彎曲根管預(yù)備后鎳鈦銼的疲勞性和根管中心定位能力的研究*

繆 羽，龍 洋，祁安舒

(1.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)第四附屬醫(yī)院口腔科，內(nèi)蒙古 包頭 014030；2.河北經(jīng)貿(mào)大學(xué))

根管預(yù)備時(shí)，鎳鈦器械于根管內(nèi)來(lái)回旋轉(zhuǎn)、往復(fù)切割根管壁，既去除大部分根管內(nèi)及粘附于根管壁的細(xì)菌及其毒素，又承受拉應(yīng)力和壓應(yīng)力對(duì)金屬器械的損傷，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定閾值時(shí)可導(dǎo)致器械分離，影響根管治療成功率[1]。受根管彎曲度、形態(tài)等影響，不同鎳鈦器械接觸根管時(shí)，在根管不同部位、側(cè)壁切削量不同，表現(xiàn)為根管外側(cè)壁切削量過(guò)大，內(nèi)外側(cè)壁非均勻一致，根管偏移發(fā)生，即中心定位能力不同，因此中心定位能力是評(píng)價(jià)鎳鈦器械是否能夠保持根管原始走形的重要指標(biāo)[2]。綜上所述，本研究通過(guò)在模擬的彎曲根管內(nèi)應(yīng)用3種不同鎳鈦銼根管預(yù)備，就器械的抗折能力(抗疲勞性)、中心定位能力，切削效率、操作安全性等對(duì)比分析，為臨床上彎曲根管鎳鈦器械提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1研究?jī)?nèi)容 選取國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)號(hào)單彎透明樹(shù)脂模擬彎曲根管45個(gè)(彎曲度為35°)，分3組(15個(gè)/組)，由同一實(shí)驗(yàn)人員分別使用Wave One(21/06、25/08)、ProTaper Next(17/04、25/06)和TF(Twisted file)(20/04、25/06)3種用鎳鈦器械同種預(yù)備技術(shù)根管預(yù)備。Adobe Photo Shop CC 2018軟件對(duì)預(yù)備前、后的樹(shù)脂牙根管圖像疊加，ImageJ2x軟件測(cè)量疊加后圖像的相關(guān)數(shù)據(jù)，同時(shí)放大鏡下觀察記錄預(yù)備后每支器械變形情況及預(yù)備時(shí)間。

1.2主要實(shí)驗(yàn)器械、材料 手用不銹鋼銼C銼10號(hào)(VD-V040368025010,VDW GMBH)；Protaper SX[登士柏(天津)國(guó)際貿(mào)易有限公司，美國(guó)]；Wave One Primary(21 mm)21/06、25/08(YZB/SWI，MATLLEFER INSTRUMENTS HOLDING SARL,美國(guó))；Protaper Next(21 mm)17/04、25/06[登士柏(天津)國(guó)際貿(mào)易有限公司，美國(guó)]；Twisted File(21 mm)20/04、25/06(SybronEndo,Germany)；照相機(jī)(EOS 700D，Canon)；×10放大鏡(FTMC 1005-10X,GAOPIN)；圖像處理軟件ImageJ2x(National Institutes of Health,美國(guó))；拍照固定裝置(自制)。

1.3方法 步驟：(1)選用10號(hào)C銼疏通三組所有樹(shù)脂根管(工作長(zhǎng)度17.0 mm)，蒸餾水沖洗和吸潮紙尖干燥根管。黑色墨水注入根管內(nèi)，固定拍照，作為預(yù)備前樹(shù)脂根管的原始圖片。清除黑色墨水，干燥后待用。(2)SX開(kāi)口銼預(yù)備所有樹(shù)脂牙的根管上2/3段，然后分別使用Wave One、ProTaper Next和TF機(jī)用鎳鈦銼在Crown Down技術(shù)下根管預(yù)備。每種鎳鈦銼均3個(gè)運(yùn)動(dòng)周期徹底根管清理，每種銼使用5次后記錄變形折斷情況并棄置。每2支器械使用間隙EDTA凝膠潤(rùn)滑器械并蒸餾水沖洗根管，每次預(yù)備前10號(hào)C銼通暢根管。所有操作均由同一位有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生完成。(3)預(yù)備完成的所有根管干燥后注射紅色墨水，同角度同距離拍照，收集預(yù)備后根管圖片45張。選距根尖孔l.0 mm處為第一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，沿根管長(zhǎng)軸方向每間隔1 mm為另一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，共選擇8個(gè)觀測(cè)點(diǎn)。測(cè)量每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)預(yù)備前后根管內(nèi)、外側(cè)壁樹(shù)脂去除量和內(nèi)外側(cè)樹(shù)脂去除量之差(中心定位力=內(nèi)側(cè)去除量-外側(cè)去除量)，精確到0.001 mm。(4)觀察記錄5次使用后每種鎳鈦器械變形、分離情況和預(yù)備完成時(shí)間(剔除中途沖洗、更換器械、記錄等非工作時(shí)間)。

2 結(jié)果

2.13種鎳鈦銼預(yù)備后抗疲勞性比較 放大鏡下3種不同鎳鈦銼預(yù)備后器械變形及折斷情況見(jiàn)表1。

表1 3種鎳鈦銼預(yù)備后器械變形及折斷情況

2.23種鎳鈦銼根管預(yù)備效率比較 通過(guò)分析每種鎳鈦銼完成根管預(yù)備時(shí)間比較其工作效率，Wave One的預(yù)備時(shí)間為(51.81±9.44)min，ProTaper Next為(97.82±24.20)min，TF為(275.11±62.95)min，組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=134.897,P=0.001)。

2.33種鎳鈦銼中心定位能力比較

2.3.13種鎳鈦銼根管預(yù)備前后根管內(nèi)側(cè)壁樹(shù)脂去除量比較 通過(guò)樹(shù)脂牙根管預(yù)備前、后照片圖像重疊對(duì)比，測(cè)量計(jì)算8個(gè)觀測(cè)點(diǎn)根管內(nèi)側(cè)壁樹(shù)脂去除量，見(jiàn)表2、圖1。

表2 三種鎳鈦銼預(yù)備后根管內(nèi)側(cè)壁樹(shù)脂去除量(mm)

圖1 樹(shù)脂根管預(yù)備前后照片重疊后，8個(gè)觀測(cè)點(diǎn)測(cè)量的根管內(nèi)側(cè)壁樹(shù)脂去除量注：A為Wave One組6號(hào)，B為ProTaper Next組16號(hào)，C為T(mén)F組44號(hào)，圖中黑色線(xiàn)條所示為內(nèi)側(cè)壁樹(shù)脂去除量(單位mm)

2.3.23種鎳鈦銼根管預(yù)備前后根管外側(cè)壁樹(shù)脂去除量比較 通過(guò)樹(shù)脂牙根管預(yù)備前、后照片圖像重疊對(duì)比，測(cè)量計(jì)算8個(gè)觀測(cè)點(diǎn)根管外側(cè)壁樹(shù)脂去除量，見(jiàn)表3、圖2。

表3 三種鎳鈦銼預(yù)備后根管外側(cè)壁樹(shù)脂去除量(mm)

圖2 樹(shù)脂根管預(yù)備前后照片重疊后，8個(gè)觀測(cè)點(diǎn)測(cè)量的根管外側(cè)樹(shù)脂去除量注：A為Wave One組6號(hào)，B為ProTaper Next組16號(hào)，C為T(mén)F組44號(hào)，圖中黑色線(xiàn)條所示為外側(cè)樹(shù)脂去除量(單位mm)

2.3.33種鎳鈦銼根管預(yù)備后中心定位能力比較 通過(guò)樹(shù)脂牙根管預(yù)備前后根管內(nèi)側(cè)樹(shù)脂去除量與外側(cè)樹(shù)脂去除量之差值，分析其中心定位能力，見(jiàn)表4。

表4 3種鎳鈦銼根管預(yù)備后不同觀測(cè)點(diǎn)的中心定位能力(mm)

3 討論

本研究中3種器械預(yù)備前均使用SX開(kāi)口銼進(jìn)行根管上2/3段預(yù)備，擴(kuò)大根管口，減少因器械型號(hào)、錐度不同導(dǎo)致的根管口阻力；因3種鎳鈦器械各自特點(diǎn)，本研究中采用了錐度相近且均勻增加、數(shù)量一致的型號(hào)，即Wave One(21/06、25/08)、ProTaper Next(17/04、25/06)和TF(20/04、25/06)，均2支，達(dá)到了預(yù)備過(guò)程相似性，糾正因種類(lèi)、型號(hào)不同對(duì)器械變形、折斷產(chǎn)生的偏倚。

鎳鈦合金材料性能、表面處理技術(shù)、鎳鈦銼的型號(hào)、錐度、橫截面的設(shè)計(jì)等影響鎳鈦器械旋轉(zhuǎn)疲勞抗性。TF鎳鈦銼的組成結(jié)構(gòu)是R-Phase鎳鈦絲，雖采用一體式設(shè)計(jì)較傳統(tǒng)鎳鈦銼柔韌性高70 %[3]，抗疲勞能力有所提高，但其金屬結(jié)構(gòu)是傳統(tǒng)的奧氏體合金，彈性模量84-98GPa，較堅(jiān)硬。ProTaper Next和Wave One鎳鈦銼由彈性功能更好的經(jīng)過(guò)特殊熱處理過(guò)程的可控記憶型鎳鈦合金CM鎳鈦金屬制造[4]，以馬氏體相為主，較柔軟，彈性模量在31～35 GPa，馬氏體的優(yōu)越性能之一就是可提高金屬抵抗疲勞斷裂的性能[5]，故ProTaper Next和Wave One較TF具有更好的靈活性和更高的疲勞抗性，在對(duì)抗根管預(yù)備過(guò)程中產(chǎn)生的不良應(yīng)力等方面更有優(yōu)勢(shì)。Shen等[6]研究得出結(jié)論，四方形橫截面的鎳鈦銼疲勞抗性高于三角形設(shè)計(jì)，ProTaper Next為平行四邊形的橫斷面，偏心矩形設(shè)計(jì)，在保留切削效率的基礎(chǔ)上，銼的柔韌性提高。螺紋角度連續(xù)變化的變錐度和無(wú)切削功能的安全尖端設(shè)計(jì)，既快速有效地移除切削碎屑，防止堵塞根尖孔，也間接避免了其在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中卡塞在根管中，優(yōu)越地保持在根管中心預(yù)備的能力和預(yù)備后根管彎曲段的初始形態(tài)[7]。Wave one橫截面是凸“△”形，螺紋間距大，切割效率高，可減少根管制備時(shí)間40 %。本研究數(shù)據(jù)也證實(shí)了Wave one鎳鈦銼工作效率高，TF鎳鈦銼的器械變形率及折斷率較高。

中心定位能力是根管器械在根管預(yù)備時(shí)保持根管軸中心的能力，數(shù)值越小，越居于根管軸中心，根管偏移量越小[8]。根管預(yù)備的周期循環(huán)反復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中，受根管最大彎曲(大多數(shù)研究彎曲的核心部位往往在距離器械尖端5～7 mm處，即根管的中下1/3交界處[9])的內(nèi)外側(cè)部位受到壓縮應(yīng)力和拉伸應(yīng)力作用，器械出現(xiàn)損傷及疲勞，斷裂[10]；內(nèi)外側(cè)切削量不均，導(dǎo)致根管偏移，中心定位力改變。本研究中，3種鎳鈦銼預(yù)備根管后，根管外側(cè)壁樹(shù)脂去除量從根尖1.0 mm以上，內(nèi)側(cè)壁切削量從根尖2.0 mm，差值從根尖2.0 mm以上有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，也充分說(shuō)明了彎曲處外側(cè)壁受到的拉伸應(yīng)力大于內(nèi)側(cè)壁，對(duì)器械損傷更大，影響中心定位力。數(shù)據(jù)中以Wave One組切削量最大，故其中心定位能力3者中相對(duì)最差。Kim等[11]研究表明，根尖2.0 mm內(nèi)有78 %的根尖分歧和85 %側(cè)枝根管，是根管感染最嚴(yán)重的區(qū)域，多數(shù)細(xì)菌及其毒素附著于此。根尖2.0 mm的有效清除感染和保持根管原始形態(tài)、對(duì)根管充填嚴(yán)密，提高根管治療效果至關(guān)重要。Wu等[12]在使用重度彎曲的樹(shù)脂根管實(shí)驗(yàn)認(rèn)為，ProTaper Next的運(yùn)動(dòng)模式至其中心定位能力優(yōu)于Wave One，能較好地保持預(yù)備后根管在根管彎曲段的初始形態(tài)。本研究的結(jié)果顯示，2.0 mm范圍內(nèi)ProTaper Next較TF的內(nèi)外側(cè)壁切削量大，中心定位能力好，表明從去除根管內(nèi)外側(cè)壁玷污層角度，Wave One效果好，但造成根管偏移較大，不宜用于彎曲度大的根管治療；ProTaper Next在彎曲的根尖感染嚴(yán)重的根管，既能有效去除感染，又大大減少根管偏移，具有良好的臨床應(yīng)用意義。3 mm以上TF的中心定位能力優(yōu)于ProTaper Next，說(shuō)明TF鎳鈦銼在根管中上段具備較好的中心定位力，TF在連續(xù)旋轉(zhuǎn)、往復(fù)運(yùn)動(dòng)和適應(yīng)根管形態(tài)這三種運(yùn)動(dòng)下的成形能力都較強(qiáng)，3 mm以上根管其優(yōu)勢(shì)在往復(fù)運(yùn)動(dòng)中更能體現(xiàn)[13]，這一點(diǎn)與國(guó)內(nèi)學(xué)者尼娜[14]在TF成形能力的實(shí)驗(yàn)研究相似，即在其大部分病例中，TF銼中心定位能力優(yōu)于ProTaper，但基于TF銼折斷率相對(duì)高和TF預(yù)備效率低[15]，本研究TF預(yù)備時(shí)間最長(zhǎng)，故在臨床中很少使用，但其中心定位力較好的性能特點(diǎn)可為鎳鈦器械發(fā)展予以啟示。

綜上所述，ProTaper Next鎳鈦銼更適用于彎曲根管的根尖預(yù)備，可見(jiàn)有較少根尖部根管偏移的發(fā)生；Wave One鎳鈦銼切削效率高，適合彎曲度低的根管治療；TF鎳鈦器械變形率及折斷率較高，提示臨床上應(yīng)謹(jǐn)慎使用。