往復(fù)運(yùn)動鎳鈦銼根管預(yù)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(jī)用鎳鈦器械預(yù)備樹脂模擬彎曲根管的成形能力，為臨床應(yīng)用提供實驗依據(jù)。方法 40個單彎樹脂模擬根管隨機(jī)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(jìn)行根管預(yù)備，記錄4組的預(yù)備時間，測量預(yù)備后根管的工作長度；使用掃描儀獲取4組預(yù)備前后的根管圖像，使用Photoshop和 Image J軟件進(jìn)行圖像重疊并測量預(yù)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(nèi)外側(cè)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(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，檢驗水準(zhǔn)為雙側(cè)α=0.05。結(jié)果 組2預(yù)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(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。4種器械預(yù)備前后根管工作長度變化的差異無統(tǒng)計學(xué)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(jié)論 Reciproc和WaveOne可快速有效地預(yù)備根管，且可較好地保持樹脂彎曲根管的原始形態(tài)；Reciproc在根尖區(qū)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(guān)鍵詞] 往復(fù)運(yùn)動； 單支銼； 根管預(yù)備； 成形能力

[中圖分類號] R 781.05 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [doi] 10.7518/hxkq.2014.06.018

機(jī)用鎳鈦旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)因根管預(yù)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(yōu)點，近年來廣泛應(yīng)用于臨床，而如何處理及預(yù)防器械分離仍是目前業(yè)界研究的熱點[4]。2011年，兩款以往復(fù)運(yùn)動形式進(jìn)行根管預(yù)備的單支鎳鈦銼系統(tǒng)面市。往復(fù)運(yùn)動鎳鈦銼是以逆時針和順時針交替的形式進(jìn)行根管預(yù)備，可提高銼的抗周期疲勞性，降低器械分離風(fēng)險[5]；同時，由于實現(xiàn)了以單支銼完成根管預(yù)備，因此根管預(yù)備時間顯著縮短[6]。目前，往復(fù)運(yùn)動鎳鈦銼根管預(yù)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(fù)運(yùn)動鎳鈦銼為研究對象，通過體外研究觀察其根管預(yù)備成形能力，以期為臨床應(yīng)用提供依據(jù)。

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(jī)數(shù)字表法隨機(jī)分為4組（n=10）。組1使用Reciproc R25（25號/0.08錐度）進(jìn)行根管預(yù)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(jìn)行根管預(yù)備。

1.2 實驗方法

1.2.1 預(yù)備前圖像采集 將樹脂根管標(biāo)“十”字定位標(biāo)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(nèi)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(qū)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(nèi)黑色墨水至無色透明。

1.2.2 根管預(yù)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(jī)（Sirona公司，德國）配合VDW. gold扭矩控制電機(jī)（VDW公司，德國）進(jìn)行根管預(yù)備，預(yù)備步驟遵照廠家說明進(jìn)行。預(yù)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(jìn)入根管，完成一次預(yù)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(yù)備5個模擬根管后棄用。同一操作者完成所有根管預(yù)備步驟。

具體的根管預(yù)備方法如下。組1（Reciproc預(yù)備組）：電機(jī)調(diào)至“RECIPROC ALL”模式；Reciproc R25進(jìn)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(jìn)入根管，重復(fù)以上步驟，直至到達(dá)工作長度，完成根管預(yù)備。組2（WaveOne預(yù)備組）：電機(jī)調(diào)至“WAVEONE ALL”模式；WaveOne Primary進(jìn)入根管，遇阻力即向上提拉，每次預(yù)備3～4 s后擦拭器械，沖洗根管，再次進(jìn)入根管，重復(fù)以上步驟，直至到達(dá)工作長度，完成根管預(yù)備。組3（Mtwo預(yù)備組）：遵照廠家使用建議，電機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)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(shè)定為1.2、1.3、2.1及2.3 N·cm；采用全工作長度預(yù)備技術(shù)進(jìn)行根管預(yù)備。組4（ProTaper預(yù)備組）：遵照廠家使用建議，電機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)為250 r·min-1，S1、S2、F1、F2扭矩分別設(shè)為3.0、1.0、1.5以及

2.0 N·cm；采用根向預(yù)備技術(shù)進(jìn)行根管預(yù)備。

1.2.3 預(yù)備后圖像采集 預(yù)備后的根管內(nèi)灌注紅色墨水，用掃描儀在相同位置掃描，采集預(yù)備后根管形態(tài)的圖像。

1.3 評價指標(biāo)

1.3.1 根管預(yù)備時間 采用計時器記錄每支鎳鈦銼自進(jìn)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(yù)備后工作長度的變化值 根管預(yù)備后，樹脂根管內(nèi)插入25號/0.02錐度K銼，口腔科手術(shù)顯微鏡（Leica F40型，Leica公司，德國）放大10倍視野下觀察并調(diào)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(biāo)志點，氰基丙烯酸鹽乙酯（廣東愛必達(dá)膠粘劑有限公司）固定止動片，將K銼取出并恢復(fù)原直線形，顯微鏡放大10倍視野下使用數(shù)顯卡尺（蘇制02050123-1，無錫錫工量具有限公司）測量預(yù)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(yù)備后工作長度變化值。

1.3.3 根管預(yù)備后彎曲角度的變化值 根據(jù)Schneider法[7]，使用Image J2x軟件（National Institutes of Health公司，美國）測量根管預(yù)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(yù)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(biāo)記的“十”字為定位標(biāo)準(zhǔn)，使用Adobe photoshop CS 8.01（Adobe system Inc. San Jose公司，美國）軟件將同一根管預(yù)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(nèi)、外側(cè)壁樹脂去除量。各觀測點彎曲外側(cè)樹脂去除量減去內(nèi)側(cè)樹脂去除量之差，即為器械的中心定位能力。若該數(shù)值為正，表明根管預(yù)備后在此位點向彎曲外側(cè)偏移；若數(shù)值為負(fù)，表明向彎曲內(nèi)側(cè)偏移；數(shù)值越接近0，表明中心定位能力越好。

1.4 統(tǒng)計學(xué)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(zhǔn)為雙側(cè)α=0.05。

2 結(jié)果

3 討論

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

根管預(yù)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(tài)，形成錐度連續(xù)并呈漏斗形的根管預(yù)備形，以增加根管沖洗效率，并利于嚴(yán)密的三維充填[8]。近年來，鎳鈦根管預(yù)備器械發(fā)展迅速，銼的錐度、尖端角度、橫截面形態(tài)、螺距、螺紋以及生產(chǎn)制作工藝不斷變化。銼的形態(tài)、材質(zhì)、運(yùn)動形式和預(yù)備方式的變化，均可能影響其根管預(yù)備的成形能力。

2008年，Yared[9]用ProTaper F2單支銼以往復(fù)運(yùn)動形式完成了根管預(yù)備。往復(fù)運(yùn)動避免了器械在細(xì)小根管內(nèi)連續(xù)旋轉(zhuǎn)時，隨著銼與根管壁接觸面積的逐漸增大而導(dǎo)致的錐形鎖套作用（taper lock）；同時，往復(fù)運(yùn)動過程中，逆時針轉(zhuǎn)動時鎳鈦銼的切割刃對牙本質(zhì)壁產(chǎn)生切割力及深入根管的力量，而順時針運(yùn)動可緩解其在根管內(nèi)受到的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力以及向根管尖端旋入的力量。2011年，兩款以往復(fù)運(yùn)動形式進(jìn)行根管預(yù)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(jìn)行實驗，對照組Mtwo預(yù)備至25號/0.06錐度，ProTaper預(yù)備至F2。4組鎳鈦銼的終末器械尖端號數(shù)相同，便于比較不同鎳鈦系統(tǒng)根管預(yù)備的成形能力。

本實驗中，WaveOne和Reciproc預(yù)備時間均顯著短于Mtwo和ProTaper，且WaveOne預(yù)備時間顯著短于Reciproc，與Park等[6]的結(jié)果相似。ProTaper和Mtwo由多支銼分步完成根管預(yù)備，而WaveOne和Reciproc以單支銼完成根管預(yù)備，切割根管壁的效率明顯提高，預(yù)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(yù)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(yōu)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(tài)。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(fā)，在應(yīng)力負(fù)荷條件下經(jīng)過一系列特殊的高溫和冷卻循環(huán)處理，其微觀結(jié)構(gòu)中含有部分固定馬氏體；此外，其回復(fù)相變結(jié)束溫度為50 ℃左右，在臨床使用（37 ℃）時，其合金內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)包含馬氏體、固定馬氏體和奧氏體等結(jié)構(gòu)[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(shù)傳統(tǒng)超彈性鎳鈦合金（37 ℃時為奧氏體結(jié)構(gòu)）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(yōu)于Mtwo和ProTper，原因之一可能與M-Wire優(yōu)越的彈性有關(guān)；另一方面，終末預(yù)備器械錐度為0.06的Mtwo使用全工作長度預(yù)備技術(shù)，由于整支銼均需切割根管壁，銼受到的摩擦力較大，因此當(dāng)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(xù)深入，而由于鎳鈦合金具有形狀記憶性，從而導(dǎo)致其在距根尖孔3 mm和6 mm處對根管彎曲外側(cè)切割較多，偏移程度較大。另外，Mtwo非對稱形態(tài)的橫斷面設(shè)計，可能導(dǎo)致其預(yù)備效果不穩(wěn)定[14]。

比較兩種往復(fù)運(yùn)動單支銼根管預(yù)備的中心定位能力時發(fā)現(xiàn)，在距根尖孔3 mm處，Reciproc稍向彎曲內(nèi)側(cè)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(fù)相關(guān)關(guān)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(yīng)根管彎曲，對根尖區(qū)進(jìn)行預(yù)備。此結(jié)果與Lim等[16]研究結(jié)果相似。在距根尖孔4 mm和5 mm處，WaveOne向彎曲內(nèi)側(cè)偏移程度明顯小于Reciproc。研究[14]表明，與橫截面為非對稱形態(tài)的銼相比，具有對稱形態(tài)橫截面的銼預(yù)備彎曲根管時更穩(wěn)定，這解釋了本實驗結(jié)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(qiáng)調(diào)的是，由于樹脂的硬度約為牙本質(zhì)的1/4，可能放大根管預(yù)備缺陷[17]，因此仍需與以人類天然牙為樣本的研究結(jié)果相結(jié)合，進(jìn)一步證實本實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 徐瓊， 范兵， 樊明文， 等. ProTaper預(yù)備彎曲根管的臨床評價[J]. 中華口腔醫(yī)學(xué)雜志， 2004， 39（2）：136-138.

[2] Liu SB， Fan B， Cheung GS， et al. Cleaning effectiveness and shaping ability of rotary ProTaper compared with rotary GT and manual K-Flexofile[J]. Am J Dent， 2006， 19（6）：353-

358.

[3] Ferraz CC， Gomes NV， Gomes BP， et al. Apical extrusion of debris and irrigants using two hand and three engine-driven instrumentation techniques[J]. Int Endod J， 2001， 34（5）：354-358.

[4] Fu M， Zhang Z， Hou B. Removal of broken files from root canals by using ultrasonic techniques combined with dental microscope： a retrospective analysis of treatment outcome

[J]. J Endod， 2011， 37（5）：619-622.

[5] De-Deus G， Moreira EJ， Lopes HP， et al. Extended cyclic fatigue life of F2 ProTaper instruments used in reciprocating movement[J]. Int Endod J， 2010， 43（12）：1063-1068.

[6] Park SK， Kim YJ， Shon WJ， et al. Clinical efficiency and reusability of the reciprocating nickel-titanium instruments according to the root canal anatomy[J]. Scanning， 2013. doi： 10.1002/sca.21096.

[7] Schneider SW. A comparison of canal preparations in straight and curved root canals[J]. Oral Surg Oral Med Oral Pathol， 1971， 32（2）：271-275.

[8] Zhang C， Huang W， Sun Z， et al. A comparison of two gutta-percha master points consisting of different phases in filling of artificial lateral canals and depressions in the apical region of root canals when using a warm vertical compaction tech-nique[J]. Int Endod J， 2011， 44（11）：1041-1046.

[9] Yared G. Canal preparation using only one Ni-Ti rotary in-strument： preliminary observations[J]. Int Endod J， 2008， 41（4）：339-344.

[10] Yoo YS， Cho YB. A comparison of the shaping ability of reciprocating NiTi instruments in simulated curved canals

[J]. Restor Dent Endod， 2012， 37（4）：220-227.

[11] Alapati SB， Brantley WA， Iijima M， et al. Metallurgical characterization of a new nickel-titanium wire for rotary endodontic instruments[J]. J Endod， 2009， 35（11）：1589-

1593.

[12] Hou X， Yahata Y， Hayashi Y， et al. Phase transformation behaviour and bending property of twisted nickel-titanium endodontic instruments[J]. Int Endod J， 2011， 44（3）：253-

258.

[13] Montalv?o D， Al?ada FS. Numeric comparison of the static mechanical behavior between ProFile GT and ProFile GT series X rotary nickel-titanium files[J]. J Endod， 2011， 37

（8）：1158-1161.

[14] Xu X， Eng M， Zheng Y， et al. Comparative study of torsional and bending properties for six models of nickel-titanium root canal instruments with different cross-sections[J]. J Endod， 2006， 32（4）：372-375.

[15] Sch?fer E， Dzepina A， Danesh G. Bending properties of rotary nickel-titanium instruments[J]. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod， 2003， 96（6）：757-763.

[16] Lim YJ， Park SJ， Kim HC， et al. Comparison of the centering ability of Wave·One and Reciproc nickel-titanium instru-ments in simulated curved canals[J]. Restor Dent Endod， 2013， 38（1）：21-25.

[17] Dummer PM， Alodeh MH， al-Omari MA. A method for the construction of simulated root canals in clear resin blocks

[J]. Int Endod J， 1991， 24（2）：63-66.

（本文編輯 吳愛華）