PENGARUH TAPER DAN PITCH PADA FILE ENDODONTIK PUTAR KONTINU BERBAHAN NIKEL TITANIUM DENGAN DESAIN VARIABLE CROSS-SECTION TERHADAP RESISTENSI KEGAGALAN TORSIONAL (Kajian in silico)

ABIDDINDA, Prof. drg. Diatri Nari Ratih, M.Kes., Sp.KG(K), PhD

2023 | Tesis-Spesialis | S2 Ilmu Konservasi Gigi

PENGARUH TAPER DAN PITCH PADA FILE ENDODONTIK PUTAR KONTINU BERBAHAN NIKEL TITANIUM DENGAN DESAIN

VARIABLE CROSS-SECTION TERHADAP RESISTENSI

KEGAGALAN TORSIONAL

(Kajian in silico)

 

INTISARI

 

Fraktur instrumen endodontik karena kegagalan torsional terjadi ketika ujung file terkunci pada saluran akar sementara bagian poros masih dalam kondisi berputar. Untuk meningkatkan resistensi kegagalan torsional dapat dilakukan perbaikan sifat mekanis instrumen dengan modifikasi desain geometri seperti taper, pitch, dan bentuk penampang melintang. Teknik manufaktur instrumen endodontik terkini telah menciptakan file dengan bentuk penampang yang bervariasi (variable cross-section) untuk meningkatkan sifat mekanis dan kinerja klinis file. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengevaluasi pengaruh desain geometri berupa taper dan pitch terhadap resistensi kegagalan torsional pada file endodontik dengan desain variable cross-section menggunakan finite element analysis.

File endodontik One Curve (Micro Mega) ukuran 25.06 dipindai menggunakan micro computed tomography scanner untuk mendapatkan model tiga dimensi kemudian dilakukan rekonstruksi dan modifikasi pitch dan taper menggunakan software Autodesk Inventor Proffesional 2018.  Modifikasi file dilakukan berdasarkan ukuran taper (4%, 6%, dan 8%), serta berdasarkan pitch dengan jumlah threads tetap, dikurangi 3, dan ditambah 3. Semua kelompok dilakukan simulasi beban torsional menggunakan software ANSYS 2020 R2 dengan mengunci file 4 mm dari ujung kemudian diberikan beban torsional sebesar 2,5 N.mm untuk melihat tegangan yang diterima. Hasil data simulasi kemudian dilakukan analisis statistik menggunakan SPSS.

Hasil analisis statistik menunjukkan adanya pengaruh taper, pitch, dan interaksi antar variabel terhadap resistensi kegagalan torsional. Desain file dengan taper 8% memiliki tegangan yang lebih kecil dibanding taper 6?n 4%, desain file dengan jumlah threads ditambah 3 memiliki tegangan yang lebih kecil dibanding jumlah threads tetap dan dikurangi 3. Desain file dengan kombinasi taper 8?n jumlah threads ditambah 3 memiliki nilai tegangan yang paling kecil. Kesimpulan pada penelitian ini adalah desain file dengan taper yang paling besar dan pitch yang pendek (jumlah threads paling banyak) memiliki resistensi kegagalan torsional yang paling tinggi.

 

Kata kunci: taper, pitch, tegangan, kegagalan torsional, variable cross-section

THE EFFECT OF TAPER AND PITCH OF NICKEL TITANIUM

CONTINOUS ROTARY ENDODONTIC FILE WITH

VARIABLE CROSS-SECTION DESIGN ON

TORSIONAL FAILURE RESISTANCE

(in silico study)

 

ABSTRACT

 

Endodontic instruments fracture caused by torsional failure occurs when the tip of instrument locked in a canal while the shaft continues to rotate. To optimize torsional failure resistance, it is possible to improve the mechanical properties of the instrument by modifying the geometry design such as taper, pitch, and cross-sectional shape. The last endodontic instruments manufacturing techniques have created files with variable cross-section design to improve their mechanical properties and clinical performance. The aim of this study was to evaluate the effect of geometric design such as taper and pitch on torsional failure resistance of the endodontic file instrument with variable cross-section design using finite element analysis.

The One Curve (Micro Mega) endodontic file size 25.06 was scanned using a micro computed tomography scanner to obtain three-dimensional model then reconstructed and modified the taper and pitch using Autodesk Inventor Professional 2018 software. The file was modified based on the taper size (4%, 6%, and 8%) and pitch with a number of threads was fixed, minus 3, and plus 3. All groups were subjected to torsional load simulation using ANSYS 2020 R2 software by fixed the file 4 mm from the tip and then given a 2.5 N.mm torsional load to evaluate the stress. The data results then performed statistical analysis using SPSS.

The results of the statistical analysis show the effect of taper, pitch, and interactions between variables on torsional resistance. The file design with 8% taper size has a lower stress than the 6% and 4% taper size, the file design with plus 3 threads number has a lower stress than fixed and minus 3 threads number. The file design with a combination 8% taper size and plus 3 threads number has the lowest stress. The conclusion of this study shows that the file design with the largest taper and lowest pitch (increase number of threads) has the highest torsional failure resistance.

 

Keywords: taper, pitch, stress, torsional failure, variable cross-section

Kata Kunci : taper, pitch, tegangan, kegagalan torsional, variable cross-section