不同液體根管外沖洗對旋轉(zhuǎn)鎳鈦器械激光標(biāo)記位點處直徑的影響

孫一丹,李長健,李巖峰△,王欣,劉海云（1.中國航天科工集團七三一醫(yī)院,北京 100074;.中國人民解放軍總醫(yī)院第四醫(yī)學(xué)中心,北京 100048）

關(guān)于旋轉(zhuǎn)鎳鈦器械在使用一定次數(shù)后是否導(dǎo)致不同部位直徑變化的研究很少。目前有學(xué)者通過掃描電鏡觀察旋轉(zhuǎn)鎳鈦器械使用或折斷后是否出現(xiàn)表面凹槽或者磨耗，并用缺損程度來定性說明磨耗問題，以此為基礎(chǔ)，本研究應(yīng)用激光標(biāo)記法通過分析不同液體沖洗條件下，是否影響旋轉(zhuǎn)鎳鈦器械折斷前后不同位點的直徑變化。

1 材料和方法

1.1 設(shè)備與材料 ProTaper Universal F1鎳鈦銼（PTU F1）（Dentsply，瑞士）；電子顯微鏡（光儀世界，中國）；SK2610B精密零件測量系統(tǒng)（賽克數(shù)碼，中國，精確度0.001mm）；樹脂透明根管模型（河北翰如工藝品有限公司，中國）；奧華激光AHL-FB50（深圳奧華激光有限公司，中國）；X-smart plus旋轉(zhuǎn)鎳鈦馬達設(shè)備（Dentsply公司，美國）；指針式推拉力計及固位夾具（南京蘇測計量儀器有限公司，中國）；沖牙器（北京美德創(chuàng)新科技有限公司，中國）等。

1.2 實驗分組 將100支PTU F1編號并隨機分成5組（每組20支），分別為：蒸餾水組（對照）、生理鹽水組、0.2%氯己定組、1%次氯酸鈉組以及5%次氯酸鈉組。

納入排除標(biāo)準(zhǔn)：掃描電鏡下觀察，若銼體表面有裂紋、凹坑狀結(jié)構(gòu)或劃痕等缺陷，將其排除，不納入實驗。

1.3 實驗方法

1.3.1 透明樹脂彎曲根管模塊硬度測量及分區(qū) 通過前期實驗制作標(biāo)準(zhǔn)化樹脂彎曲根管模塊[1]，邵氏硬度（82.31±2.24）HD，工作長度18mm，曲率角α=60°及曲率半徑r=6mm，錐度0.02，15#擴大針恰到根尖開口處。將每個模塊平均分成5個區(qū)，每組隨機選擇一個區(qū)域進行根管預(yù)備（圖1）。預(yù)備前用防水膠帶封住其他根管口以防止液體進入。

圖1 透明樹脂根管模塊規(guī)格設(shè)計及模塊實驗分區(qū)

1.3.2 激光標(biāo)記方法、標(biāo)記參數(shù)選擇及驗證 將F1銼尖端對齊固定于硅橡膠模板上，選擇Fiber激光打標(biāo)，設(shè)置6條標(biāo)記線，間隔均為3mm，線寬0.1mm，標(biāo)記參數(shù)（速度200mm/s，功率30%，頻率500KHz）。開啟激光指示線，使其與銼尖端平齊，且范圍包括所有銼針（圖2a），開始標(biāo)記前，程序里不選擇第一、二條激光線（圖2b，實線），只選擇其他激光標(biāo)記線（圖2b，虛線）工作，激光距離銼針尖端分別為6、9、12、15mm處激光標(biāo)記。

圖2 激光標(biāo)記方式

1.3.3 根管預(yù)備及沖洗 室溫下實驗[1]，F(xiàn)1銼止動環(huán)置于18mm處，馬達設(shè)定350轉(zhuǎn)/min，扭矩3N·cm，順時針預(yù)備。每次預(yù)備的垂直壓力為10N，且在根管內(nèi)預(yù)備時停留2s。同時另一人手持沖水器在預(yù)備時垂直于銼針約1cm處根管外持續(xù)沖洗銼針，流量約220mL/min。重復(fù)預(yù)備至18mm，每預(yù)備5下用10#擴大針順通1次，且均在預(yù)備5次后，用側(cè)方開口針根管內(nèi)沖洗。每個根管均以上述方法預(yù)備，直至銼針折斷后更換新銼，并重復(fù)上述操作。

1.4 記錄方法 電子顯微鏡依次測量記錄每支F1銼不同激光標(biāo)記位點的原始直徑。然后將折斷銼針復(fù)位到硅橡膠模板上，顯微鏡下依次測量不同激光標(biāo)記位點折斷后直徑（圖3）。

圖3 激光標(biāo)記點處直徑測量

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法 用SPSS21.0軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析，將5組不同激光標(biāo)記處折斷前后直徑分別進行配對t檢驗，P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

不同液體條件下預(yù)備，距離銼尖6mm處，前4組折斷前后直徑無明顯變化（P＞0.05），5%次氯酸鈉組折斷前后差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；距離銼尖9、12和15mm處，5組器械折斷前后直徑均無明顯變化（P＞0.05）（見表1）。

表1 不同激光標(biāo)記處銼針折斷前后的直徑變化（mm,±s）

表1 不同激光標(biāo)記處銼針折斷前后的直徑變化（mm,±s）

標(biāo)記位置 組別 n 原始直徑 折斷后直徑 P 6mm處蒸餾水組（對照） 20 0.5075±0.0117 0.5022±0.0138 ＞0.05 0.9%生理鹽水組 20 0.4936±0.0082 0.4947±0.0115 ＞0.05 0.2%氯己定組 20 0.4825±0.0103 0.4899±0.0141 ＞0.05 1%次氯酸鈉組 20 0.4958±0.0107 0.4920±0.0134 ＞0.05 5%次氯酸鈉組 20 0.4831±0.0137 0.4935±0.0145 ＜0.01 9mm處蒸餾水組（對照） 20 0.6517±0.0146 0.6477±0.0143 ＞0.05 0.9%生理鹽水組 20 0.6336±0.0167 0.6356±0.0147 ＞0.05 0.2%氯己定組 20 0.6244±0.0179 0.6287±0.0157 ＞0.05 1%次氯酸鈉組 20 0.6314±0.0157 0.6353±0.0140 ＞0.05 5%次氯酸鈉組 20 0.6337±0.0167 0.6234±0.0156 ＞0.05 12mm處蒸餾水組（對照） 20 0.7564±0.0174 0.7545±0.0211 ＞0.05 0.9%生理鹽水組 20 0.7560±0.0200 0.7603±0.0193 ＞0.05 0.2%氯己定組 20 0.7568±0.0153 0.7559±0.0161 ＞0.05 1%次氯酸鈉組 20 0.7523±0.0141 0.7494±0.0180 ＞0.05 5%次氯酸鈉組 20 0.7544±0.0181 0.7498±0.0171 ＞0.05 15mm處蒸餾水組（對照） 20 0.9124±0.0206 0.9129±0.0149 ＞0.05 0.9%生理鹽水組 20 0.9209±0.0128 0.9194±0.0193 ＞0.05 0.2%氯己定組 20 0.9138±0.0208 0.9122±0.0248 ＞0.05 1%次氯酸鈉組 20 0.9129±0.0244 0.9120±0.0233 ＞0.05 5%次氯酸鈉組 20 0.9006±0.0262 0.9045±0.0217 ＞0.05

3 討論

3.1 關(guān)于旋轉(zhuǎn)鎳鈦器械標(biāo)記方式 為了對鎳鈦器械折斷前后不同位點的直徑變化進行定量研究，需要一種可靠且無損的方法進行精確定點標(biāo)記。通過比對發(fā)現(xiàn)激光標(biāo)記基本對材料無特殊要求，且具有對工件無損傷、無變形，效率高，個體成本低等優(yōu)點。通過預(yù)實驗校正及調(diào)整最終選用Fiber激光標(biāo)記。

3.2 關(guān)于彎曲根管模型的選擇 目前研究鎳鈦器械抗疲勞性的根管模型大致分為三種：金屬類根管、離體牙、樹脂根管。研究者們[2-3]通常偏向于采用金屬類根管測試循環(huán)疲勞性，但其與根管形態(tài)、硬度及其他物理特性等存在明顯差別。器械在金屬根管中旋轉(zhuǎn)時，不會出現(xiàn)因摩擦較大而發(fā)生卡鎖的情況，也無法模擬臨床根備過程中產(chǎn)生碎屑的情況。本實驗建立了透明樹脂彎曲根管模型，因其標(biāo)準(zhǔn)化的根管形態(tài)避免了離體牙根管個體差異造成的偏移，并可直觀全面的觀察預(yù)備中和預(yù)備后的形態(tài)變化，更加真實模擬臨床上根管預(yù)備的情況。

3.3 關(guān)于根管沖洗液的選擇 臨床常用沖洗液有次氯酸鈉、氯己定、EDTA、生理鹽水等。目前臨床常用0.5%-5.25%的次氯酸鈉溶液，隨著濃度升高，抗菌效果和去除玷污層效果越佳，但組織毒性及腐蝕能力也會增加[4]，學(xué)者們關(guān)于次氯酸鈉是否會腐蝕旋轉(zhuǎn)鎳鈦器械的觀點也不一致。有學(xué)者認為次氯酸鈉可能對旋轉(zhuǎn)鎳鈦器械造成腐蝕作用，從而限制旋轉(zhuǎn)鎳鈦器械抗疲勞性[5]。但Cavalleri等認為使用次氯酸鈉沖洗不會通過腐蝕影響鎳鈦器械的結(jié)構(gòu)[6]。其次，氯己定同樣具有相當(dāng)強的廣譜抗菌和殺菌作用，但其不具備組織溶解能力，無法高效清除根管壁玷污層及碎屑等。此外，生理鹽水作為常用根管沖洗液，經(jīng)常與其他沖洗液搭配使用，以清除根管內(nèi)其他的消毒液或殘余碎屑等。但其有一定導(dǎo)電性，遇金屬可能會發(fā)生了原電池反應(yīng)，從而導(dǎo)致腐蝕。綜上所述，故本實驗擇優(yōu)納入了1%次氯酸鈉、5%次氯酸鈉、0.2%氯己定與0.9%生理鹽水四種不同液體條件進行對比研究，并選擇蒸餾水作為對照組。

3.4 不同液體條件的影響 通過前期實驗[7-8]本文得出：預(yù)備時提前引入液體在根管外持續(xù)沖洗銼針可提高鎳鈦器械的抗疲勞性，延長使用壽命。

通過以上數(shù)據(jù)對不同激光標(biāo)記位點處實驗結(jié)果進行分析：①9、12、15mm標(biāo)記處結(jié)果分析：這三個標(biāo)記點均只在直線通路段預(yù)備（圖4），此處器械直徑更大且不經(jīng)歷彎曲過程，所受磨耗和形變都更小，顯微鏡下觀察9-15mm區(qū)段也均未有明顯形變。本文推測不同液體沖洗可能對器械表面有腐蝕作用，會出現(xiàn)器械折斷后刃部變鈍，但對直徑變化影響不大。②3、6mm標(biāo)記處結(jié)果分析：預(yù)備主要發(fā)生在彎曲段，所受拉伸和壓縮應(yīng)力相對更大（圖4）。越靠近尖端所受的拉伸和壓縮應(yīng)力可能越大，即越靠近尖端所受的形變或磨損可能越嚴(yán)重，導(dǎo)致3mm標(biāo)記在器械折斷后無法再次測得。本研究通過顯微鏡發(fā)現(xiàn)不同組別均有一小部分銼在6mm激光標(biāo)記處出現(xiàn)不同程度的形變，且5%次氯酸鈉組出現(xiàn)形變的頻率更高。0.2%氯己定、0.9%生理鹽水均不具有組織溶解能力，1%次氯酸鈉腐蝕性較弱，這幾種液體無明顯腐蝕影響，又可提高鎳鈦器械的抗折斷性。對于以上四組液體，6mm處盡管發(fā)生了一定磨耗及形變，但對其折斷前后的直徑變化均無明顯影響。然而，鎳鈦合金在高濃度次氯酸鈉溶液中可能發(fā)生腐蝕，引入5%次氯酸鈉沖洗反而會降低器械的抗折斷性。有學(xué)者[9]認為5%NaOCl可能使旋轉(zhuǎn)鎳鈦器械切削刃和平坦面發(fā)生局部損害，產(chǎn)生鎳鈦氧化物和碳酸鈣之類的腐蝕產(chǎn)物，同時加速切削刃的磨耗及形變。當(dāng)器械形變時可能導(dǎo)致直徑變大或變小，而磨耗時會導(dǎo)致直徑變小。本文猜想5%次氯酸鈉組在6mm標(biāo)記點處同時發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重形變及磨耗，且形變效應(yīng)大于磨損效應(yīng)，故器械在折斷后6mm處直徑反而相對變大一些。

圖4 根備時不同標(biāo)記點所處工作區(qū)

綜上所述，除5%次氯酸鈉外其他不同液體根管外沖洗對6、9、12、15mm四個激光標(biāo)記點直徑無明顯影響；5%次氯酸鈉根管外沖洗僅對6mm標(biāo)記處直徑有影響，可能由于次氯酸鈉濃度提高對銼尖腐蝕作用更強所致。