La propriété de superélasticité des alliages à mémoire de forme (AMF) fait qu'ils sont en mesure de récupérer intégralement leur forme initiale après une grande déformation (jusqu'à 8%), après arrêt des contraintes mécaniques [2]

Depuis une vingtaine d'années, cette propriété est utilisée en endodontie. Cette dernière est la discipline de l'odontologie qui concerne la prévention, le diagnostic et le traitement des maladies de la pulpe et des manifestations radiculaires associées. Le traitement endodontique peut se résumer en trois grandes étapes, qui sont l'aménagement des voies d'accès aux canaux radiculaires, leur préparation mécanique et chimique et enfin leur obturation ou remplissage. Aujourd'hui, la préparation canalaire est de plus en plus réalisée avec des instruments en NiTi (Nickel-Titane) utilisés de façon mécanisée. Ces instruments en NiTi sont sans cesse améliorés. On peut ainsi observer des modifications au niveau de leurs géométries, des alliages utilisés, des traitements thermomécaniques qu'ils ont subis au cours de leur fabrication mais aussi au niveau de leurs conditions d'utilisation. Ces changements visent à rendre les instruments endodontiques plus ergonomiques et plus fiables dans leur utilisation, notamment en réduisant leur tendance à la fracture. La comparaison des différents outils disponibles sur le marché n'est pas une chose aisée. Nous présentons une étude expérimentale sur plusieurs instruments endodontiques de même diamètre et conicité (25 centièmes de mm et 6%). Nous avons comparé deux instruments que l'on utilise dans une séquence de plusieurs instruments de préparation canalaire : le Protaper Next® (X2) de Dentsply et le Race® 25-6 % de FKG et un instrument unique de préparation: le F6 Skytaper® de Komet. Les températures de transition, et par conséquent la phase du matériau à températures ambiante et buccale, ont été précisées à l'aide de tests de DSC (Differential Scanning Calorimetry). Cela a permis de montrer des différences significatives au niveau des matériaux utilisés pour ces instruments. Ainsi, le ProTaper Next® est un outil en alliage de type M-Wire qui contient de la R-phase à température ambiante, alors que le F6 SkyTaper® et Race® se trouvent en phase austénitique à température ambiante. Cela aura des conséquences sur le comportement mécanique des instruments [3]

Nous avons également utilisé des essais de micro-indentation pour étudier l'état de l'hétérogénéité du matériau de chaque instrument et voir éventuellement l'impact du procédé. Ces essais peuvent également servir dans une démarche d'identification inverse des paramètres d'un modèle de comportement.

Puis à l'aide d'une machine de flexion rotative que nous avons développée, nous avons effectué des tests de flexion et des essais de flexion rotative pour étudier les comportements statiques et en fatigue des instruments. Ces essais ont permis de mettre en évidence des différences de tenue en fatigue entre les instruments, retrouvées dans la littérature [1], qui peuvent constituer l'un des critères de choix du clinicien.

L'étude des faciès de rupture permettra de déterminer la zone d'amorçage et le mécanisme de rupture des instruments.

Cette étude peut servir de base expérimentale pour valider (ou non) des modèles éléments finis de prédiction de la durée de vie en fatigue des instruments.

[1] AMINSOBHANI M, et. al. Comparison of Cyclic Fatigue Resistance of Five Nickel Titanium Rotary File Systems with Different Manufacturing Techniques. J Dent (Tehran). 2015 Sep;12(9):636-46.

 [2] OTSUKA K, et. al. Shape Memory Materials. 2nd edition Cambridge, England: Cambridge University Press (1999)

 [3]PEREIRA ES, et. al. Mechanical behavior of M-Wire and conventional NiTi wire used to manufacture rotary endodontic instruments. Dent Mater, 2013;29(12):e318-24