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

根管預備是根管治療的重要步驟之一。完善的根管預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備后的根管系統呈連續錐狀形態，還要保持根管初始形態和走向，防止根管偏移。但由于器械彈性和回復力的作用，在預備彎曲根管過程中常會出現根管偏移、根管臺階、根管側穿等并發癥。隨著各種鎳鈦根管預備器械的發展，根管預備效果已明顯改善。現有各種根管預備器械在材料、制作工藝、錐度、切割刃設計等方面不盡相同，因而其根管預備效果亦有差別[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 材料和設備 K銼(Dentsply Maillefer，瑞士),SANIS3(四川省海納聯創醫療器械有限公司)，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(徐州木森科貿發展有限公司)，黑、紅墨水(北京篤信精細制劑廠)，EDTA凝膠(Meta，韓國)，數碼眼前節照相系統(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旋轉運動方式預備根管。

1.3 實驗方法

1.3.1 預備前圖像采集 在每個樹脂塊的根管旁邊貼10mm長度標簽。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碼眼前節照相系統以10倍放大倍數拍照，圖片以JPG格式保存。完成圖像采集后，用蒸餾水沖洗根管內黑色墨水至無色透明，自然干燥。

1.3.2 根管預備 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，運轉方式等參數按照廠家要求設定。根管預備步驟遵照廠家說明進行。預備過程中，用器械蘸取EDTA凝膠進入根管，完成一次預備后以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。所有鎳鈦器械預備5個模擬根管后棄用。由同一操作者完成所有根管預備步驟。

3組彎曲根管預備步驟如下：

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

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

Protaper組(P組)：SX預敞根管冠1/3，S1，S2，F1，F2預備根管至工作長度。遵照廠家使用建議，SX轉速300rpm，扭矩3.0N·Cm；S1，S2，F1，F2轉速250rpm，扭矩分別設為3.0、1.0、1.5及2.0N·Cm。

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

1.4 圖像處理及評價指標 以樹脂塊根管旁所貼10mm長度標簽為定位標準，采用Adobe Photoshop CS2軟件將預備前、后圖像重疊，合成新圖像儲存備用。將JPG格式保存的圖片轉化為BMP格式。使用CAXA電子圖板2013(北京數碼大方科技有限公司)描繪根管預備前、后根管外形和根管中心線。

1.4.1 根管預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長度標簽在圖片上的長度，計算出放大率。分別測量圖片上根管預備前、后根管中心線的長度，根據放大率計算出根管預備前、后實際中心線的長度。根管預備前中心線的長度減去根管預備后中心線的長度即為根管預備后工作長度變化值。CAXA電子圖板2013測量精度0.01mm,除以放大率后數值精確到0.001mm。

1.4.2 根管預備后彎曲角度變化值 利用CAXA電子圖板2013根據Schneider法測量根管預備前、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)。根管預備前彎曲角度減去根管預備后彎曲角度即為根管預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。術前和術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前、術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壁偏移，負值表示向根管彎曲內側壁偏移，0表示未發生偏移。本實驗結果在進行比較時均統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據測量均由一位熟練掌握CAXA電子圖板2013的工程師完成。

1.5 統計分析 應用SPSS19.0統計軟件處理實驗數據。若方差齊，3組樣本均數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為差異有統計學意義[3，4]。

圖2 重疊后根管中心線局部放大圖

2.結果

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

表1 3組鎳鈦銼根管預備后工作長度變化值(mm，x±s)(n=10)

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

表2 3組鎳鈦銼根管預備后彎曲角度變化值(°，x±s)(n=10)

2.3 根管預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計學差異。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。以上差異均有統計學意義(P＜0.05)。見表3，圖2-圖5。

3.討論

評價根管預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，需通過實驗設計加以控制。透明樹脂模擬根管具有相同的形態，相對標準的根管直徑、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備過程和根管形態變化，可直觀地展現器械的成形能力。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備成形效果的指標之一。Bramante[6]使用軸中心率概念作為評價指標，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-根管預備后根管直化角度也可根據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備前后中心線的相互走向關系。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壁偏移。從距離根尖孔開始7mm開始至距離根尖孔1mm，根管預備后中心線偏移至根管預備前中心線內側，向根管彎曲的內側壁偏移。在根尖孔處，S3和M3-Pro根管預備后根尖孔中心向根管預備前根尖孔中心內側偏移，Protaper預備后根尖孔中心偏向了預備前根尖孔中心外側。

Protaper是傳統鎳鈦銼，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%。從開口銼預備至F2使用了5只器械，設計轉速為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，其最大的優點是鎳鈦絲柔韌且不易折斷，可預彎，遇熱又可恢復[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%。從開口銼預備至2S僅使用了3只銼，設計轉速為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。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，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，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。在距離根尖孔7mm、6mm和5mm位點，即預備后中心線偏移至預備前中心線內側的最初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，差異有統計學意義。Protaper組經過對距離根尖孔4mm和3mm位點較充分預備后，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仍保持向根尖孔內側偏移，Protaper則偏移至預備前根尖孔外側，但3組器械偏移量大小無差異。Protaper組預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，其差異有統計學意義。

以上研究結果提示，在預備中度彎曲樹脂模擬根管時，S3，M3-Pro和Protaper均有根管偏移發生，3組鎳鈦器械在根管冠1/3對根管彎曲的外側壁有一定切削，在根管彎曲部位則對內側壁有較大量的切削。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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