三種鎳鈦器械預備根管后牙本質微裂紋的研究

王秀芳 陳文琴

[摘要]目的研究三種鎳鈦器械預備根管后牙本質微裂紋的發生情況。方法收集2021年1—5月在廈門醫學院附屬口腔醫院口腔頜面外科因正畸治療拔除的單根管、根管輕度彎曲的前磨牙80顆，隨機分為四組，每組20個標本。實驗組分別采用 M3-L、M3-PRO、ProTaper Gold 機用鎳鈦器械進行根管預備，對照組不進行預備。在距根尖3、6、9 mm 處進行盤切，體式顯微鏡下觀察微裂紋發生情況。結果對照組未發生微裂紋。 M3-L 組牙本質微裂紋發生比例最高（46.9%），M3-PRO 組次之（31.2%），ProTaper Gold 組微裂紋發生比例最低（21.9%），M3-L 組和ProTaper Gold 組之間的差異有統計學意義（ P <0.05）。M3-L、M3-PRO、ProTaper Gold 三組在3、6、9 mm 均有微裂紋發生，三處裂紋發生比例的差異均無統計學意義（ P >0.05）。結論在輕度彎曲的根管中，ProTaper Gold 預備后的根管微裂紋發生比例比 M3-L 低。

[關鍵詞]鎳鈦器械;牙本質微裂; M3-L;M3-PRO;ProTaper Gold

[中圖分類號] R781.05[文獻標識碼] A [文章編號]2095-0616（2022）10-0009-05

Study of dentinal microcracks after root canal preparation with three nickel-titanium instruments

WANGXiufangCHENWenqin1，2

1. Department of Endodontics， Stomatological Hospital of Xiamen Medical College， Fujian， Xiamen 361008， China;2. Xiamen Key Laboratory of Stomatological Disease Diagnosis and Treatment， Fujian， Xiamen 361008， China [Abstract] Objective To study the occurrence of dentinal microcracks after root canal preparation with three nickel-titanium instruments. Methods A total of 80 premolar teeth with single root canals and mildly curved root canals extracted for orthodontic treatment from January to May 2021 in the Department of Oral and Maxillofacial Surgery of the Stomatological Hospital of Xiamen Medical College were randomly divided into four groups with 20 specimens in each group. The experimental group was treated respectively with M3-L， M3- PRO， and ProTaper Gold nickel-titanium instruments for root canal preparation， while the control group was not prepared. Disc cuts were performed at 3， 6， and 9 mm from the root tip， and the occurrence of dentinal microcracks was observed under a stereomicroscope. Results No dentinal microcracks occurred in the control group. The percentage of dentinal microcracks occurred was the highest in the M3-L group （46.9%）， followed by the M3-PRO group （31.2%）， and the lowest in the ProTaper Gold group （21.9%）， with statistically significant differences between the M3-L group and the ProTaper Gold group （P <0.05）. The M3-L， M3-PRO， and ProTaper Gold groups had dentinal microcracks occurring at 3， 6， and 9 mm from the root tip， but there was no statistically significant difference among the three groups in the percentage of dentinal microcracks occurred at all three locations （P >0.05）. Conclusion The percentage of dentinal microcracks that occurred in mildly curved root canals prepared with ProTaper Gold is lower than that with M3-L.

[Key words] Nickel-titanium instruments; Dentinal microcracks; M3-L; M3-PRO; ProTaper Gold

根管治療是牙體牙髓病學專科門診最常見的治療方法，良好的機械預備是根管治療成功的關鍵步驟之一。隨著口腔材料學的發展，鎳鈦器械已成為臨床上最廣泛應用的根管預備器械，其較不銹鋼手用器械有著突出的優勢：柔韌性好，能較好地維持根管原始形態;切削效率高，提高工作效率;緩解極限扭力，提高操作安全性等[1]。目前的研究認為，機用鎳鈦器械進行根管預備后，會有牙本質微裂紋的產生，如果過度切削，牙根出現微裂紋的概率更大。這些微裂紋最終可能導致細菌定植，產生微滲漏，或者在咬合力的影響下促使牙根折裂的發生，從而使根管治療失敗。

雖然鎳鈦器械預備過程中造成的牙本質微裂的研究不少，但關于 M3-L、ProTaper Gold 等鎳鈦器械引起的牙本質微裂紋少有報道，因此，本研究選用 M3-L、ProTaper Gold 等機用鎳鈦器械對離體牙樣本進行根管預備，顯微鏡下觀察根管距根尖3、6、9 mm 橫截面處牙本質微裂紋的狀況，以期為臨床操作和臨床鎳鈦根管器械的選擇提供參考。

1材料與方法

本研究經廈門醫學院附屬口腔醫院醫學倫理委員會審查批準（HS20210113003）。

1.1設備與材料

主要設備： Smart-plus 根管馬達（Dentsply，瑞士），體式顯微鏡（Nikon，日本），切割機（Buehler，美國），M3-L（益銳，中國）、M3-PRO（益銳，中國）、ProTaper Gold（Dentsply，瑞士）。

主要材料：金剛砂車針、裂鉆（MANI，日本），不銹鋼 K 銼（Dentsply，瑞士），次氯酸鈉溶液（朗力生物，中國），EDTA 凝膠（META，韓國），生理鹽水（石家莊四藥，中國），亞甲基藍。

1.2離體牙的收集和處理

2021年1—5月在廈門醫學院附屬口腔醫院口腔頜面外科收集因正畸治療需要拔除的下頜前磨牙，選取符合條件的80顆。納入標準：牙冠完整、無折裂齲壞;牙根發育完成且完整;單根管系統，根管通暢，無鈣化及無明顯內外吸收，10# K 銼可及根管全長;采用 Schneider 測量法多角度拍攝 X 線片確認牙根彎曲度≤10°;體式顯微鏡下觀察未見牙根表面明顯缺損或裂紋，無明顯的 V 形根面溝[2]。組織鑷小心去除牙頸部及根面軟組織、手用刮治器刮除牙石后，在距根尖14 mm 處用高速金剛砂片水平橫切，再次在顯微鏡下觀察，排除橫截面和根面微裂標本，置于生理鹽水中，4℃冰箱中保存[3-4]。

1.3樣本分組和保存

將所有符合條件的離體牙編號，采用抽簽法隨機分為四組： M3-L 組、M3-PRO 組、ProTaper Gold 組、空白對照組，每組各20顆離體牙樣本。使用雙層鋁箔紙包繞所有樣本牙根，再用甲基丙烯酸樹脂包埋牙根，待樹脂硬化后取出，去除雙層鋁箔紙，在模擬拔牙窩內注射硅橡膠[5]，再次將樣本牙放入對應的窩槽內等待硅橡膠成形，以此來模擬患牙的牙槽骨及牙周膜，樣本牙一直保存在生理鹽水中[4，6]。

1.4樣本牙預備方法

M3-L 組：嚴格參照使用說明，從1708開口銼-10# K 銼-15# K 銼-1902通道銼-2506.5鉑金銼依次預備根管和更換器械，預備過程中使用 EDTA 潤滑根管，預備后用足量的1%次氯酸鈉溶液進行根管沖洗[7]。首先使用1708開口銼預備根管中上段，接著依次使用10# K 銼、15# K 銼預備根管至工作長度，再使用1902通道銼預備建立光滑通道，回銼，最后使用2506.5鉑金銼進行根管成形[8]。使用 M3-L 鎳鈦器械時應短促提拉，不在任何位點過多停留。

M3-PRO 組：按照使用說明，操作順序為1708開口銼-10# K 銼-15# K 銼-1902通道銼-2004（黃色）-2504（紅色）-2506（雙紅），同樣預備過程中使用 EDTA 潤滑根管，更換器械之間用足量1%次氯酸鈉溶液沖洗，10# K 銼回銼。首先使用1708開口銼提刷預備根管中上段，接著分別使用10# K 銼和15# K 銼預備根管至工作長度，再使用1902通道銼預備根管，建立光滑通道;接下來依次使用2004（黃色）成形銼和2504（紅色）成形銼預備，可多次到達根管長度，根管初步成形;最后使用2506（雙紅）完成根管成形[7-8]。

ProTaper Gold 組：嚴格按照使用說明，由 SX- S1-S2-F1-F2順序逐步預備，預備過程輔助使用19% EDTA，更換器械之間用足量1%次氯酸鈉沖洗，10# K 銼回銼。首先10# K 銼和15# K 銼疏通根管全長，然后使用 SX（1904）開口銼預備上段根管，提刷式預備，直到尖端遇到阻力感，退出根管進行沖洗[9];使用 S1（1802）進行根管預備，可一次或多次到達工作長度;使用 S2（2004）預備根管全長;接著依次使用 F1（2007）、F2（2508）進行提刷預備，完成根管成形。

對照組：使用10# K 銼和15# K 銼輔以 EDTA 凝膠疏通根管全長，大量1%次氯酸鈉沖洗根管。

以上四組樣本，預備完成后均用足量生理鹽水沖洗根管，樣本最終保存在生理鹽水中。實驗組三組樣本中，每套鎳鈦器械預備5個根管，以上操作由同一牙體牙髓病學?？漆t生嚴格根據鎳鈦系統說明書進行根管預備。

1.5樣本染色及觀察

在預備好的根管內注射亞甲基藍，放置24 h 后，在距根尖3、6、9 m m處做標記，流動冷水冷卻下，使用切割機盤切，并由2名牙體牙髓學?？漆t生在體式顯微鏡下觀察，收集數據并進行統計[10]。

1.6根管微裂紋的判定標準

完全微裂紋指顯微鏡下由根管內壁一直延伸到牙根表面的微裂紋，但未明顯裂開;不完全微裂紋指微裂紋在內層牙本質層，未到達根面[11]。以上兩種情況均判定為有牙根微裂紋。判定過程由兩名牙體牙髓病學?？漆t師進行評估，意見不一致時由兩人共同討論決定，達成共識。體視顯微鏡鏡下觀察若距根尖3、6、9 mm 任一處有微裂紋，均認為牙根有微裂紋。詳細記錄實驗結果。

1.7統計學方法

采用 SPSS 20.0統計學軟件進行數據處理，計數資料用[n （%）]表示，采用χ2檢驗， P <0.05為差異有統計學意義。

2結果

2.1三組預備根管后牙本質微裂紋發生情況

各組離體牙經過預備后，對照組未見微裂紋發生，其余三組鎳鈦器械預備后牙本質微裂紋發生情況見表1，M3-L 組、M3-PRO 組、ProTaper Gold 組在距離根尖3、6、9 mm 處均有微裂紋發生。M3-L 組牙本質微裂紋發生比例最高15例（46.9%）， M3-PRO 組次之10例（31.2%），ProTaper Gold 組微裂紋發生比例最低7例（21.9%），三組之間的差異有統計學意義（ P <0.05）。在距離根尖3 mm 處， M3-PRO 組出現的微裂紋比其他兩組少，差異無統計學意義（ P >0.05）;在距離根尖6、9 mm 處，ProTaper Gold 組出現的裂紋是最少的，與其他兩組之間的差異無統計學意義（ P >0.05）。

2.2各組離體牙樣本牙本質微裂紋發生率比較

M3-L 組在距根尖3、6、9 mm 處牙本質微裂紋發生比例均比 M3-PRO 組高，差異無統計學意義（ P >0.05），見表2。

在距根尖3 mm 處，ProTaper Gold 組微裂紋發生比例高于 M3-PRO 組，差異無統計學意義（P >0.05）。在6、9 mm 處牙本質微裂紋 M3-PRO 組發生比例均比ProTaper Gold 組高，差異無統計學意義（ P >0.05）。見表3。

在距根尖3、6、9 mm 處， M3-L 組和ProTaper Gold 組之間無統計學意義（ P >0.05）。兩組裂紋發生總數比較，差異有統計學意義（ P <0.05），見表4。

3討論

自1988年報道使用鎳鈦正畸絲制作根管器械（15#根管銼）以來，鎳鈦根管器械經歷了層層改進，從螺紋設計、合金工藝、表面處理、運動方式等多個方面進行嘗試和攻克[1]。M3-L、M3-PRO 和ProTaper Gold 均是合金工藝進行了改良的鎳鈦器械，ProTaper Gold 在此基礎上還運用了先進的表面處理工藝。

M3-L 是采用室溫下含有馬氏體相對較多的 CM 絲和 M 絲制作的機用鎳鈦器械，馬氏體相類似于六邊形，面心立方，柔軟、韌性較好，具有延伸性、可預彎、抗扭轉、抗折強度高，可沿著根管原有的形態前進，減少不必要的切削[7-8]。M3-L 是縱切設計、剖面螺紋切割的連續旋轉的單支成型銼，轉速350～500 r/min，扭矩2.0～2.5 N.cm。整個預備過程中，只使用3支機用鎳鈦根管預備器械，較大扭矩、相對高速，在提高醫生工作效率的同時，導致牙本質微裂紋出現的概率可能會隨之增大。

M3-PRO 是2016年研發的國產鎳鈦銼中運用較為廣泛的一種，其采用的材料制作技術與 M3-L 相似，銼尖端設計成平緩的凸三角形，可避免損壞根管壁，5支機用鎳鈦銼進行根管預備，保證了預備過程中根管中上段的充分敞開，根尖三分之一的預備過程中，根尖直徑和錐度逐漸增大，減少了成型銼旋轉過程中的阻力，因此可能導致牙本質微裂紋的概率也較小。

ProTaper Gold 利用先進的器械表面處理工藝帶來鎳鈦器械功能上的改變，其幾何學設計與ProTaper Universal 完全相同，但在柔韌性、耐磨性和根管預備的中心穩定性有了很大的提高[10-11]。預備過程中使用5支機用鎳鈦器械，包含成型銼和精修銼，因具有良好的柔韌性和中心穩定性，減少回彈力和側向力，可減少牙本質微裂紋的出現[12]。

本實驗中， M3-L 和 M3-PRO 均為中國益銳齒科研發的鎳鈦根管預備銼，M3-L 的橫截面是沿著器械長軸縱向切割形成的縱切平面，增加了排屑空間，可避免切削的碎屑嵌入根管壁[7]。M3-PRO 組采用5支機用鎳鈦器械完成根管預備，牙本質微裂紋發生的比例稍低于使用3支機用鎳鈦預備器械的 M3-L，可能是因為大扭力、高轉速以及減少預備器械的數量會加重牙本質微裂紋出現的情況[8]。

M3-PRO 組和ProTaper Gold 組均采用5支機用鎳鈦器械完成根管預備，雖然采用的材料和制作工藝有所區別，但牙本質微裂紋發生的比例無明顯差異。近些年研發的部分國產鎳鈦器械在螺紋設計、合金工藝、運動方式等方面均有所提升，可媲美很多進口鎳鈦器械，后續需要更多的實驗研究來進一步驗證和改進。

M3-L 組微裂紋出現比例46.9%，ProTaper Gold 組微裂紋發生比例21.9%，ProTaper Gold 組出現裂紋的占比較少，除了轉速和預備器械數量的原因，還有可能是因為ProTaper Gold 銼除了具有兩階段特殊晶相轉換行為，表面處理工藝提高了晶相轉換溫度，鎳鈦合金的性能得到提高。在體溫狀態馬氏體比奧氏體更多，不具有超彈性，理論上來說，在預備根管的過程中，對根管側壁沒有回彈力，不易造成根管壁微裂紋的產生，在中重度彎曲根管中優勢可能會更加明顯[10，13]。因此，彎曲根管預備過程中推薦使用回彈性更小的新型鎳鈦材質的器械;為避免牙根縱裂的發生，不推薦使用大錐度連續旋轉的單支機用鎳鈦成型銼[14-15]。

本研究中，在距根尖3、6、9 mm 處，三組鎳鈦器械預備后產生的裂紋無明顯差異，很大原因可能是因為本實驗選用的根管均為輕度彎曲根管、根尖預備后的直徑均為25#。由于鎳鈦根管器械旋轉時易產生應力集中區，容易在應力區產生微裂紋，且器械的直徑越粗、根管越彎曲，產生微裂紋的情況就越嚴重。后期將針對中度彎曲、重度彎曲根管、不同直徑的鎳鈦器械預備情況進行進一步的研究和對比，以期為鎳鈦器械的臨床應用提供更多的指導。

[參考文獻]

[1]梁紅，岳林.根管治療技術之根管機械預備（二）—根管預備技術和鎳鈦銼的發展[J].中華口腔醫學雜志，2019，54（10）：717-720.

[2]郭靈巧，來國芹，王瀟軼.3種鎳鈦器械預備根管對牙根微裂發生和分布的影響[J].牙體牙髓牙周病學雜志，2018，28（6）：356-359.

[3]周立波，韓祥翠，王健平，等.ProTaper Next，S3和Reciproc根管預備系統對彎曲根管成形能力的比較[J].牙體牙髓牙周病學雜志，2018，28（7）：390-394.

[4]于飛，楊欣，許慶安.WaveOne與WaveOne Gold 鎳鈦器械根管預備后牙根微裂的體外研究[J].臨床口腔醫學雜志，2019，35（7）：399-401.

[5]王全禹，畢婉婷，薛明，等.四種機用鎳鈦系統根管預備后牙本質微裂比較研究[J].中國實用口腔科雜志2018，11（1）：32-36.

[6] Pedullà E，Genovesi F，Rapisarda S，et al.Effects of6 Single-File Systems on Dentinal Crack Formation[J].J Endod，2017，43（3）：456-461.

[7]念朝陽.M3-L 鎳鈦銼預備根管的臨床療效觀察[D].大連：大連醫科大學，2020：5-7，16-18.

[8]劉悅.三種鎳鈦器械在彎曲根管預備中根尖碎屑推出量的比較[D].天津：天津醫科大學，2018：2-3.

[9]李姝慧，熱孜亞·艾尼，亞爾肯·阿吉，等.ProTaperGold 和ProTaper Universal 在彎曲根管預備中對牙本質微裂產生的影響[J].口腔疾病防治，2021，29（10）：663-668.

[10]Hou XM，Yang YJ，Qian J.Phase transformation behaviors and mechanical properties of NiTiendodontic files after gold heat treatment and blue heat treatment[J].J Oral Sci，2020，63（1）：8-13.

[11]湯玉紅，徐睿，朱倩，等 .3 種鎳鈦器械預備重度彎曲根管后牙本質微裂紋的觀察 [J] 上海醫學，2020，28（6）：581-585.

[12]Alcalde M，Duarte M，Amoroso SP，et al.Mechanicalproperties of ProTaper Gold， Edge Taper Platinum， flex Gold and Pro-T rotary systems[J].EurEndod J，2020，5（3）：205-211.

[13]Hieawy A，Haapasalo M，Zhou H，et al.Phasetransformation behavior and resistance to bending and cyclic fatigue of ProTaper Gold and ProTaperUniversal instruments[J].J Endod，2015，41（7）：1134-1138.

[14]Shantiaee Y，Dianat O，Mosayebi G，et al.Effect of root cannal preparation technique on crack formation in root dentin[J].J Endod，2019，45（4）：447-452.[15]Galal M，Ismail AG，Omar N，et al.Influence of thermomechanical treatment on the mechanical behavior of ProTaper Gold versus ProTaper Universal （a finite element study）[J].Open Access Maced J Med Sci，2019，7（13）：2157-2161.

（收稿日期：2021-11-18）