la figura 6 aparecen marcadas con "TT". Diez de cada tamano ISO se recubrieron con nitruro de titanio mediante deposicion ffsica en fase vapor con un tratamiento termico inherente. En la figura 6 aparecen marcadas con "Ti-N". Se determino el ADP para cada una de las treinta limas de cada tamano y se calcularon la media y la desviacion tfpica para cada grupo (control, TT, Ti-N) de diez limas. Las diez limas en cada grupo de tamano que fueron sometidas a un tratamiento termico de 75 minutos a 500°C en un 10 horno bajo una atmosfera de argon mostraron el ADP mas alto. Por lo tanto, las limas sometidas al tratamiento termico conservan significativamente la forma adquirida (deformada en el ensayo) en lugar de la memoria de forma observada en el control no tratado (instrumentos de nfquel-titanio).
Ejemplo 5
15
Se usaron seis grupos de treinta limas con los tamanos ISO SX, S1, S2, F1, F2 y F3 en un estudio de fatiga expresado en ciclos (revoluciones) efectuados hasta el fallo y realizado conforme a la "Norma ISO 3630-2 Instrumentos dentales para el conducto radicular - parte 2: Ampliadores" y la "Especificacion ANSI/ADA n° 95, para Ampliadores del conducto radicular". Los resultados se muestran en la figura 7. Las limas se fabricaron a partir de 20 una aleacion de titanio que comprendfa 54-57 por ciento en peso de nfquel y 43-46 por ciento en peso de titanio e inclufan un vastago alargado con un filo cortante que se extendfa desde un extremo distal del vastago a lo largo de una longitud axial del vastago. Diez limas de cada tamano ISO se dejaron sin tratar (control). Diez limas de cada tamano ISO fueron sometidas a un tratamiento termico de 75 minutos a 500°C en un horno bajo una atmosfera de argon. En la figura 7 aparecen marcadas con "TT". Diez limas de cada tamano ISO se recubrieron con nitruro de 25 titanio mediante deposicion ffsica en fase vapor con un tratamiento termico inherente. En la figura 7 aparecen marcadas con "Ti-N". Se determinaron los ciclos de fatiga para cada una de las limas de cada tamano y se calcularon la media y la desviacion tfpica para cada grupo (control, TT, Ti-N) de seis tamanos de limas. Las diez limas en todos los grupos de tamano, excepto uno, que fueron sometidas a un tratamiento termico de 75 minutos a 500°C en un horno bajo una atmosfera de argon obtuvieron el mejor resultado, con el mayor numero de ciclos 30 (revoluciones) de fatiga efectuados hasta el fallo.
Los ejemplos muestran que las limas sometidas al tratamiento termico (TT) presentan una mayor resistencia a la rotura por torsion, pueden soportar una mayor tension, presentan una mayor flexibilidad, presentan una mayor resistencia a la fatiga y conservan mejor cualquier forma adquirida tras fracturarse en comparacion con las limas no 35 tratadas (control). Por lo tanto, la invencion proporciona instrumentos medicos y dentales, concretamente instrumentos endodonticos, tales como taladros, trepanos y limas, que presentan una alta resistencia a la rotura por torsion, conservan la forma tras fracturarse, pueden soportar una mayor tension y pueden sostener filos cortantes afilados, de forma que los instrumentos resuelven los problemas que surgen a la hora de limpiar y ampliar un conducto radicular curvo.
40
Aunque la presente invencion se haya descrito con gran detalle haciendo referencia a ciertas realizaciones, el experto en la tecnica apreciara que la presente invencion se puede llevar a la practica mediante otras realizaciones distintas de las descritas, las cuales se han presentado con fines ilustrativos y no limitativos. Por ejemplo, aunque la presente invencion presente una especial utilidad en el campo de los instrumentos endodonticos, la invencion 45 tambien resulta util para otros instrumentos medicos y dentales usados para crear o ampliar un orificio. Por lo tanto, el alcance de las reivindicaciones adjuntas no debera limitarse a la descripcion de las realizaciones contenidas en la presente memoria.

Claims (5)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Instrumento endodontico para uso en la realizacion de una terapia de conducto radicular en un diente, comprendiendo el instrumento endodontico un vastago alargado (42) con un filo cortante que se extiende desde un
    5 extremo distal (48) del vastago a lo largo de una longitud axial del vastago, en el que el vastago comprende una aleacion de titanio, caracterizado porque dicha aleacion de titanio comprende 54-57 por ciento en peso de nfquel y 43-46 por ciento en peso de titanio y porque el instrumento endodontico se obtiene mediante un procedimiento que comprende una etapa de:
    10 tratamiento termico del vastago a una temperatura de 400°C hasta pero no igual al punto de fusion de la aleacion de titanio en una atmosfera compuesta esencialmente por un gas que no reacciona con el vastago.
  2. 2. Instrumento endodontico segun la reivindicacion 1, en el que la temperatura se encuentra entre 475°C y 525°C.
    15
  3. 3. Instrumento endodontico segun la reivindicacion 1, en el que el vastago (42) es sometido al tratamiento termico durante 1 a 2 horas.
  4. 4. Instrumento endodontico segun la reivindicacion 1, en el que el filo cortante esta formado por ranuras 20 helicoidales (51) en el vastago (42).
  5. 5. Instrumento endodontico segun la reivindicacion 1, en el que el vastago (42) presenta un diametro de 0,5 a 1,6 milfmetros.
    25 6. Procedimiento para preparar un instrumento endodontico para uso en la realizacion de una terapia de
    conducto radicular en un diente, comprendiendo el instrumento endodontico un vastago alargado (42) con un filo cortante que se extiende desde un extremo distal (48) del vastago a lo largo de una longitud axial del vastago, en el que el vastago comprende una aleacion de titanio que comprende 54-57 por ciento en peso de nfquel y 43-46 por ciento en peso de titanio, comprendiendo el procedimiento un paso de:
    30
    tratamiento termico del vastago a una temperatura de 400°C hasta pero no igual al punto de fusion de la aleacion de titanio en una atmosfera compuesta esencialmente por un gas que no reacciona con el vastago.
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