三種鎳鈦銼對彎曲根管成形效果的評價*

侯惠敏 魏倫全 韓 宇 宋立平 成鵬飛

根管預(yù)備是根管治療的重要步驟之一。完善的根管預(yù)備包含根管成形和根管清理兩個方面。理想的根管成形既要求預(yù)備后的根管系統(tǒng)呈連續(xù)錐狀形態(tài)，還要保持根管初始形態(tài)和走向，防止根管偏移。但由于器械彈性和回復(fù)力的作用，在預(yù)備彎曲根管過程中常會出現(xiàn)根管偏移、根管臺階、根管側(cè)穿等并發(fā)癥。隨著各種鎳鈦根管預(yù)備器械的發(fā)展，根管預(yù)備效果已明顯改善?，F(xiàn)有各種根管預(yù)備器械在材料、制作工藝、錐度、切割刃設(shè)計等方面不盡相同，因而其根管預(yù)備效果亦有差別[1]。本文就三種鎳鈦銼S3銼、M3-pro銼和Protaper銼對臨床常見的中度彎曲根管預(yù)備成形效果進行比較研究，為根管治療臨床工作提供參考。

1.材料和方法

1.1 材料和設(shè)備 K銼(Dentsply Maillefer，瑞士),SANIS3(四川省海納聯(lián)創(chuàng)醫(yī)療器械有限公司)，M3-pro(上海益銳齒科材料有限公司)，Protaper(Densply，美國)，X-SMART馬達和減速手機(Dentsply Maillefer，瑞士)，樹脂模擬根管(徐州木森科貿(mào)發(fā)展有限公司)，黑、紅墨水(北京篤信精細制劑廠)，EDTA凝膠(Meta，韓國)，數(shù)碼眼前節(jié)照相系統(tǒng)(Topcon，日本)。

1.2 實驗分組 30個透明模擬樹脂根管，全長18mm，彎曲度23-25°(Schneider法測量)，根尖孔直徑0.15mm，錐度2%[2]。30個樣本隨機分為3組(n=10)。3組樣本分別使用 S3，M3-pro，Protaper機用鎳鈦器械按不同的順序以連續(xù)旋轉(zhuǎn)運動方式預(yù)備根管。

1.3 實驗方法

1.3.1 預(yù)備前圖像采集 在每個樹脂塊的根管旁邊貼10mm長度標(biāo)簽。樹脂根管以15#K銼疏通，27#沖洗針頭配合注射器以2ml蒸餾水沖洗，自然干燥。在根管內(nèi)注入黑色墨水，用紅臘封閉根管口和根尖孔。固定樣本，所有樣本均位于同一位置以數(shù)碼眼前節(jié)照相系統(tǒng)以10倍放大倍數(shù)拍照，圖片以JPG格式保存。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，自然干燥。

1.3.2 根管預(yù)備 使用自制固定裝置固定樹脂根管，所有器械均使用X-SMART馬達和減速手機，運轉(zhuǎn)方式等參數(shù)按照廠家要求設(shè)定。根管預(yù)備步驟遵照廠家說明進行。預(yù)備過程中，用器械蘸取EDTA凝膠進入根管，完成一次預(yù)備后以75%乙醇棉球擦拭器械，27#沖洗針頭配合注射器以2ml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。由同一操作者完成所有根管預(yù)備步驟。

3組彎曲根管預(yù)備步驟如下：

S3組(S3組)：SU預(yù)敞根管冠1/3，1S(4%，20#)，2S(6%，25#)用啄的方式向下預(yù)備根管至工作長度，到達全長后沿側(cè)壁提拉四次。遵照廠家使用建議，將馬達轉(zhuǎn)速設(shè)為500rpm，扭矩設(shè)為2.5N·Cm。

M3-pro組(M3組)：機用開口銼(8%，17#)，預(yù)備根管冠1/3。通道銼(2%，20#)，MPG1(6%，15#)，MPG2(4%，25#)，MPG3(6%，25#)預(yù)備根管至工作長度。遵照廠家使用建議，開口銼轉(zhuǎn)速300rpm，扭矩3.0N·Cm，通道銼和MPG2轉(zhuǎn)速350rpm，扭矩1.5N·Cm，MPG1和MPG3轉(zhuǎn)速350rpm，扭矩2.0N·Cm。

Protaper組(P組)：SX預(yù)敞根管冠1/3，S1，S2，F(xiàn)1，F(xiàn)2預(yù)備根管至工作長度。遵照廠家使用建議，SX轉(zhuǎn)速300rpm，扭矩3.0N·Cm；S1，S2，F(xiàn)1，F(xiàn)2轉(zhuǎn)速250rpm，扭矩分別設(shè)為3.0、1.0、1.5及2.0N·Cm。

1.3.3 預(yù)備后圖像采集 預(yù)備完成后，自然干燥根管。將紅色墨水注入根管內(nèi)，紅臘封閉根管口和根尖孔。用前述固定裝置固定樣本，在與術(shù)前相同位置以10倍放大倍數(shù)使用數(shù)碼眼前節(jié)照相系統(tǒng)采集圖像，圖片以JPG格式保存。

1.4 圖像處理及評價指標(biāo) 以樹脂塊根管旁所貼10mm長度標(biāo)簽為定位標(biāo)準(zhǔn)，采用Adobe Photoshop CS2軟件將預(yù)備前、后圖像重疊，合成新圖像儲存?zhèn)溆谩PG格式保存的圖片轉(zhuǎn)化為BMP格式。使用CAXA電子圖板2013(北京數(shù)碼大方科技有限公司)描繪根管預(yù)備前、后根管外形和根管中心線。

1.4.1 根管預(yù)備后工作長度變化值 利用CAXA圖像軟件測量每個樹脂塊根管旁所貼10mm長度標(biāo)簽在圖片上的長度，計算出放大率。分別測量圖片上根管預(yù)備前、后根管中心線的長度，根據(jù)放大率計算出根管預(yù)備前、后實際中心線的長度。根管預(yù)備前中心線的長度減去根管預(yù)備后中心線的長度即為根管預(yù)備后工作長度變化值。CAXA電子圖板2013測量精度0.01mm,除以放大率后數(shù)值精確到0.001mm。

1.4.2 根管預(yù)備后彎曲角度變化值 利用CAXA電子圖板2013根據(jù)Schneider法測量根管預(yù)備前、后彎曲角度。CAXA圖像軟件可自動捕捉彎曲根管中心線偏離牙體長軸的起始點，將此點與根尖孔的中心位點相連，該線與牙體長軸之間的角度即為根管彎曲角度。CAXA圖像軟件測量角度精度為0.01°(見圖1)。根管預(yù)備前彎曲角度減去根管預(yù)備后彎曲角度即為根管預(yù)備后彎曲角度變化值或根管直化角度。

圖1 根管外形和中心線繪制示意圖

1.4.3 根管預(yù)備后根管中心線的偏移量 利用CAXA圖像軟件測量中心位點偏移量。從根尖孔至根管口共12個測量位點。術(shù)前和術(shù)后根尖孔的中心位點記做0mm，2個位點之間的距離記做0mm處中心位點偏移量。以術(shù)前根尖孔的中心位點為圓心，1-11mm分別為半徑畫圓，每個半徑的圓弧分別同術(shù)前、術(shù)后的中心線各有一個交點，測量兩點之間的距離，即1-11mm處中心位點偏移量(見圖2)。根據(jù)放大率計算出中心位點實際偏移量。正值表示向根管彎曲外側(cè)壁偏移，負值表示向根管彎曲內(nèi)側(cè)壁偏移，0表示未發(fā)生偏移。本實驗結(jié)果在進行比較時均統(tǒng)一采用根管偏移量的絕對值來進行比較，只考慮偏移量的大小，不考慮近遠中偏移的方向。

以上所有圖形繪制及數(shù)據(jù)測量均由一位熟練掌握CAXA電子圖板2013的工程師完成。

1.5 統(tǒng)計分析 應(yīng)用SPSS19.0統(tǒng)計軟件處理實驗數(shù)據(jù)。若方差齊，3組樣本均數(shù)間采用單因素方差分析，采用SNK法(student-new-man-keuls test)進行組間兩兩比較。若方差不齊采用秩和檢驗(Kruskal Wallis檢驗)進行兩兩比較，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義[3，4]。

圖2 重疊后根管中心線局部放大圖

2.結(jié)果

2.1 根管預(yù)備后工作長度變化值 根管預(yù)備前3組樣本工作長度差異無統(tǒng)計學(xué)意義,根管預(yù)備后S3組工作長度變化值均小于M3-pro組和Protaper組(P＜0.05)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。見表1。

表1 3組鎳鈦銼根管預(yù)備后工作長度變化值(mm，x±s)(n=10)

2.2 根管預(yù)備后彎曲角度變化值 根管預(yù)備前3組樣本根管彎曲角度差異無統(tǒng)計學(xué)意義,根管預(yù)備后S3組和M3-pro組彎曲角度變化值小于Protaper組(P＜0.05),差異有統(tǒng)計學(xué)意義。見表2。

表2 3組鎳鈦銼根管預(yù)備后彎曲角度變化值(°，x±s)(n=10)

2.3 根管預(yù)備后根管中心線的偏移量 在根尖孔及距根尖孔2mm、5mm、6mm和7mm位點，3組器械的中心位點偏移量無統(tǒng)計學(xué)差異。距根尖孔1mm位點，Protaper組的中心位點偏移量小于S3組和M3組。距根尖孔3mm、4mm位點，Protaper組的中心位點偏移量大于S3組和M3組。距根尖孔8mm位點，S3組的中心位點偏移量小于M3組和Protaper組。距根尖孔9mm、10mm和11mm位點，3組器械的中心位點偏移量以S3組最少，M3組次之，Protaper組最多。以上差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。見表3，圖2-圖5。

3.討論

評價根管預(yù)備器械成形能力的實驗對象主要有離體牙和樹脂模擬根管。離體牙根管彎曲度跨度較大，需通過實驗設(shè)計加以控制。透明樹脂模擬根管具有相同的形態(tài)，相對標(biāo)準(zhǔn)的根管直徑、長度、錐度、彎曲角度等，有利于控制實驗條件,減小誤差。樹脂根管也易于觀察根管預(yù)備過程和根管形態(tài)變化，可直觀地展現(xiàn)器械的成形能力。朱亞琴[5]將根管按彎曲度大小分為直根管(0-10°)、輕度彎曲根管(10-20°)、中度彎曲根管(20-35°)和重度彎曲根管(35°);其中彎曲度20-35°根管所占的比例最大，是磨牙彎曲根管的代表。本實驗選擇中度彎曲樹脂根管作為研究對象，根管彎曲度為23-25°。

表3 3組鎳鈦銼根管預(yù)備后距根尖孔不同距離時中心位點的偏移量(mm，x±s)(n=10)

圖3 S3組

圖4 M3-Pro組

圖5 Protaper組

根管偏移量是衡量根管預(yù)備成形效果的指標(biāo)之一。Bramante[6]使用軸中心率概念作為評價指標(biāo)，軸中心率代表器械在切削根管時保持根管中心的定位能力。Bramante模型采用橫斷面測量研究方法，通過測量根管預(yù)備前、后不同橫斷面的近、遠中根管壁厚度，獲得中心定位能力及根管偏移等信息。目前常用顯微CT或CBCT獲得離體牙橫截面影像，并參照Bramante的方法進行研究[7]。本研究參照劉文哲[8]比較不同鎳鈦器械對彎曲根管成形能力的研究方法，通過繪圖軟件描繪樹脂根管外形和幾何中心線，測量中心線的偏移量并直觀地反映出根管中心線偏移的方向和走行。在研究中既考慮偏移量的大小又考慮偏移的方向。根管偏移的重要指標(biāo)-根管預(yù)備后根管直化角度也可根據(jù)Schneider法在圖形上測量后計算得出[2]。

本研究直觀展示出根管預(yù)備前后中心線的相互走向關(guān)系。3組器械在距離根尖孔11mm、10mm、9mm和8mm即根管冠1/3，中心線向根管彎曲的外側(cè)壁偏移。從距離根尖孔開始7mm開始至距離根尖孔1mm，根管預(yù)備后中心線偏移至根管預(yù)備前中心線內(nèi)側(cè)，向根管彎曲的內(nèi)側(cè)壁偏移。在根尖孔處，S3和M3-Pro根管預(yù)備后根尖孔中心向根管預(yù)備前根尖孔中心內(nèi)側(cè)偏移，Protaper預(yù)備后根尖孔中心偏向了預(yù)備前根尖孔中心外側(cè)。

Protaper是傳統(tǒng)鎳鈦銼，切削效率很高，超彈相，彈性不及M-Wire和CM-Wire。Protaper的開口銼具有超大錐度，終末銼F2末端直徑為0.25 mm，錐度為8%。從開口銼預(yù)備至F2使用了5只器械，設(shè)計轉(zhuǎn)速為250rpm，橫斷面為凸三角形，有3個切削刃。多只器械的更替、較高的切削效率及冠方的大錐度可使其在根管中上段偏移量較大。S3系統(tǒng)制作使用的是CM-Wire[9]。CM-Wire是接近于馬氏體相的超柔軟狀態(tài)，其最大的優(yōu)點是鎳鈦絲柔韌且不易折斷，可預(yù)彎，遇熱又可恢復(fù)[10]。S3組的開口銼錐度為6%，終末銼2S末端直徑為0.25mm，錐度為6%。從開口銼預(yù)備至2S僅使用了3只銼，設(shè)計轉(zhuǎn)速為500rpm，橫斷面為四邊形，有4個切削刃，其切削效率較高又不必多次切削根管，這與其根管偏移量較少有關(guān)。M3-Pro的通道銼和過渡銼是M-Wire，M-Wire是介于超彈相和馬氏體相之間的柔軟狀態(tài)，抗扭斷能力強，橫斷面為正方形或凸三角形，堅韌不失高效率切割。成形銼是CM-Wire，柔韌不過度切削牙本質(zhì)，其橫斷面為正三角形。M3-pro組的開口銼錐度為8%，終末銼MPG3末端直徑為0.25mm，錐度為6%。本研究3組器械距離根尖孔11mm、10mm、9mm和8mm，中心線向根管彎曲的外側(cè)壁偏移，以Protaper最大，M3-pro次之，S3最小，與上述3種器械開口銼的錐度、終末銼的錐度、彈性等因素有關(guān)。在距離根尖孔7mm、6mm和5mm位點，即預(yù)備后中心線偏移至預(yù)備前中心線內(nèi)側(cè)的最初3mm，Protaper組并未顯示出較S3和M3-pro更大的偏移量。本研究使用中等彎曲根管，距離根尖孔5mm是拐點，4mm和6mm在根管拐點附近。3組器械在距離根尖孔4mm、5mm和6mm偏移量都較大，這與Calberson[11]的研究結(jié)果一致。S3組和M3組在距離根尖孔5mm處偏移量最大，但與Protaper組的偏移量相近；Protaper組在距離根尖孔4mm處偏移量最大，其在距離根尖孔4mm和3mm位點偏移量大于S3組和M3組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。Protaper組經(jīng)過對距離根尖孔4mm和3mm位點較充分預(yù)備后，在距離根尖孔1mm位點其偏移量少于S3組和M3組。在根尖孔處，S3和M3-pro仍保持向根尖孔內(nèi)側(cè)偏移，Protaper則偏移至預(yù)備前根尖孔外側(cè)，但3組器械偏移量大小無差異。Protaper組預(yù)備后中心線的走向提示該器械將根管拉直的趨勢較S3和M3-Pro明顯，其預(yù)備后根管長度減小值和彎曲度減小值也較S3和M3大，其差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

以上研究結(jié)果提示，在預(yù)備中度彎曲樹脂模擬根管時，S3，M3-Pro和Protaper均有根管偏移發(fā)生，3組鎳鈦器械在根管冠1/3對根管彎曲的外側(cè)壁有一定切削，在根管彎曲部位則對內(nèi)側(cè)壁有較大量的切削。S3和M3-Pro根管偏移較小，能獲得較好的根管成形效果。

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