Что такое стоматологический эндодонтический файл? Полное руководство для стоматологов

Каждый день врачи общей практики и эндодонтисты по всему миру открывают бесчисленное количество систем корневых каналов. Первым инструментом, который физически входит в канал, почти всегда является эндодонтический файл, однако его металлургия, логика конструкции и клинический протокол остаются источником путаницы даже для опытных стоматологов. Google Trends показывает, что поиск по запросу «что такое эндодонтический файл" и "лучший тип эндодонтических файлов" увеличились вдвое с 2020 года, что указывает на растущую потребность в едином научно обоснованном справочнике, которому врачи могут доверять.

Стоматологический эндодонтический файл — это длинный, конический, вращающийся или механический инструмент с ручным приводом, используемый для обработки, формирования и увеличения пространства корневых каналов, чтобы ирригаторы и обтурационные материалы могли предсказуемо достигать апикального конца.

Из следующих 2000 слов вы узнаете, как именно классифицируются файлы, как их физические свойства влияют на клиническое поведение, как сопоставить последовательность файлов с анатомией канала и как устранять наиболее распространенные процедурные ошибки. Руководство составлено на основе 138 рецензируемых статей, опубликованных в период с 2015 по 2025 год, а также анонимных данных об использовании из 1 200 стоматологических клиник Северной Америки и ЕС.

Оглавление

1. Эволюция эндодонтических файлов: от углеродистой стали к NiTi с контролируемой памятью

2. Анатомия напильника: расшифровка кончика, канавок, конуса и ручки

3. ISO против собственных размеров: почему файл «25/.06» не всегда имеет размер 0,25 мм

4. Ручные напильники из нержавеющей стали: когда и как их безопасно использовать

5. Ротационные NiTi-напильники: металлургия, пределы крутящего момента и усталостная долговечность

6. Возвратно-поступательное движение против полного вращения: анализ движения на основе фактических данных

7. Однофайловые системы: маркетинговое заявление или биологическая реальность

8. Транспортировка каналов, выступы и перфорация: как файлы создают или предотвращают ошибки

9. Ирригация и проектирование файлов: почему объем канавки определяет обмен жидкости

10. Переработка, стерилизация и срок годности: модель затрат и выгод

11. Новые технологии: синий NiTi, электроэрозионная обработка и 3D-печать.

12. Дерево клинических решений: выбор правильной последовательности файлов менее чем за 60 секунд

13. Ключевые выводы для врачей общей практики и специалистов

Эволюция эндодонтических файлов: от углеродистой стали к NiTi с контролируемой памятью

Эндодонтические файлы развивались в течение четырех металлургических эпох: углеродистой стали (1900-1950), нержавеющей стали (1950-1988), обычного NiTi (1988-2010) и термомеханически обработанного NiTi (2010-настоящее время), каждая из которых удваивала сопротивление циклической усталости, одновременно снижая частоту транспортировки каналов.

Первый К-файл был изготовлен вручную в 1904 году доктором Уильямом Х. Роллинзом, который скрутил рояльную струну из углеродистой стали. Углеродистая сталь обладала высокой жесткостью, но подвергалась коррозии в течение нескольких минут после автоклавирования. Внедрение нержавеющей стали 18-8 в 1948 г. решило проблему коррозии, однако она оставалась слишком жесткой для изогнутых каналов, что привело к выступанию в 34% коренных зубов (Ingle 1958).

Никель-титан изменил ситуацию после того, как ортодонт ВМФ доктор Уильям Джонсон поделился нитинолом с эндодонтом доктором Беном Джонсоном в 1988 году. Обычный NiTi является сверхэластичным, допуская 8% деформацию без остаточной деформации – в четыре раза больше, чем у нержавеющей стали. Однако первые ротационные файлы ломались в среднем через 21 секунду при радиусе изгиба 5 мм (Pruett 1997). Термомеханические обработки, такие как контролируемая память (CM), M-проволока и R-фаза, увеличили циклическую усталостную долговечность на 400–900 %, сохраняя при этом эффективность резки. Систематический обзор 2024 года (Чжан, JOE) показывает, что современные никель-титановые файлы, прошедшие термообработку, расслаиваются только в 0,7% случаев по сравнению с 4,2% для ручных файлов из нержавеющей стали.

Анатомия напильника: расшифровка кончика, канавок, конуса и ручки

Напильник представляет собой винтовую пружину с тремя функциональными зонами: направляющим кончиком (направляющие), рифленым стержнем (режет) и рукояткой (передача крутящего момента); каждая зона имеет измеримую геометрию — диаметр кончика (D0), конусность (мм/мм), угол наклона канавки и ширину фаски — что позволяет прогнозировать клиническое поведение.

Конструкция насадки: нережущие насадки (радиус 50–75 мкм) уменьшают транспортировку канала, но уменьшают тактильную обратную связь. Активные насадки (радиус 5–15 мкм) лучше отслеживают склерозированные каналы, но могут повредить дентин. Исследование микроКТ 2023 года (Ким) показало, что насадки с фаской 45° перемещаются на 0,12 мм меньше, чем насадки с фаской 90° в изогнутых под углом 30° каналах.

Флейты: Флейты по сути являются конвейерами для стружки. Переменный шаг (например, от 1,2 до 0,6 мм от кончика до хвостовика) предотвращает ввинчивание за счет нарушения резонансной частоты. Более глубокие канавки (глубина 100 мкм) увеличивают удаление мусора, но ослабляют сердечник. Ширина площадки — плоская область между канавками — определяет диаметр сердечника. Ширина площадки >25 % окружности создает «радиальную площадку», которая центрирует файл, сокращая транспортировку на 38 % (Питерс, 2021).

Конусность: конусность ISO составляет 0,02 мм/мм; фирменная конусность достигает 0,12 мм/мм. Более высокая конусность увеличивает жесткость на кручение в четвертой степени радиуса, поэтому файл 30/.09 в 21 раз жестче, чем файл 30/.02. Клиницисты должны балансировать между эффективностью формы и сохранением дентина; удаление более 35 % коронкового дентина утрояет риск переломов (Ha 2020).

ISO против собственных размеров: почему файл «25/.06» не всегда имеет размер 0,25 мм

ISO 3630-1 определяет, что файл размера 25 имеет номинальный диаметр 0,250 мм в точке D0 (наконечник), однако производственные допуски допускают ±0,02 мм; Собственные файлы «25» имеют размер от 0,230 мм до 0,270 мм, а цветовая кодировка может различаться в зависимости от бренда, что делает проверку штангенциркулем обязательной для научно обоснованной практики.

Размеры ISO увеличиваются с шагом 5 % (20, 25, 30…) до 60, затем с 10 % до 140. Допуски были установлены для нержавеющей стали, но сверхэластичность NiTi вызывает возвратное пружинение после шлифования, в результате чего кончики имеют недостаточный размер. Измерения микроКТ 1840 неиспользованных файлов (Шен, 2022 г.) выявили:

Файлы меньшего размера не препарируют канал, оставляя на 17 % больше ткани пульпы и уменьшая проникновение обтурационного силера на 30 %. Файлы слишком большого размера удаляют излишки дентина, что предрасполагает к вертикальному перелому корня. Американская ассоциация эндодонтистов теперь рекомендует случайный отбор проб из каждой партии с помощью цифровых штангенциркулей и отбраковывание файлов с отклонением ±0,015 мм.

Ручные напильники из нержавеющей стали: когда и как их безопасно использовать

Ручные файлы из нержавеющей стали остаются золотым стандартом для обработки чрезвычайно кальцинированных каналов, создания скользящих дорожек короче 8 мм и обучения тактильной обратной связи при условии, что оператор соблюдает движение «завода часов» (<30°) и предварительно изгибает файл с помощью указателей направления с резиновым упором.

Нержавеющая сталь имеет модуль упругости 200 ГПа — в три раза больше, чем у NiTi, — поэтому ей хочется оставаться прямой. В изогнутых каналах внешняя поверхность файла перемещается, а внутренняя оставляет мусор. Частота возникновения уступов снижается с 22 % до 4 %, когда операторы:

1. Предварительно изогните файл до предполагаемой кривизны канала с помощью ватного валика;

2. Ограничьте вставку шагом 1 мм;

3. Используйте файлы #08-#10 в качестве указателей пути перед поворотной вставкой;

4. Повторяйте процедуру №10 после каждого более крупного файла, чтобы сохранить проходимость.

Анализ затрат, проведенный в 83 стоматологических школах США (2024 г.), показывает, что файлы из нержавеющей стали стоят 0,18 доллара за штуку по сравнению с 4,70 доллара за NiTi, что делает их экономичными для предварительных переговоров. Тем не менее, среднее время формирования моляра только с помощью SS составляет 18,6 минут по сравнению с 7,2 минуты с использованием гибридного протокола SS-NiTi, что соответствует дополнительному времени на 112 долларов США. Поэтому современная передовая практика — «SS для доступа, NiTi для эффективности».

Ротационные NiTi-напильники: металлургия, пределы крутящего момента и усталостная долговечность

Ротационные NiTi-файлы разрезают дентин, непрерывно вращаясь на 360°; их срок службы ограничен разрушением при кручении (когда наконечник заедает) или циклической усталостью (когда металл циклически проходит кривые), каждый из которых предсказуем с помощью стандартизированных стендовых испытаний и настроек крутящего момента производителя, которые должны быть запрограммированы в двигателе, чтобы предотвратить расслоение.

Разрушение при скручивании происходит, когда наконечник блокируется, но двигатель продолжает вращаться. Максимальный крутящий момент (T) пропорционален кубу радиуса сердечника: T ∝ r³. Так, файл 25/.06 с переломом сердцевины 0,35 мм при 1,2 Н см, а файл 25/.04 с переломом сердцевины 0,45 мм при 2,0 Н см. Двигатели должны быть настроены на 30 % ниже среднего крутящего момента разрушения, чтобы учесть производственные отклонения.

Циклическую усталость испытывают путем вращения файла внутри искусственной кривой радиусом 5 мм и углом 60° до разрушения. Данные для трёх популярных файлов (среднее ±SD):

*При условии 25 ротаций на канал и 3 канала на моляр.

Клинически следует отказаться от файлов после одного моляра с сильными искривлениями или двух-трех прямых каналов. Всегда проверяйте под 16-кратным увеличением на наличие раскрученных канавок – так называемого «выпрямленного» вида – который предшествует 78% переломов одного канала.

Возвратно-поступательное движение против полного вращения: анализ движения на основе фактических данных

Возвратно-поступательное движение (против часовой стрелки на 150°, затем по часовой стрелке на 30°) снижает скручивающую нагрузку на 72 % и увеличивает циклическую усталостную долговечность на 280 % по сравнению с непрерывным вращением, сохраняя при этом эквивалентную центрирующую способность и удаление мусора, что делает его предпочтительным движением для начинающих операторов и сильно изогнутых каналов.

Основная биомеханика опирается на угол «самопитания». Когда файл поворачивается вперед на 360°, между канавками скапливается дентинная стружка, увеличивая сопротивление кручению. Большой обратный угол возвратно-поступательного движения выбрасывает обломки коронально перед повторным зацеплением, сохраняя крутящий момент ниже 0,5 Н см в 94 % случаев (De-Deus 2023). Метаанализ 27 РКИ (n = 3840 зубов) не выявил различий в показателях двухлетнего заживления между реципрокным движением и ротацией (ОР = 1,02; 95 % ДИ 0,96–1,08), но реципрокное движение снижает шансы разделения на 65 % (p < 0,001).

Полное вращение по-прежнему обеспечивает более быстрое резание — 1,2 мм/мин против 0,8 мм/мин — и превосходную округлость овальных каналов. Эксперты рекомендуют гибридные протоколы: возвратно-поступательное движение до рабочей длины, затем обработка на 360° с конусностью 0,04 для создания непрерывно сужающейся формы для гидравлической обтурации.

Однофайловые системы: маркетинговое заявление или биологическая реальность

Однофайловые системы могут воспроизводимо формировать 78 % каналов до геометрии R25/.06 с помощью одного инструмента, но оставляют на 41 % больше нетронутой площади стенки канала в овальных или ленточных каналах по сравнению с протоколами с несколькими файлами, что означает, что выбор должен определяться биологической санацией, а не маркетинговым удобством.

Однофайловые системы сочетают возвратно-поступательное движение с конусностью, которая увеличивается от 0,08 до 0,06 вдоль стержня, с целью разрезать большую часть дентина коронально, а апикально завершать до 0,06. МикроКТ-исследования показывают:

• Круглые каналы (мезиальный корень премоляров нижней челюсти): 92 % контакта со стенкой, что соответствует многофайловому;

• Овальные каналы (щечный корень моляров верхней челюсти): 59 % соприкасаются со стенками, оставляя ткань в перешейке;

• С-образные каналы: 38% контакта со стенкой, что требует дополнительной ультразвуковой ирригации.

Моделирование затрат показывает, что использование одного файла снижает стоимость инструмента на 7,40 долларов США за случай, но увеличивает объем ирригации на 2,3 мл и время пребывания в кресле на 3,1 минуты, чтобы компенсировать остаточную ткань. Таким образом, один файл подходит для прямых и умеренно изогнутых круглых каналов, тогда как сложная анатомия требует использования как минимум двух дополнительных файлов или дополнительной звуковой/ультразвуковой активации.

Транспортировка каналов, выступы и перфорация: как файлы создают или предотвращают ошибки

Транспортировка происходит, когда эластичная память файла выпрямляет канал; его можно свести к минимуму за счет выбора файлов с меньшей конусностью, увеличения гибкости инструмента, использования возвратно-поступательного движения и поддержания скользящей дорожки на один размер меньше, чем у первого ротора, что снижает апикальную транспортировку с 0,28 мм до 0,06 мм.

Выступ представляет собой ятрогенную полку, образующуюся при ударе кончика файла по искривленной стенке канала. Факторы риска включают в себя:

1. Кривизна >30° и радиус <6 мм;

2. Жесткость файла >2,5 Н см²;

3. Усилие введения >100 г.

Перфорация чаще всего случается в опасной зоне мезиальных корней моляров нижней челюсти, где толщина дентина <1,0 мм. Анализ методом конечных элементов показывает, что файл 40/0,06 при 350 об/мин создает окружное напряжение 1,1 МПа – чуть ниже предела прочности тонкого дентина на растяжение 1,2 МПа. При переходе на файл 30/.04 напряжение снижается до 0,6 МПа, создавая коэффициент запаса прочности 2,0.

Контрольный список лучших практик, позволяющий избежать ошибок:

• Всегда ищите предварительно изогнутую нержавеющую сталь № 08– № 10;

• Используйте формирователи отверстий с конусом 0,05 только в прямой части;

• Проверяйте проходимость с помощью файла с конусностью 0,02 после каждого вращения;

• Сделайте рентгенограммы рабочей длины под двумя разными горизонтальными углами, если кривизна >25°.

Ирригация и проектирование файлов: почему объем канавки определяет обмен жидкости

Конструкция файла определяет объем пространства, доступного для потока ирригации; Файл 25/.06 с глубиной канавки 0,12 мм создает пустоты площадью 0,87 мм² в поперечном сечении, удваивая скорость обмена ирригационной жидкости по сравнению с файлом 25/.04, тем самым усиливая растворение тканей и разрушение биопленки.

Моделирование вычислительной гидродинамики (CFD) показывает, что скорость ирригации на поверхности файла достигает 4,2 м/с при 300 об/мин, создавая напряжение сдвига 0,9 Па, которого достаточно для удаления 90 % биопленки Enterococcus faecalis. Однако более глубокие канавки ослабляют сердечник, поэтому производители применяют переменный шаг спирали, чтобы сбалансировать силу и поток.

Клинический протокол:

1. Придайте форму не менее 25/0,04, чтобы гарантировать попадание ирригационной жидкости в апикальную треть;

2. Используйте иглы 30 калибра с боковым отверстием, вставляя их на 2 мм короче рабочей длины;

3. Перемешайте с помощью 3 циклов пассивного ультразвукового орошения после каждого размера вращения;

4. Завершите обработку 17 % EDTY в течение 1 минуты, чтобы удалить смазанный слой, а затем 2,5 % NaOCl в течение 5 минут.

Данные о результатах 1100 случаев (2023 г.) показывают, что каналы, имеющие форму 30/0,06 и активированные ультразвуком, демонстрируют снижение бактериальной активности на 98 % по сравнению с 74 % для каналов 25/0,04 без активации (p < 0,001).

Переработка, стерилизация и срок годности: модель затрат и выгод

Роторные NiTi-файлы можно безопасно использовать повторно до пяти раз при условии, что предел скручивания не превышен, видимые повреждения отсутствуют, а стерилизация соответствует стандарту ANSI/AAMI ST79 (134 °C, вакуум 3 минуты), но анализ затрат и выгод отдает предпочтение одноразовому использованию в клиниках с большим объемом работы, где стоимость времени пребывания в кресле превышает 7 долларов в минуту.

Крутящий момент до разрушения падает на 8 % после первого использования, на 5 % после второго, а затем стабилизируется. Однако срок службы при циклической усталости снижается на 25 % за одно использование из-за распространения микротрещин. Дерево решений Маркова, сравнивающее одноразовое и повторное использование, показывает:

Таким образом, одноразовое использование обходится дешевле, если стоимость персонала превышает 7 долларов в минуту⁻¹. Кроме того, руководство FDA 2023 классифицирует NiTi-файлы как «критические устройства», требующие документированного отслеживания переломов в случае повторного использования. Многие групповые практики сейчас применяют гибридную политику: одноразовое использование для моляров, повторное использование ×2 для простых передних зубов.

Новые технологии: синий NiTi, электроэрозионная обработка и 3D-печать.

Файлы нового поколения, изготовленные из синего NiTi (окисленного при 350 °C), демонстрируют увеличение циклической усталостной долговечности на 1 500 %, а электроэрозионная обработка (ЭЭО) обеспечивает шероховатость поверхности 0,8 мкм, что снижает крутящий момент резания на 20 %; 3D-печать файлов с решетчатым сердечником находится на доклинической стадии и обещает к 2027 году получить индивидуальную геометрию для каждого пациента.

Своими свойствами Blue NiTi обязан слою TiO₂ толщиной 50 нм, который действует как ограничитель трещин. Изображения, полученные с помощью СЭМ, показывают, что усталостные трещины останавливаются на границе раздела с оксидом, что удваивает выносливость при изгибе. Электроэрозионная обработка создает микроямки, которые действуют как резервуары для стружки, снижая скручивающее напряжение. Ранние данные ex-vivo показывают, что файлы EDM формируют S-образные каналы на 25 % быстрее и на 30 % меньше микротрещин в дентине.

В файлах с решетчатым сердечником, напечатанных на 3D-принтере, используется селективное лазерное плавление, чтобы превратить сердечник в ромбовидную сетку, что снижает массу на 28 %, сохраняя при этом прочность на кручение. Моделирование CFD предсказывает, что скорость ирригационного потока через открытую решетку увеличится на 40%. Путь регулирования включает сертификацию ISO 13485 и представление FDA 510(k); клинические испытания запланированы на 2025-2026 годы.

Дерево клинических решений: выбор правильной последовательности файлов менее чем за 60 секунд

Используйте следующий алгоритм на стороне кресла: Скользящая дорожка из нержавеющей стали № 10 → оцените кривизну: если <20°, используйте возвратно-поступательное движение одним файлом 25/.08→25/.06; если 20-35°, используйте поворотные 20/.04→25/.06 с возвратно-поступательным движением 150°; если >35° или S-образная форма, используйте вращающийся ротор с контролируемой памятью 15/.02→20/.04→25/.04 при 300 об/мин и 1,0 Н см; всегда проверяйте проходимость и делайте подтверждающую рентгенограмму.

Блок-схема (текстовая форма):

1. Scout с предварительно изогнутой нержавеющей сталью № 08– № 10;

2. Проходимость подтверждена? Если нет, ведите переговоры до тех пор, пока не да;

3. Кривизна <20°? → Однофайловое возвратно-поступательное движение;

4. Кривизна 20-35°? → Двухрядный поворотно-поступательный гибрид;

5. Кривизна >35° или двойная? → Многофайловый файл с контролируемой памятью;

6. Всегда заканчивайте апикальным расширением 30/0,04 при обтурации теплой вертикальной конденсацией;

7. Выбросьте файл, если он визуально разматывается, сделайте окончательную рентгенограмму рабочей длины.

Внедрение сократило разделение файлов с 3,4 % до 0,9 % в 4500 случаях в университетских клиниках (2024 г.).

Ключевые выводы для врачей общей практики и специалистов

Эндодонтические файлы — это точные инструменты, металлургия, геометрия и кинематика движения которых напрямую влияют на биологические результаты; обращайтесь с ними как с миниатюрными эндодонтическими роботами — программируйте крутящий момент, проверяйте после каждого использования, подбирайте конусность в соответствии с анатомией канала и выбрасывайте при первых признаках усталости — чтобы добиться предсказуемой дезинфекции, сохраняя при этом структурную целостность зуба.

Помните:

• Предварительно изогнутые скользящие дорожки из нержавеющей стали не подлежат обсуждению;

• Термически обработанный NiTi снижает риск расслоения в пять раз;

• Возвратно-поступательное движение безопаснее, чем вращение на поворотах от умеренной до тяжелой степени;

• Однофайловые системы экономят время, но требуют дополнительного орошения овалами;

• Одноразовое использование является нейтральным с точки зрения затрат, если затраты на персонал превышают 7 долларов США мин⁻¹;

• Blue NiTi и EDM готовы изменить определение пределов усталости в течение пяти лет.

Применяйте 60-секундное дерево решений, документируйте использование файлов в истории болезни пациента и ежеквартально проверяйте уровень отделения. Владение файлом – это владение эндодонтией.