往復運動鎳鈦銼根管預備成形能力的體外研究

邵彤菲　侯曉玫　侯本祥

[摘要] 目的 比較4種機用鎳鈦器械預備樹脂模擬彎曲根管的成形能力，為臨床應用提供實驗依據。方法 40個單彎樹脂模擬根管隨機分為4組，每組10個，分別使用Reciproc（組1）、WaveOne（組2）、Mtwo（組3）和ProTaper（組4）進行根管預備，記錄4組的預備時間，測量預備后根管的工作長度；使用掃描儀獲取4組預備前后的根管圖像，使用Photoshop和 Image J軟件進行圖像重疊并測量預備后根管彎曲角度的變化值，從距根尖孔1 mm開始，每隔1 mm測量根管內外側壁樹脂去除量，共10個測量點，計算中心定位能力。使用單因素方差分析、Kruskal-Wallis檢驗和SNK檢驗進行統計學分析，檢驗水準為雙側α=0.05。結果 組2預備時間最短，為（53.7±6.7）s，組1、組3和組4分別為（86.9±8.1）、（112.2±8.2）、（177.9±11.2）s，4組間差異有統計學意義（P<0.05）。4種器械預備前后根管工作長度變化的差異無統計學意義（P>0.05）。組1、組2、組3、組4根管彎曲角度變化值分別為（2.671±0.637）° 、（2.667±0.450）°、（3.664±0.870）°、（3.797±0.601）°，組1和組2的變化值顯著小于組3和組4（P<0.05）。在距根尖孔3 mm位點，組1的偏移程度為（-0.016±0.094） mm，顯著小于其余3組（P<0.05）；在距根尖孔4 mm和5 mm處，組2的偏移程度分別為（-0.080±0.104） mm和（-0.312±0.088） mm，顯著小于組1 [（-0.243±0.099） mm和（-0.404± 0.064） mm，P<0.05]。結論 Reciproc和WaveOne可快速有效地預備根管，且可較好地保持樹脂彎曲根管的原始形態；Reciproc在根尖區具有較好的中心定位能力，WaveOne在根管彎曲中段部分具有較好的中心定位能力。

[關鍵詞] 往復運動； 單支銼； 根管預備； 成形能力

[中圖分類號] R 781.05 [文獻標志碼] A [doi] 10.7518/hxkq.2014.06.018

機用鎳鈦旋轉系統因根管預備速度快[1]，根管偏移程度和工作長度喪失小[2]，碎屑推出根尖孔少[3]等優點，近年來廣泛應用于臨床，而如何處理及預防器械分離仍是目前業界研究的熱點[4]。2011年，兩款以往復運動形式進行根管預備的單支鎳鈦銼系統面市。往復運動鎳鈦銼是以逆時針和順時針交替的形式進行根管預備，可提高銼的抗周期疲勞性，降低器械分離風險[5]；同時，由于實現了以單支銼完成根管預備，因此根管預備時間顯著縮短[6]。目前，往復運動鎳鈦銼根管預備成形能力的研究報告極少。本實驗以Reciproc（VDW公司，德國）和WaveOne（Dentsply Maillefer公司，瑞士）往復運動鎳鈦銼為研究對象，通過體外研究觀察其根管預備成形能力，以期為臨床應用提供依據。

1 材料和方法

1.1 實驗分組

40個單彎樹脂模擬根管（Dentsply Maillefer公司，瑞士），根尖孔直徑0.15 mm，錐度0.02，全長17 mm，彎曲角度約為40°（Schneider法[7]）。40個樹脂根管編為1～40號，采用隨機數字表法隨機分為4組（n=10）。組1使用Reciproc R25（25號/0.08錐度）進行根管預備，組2、組3、組4分別使用Wave-One Primary（25號/0.08變錐度）、Mtwo（VDW公司，德國）和ProTaper（Dentsply Maillefer公司，瑞士）進行根管預備。

1.2 實驗方法

1.2.1 預備前圖像采集 將樹脂根管標“十”字定位標記，15號K銼疏通模擬根管，27號注射器針頭配合注射器以2 mL蒸餾水沖洗，自然干燥后在樹脂根管內灌注黑色墨水，使用掃描儀（Uniscan c1880型，北京清華紫光公司）逐個掃描（分辨率1 200 dpi），所有樣本位于掃描區域的同一位置。掃描得到的圖像以JPEG格式儲存。完成圖像采集后，用蒸餾水沖洗根管內黑色墨水至無色透明。

1.2.2 根管預備 使用自制固定裝置固定樹脂根管，所有器械使用6∶1減速反角度手機（Sirona公司，德國）配合VDW. gold扭矩控制電機（VDW公司，德國）進行根管預備，預備步驟遵照廠家說明進行。預備過程中，使用器械蘸取乙二胺四乙酸凝膠RC-Prep （Stone Pharmaceuticals公司，美國）進入根管，完成一次預備后，用75%乙醇棉球擦拭器械，27號注射器針頭配合注射器以2 mL蒸餾水沖洗根管。所有鎳鈦器械預備5個模擬根管后棄用。同一操作者完成所有根管預備步驟。

具體的根管預備方法如下。組1（Reciproc預備組）：電機調至“RECIPROC ALL”模式；Reciproc R25進入根管，遇阻力即向上提拉，緩慢上下提拉3次后擦拭器械，沖洗根管；器械再次進入根管，重復以上步驟，直至到達工作長度，完成根管預備。組2（WaveOne預備組）：電機調至“WAVEONE ALL”模式；WaveOne Primary進入根管，遇阻力即向上提拉，每次預備3～4 s后擦拭器械，沖洗根管，再次進入根管，重復以上步驟，直至到達工作長度，完成根管預備。組3（Mtwo預備組）：遵照廠家使用建議，電機轉速設為280 r·min-1，10號/0.04錐度、15號/0.05錐度、20號/0.06錐度、25號/0.06錐度銼的扭矩分別設定為1.2、1.3、2.1及2.3 N·cm；采用全工作長度預備技術進行根管預備。組4（ProTaper預備組）：遵照廠家使用建議，電機轉速設為250 r·min-1，S1、S2、F1、F2扭矩分別設為3.0、1.0、1.5以及

2.0 N·cm；采用根向預備技術進行根管預備。

1.2.3 預備后圖像采集 預備后的根管內灌注紅色墨水，用掃描儀在相同位置掃描，采集預備后根管形態的圖像。

1.3 評價指標

1.3.1 根管預備時間 采用計時器記錄每支鎳鈦銼自進入至退出根管的時間，不包括沖洗和更換器械的時間。

1.3.2 根管預備后工作長度的變化值 根管預備后，樹脂根管內插入25號/0.02錐度K銼，口腔科手術顯微鏡（Leica F40型，Leica公司，德國）放大10倍視野下觀察并調整K銼至其尖端與模擬根管根尖孔平齊，以模擬根管口平面為標志點，氰基丙烯酸鹽乙酯（廣東愛必達膠粘劑有限公司）固定止動片，將K銼取出并恢復原直線形，顯微鏡放大10倍視野下使用數顯卡尺（蘇制02050123-1，無錫錫工量具有限公司）測量預備后根管的工作長度，精確至0.001 mm，每個樣本測量3次，取平均值，記錄為WL2。原始根管長度（17 mm）減去WL2，為根管預備后工作長度變化值。

1.3.3 根管預備后彎曲角度的變化值 根據Schneider法[7]，使用Image J2x軟件（National Institutes of Health公司，美國）測量根管預備前后根管的彎曲角度，每個樣本測量3次，取平均值，分別記錄為α1和α2。根管預備后彎曲角度變化值α=α1-α2。

1.3.4 鎳鈦器械的中心定位能力 以標記的“十”字為定位標準，使用Adobe photoshop CS 8.01（Adobe system Inc. San Jose公司，美國）軟件將同一根管預備前后的圖像重疊，距根尖孔1 mm處為第一個觀測點，在根管長軸方向每隔1 mm取一個觀測點，共10個觀測點，Image J2x軟件測量根管內、外側壁樹脂去除量。各觀測點彎曲外側樹脂去除量減去內側樹脂去除量之差，即為器械的中心定位能力。若該數值為正，表明根管預備后在此位點向彎曲外側偏移；若數值為負，表明向彎曲內側偏移；數值越接近0，表明中心定位能力越好。

1.4 統計學分析

采用SPSS 17.0軟件，采用單因素方差分析、SNK檢驗兩兩比較分析或Kruskal-Wallis分析，檢驗水準為雙側α=0.05。

2 結果

3 討論

透明樹脂模擬根管常用于根管預備成形能力的研究，因其具有統一的形態，避免了體外牙根管個體差異造成的偏倚；此外，通過獲取預備前后的根管形態，可使用圖像處理軟件對預備結果進行測量，直觀地反映根管預備過程中發生的變化。

根管預備的主要目的是成形和有效地清除感染，同時維持根管的原有形態，形成錐度連續并呈漏斗形的根管預備形，以增加根管沖洗效率，并利于嚴密的三維充填[8]。近年來，鎳鈦根管預備器械發展迅速，銼的錐度、尖端角度、橫截面形態、螺距、螺紋以及生產制作工藝不斷變化。銼的形態、材質、運動形式和預備方式的變化，均可能影響其根管預備的成形能力。

2008年，Yared[9]用ProTaper F2單支銼以往復運動形式完成了根管預備。往復運動避免了器械在細小根管內連續旋轉時，隨著銼與根管壁接觸面積的逐漸增大而導致的錐形鎖套作用（taper lock）；同時，往復運動過程中，逆時針轉動時鎳鈦銼的切割刃對牙本質壁產生切割力及深入根管的力量，而順時針運動可緩解其在根管內受到的扭轉應力以及向根管尖端旋入的力量。2011年，兩款以往復運動形式進行根管預備的單支鎳鈦銼Reciproc和WaveOne面市。Reciproc由25號/0.08錐度、40號/0.06錐度和50號/0.05錐度3支銼組成，WaveOne包括21號/0.06恒錐度、25號/0.08變錐度和40號/0.08變錐度3支銼。本研究選擇了Reciproc R25（25號/0.08錐度）和WaveOne Primary銼（25號/0.08變錐度）進行實驗，對照組Mtwo預備至25號/0.06錐度，ProTaper預備至F2。4組鎳鈦銼的終末器械尖端號數相同，便于比較不同鎳鈦系統根管預備的成形能力。

本實驗中，WaveOne和Reciproc預備時間均顯著短于Mtwo和ProTaper，且WaveOne預備時間顯著短于Reciproc，與Park等[6]的結果相似。ProTaper和Mtwo由多支銼分步完成根管預備，而WaveOne和Reciproc以單支銼完成根管預備，切割根管壁的效率明顯提高，預備時間更短。WaveOne尖端橫截面為改良三角形，柄部為凸三角形，具有3個切割刃，根管預備過程中與根管壁接觸面積大，切割效率較高；而Reciproc橫截面為S形，具有2個切割刃，切割效率較低。

本實驗中，Reciproc和WaveOne維持根管彎曲角度的能力優于Mtwo和ProTaper。Yoo等[10]也報告了Reciproc和WaveOne可較好地保持彎曲根管的原始形態。Reciproc和WaveOne均由特殊的鎳鈦合金M-Wire（Dentsply Tulsa Dental Specialties公司，美國）制作而成。M-Wire于2007年研發，在應力負荷條件下經過一系列特殊的高溫和冷卻循環處理，其微觀結構中含有部分固定馬氏體；此外，其回復相變結束溫度為50 ℃左右，在臨床使用（37 ℃）時，其合金內部微觀結構包含馬氏體、固定馬氏體和奧氏體等結構[11]。由于馬氏體彈性模量為28.0 GPa，固定馬氏體的彈性模量為49.0 GPa，奧氏體的彈性模量為75.0 GPa[12]，因此與大多數傳統超彈性鎳鈦合金（37 ℃時為奧氏體結構）相比，M-Wire的彈性更好[13]。這可能是Reciproc和WaveOne可較好地保持根管原有彎曲度的原因。

本實驗中，Reciproc和WaveOne的中心定位能力優于Mtwo和ProTper，原因之一可能與M-Wire優越的彈性有關；另一方面，終末預備器械錐度為0.06的Mtwo使用全工作長度預備技術，由于整支銼均需切割根管壁，銼受到的摩擦力較大，因此當銼的冠方與根管壁接觸切割時，可能會阻礙其尖端和中段向根方繼續深入，而由于鎳鈦合金具有形狀記憶性，從而導致其在距根尖孔3 mm和6 mm處對根管彎曲外側切割較多，偏移程度較大。另外，Mtwo非對稱形態的橫斷面設計，可能導致其預備效果不穩定[14]。

比較兩種往復運動單支銼根管預備的中心定位能力時發現，在距根尖孔3 mm處，Reciproc稍向彎曲內側偏移，偏移程度小于WaveOne。研究[15]表明，銼的彈性與其橫截面面積呈負相關關系。Reciproc的橫截面為S形，面積小于橫截面為改良三角形的WaveOne，因此彈性可能更好，從而能更好地順應根管彎曲，對根尖區進行預備。此結果與Lim等[16]研究結果相似。在距根尖孔4 mm和5 mm處，WaveOne向彎曲內側偏移程度明顯小于Reciproc。研究[14]表明，與橫截面為非對稱形態的銼相比，具有對稱形態橫截面的銼預備彎曲根管時更穩定，這解釋了本實驗結果中為何橫截面為對稱改良三角形的WaveOne在根管彎曲中段部分較橫截面為非對稱S形的Reci-proc的中心定位能力更好。

需要強調的是，由于樹脂的硬度約為牙本質的1/4，可能放大根管預備缺陷[17]，因此仍需與以人類天然牙為樣本的研究結果相結合，進一步證實本實驗結果的準確性。

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（本文編輯 吳愛華）