Motorgetriebene Instrumente aus Nickel-Titan (NiTi) setzen heute den Standard bei der Wurzelkanalaufbereitung. Allerdings bestehen deutliche Materialunterschiede zwischen den verwendeten NiTi-Legierungen der Hersteller. Besondere Entwicklungen in der Nickel-Titan-Metallurgie für die Endodontie sind seit Jahrzehnten durch Dentsply Maillefer vorangetrieben worden. Nachfolgend werden wichtige Stadien dieser Werkstoffentwicklung und deren Bedeutung für eine sichere Wurzelkanalaufbereitung vorgestellt. Den Höhepunkt heutiger Mehr-Feilen-Systeme bildet das ab Mai verfügbare Protaper Gold, dessen NiTi-Legierung nochmals verbesserte Eigenschaften garantiert.
Maschinelle Aufbereitungsfeilen müssen hinsichtlich Formgebung und Materialzusammensetzung extremen Anforderungen genügen: Eine dauerhaft hohe Schneidleistung sowie ein flexibles Material mit großer Ermüdungs- und Bruchfestigkeit, außerdem ein gering ausgeprägtes Formgedächtnis für eine gute Anpassung selbst an komplexe Kanalanatomien stehen dabei im Fokus. Die Summe dieser Eigenschaften ließ sich zwar noch nicht vollständig im NiTi-Feilenmaterial der ersten Generation integrieren, das ab 1993 als Alternative zu den bis dahin üblichen, spröden und bruchanfälligen Stahllegierungen für Endo-Feilen angeboten wurde; neuere NiTi-Entwicklungen leisten aber wichtige Beiträge zur sicheren Aufbereitung auch schwieriger Wurzelkanalverläufe.
Seit der Einführung von NiTi-Feilen hat insbesondere die metallurgische Forschung große Fortschritte bewirkt: Nach den umfangreichen klinischen Erfahrungen mit Aufbereitungsfeilen aus Standard-Nickel-Titan der ersten Generation zeigte sich, dass neben der Formgebung der Feile auch das NiTi-Material selbst großen Einfluss auf die Instrumentenqualität ausübt.
Ein Schlüssel zum Verständnis der grundlegenden Nickel-Titan-Eigenschaften liegt in seiner Materialbeschaffenheit. So erlaubt es die Mikrostruktur der Feile, je nach Belastung zwischen zwei Kristallphasen zu wechseln. Daraus resultieren letztlich die hohe Ermüdungsbruchfestigkeit, Korrosionsfestigkeit und Biokompatibilität des Standard-Nickel-Titans. Sein niedriger Elastizitätsmodul macht die Feile flexibler und schafft damit die Voraussetzung für eine effektive Präparation und Aufbereitung komplex-gekrümmter Wurzelkanäle.
Bei Körpertemperatur liegt Standard-NiTi in einer Kristallform vor, die seine große Flexibilität bei hoher Festigkeit bedingt. Bei Grenzbelastungen kann es jedoch zu plötzlichen Feilenbrüchen führen. Um diese Gefahr zu minimieren, wurden bei Dentsply Maillefer seit 2006 optimierte NiTi-Legierungen geschaffen. Ihr Herstellungsprozess zielt darauf ab, ein Übergangsstadium zwischen den beiden Kristallphasen zu erzeugen.
Vergütung schon vor Formgebung
Diese von Dentsply Maillefer als "m-wire" bezeichneten, verbesserten NiTi-Legierungen durchlaufen bereits vor der Formgebung der Endo-Feile einen Vergütungsprozess, der aus einem mehrstufigen thermisch-mechanischen Verfahren besteht. So bieten NiTi-Legierungen aus m-wire mehr Ermüdungs- und Bruchfestigkeit bei höherer Flexibilität und zugleich ausgezeichneter Schneidleistung. Und die Nickel-Titan-Forschung bei Dentsply Maillefer schreitet weiter voran: Als aktuelles Verfahren ist dort die patentierte Gold-Technologie realisiert worden. Ähnlich wie bei m-wire handelt es sich dabei um eine nochmals verfeinerte thermisch-mechanische Bearbeitung des NiTi-Ausgangsmaterials. Sie wird im Anschluss an den Formgebungs- und Schleifprozess der Endo-Feile vorgenommen. Dies führt zu einer weiter gesteigerten Flexibilität sowie mehr Widerstand gegenüber zyklischer Ermüdung.
Reduziertes Formgedächtnis
Bewährt hat sich die Gold-Technologie bereits seit 2015 beim Ein-Feilen-System Waveone Gold. Um auch dem auf das Mehr-Feilen-System Protaper Universal vertrauenden Zahnarzt die optimierten Gold-Materialeigenschaften bieten zu können, ist jetzt Protaper Gold verfügbar. Damit lassen sich selbst stark gekrümmte Wurzelkanäle sicher aufbereiten. Durch ihr spezielles NiTi-Herstellungsverfahren verfügen die Protaper-Gold-Feilen über eine gesteigerte Schneidleistung und ein reduziertes Formgedächtnis, sodass sie sich bereits vor der Behandlung gezielt in die richtige Form biegen lassen. Umgekehrt nehmen die Feilen im aufbereiteten Wurzelkanal dessen Form an und liefern dem Behandler so zusätzliche Informationen. Die acht verschiedenen Protaper-Gold-Feilen besitzen die jeweils gleiche Geometrie wie die des bewährten Vorgängersystems und erfordern daher kein Umlernen bei der Arbeitsweise. Wie bereits Protaper Universal ist es mit allen handelsüblichen Motoren kompatibel.
Durch die gelungene Synthese aus bewährter Querschnittform und optimiertem Herstellungsverfahren bietet Protaper Gold dem Zahnarzt die von Protaper Universal bekannte Arbeitsweise: Vier Feilen sind für die meisten Aufbereitungssituationen ausreichend und werden bei Bedarf ergänzt durch ein bis drei weitere System-Feilen. Zusätzlich eröffnen sich dem Behandler die Vorzüge der patentierten Gold-Wärmebehandlung in puncto NiTi-Flexibilität und -Belastbarkeit.
