4 種器械在模擬彎曲根管內(nèi)成形能力的實(shí)驗(yàn)研究

王天　李桂紅

根管預(yù)備成形是決定根管治療成敗的關(guān)鍵步驟。不同種類鎳鈦器械的形態(tài)、材質(zhì)、運(yùn)動(dòng)形式和預(yù)備方式的變化，均可影響根管預(yù)備后的成形效果。在本實(shí)驗(yàn)中選用傳統(tǒng)鎳鈦器械ProTaper Universal(PU)，新型M相鎳鈦器械ProTaper Next(PN)、WaveOne(WO)，以及新型國(guó)產(chǎn)CM相鎳鈦器械M3分別預(yù)備樹脂彎曲根管，對(duì)其預(yù)備時(shí)間、成形效果以及碎屑溢出量進(jìn)行分析，以期歸納出相關(guān)經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)，為臨床器械選擇提供參考。

1　材料與方法

1.1　實(shí)驗(yàn)分組及預(yù)備前圖像采集

選擇40 個(gè)樹脂根管，根尖孔直徑0.15 mm，錐度0.02，全長(zhǎng)17 mm，彎曲度40°(Schneider 法[1])。隨機(jī)分為4 組：PU組、PN組、WO組和M3組，每組10 個(gè)，分別使用機(jī)用ProTaper Universal、ProTaper Next、WaveOne和M3進(jìn)行根管預(yù)備。用15#K銼疏通，蒸餾水沖洗，最后用吸潮紙尖吸干根管。在樹脂根管內(nèi)注入黑色墨水，并使用固定裝置拍照，記錄預(yù)備前的根管形態(tài)。將燒杯進(jìn)行編號(hào)，使用電子天平逐個(gè)進(jìn)行根管預(yù)備前燒杯稱重并記錄。

1.2　器械和材料

樹脂根管、 K銼、 ProTaper Universal、 ProTaper Next、 X-mart plus根管治療電動(dòng)馬達(dá)、 WaveOne(Densply， 瑞士); M3(上海益銳齒科公司)； EDTA根管潤(rùn)滑劑(META，韓國(guó))； 紅、黑墨水(上海英雄)； 根管顯微鏡(Zeiss，德國(guó))，電子天平(深圳藍(lán)特電子有限公司)； 恒溫箱(東芝，日本)等。

1.3　根管預(yù)備步驟

PU組使用馬達(dá)，依次按照ProTaper Universal的S1→S2→F1→F2順序預(yù)備根管，至F2到達(dá)工作長(zhǎng)度；PN組使用馬達(dá)在轉(zhuǎn)速300 r/min， 扭矩2.8/cm下按照X1→X2順序預(yù)備根管，至X2到達(dá)工作長(zhǎng)度；WO組在馬達(dá)回旋模式下，逆時(shí)針170°，順時(shí)針50°，轉(zhuǎn)速350 r/min，紅色25#.08適當(dāng)提拉逐步到達(dá)工作長(zhǎng)度；M3組使用馬達(dá)在轉(zhuǎn)速450 r/min，扭矩1.5 N/cm下按照20/.04→25/.04順序預(yù)備根管，至工作長(zhǎng)度。 4 組操作每次退出器械均以大量蒸餾水沖洗，預(yù)備輔助EDTA根管潤(rùn)滑劑，并以15#K銼疏通根管以防堵塞。在根管顯微鏡下觀察器械有無(wú)形變，每套器械預(yù)備5 個(gè)根管。全部根管預(yù)備均由同一醫(yī)生完成，并記錄預(yù)備時(shí)間，不包括沖洗根管和更換器械時(shí)間。

1.4　碎屑收集及比較

使用留有一略小于樹脂根管的方孔的硬紙皮將燒杯口封住，將樹脂根管固定于其上，橡皮障布打孔套入，邊緣用橡皮障封閉劑封閉，干棉球放置在樹脂根管邊緣以吸收沖洗出來(lái)的液體及碎屑(圖 1)。根管預(yù)備后，用蒸餾水將根尖表面碎屑沖洗至燒杯內(nèi)。將燒杯置于68 ℃恒溫箱中5 d，蒸發(fā)水分后稱重，計(jì)算出碎屑重量[2]。

1.5　預(yù)備后圖像采集及處理

預(yù)備完成后，將紅色墨水注入樹脂根管內(nèi)，使用相同固定裝置拍照，記錄預(yù)備后根管形態(tài)。采用Adobe PhotoShop CS6(Adobe system Inc，美國(guó))軟件將預(yù)備前后圖像重疊(圖 2)。以預(yù)備前的根尖為圓心，半徑從1 mm開始，依次遞增至10 mm作同心圓弧線，選距根尖孔1 mm處為第一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，共選擇10 個(gè)觀測(cè)點(diǎn)。使用Image Pro Plus 6.0(Media Cyberntics Inc，美國(guó))圖形分析軟件測(cè)量每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)彎曲內(nèi)、外側(cè)樹脂去除量，測(cè)量數(shù)據(jù)以mm為單位，精確到0.01 mm。利用各觀測(cè)點(diǎn)彎曲內(nèi)外側(cè)樹脂去除量之差的絕對(duì)值，計(jì)算器械的根管偏移能力(數(shù)值越接近0，偏移越小)。此外，記錄臺(tái)階形成、根管堵塞、操作長(zhǎng)度改變、器械折斷等發(fā)生情況。

圖 1根尖溢出碎屑和沖洗液收集裝置

Fig 1The apically extruded debris and flushing fluid collecting device

圖 24 組預(yù)備前后重疊根管圖像

Fig 2Overlapping pictures of pre and post instrumentation images of the 4 groups

1.6　統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

所得結(jié)果采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。 4 組間根管預(yù)備時(shí)間、根管偏移、碎屑溢出量差異采用單因素方差分析。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

2　結(jié)　果

2.1　器械的變形與折斷

PU組有1根S1發(fā)生變形，位于器械尖端1/3區(qū)域。M3組有1根20/.04發(fā)生螺紋松解。PN組、WO組在平均使用5 個(gè)樹脂模擬根管后未出現(xiàn)明顯的變形、螺紋松解。 4 組均無(wú)器械折斷。

2.2　預(yù)備時(shí)間

PU組平均預(yù)備時(shí)間為(1.38±0.08) min， PN組為(0.53±0.03) min， WO組為(0.44±0.06) min， M3組為(0.57±0.05) min。方差分析顯示， 4 組間差異有顯著性(P<0.05)； 兩兩比較其中，PU組預(yù)備時(shí)間最長(zhǎng)，分別與PN組、M3組、WO組差異有顯著性；PN組、 M3組2 組之間差異無(wú)顯著性； WO組時(shí)間最短， 分別與其他3 組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.3　預(yù)備后根管形態(tài)、偏移情況

將4 組在根管預(yù)備前后圖像重疊。彎曲內(nèi)側(cè)樹脂去除量見表 1。 表 1顯示在樹脂根管彎曲內(nèi)側(cè)在距離根尖孔2、 4、 5、 6、 7 mm處的觀測(cè)點(diǎn)，PU組、 WO組比PN組、 M3組切割掉更多的樹脂量，PU組、WO組無(wú)顯著差異，PN組、M3組差異無(wú)顯著性。彎曲外側(cè)去除樹脂量見表 2。在觀測(cè)點(diǎn)距離根尖孔3、 4、 6、 7 mm的彎曲外側(cè)PU組、WO組比PN組、M3組切割掉更多的樹脂量，PU組、WO組差異無(wú)顯著性， PN組、 M3組差異無(wú)顯著性。根管偏移情況見表 3， 由表 3可見，在距離根尖孔1、 2、 3 mm處觀測(cè)點(diǎn)的根尖區(qū)， 4 組器械均有偏移，但是差異無(wú)顯著性(P>0.05)。在距離根尖孔4、 5、 6 mm處觀測(cè)點(diǎn)的根中彎曲處，PU組、WO組比PN組、M3組根管偏移大， PU組、 WO組差異無(wú)顯著性， PN組、 M3組差異無(wú)顯著性。提示PN組、M3組根管成形能力優(yōu)于PU組、WO組。在距離根尖孔7、 8、 9、 10 mm處觀測(cè)點(diǎn)的根上段， 4 組根管偏移量均較小，組間差異無(wú)顯著性。

2.4　碎屑溢出量

4 組預(yù)備樹脂根尖碎屑溢出量見表 4。方差分析差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。 PU組、WO組、M3組比PN組推出的碎屑量多，PU組、WO組、M3組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義； PN組分別與PU組、WO組、M3組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

3　討　論

彎曲根管是臨床根管治療的難點(diǎn)，ProTaper Universal是臨床常用的彎曲根管預(yù)備器械[3]。隨著鎳鈦根管預(yù)備器械的飛速發(fā)展，不同種類鎳鈦銼的錐度、尖端角度、橫截面形態(tài)、生產(chǎn)制作工藝等等， 都影響著彎曲根管預(yù)備的時(shí)間以及療效[4]。樹脂根管具有標(biāo)準(zhǔn)的根管直徑、長(zhǎng)度、錐度、彎曲度及彎曲半徑，有利于控制實(shí)驗(yàn)條件，減小組間誤差。本研究的目的是在樹脂根管中比較傳統(tǒng)鎳鈦器械ProTaper Universal，新型M相鎳鈦器械ProTaper Next、WaveOne，以及新型國(guó)產(chǎn)CM相鎳鈦器械M3在預(yù)備彎曲根管時(shí)的成形能力。

ProTaper Next系統(tǒng)共有5 支器械(X1、X2、X3、X4、X5)，通常僅使用前2～3 支器械即可完成絕大多數(shù)根管的預(yù)備[5]。ProTaper Next刃部橫截面為四邊形，明顯小于ProTaper Universal的凸三角形，有效減少了預(yù)備時(shí)器械刃部與牙本質(zhì)的接觸面積，減少了器械的絞索、攻絲效應(yīng)和作用在器械上的應(yīng)力。ProTaper Next與根管壁的接觸點(diǎn)也由ProTaper Universal的3 個(gè)變?yōu)? 個(gè)，根管預(yù)備過(guò)程中始終只有2 點(diǎn)能同時(shí)接觸根管壁，使得切割牙體組織量變小。本實(shí)驗(yàn)中，由表1可見，在樹脂根管彎曲內(nèi)側(cè)在距離根尖孔2、 4、 5、 6、 7 mm處的觀測(cè)點(diǎn)，PU組比PN組、WO組、M3組切割掉更多的樹脂量。由表 2可見，在觀測(cè)點(diǎn)距離根尖孔3、 4、 6、 7 mm的彎曲外側(cè)PU組比PN組、WO組、M3組切割掉更多的樹脂量。這可能是由于器械預(yù)備根管時(shí)都不可避免地會(huì)產(chǎn)生一定程度的偏移，由于器械在彎曲根管內(nèi)有回復(fù)本身形態(tài)的傾向，所以在根尖彎曲處，會(huì)對(duì)彎曲外側(cè)產(chǎn)生回復(fù)力，而在根中部彎曲起始部分，則會(huì)對(duì)彎曲內(nèi)側(cè)施加回復(fù)力[6]。由表3可見，在距離根尖孔4、 5、 6 mm處觀測(cè)點(diǎn)的根中彎曲處，PU組比PN組、WO組、M3組根管偏移大，PN組、WO組、M3組差異無(wú)顯著性， 提示PN組、WO組、M3組根管成形能力優(yōu)于PU組。這與Capar等在離體牙上根管預(yù)備并發(fā)癥的研究結(jié)論一致[7]。在距離根尖孔7、 8、 9、 10 mm處觀測(cè)點(diǎn)的根上段， 4 組根管偏移量均較小。提示4 組器械在預(yù)備根管時(shí)，均可造成不同程度的偏移，中下段，尤其是彎曲處偏移較多。

根管預(yù)備后的術(shù)后疼痛也是根管預(yù)備的并發(fā)癥之一，疼痛的發(fā)生是由于預(yù)備過(guò)程中牙本質(zhì)碎屑、牙髓組織、壞死物質(zhì)及沖洗液被推出根尖孔，引起根尖周組織急性炎癥所致[8]。因此，減少根管預(yù)備中的過(guò)度預(yù)備和被推出根尖孔的殘屑，是減少根管治療期間疼痛發(fā)生的關(guān)鍵[9]。在本實(shí)驗(yàn)中PU組根尖碎屑溢出量為0.015 g， M3組根尖碎屑溢出量為0.014 g， WO組根尖碎屑溢出量為0.015 g， 而PN組根尖碎屑溢出量為為0.011 g， PN組分別與PU組、WO組、M3組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。這可能與ProTaper Next的設(shè)計(jì)有關(guān)，其較小的橫截面面積、橫截面上的偏心設(shè)計(jì)以及在根管預(yù)備過(guò)程中，器械進(jìn)行的不對(duì)稱旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，都可充分帶動(dòng)沖洗液，加強(qiáng)對(duì)樹脂根管內(nèi)壁物質(zhì)的清除，使殘屑更容易被帶出，而不會(huì)積聚于根管內(nèi)或被推向根尖孔外。樹脂根管實(shí)驗(yàn)結(jié)果不能完全替代臨床上彎曲根管，比如樹脂預(yù)備過(guò)程中產(chǎn)熱導(dǎo)致樹脂軟化，使得摩擦力增加，切削力減小。

WaveOne是單支銼往復(fù)運(yùn)動(dòng)器械，它的尖端部分橫截面為改良凸三角形，冠部橫截面為凸三角形。M3是一種新型柔性器械，它柔軟、安全、含有超強(qiáng)記憶合金材質(zhì)，和ProTaper Next類似，用2～3 支即可完成一般根管預(yù)備； 而ProTaper Universal預(yù)備至F2需更換4次器械，耗時(shí)較長(zhǎng)。本研究PU組預(yù)備模擬彎曲根管為1.38min，時(shí)間最長(zhǎng)，與其他3 組差異有顯著性。M3組預(yù)備彎曲根管時(shí)間為0.57 min，PN組預(yù)備彎曲根管僅為0.53 min， 2 組差異無(wú)顯著性。 WO組僅為0.44 min，時(shí)間最短亦與其他3 組差異有顯著性。這與郭嘉等[10]研究的單只銼根管預(yù)備時(shí)間較短結(jié)果一致。

WaveOne、ProTaper Next使用了比ProTaper Universal更先進(jìn)的M相(M-wire)金屬，M-wire鎳鈦合金具有更高的抗循環(huán)疲勞強(qiáng)度，更好的柔韌性和靈活性，提高了安全性能[11]。Ashwinkymar等[12]在掃描電鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，使用ProTaper較WaveOne產(chǎn)生的牙本質(zhì)裂紋更多。

M3則是含有更強(qiáng)的CM記憶合金材質(zhì)，相比傳統(tǒng)鎳鈦，抗疲勞提升了400%，并可預(yù)彎，此外M3具有熱敏感性，使用后螺旋松解時(shí)，經(jīng)過(guò)高溫高壓消毒，部分松解螺旋可回復(fù)原狀，從而延長(zhǎng)器械的使用壽命[13-14]。本實(shí)驗(yàn)有1 支ProTaper Universal器械發(fā)生變形， 1 支M3器械發(fā)生螺紋松解，主要發(fā)生在彎曲根管的根尖部和狹窄處。這可能與使用疲勞、根管通暢不夠及根管彎曲度過(guò)大、器械本身的設(shè)計(jì)和術(shù)者的使用手法有關(guān)。提示醫(yī)生要熟悉器械性能和操作技術(shù)，建立良好的冠根通路，輔助潤(rùn)滑根管。

本實(shí)驗(yàn)提示，采用WaveOne可有效縮短椅旁操作時(shí)間、減少交叉感染；采用ProTaper Next、M3預(yù)備彎曲根管能較好的保持根管原始形態(tài)，根管錐度、流暢度好；尤其M3作為國(guó)產(chǎn)新型銼，價(jià)格低廉，效果良好，可作為臨床上預(yù)備彎曲根管的有效方法進(jìn)行推廣應(yīng)用。

[1]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.

[2]姬亞昆, 凌均棨, 林正梅. 初學(xué)者應(yīng)用兩種鎳鈦機(jī)動(dòng)器械預(yù)備樹脂彎曲根管的效果比較[J]. 中華口腔醫(yī)學(xué)研究雜志(電子版), 2012, 6(1): 14-18.

[3]謝素娟, 徐芳. 機(jī)用ProTaper鎳鈦器械治療1208例患牙的臨床體會(huì)[J]. 實(shí)用口腔醫(yī)學(xué)雜志, 2012, 28(6): 719-721.

[4]Garlapati R, Venigalla BS, Patil JD, et al. Quantitative evaluation of apical extrusion of intracanal bacteria using K3, Mtwo, RaCe and protaper rotary systems: Aninvitrostudy[J]. J Conserv Dent, 2013, 16(4): 300-303.

[5]Elnaghy AM. Cyclic fatigue resistance of ProTaper Next nickel-titanium rotary files[J]. Int Endod J, 2014, 47(11): 1034-1039.

[6]Williamson AE, Sandor AJ, Justman BC. A comparison of three nickel titanium rotary systems, EndoSequence, ProTaper universal, and profile GT, for canal-cleaning ability[J]. J Endod, 2009, 35(1): 107-109.

[7]Capar ID, Arslan H, Akcay M, et al. Effects of ProTaper Universal, ProTaper Next, and HyFlex instruments on crack formation in dentin[J]. J Endod, 2014, 40(9): 1482-1484.

[8]Pasqualini D, Mollo L, Scotti N, et al. Postoperative pain after manual and mechanical glide path: A randomized clinical trial[J]. J Endod, 2012, 38(1): 32-36.

[9]岳洋, 華燁, 王穎鋮謠, 等. 不同根管通暢銼用于彎曲根管預(yù)備后診間疼痛對(duì)比分析[J]. 天津醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào), 2016, 22(2): 176-177, 181.

[10]郭嘉, 郭田, 劉飛, 等. 新型單支銼根管預(yù)備系統(tǒng)對(duì)卵圓形根管成型和清理能力的對(duì)比研究[J]. 實(shí)用口腔醫(yī)學(xué)雜志, 2016, 32(4): 506-511.

[11]Shen Y, Zhou HM, Zheng YF, et al. Current challenges and concepts of the thermomechanical treatment of nickel-titanium instruments[J]. J Endod, 2013, 39(2): 163-172.

[12]Ashwinkumar V, Krithikadatta J, Surendran S, et al. Effect of reciprocating file motion on microcrack formation in root canals: An SEM study[J]. Int Endod J, 2014, 47(7): 622-627.

[13]Testarelli L, Plotino G, Al-Sudani D, et al. Bending properties of a new nickel-titanium alloy with a lower percent by weight of nickel[J]. J Endod, 2011, 37(9): 1293-1295.

[14]Shen Y, Qian W, Abtin H, et al. Effect of environment on fatigue failure of controlled memory wire nickel-titanium rotary instruments[J]. J Endod, 2012, 38(3): 376-380.