ProTaper鎳鈦器械折斷特性的研究進(jìn)展

薛萬林 莫增貴

ProTaper鎳鈦器械折斷特性的研究進(jìn)展

薛萬林 莫增貴

ProTaper鎳鈦根管器械采用變錐、凸三角形橫截面的設(shè)計，具有較高切削力、彈性和理想的成形根管能力。使用ProTaper鎳鈦器械有折斷的風(fēng)險，了解并掌握ProTaper器械的折斷特性可以減少根管預(yù)備并發(fā)癥的發(fā)生。ProTaper鎳鈦器械存在剪切折斷和疲勞折斷兩種方式，手用和機(jī)用ProTaper器械的折斷方式有所不同。

ProTaper; 鎳鈦器械; 折斷

現(xiàn)代根管治療中，根管預(yù)備是關(guān)鍵，也是嚴(yán)密根管充填的先決條件。ProTaper鎳鈦銼是一種變錐的根管預(yù)備器械，在預(yù)備根管時能較好地保持根管原始形態(tài)，塑形能力強(qiáng)，尤其適合彎曲的磨牙根管的成形。但使用ProTaper鎳鈦器械有折斷的風(fēng)險，了解并掌握ProTaper器械的折斷特性有助于減少根管預(yù)備并發(fā)癥的發(fā)生。現(xiàn)將ProTaper鎳鈦根管器械折斷特性研究進(jìn)展作如下綜述。

1 ProTaper的組成及操作要點(diǎn)

ProTaper包括三根成形銼(SX，S1，S2)和三根修形銼(F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3)。(1)SX:輔助成形銼，全長19 mm，SX 的 D0 直徑為0.19 mm，而D14直徑為1.20 mm。與其它兩根成形銼相比，SX的錐度從DO(3.5%)到D9(19%)的錐度變化很大，用于修整根管口，同時成形根管的冠部。(2)S1和S2:S1和S2的D0分別為0.17 mm和0.20 mm，而D14為1.2 mm，錐度變化從D0的2%、4%到D14的11%、11.5%。成形銼的切削刃部從尖端到末端錐度逐漸增大。S1用于根管冠1/3段的預(yù)備，S2用于根管中1/3段預(yù)備。(3)修形銼(F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3):相應(yīng)的DO分別為20 mm、25 mm、30 mm。在D0到D3之間，F(xiàn)1、F2、F3的錐度分別為7%、8%、9%，從D4到 D14器械橫截面增大，但是錐度逐漸減小。修形銼用于根尖1/3的成形［1］。

ProTaper的主要特點(diǎn)是:(1)部分切削力的引導(dǎo)尖，增強(qiáng)切削效率的同時使器械能沿著根管的形態(tài)前進(jìn)而避免過分切削管壁引起側(cè)穿。(2)凸三角形的橫截面和鋒利的刃緣，正向切角，減少器械與根管壁的接觸面積，切割效率高，同時減少應(yīng)力集中。(3)漸進(jìn)性螺角與凹槽寬度，提高牙本質(zhì)碎屑排出的效率，減少碎屑阻塞根管或被推出根尖孔的危險，同時防止器械旋緊鎖入根管。(4)刃部多錐度的設(shè)計。錐度變化的設(shè)計可提高器械的彈性和切削力［2］。

SX、S1、S2 主要進(jìn)行冠部和根中部的預(yù)備，F(xiàn)1、F2、F3 主要進(jìn)行根尖段預(yù)備。其預(yù)備步驟為，先用10號或15號手用銼探查根管上2/3或遇根管彎曲阻力的上方，然后用S1銼以反復(fù)提拉運(yùn)動進(jìn)入到根尖1/3處，遇到阻力時退出。SX以軟刷的運(yùn)動預(yù)備根管，擴(kuò)開根管上2/3［2］。再用10號或15號手用銼預(yù)備至根尖部，測量工作長度。S1預(yù)備至工作長度，S2預(yù)備至工作長度，這樣完成根管冠2/3的預(yù)備。再用修形銼完成根尖1/3的預(yù)備，先用F1到達(dá)工作長度，再用20號手用銼探查整個根管的工作長度，如根尖部有緊縮感，則完成根管預(yù)備;如無緊縮感，用F2預(yù)備到工作長度，用25號銼試測根管長度，重復(fù)1次，若剛好達(dá)到根尖封閉區(qū)而且較緊，根管預(yù)備宣告完成，否則F3繼續(xù)。對于粗大根管，有時需用到F3。每一步都要配以充足的清洗以免碎屑堵塞根管和粘附器械［1］。

2 ProTaper器械的折斷特性

2.1 折斷機(jī)制 在彎曲根管內(nèi)ProTaper器械同時受到疲勞和剪切應(yīng)力，通過對丟棄的鎳鈦ProTaper器械的回顧性研究發(fā)現(xiàn)兩種不同的折斷機(jī)制，剪切折斷和疲勞折斷［3］。剪切折斷發(fā)生在旋轉(zhuǎn)器械的尖部進(jìn)入狹窄根管的時候，如器械尖端與根管壁廣泛接觸，器械可能楔入狹窄的根管產(chǎn)生“錐度鎖”效應(yīng)，或當(dāng)器械限制在根管內(nèi)時手機(jī)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，摩擦力急劇增加，當(dāng)剪切應(yīng)力超過材料的限度時材料可能發(fā)生塑性變形，導(dǎo)致器械尖部折裂，并在斷裂面形成特征性標(biāo)記，掃描電鏡下可見器械斷端表面呈現(xiàn)斜坑和(或)裂嵴樣外貌［4～6］。而器械在彎曲根管內(nèi)不斷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致器械持續(xù)彎曲，周期性的壓縮和伸長，可能產(chǎn)生合金材料疲勞而發(fā)生折斷，器械斷面可觀察到疲勞紋［3］。體外研究顯示，機(jī)用ProTaper器械有預(yù)定的疲勞周期，在模擬的金屬根管中能以90°的彎曲和5 mm的半徑承受250～500次的旋轉(zhuǎn)［7］。Protaper器械的疲勞折斷的發(fā)生與不同器械的尖端直徑以及根管彎曲半徑有關(guān)，由于小號器械比大號器械對周期性疲勞有更大抗力，因此，在使用大號修形銼預(yù)備彎曲根管時更易發(fā)生器械折斷［8］。

2.2 ProTaper S1的折斷特點(diǎn) ProTaper S1先預(yù)備根管冠1/3，遇到阻力時退出，根管疏通至工作長度后，ProTaper S1再擴(kuò)大根管中1/3，因此，根管預(yù)備時ProTaper S1器械使用次數(shù)是其他器械的2倍。理論上，ProTaper S1更易受到磨損和折斷，因此，廠商建議經(jīng)常更換ProTaper S1器械［9］。

有研究表明，丟棄的機(jī)用ProTaper器械中38%都是S1銼，而在丟棄的機(jī)用 ProTaper S1銼中，1/4均出現(xiàn)折斷［9］。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，不管有沒有出現(xiàn)折斷，機(jī)用ProTaper S1很少出現(xiàn)解螺旋或者肉眼可見的變形，提示臨床上機(jī)用Pro-Taper S1使用時可沒有任何征兆即發(fā)生折斷［10］。掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，機(jī)用ProTaper S1器械表面出現(xiàn)微裂紋，提示初期應(yīng)力疲勞的發(fā)生。這種微裂紋既可在器械切緣出現(xiàn)，也可在凹槽表面出現(xiàn)。另外，?？蓹z測到ProTaper S1器械磨損和邊緣鈍化的現(xiàn)象，由于這些區(qū)域可成為應(yīng)力集中區(qū)，提示繼續(xù)使用該器械可能發(fā)生斷裂［11］。

由于機(jī)用ProTaper S1的尖端非常細(xì)小，當(dāng)S1尖端旋進(jìn)狹窄根管并卡緊，迅速增加的扭力將很快超過器械所能承受的最大限度將會發(fā)生剪切折斷，但是，ProTaper S1的D1 0.02到D14的0.11的變錐設(shè)計可部分降低“錐度鎖”效應(yīng)所導(dǎo)致的剪切折斷的風(fēng)險［9］。

2.3 手用和機(jī)用ProTaper器械的折斷機(jī)制 手用ProTaper器械是機(jī)用器械的補(bǔ)充，研究顯示，手用ProTaper器械可以有效降低疲勞折斷，這可能是由于手工操作具有比較低的旋轉(zhuǎn)速度。手用ProTaper器械比機(jī)用ProTaper器械承受更多的剪切壓力，手用ProTaper器械主要發(fā)生剪切折斷，而機(jī)用ProTaper器械主要發(fā)生疲勞折斷［12］。當(dāng)手用器械用改進(jìn)的平衡力技術(shù)預(yù)備之后，器械將在不同方向承受剪切力。當(dāng)力量足以克服靜態(tài)摩擦力時，器械開始旋轉(zhuǎn)并切除管壁的牙本質(zhì)，一旦切割運(yùn)動開始，轉(zhuǎn)矩開始降低，靜態(tài)摩擦力通常比運(yùn)動摩擦力大［13］。而機(jī)用ProTaper器械在進(jìn)入根管之前先進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，這樣僅需克服運(yùn)動摩擦力。由于手用ProTaper器械還需克服靜態(tài)摩擦力，而應(yīng)力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于機(jī)用ProTaper器械。在手用ProTaper器械表面可以發(fā)現(xiàn)軸向裂縫，但是很少出現(xiàn)在機(jī)用ProTaper器械上。在彎曲根管內(nèi)應(yīng)用時，器械不斷地經(jīng)歷伸縮周期［14］。機(jī)用ProTaper器械比手用器械經(jīng)受更大的疲勞壓力。很多丟棄的手用ProTaper器械雖是完整的，但卻發(fā)生解螺旋，而在機(jī)用器械很少發(fā)生解螺旋［11］。很多手用ProTaper器械在折裂前顯示塑性變形，因此，使用前仔細(xì)檢查是必要的。

2.4 次氯酸鈉溶液的影響 根管治療的目的是通過化學(xué)－機(jī)械預(yù)備達(dá)到根管系統(tǒng)的嚴(yán)格消毒以避免再感染，ProTaper器械預(yù)備的根管具備較大錐度，利于根管沖洗液如次氯酸鈉溶液到達(dá)根尖區(qū)域發(fā)揮殺菌和溶解有機(jī)物質(zhì)的作用［15］。但是次氯酸鈉溶液對金屬具有腐蝕性，其腐蝕模式為金屬表面鎳的選擇性移除［16］。器械一旦浸入次氯酸鈉溶液，可以在溶液中出現(xiàn)明顯的氣泡，這是由于ProTaper器械中的不同金屬成分在次氯酸鈉電解溶液中可能出現(xiàn)流電反應(yīng)，導(dǎo)致腐蝕發(fā)生。但在臨床使用中，由于ProTaper器械的柄部始終在外面，因此，ProTaper器械很少完全浸沒在次氯酸鈉溶液中，但當(dāng)牙齒有不同的金屬修復(fù)物時，比如銀汞合金、金瓷冠時，可能產(chǎn)生流電反應(yīng)使腐蝕發(fā)生［17］。通過電子顯微鏡在 Pro-Taper器械折裂面附近區(qū)域可以觀察到點(diǎn)狀和裂紋狀的局部腐蝕區(qū)域，提示流電腐蝕的發(fā)生。實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)，浸沒在次氯酸鈉溶液中的ProTaper器械對于周期性疲勞的抗力明顯降低，并且可能出現(xiàn)過早折斷［18］。因此，根管預(yù)備過程中，次氯酸鈉溶液與ProTaper根管器械接觸所發(fā)生的表面微結(jié)構(gòu)的缺陷可能導(dǎo)致局部壓力集中和器械折斷，降低器械耐用性。

3 防止器械折斷的措施

關(guān)于ProTaper器械的使用次數(shù)，大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為使用ProTaper器械預(yù)備10個根管即可丟棄［19］。最近的研究表明，預(yù)備一個狹窄的根管需要至少50次的旋轉(zhuǎn)次數(shù)，因此，建議在預(yù)備4～5個狹窄根管之后丟棄ProTaper器械［8］。臨床隊列研究證實(shí)ProTaper器械使用4次以內(nèi)會比較安全［20］。

另外，控制機(jī)用ProTaper器械成形根管的時間、標(biāo)準(zhǔn)化電動馬達(dá)以鑒定是否達(dá)到最大轉(zhuǎn)矩、操作者的臨床技能等也是防止器械折斷的影響因素［21］。

對操作者的臨床技能而言，盡管已改進(jìn)電動馬達(dá)和手機(jī)，并且手機(jī)上配備轉(zhuǎn)矩限制系統(tǒng)，但是不同操作者使用Pro-Taper器械預(yù)備根管時尖部壓力和進(jìn)入速度仍存在差異［5］。另外，預(yù)備根管的時間也有所不同。研究顯示，操作經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)生發(fā)生ProTaper器械折斷的幾率比初學(xué)者顯著降低。

目前研究顯示，轉(zhuǎn)矩與根管預(yù)備前的形態(tài)有關(guān)。預(yù)備極度彎曲的狹窄根管時，修形銼將承受超過10 N的壓力，但此壓力并未產(chǎn)生過大的轉(zhuǎn)矩使器械折斷，原因可能與預(yù)先存在滑行通道有關(guān)［8］，因此，在用ProTaper器械到達(dá)工作長度之前，有必要先用15號K銼疏通根管，建立通暢的滑行通道。

在器械設(shè)計方面，橫斷面形態(tài)在器械的折斷中具有重要作用。新一代ProTaper Universal器械對F3、F4、F5的橫斷面進(jìn)行改進(jìn)，有利于增加器械尖端的彈性，并減少折斷發(fā)生。另外，變錐設(shè)計與恒錐器械可降低錐度鎖效應(yīng)，也避免器械發(fā)生剪切折斷［22］。

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10.3969/j.issn.1674－4985.2012.02.103

430074華中科技大學(xué)醫(yī)院

薛萬林

2011－11－18)

(本文編輯:連勝利)