不同熱牙膠充填系統根管充填致密性的體外研究

【摘要】 目的 利用Micro-CT評價不同熱牙膠充填系統對根管充填致密性的影響。

方法 選取30顆圓/橢圓形單根管前磨牙，根長統一為12 mm，隨機分為A、B、C三組（每組10個樣本），控制組間距根尖5 mm處根管截面的長徑、短徑、長徑/短徑及預備后的管腔體積無統計學意義。分別使用“BeeFill 2in1”型熱牙膠充填系統、“Fi-P”“Fi-E”型熱牙膠充填系統及冷牙膠側方加壓充填技術完成充填。1周后，應用Micro-CT掃描并測量分析各組根管充填物與根管管腔在整體、根頸1/3、根中1/3、根尖1/3 的體積比并進行統計學分析。

結果 “BeeFill 2in1”型和“Fi-P”“Fi-E”型熱牙膠充填系統的整體、根頸1/3、根中1/3、根尖1/3根管充填物體積比均明顯高于冷牙膠側方加壓充填技術（Plt;0.05）；“BeeFill 2in1”型和“Fi-P”“Fi-E”型熱牙膠充填系統組間差異無統計學意義（Pgt;0.05）；“BeeFill 2in1”型熱牙膠充填系統、“Fi-P”“Fi-E” 型熱牙膠充填系統、冷牙膠側方加壓充填技術組內根頸 1/3、根中1/3的根管充填物體積比高于根尖1/3根管充填物體積比（Plt;0.05）。

結論 與傳統冷牙膠側方加壓充填技術相比，“BeeFill 2in1”型熱牙膠充填系統和“Fi-P”“Fi-E”型熱牙膠充填系統在根管充填致密性方面有顯著的優越性。

【關鍵詞】 Micro-CT；根管充填；熱牙膠；冷牙膠側方加壓充填

中圖分類號：R781.05"" 文獻標志碼：A"" DOI：10.3969/j.issn.1003-1383.2024.04.006

In vitro study of root canal filling density with different warm gutta-percha obturation systems

CHEN Jingyan1， 2， QIN Jing1， 2， LI Xianyu1， 2▲

（1. College of Stomatology — Affiliated Stomatology Hospital， Guangxi Medical University， Nanning 530021，

Guangxi， China; 2. Key Laboratory for Prevention and Treatment of Oral Infectious Diseases

of Health Commission of Guangxi Zhuang Autonomous Region， Nanning 530021， Guangxi， China）

【Abstract】 Objective To evaluate the effect of different warm gutta-percha obturation systems on root canal filling density by Micro-CT.

Methods 30 single-rooted premolar teeth with oval-shaped or round-shaped canals were selected， and root length was uniform at 12 mm. The teeth were randomly divided into group A， group B and group C （with 10 samples in each group）. There were no statistically differences in long diameter， short diameter， long diameter/short diameter， and prepared lumen volume of the root canal cross-section at a distance of 5 mm between the control groups. \"BeeFill 2in1\" warm gutta-percha obturation system， \"Fi-P\" and \"Fi-E\" warm gutta-percha obturation systems， and cold gum lateral pressure filling technology were used to complete the filling， respectively. Micro-CT was used to scan， measure and analyze the volume ratio of root canal filling material to root canal cavity in the whole root canal， the 1/3 of the root neck ， the 1/3 of the root middle， and the 1/3 of the root tip in each group， and statistical analysis was conducted.

Results The percentage of volumes of root canal filling materials in the whole root canal， the 1/3 of the root neck， the 1/3 of the root middle， and the 1/3 of the root tip in \"BeeFill 2in1\" warm gutta-percha obturation system， \"Fi-P\" and \"Fi-E\" warm gutta-percha obturation systems were significantly higher than those of the cold gum lateral pressure filling technology （Plt;0.05）. There was no statistically significant difference between \"BeeFill 2in1\" warm gutta-percha obturation system， \"Fi-P\" and \"Fi-E\" warm gutta-percha obturation systems （Pgt;0.05）. The percentage of volumes of root canal filling materials in the 1/3 of the root neck， the 1/3 of the root middle in \"BeeFill 2in1\" warm gutta-percha obturation system， \"Fi-P\" and \"Fi-E\" warm gutta-percha obturation systems， and the cold gum lateral pressure filling technology was higher than that in the 1/3 of the root tip in root canal filling volume （Plt;0.05）.

Conclusion \"BeeFill 2in1\" warm gutta-percha obturation system， \"Fi-P\" and \"Fi-E\" warm gutta-percha obturation systems have more obvious superiority in root canal filling density than cold gum lateral pressure filling technology.

【Keywords】 Micro-CT; root canal filling; warm gutta-percha; cold gum lateral pressure filling

根管充填是根管治療的重要步驟。根管治療成功的關鍵在于根管嚴密的三維充填，以防止再感染、促進根尖周組織的愈合［1］。若根管充填不致密，根管內細菌與其分解產物可刺激炎癥的產生或使炎癥遷延不愈，最終導致治療的失敗［2］。能否嚴密地充填根管系統，是衡量根管充填質量的重要因素。近年來，連續波熱牙膠充填技術在臨床中廣泛應用。與冷側方加壓充填技術相比，連續波熱牙膠充填技術可同時進行加熱與加壓操作，所用器械少，操作步驟簡單，操作時間短，一步完成側支根管和主根管根尖1/3的嚴密充填［3］。目前，“BeeFill 2in1”型、“Fi-P”“Fi-E”型熱牙膠充填系統被廣泛應用于連續波熱牙膠充填，其組成信息、參數設置等內容文獻多見，但在具體選擇應用上尚未達成共識。因此，本研究利用Micro-CT掃描和重建比較了三種牙膠充填系統在根管充填致密性上的差異，旨在為臨床上根管充填器械的選擇提供參考。

1 材料與方法

1.1 主要儀器與設備

ISO標準K銼（馬尼公司，日本）；Endo Pace馬達 （啄木鳥醫療器械有限公司，中國）；M3-Pro鎳鈦銼（益銳公司，中國）；AH-plus 根管封閉劑（登士柏， 瑞士）；“Fi-P”“Fi-E”型熱牙膠充填機（啄木鳥醫療器械有限公司，中國）；“BeeFill 2in1”型熱牙膠充填機（VDW，德國）；" ［Micro-CT（LCT-200），（日立公司，日本）］。2種熱熔膠充填系統的介紹見表1。

1.2 研究樣本的納入與根管預備

收集2022年1月至2022年6月于廣西醫科大學附屬口腔醫院口腔頜面外科門診就診、因正畸減數拔除的前磨牙，使用手工刮治器去除冠根表面牙結石、牙齦及牙周膜，放在2%次氯酸鈉溶液中表面消毒2 h后，保存于裝有生理鹽水的EP管中。納入標準為經平行投照法拍攝頰舌向、近遠中向的2張X線片及Micro-CT掃描（圖1）后：①牙體完整、無齲壞、無充填物、牙根發育完全；②單根管；③通過閱讀距根尖5 mm處根管橫截面的Micro-CT影像確定為圓/橢圓根管：長徑/短徑小于2。

按照上述標準納入的30顆離體前磨牙參考MOHAMMAD［4］的標準將牙根長度統一為12 mm，工作長度取“10號K銼從參照點到可從解剖性根尖孔看到銼尖的長度-1 mm” ，所有根管按照M3-Pro機用鎳鈦銼推薦的操作步驟及參數設置，按照確定的工作長度將根管預備至35#，0.04錐度。每次更換鎳鈦銼時使用3 mL 1%次氯酸鈉溶液對根管進行充分沖洗，預備完成后用5 mL 17% DETA、5 mL生理鹽水溶液沖洗，吸潮紙尖干燥根管，反復操作至吸潮紙尖完全干燥。

1.3 根管充填實驗

將預備完成后的30顆離體前磨牙隨機生成編號并隨機分配至A、B、C三組。A組：“BeeFill 2in1”型熱牙膠充填系統結合連續波熱牙膠充填技術（n=10），B組：“Fi-P”“Fi-E” 型熱牙膠充填系統結合連續波熱牙膠充填技術（n=10），C組：冷牙膠側方加壓充填技術 （n=10）。三組均選擇#35，0.04錐度的非標準牙膠尖作為主尖，試尖，直至牙膠尖在工作長度處回抽時有緊縮感為止，將15#K 銼尖端10 mm蘸取少量AH-Plus封閉劑進入根管，到達工作長度，逆時針方向旋轉退出 K 銼，使封閉劑涂布于整個根管壁。

A組：設置“BeeFill 2in1”加壓充填器（攜熱工作尖型號為#40/03Taper）加壓充填溫度為200 ℃，加熱攜熱工作尖，完成根尖1/3段的充填。使用回填溫度設置為180 ℃的“BeeFill 2in1” 注射充填器（注膠針型號為23 G），以60%的回填速度回填牙膠完成根管冠段充填，一次充填4 mm，垂直加壓器將牙膠斷面加壓至平整。B組：設置“Fi-P”型加壓充填器（攜熱工作尖型號為#40/04Taper），加壓充填溫度為200 ℃，加熱攜熱工作尖，完成根尖1/3段的充填。使用回填溫度設置為180 ℃的 “Fi-E”型注射充填器（注膠針型號為23 G），以中等的回填速度回填牙膠完成根管冠段充填，一次充填4 mm， 垂直加壓器將牙膠斷面加壓至平整。C組：將主牙膠尖尖端 6 mm蘸一薄層封閉劑插根管內達試尖長度，將選定的側方加壓器緊貼主尖緩慢旋轉插入至距工作長度1～2 mm處，放置20 s，旋轉180°后退出側方加壓器，插入副牙膠尖。如此反復操作，直至側方加壓器只能進入根管口2～3 mm為止。用燒熱的挖匙將多余的牙膠從根管口切斷去除，垂直加壓器對根管口軟化牙膠垂直加壓，使牙膠緊密充填。

1.4 Micro-CT掃描

使用Micro-CT（LCT-200）掃描每個離體牙樣本，在每次掃描前對探測器進行校正以減少偽影干擾。將Micro-CT掃描后保存的DICOM 數據導入 Mimics Research 21.0 軟件中，由同一實驗人員重復測量每個樣本距根尖5 mm處根管橫截面的初始長徑與短徑3次，根據閾值劃分（圖2、圖3）、三維重建與分析計算，得到整個根管、根頸1/3、根中1/3、根尖1/3管腔、充填物體積的數值，取3次測量數值的平均值，并按下列公式得到整個根管、根頸1/3、根中1/3、根尖1/3的充填物體積比，再將所有數據錄入 Excel 中。

1.5 統計學方法

使用 SPSS 22.0統計軟件對數據進行統計學分析，三組樣本的長短徑、根管預備后管腔體積及根管內充填物體積比數據均以均數±標準差 （±s）表示，數據符合正態分布采用單因素方差分析，方差齊，兩兩比較采用LSD-t檢驗，檢驗水準：α=0.05，雙側檢驗。

2 結" 果

A、B、C三組樣本根管充填完成后經Micro-CT掃描顯示，根管內均存在不同程度的空隙。“BeeFill 2in1”型熱牙膠充填系統和“Fi-P”“Fi-E” 型熱牙膠充填系統的整體、根頸1/3、根中1/3、根尖1/3根管充填物體積比都明顯高于冷牙膠側方加壓充填技術，差異有統計學意義（Plt;0.05）。使用“BeeFill 2in1”型熱牙膠充填系統結合連續波熱牙膠充填技術充填的整體、根頸1/3、根中1/3、根尖1/3充填物體積比略高于使用“Fi-P”“Fi-E” 型熱牙膠充填系統結合連續波熱牙膠充填技術充填的充填物體積比，但差異無統計學意義 （Pgt;0.05）。“BeeFill 2in1”型熱牙膠充填系統、“Fi-P”“Fi-E” 型熱牙膠充填系統、冷牙膠側方加壓充填技術的組內根頸1/3、根中1/3的根管充填物體積比高于根尖1/3根管充填物體積比，差異有統計學意義（Plt;0.05）。 A、B、C三組間使用不同根管充填方法及熱牙膠根管充填系統充填后根管整體及根管各部分充填材料體積比見表2。

3 討" 論

本研究通過Micro-CT掃描充填完成后的離體牙發現，在所有離體牙樣本的根管中均有不同程度的空隙存在，沒有一種充填方法能達到對根管系統的100%的充填，但與冷牙膠側方加壓充填技術相比，“BeeFill 2in1”“Fi-P”“Fi-E”型熱牙膠充填系統結合連續波熱牙膠充填技術在離體前磨牙根管中，包括根頸1/3、根中1/3、根尖1/3的根管充填物比例都有明顯提高，連續波熱牙膠充填技術的根管充填質量明顯優于冷牙膠側方加壓充填技術，這一結果與先前的研究報道相似［1-2］。根管充填所用的牙膠尖具有可隨壓力及溫度變形的特性［3］，冷牙膠側方加壓充填技術和連續波熱牙膠充填技術分別運用了這兩個特性實現對根管系統的封閉。但牙膠在常溫下質地較硬，在機械壓力下產生的形變有限［4］，且根管系統存在許多不規則區域，在主牙膠尖與副尖之間常會形成氣泡，影響根管充填質量。連續波熱牙膠充填技術是將牙膠加熱使其軟化，牙膠加熱后隨著其物理性質的改變而表現出良好的流動性和黏附性，更容易進入側支根管和根管的不規則區，且充填的均質性、適應性、空間穩定性好，增加了根尖的封閉能力，使充填更致密［5］。

同時，本研究結果顯示“BeeFill 2in1”與“Fi-P”“Fi-E”型熱牙膠充填系統在整個根管、根頸1/3、根中1/3、根尖1/3根管充填物體積比均能達到95%以上，具有較高的充填質量。張寧等人［6］采用“BeeFill 2in1”型熱牙膠充填系統對離體前磨牙的扁形根管進行根充，體視顯微鏡下觀測空隙并計算空隙面積，并與傳統冷牙膠側方加壓充填技術相比較，結果顯示“BeeFill 2in1”型熱牙膠充填系統在封閉扁形根管方面具有明顯優勢，與本研究實驗結果一致。“BeeFill 2in1”與“Fi-P”“Fi-E”型熱牙膠充填系統在設計上包括System B加熱系統和Obtura Ⅱ注射系統兩部分，System B加熱系統可準確地控制發熱加壓器筆尖的溫度，在加熱的同時實現對根尖1/3根充材料的加壓，避免了超充現象，完成根尖1/3的充填， Obtura Ⅱ注射系統在根管中上段注射熱熔牙膠完成充填，具有較佳的根管充填效果。而YILMAZ等［7］采用流體過濾法比較 “BeeFill 2in1”型熱牙膠充填系統、單尖充填技術與冷牙膠側方加壓充填技術的根尖密封性，結果顯示充填2周后，“BeeFill 2in1”型熱牙膠充填系統的根尖密封性能低于單尖充填技術與冷牙膠側方加壓充填技術。該文獻中關于“BeeFill 2in1”根管充填質量報道不一的結果，可能與根管封閉劑的溶解吸收有關［8］，因此為了進一步評估“BeeFill 2in1”與“Fi-P”“Fi-E”型熱牙膠充填系統的充填質量，未來可能還需要長時間的研究及臨床觀察。此外，雖然“BeeFill 2in1”與“Fi-P”“Fi-E”型熱牙膠充填系統設計原理及組成部分相似，但兩者在充填時使用不同的配套回填熱熔牙膠。有學者比較了不同品牌的牙膠熱塑性，結果顯示不同品牌的牙膠存在熱塑性值的差異［9］，不同品牌牙膠對側支根管的充填效果也存在一定的差異。本實驗中“BeeFill 2in1”熱牙膠充填系統的根管充填物體積比略高于“Fi-P”“Fi-E”型熱牙膠充填系統，但缺少使用牙膠的熱塑性相關數據，根管充填質量的差異是否與使用牙膠的熱塑性、流動性的差異有關，需要后續以牙膠的特性為出發點補充相關實驗以驗證。

比較“BeeFill 2in1” 熱牙膠充填系統、“Fi-P”“Fi-E”熱牙膠充填系統、冷牙膠側方加壓充填組的組內根頸1/3、根中1/3、根尖1/3根管充填物體積比顯示，三組的根尖1/3的根管充填物體積比均明顯低于根頸1/3及根中1/3，差異有統計學意義，分析其中原因主要有以下兩點：前磨牙根尖解剖形態變異較大，存在根管彎曲、側支根管等［10］；根尖部充填物沒有充分軟化及產生足夠的形變，與根管壁的適應性欠佳，根管充填物之間、根管充填物與根管壁之間存在間隙［11］。在“Fi-P”“Fi-E”型熱牙膠充填系統結合連續波熱牙膠充填技術與冷牙膠側方加壓充填技術中，根頸1/3的根管充填物體積比略小于根中1/3的根管充填物體積比，差異無統計學意義，推測與根頸1/3的根管形態常為長橢圓形，根中1/3的根管形態為橢圓/圓形的形態差異有關。

大量研究證明，細菌是導致根管治療失敗的主要因素［12-13］。NG等［14］總結了提高根管治療質量的四個因素，其中之一是嚴密、無空隙的根管充填。根管系統中存在空隙，則為細菌的增殖創造了有利的環境，特別是兼性厭氧菌可以利用未充填區域的組織殘余物作為營養物質繼續生長繁殖［15］，此外，根尖周組織液或口腔唾液還會沿著根充材料和根管壁之間的空隙滲入根管系統，為殘留細菌的繁殖生長提供營養［16］。存活的細菌與其分解產物可通過根管系統內的空隙擴散至根尖周組織，刺激炎癥的產生或使炎癥遷延不愈，最終導致治療的失敗。

本研究使用“BeeFill 2in1”型熱牙膠充填系統、“Fi-P”“Fi-E” 型熱牙膠充填系統結合連續波熱牙膠充填技術充填離體前磨牙的圓/橢圓形單根管，并進行Micro-CT掃描，對比其根管系統內根管充填物體積比的差異，實驗結果顯示對比冷牙膠側方加壓充填技術，“BeeFill 2in1”型熱牙膠充填系統、“Fi-P”“Fi-E” 型熱牙膠充填系統根管充填物體積比明顯增大，推測上述兩種熱牙膠充填系統均可對根管系統實現嚴密的三維充填，在一定程度上阻止殘余細菌與其營養源的接觸，提高根管治療的質量，為臨床操作提供便利。但因實驗設計缺乏根管內部、根尖周區域生物膜、細菌的相關數據，根管充填與細菌學相關結論仍需進一步實驗數據支撐。

本實驗設計是在體外環境下完成的，存在不能完全模擬臨床及口腔內環境的缺陷。影響根管治療成功率的因素較多，例如患者的口腔和全身健康、牙髓及根尖周狀態、根尖周病變大小［17］等不能通過體外實驗模型模擬。為了更全面系統地評估“BeeFill 2in1”型熱牙膠充填系統、“Fi-P”“Fi-E” 型熱牙膠充填系統的根管充填效果，需要后續補充長期的臨床效果觀察。

參 考 文 獻

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（收稿日期：2023-11-24 修回日期：2024-01-24）

（編輯：梁明佩）