比较两种镍钛器械在不同运动模式下预备根管后牙根裂纹的发生率

王 燕, 郭 嘉, 王 茜, 潘文婷, 余炜伟

(郑州大学第一附属医院口腔医学中心, 河南 郑州 450052)

比较两种镍钛器械在不同运动模式下预备根管后牙根裂纹的发生率

王 燕, 郭 嘉, 王 茜, 潘文婷, 余炜伟

(郑州大学第一附属医院口腔医学中心, 河南 郑州 450052)

目的: 比较Twist File Adaptive(TFA)和ProTaper Universal(PTU)两种镍钛器械系统分别在自适应运动模式和连续旋转模式下预备根管后牙根裂纹的发生率。方法：收集因正畸减数拔除的100个健康下颌前磨牙，并随机分为5组(n=20)。其中对照组不进行根管预备，4个实验组分别用TFA和PTU两种镍钛器械系统并分别在自适应运动模式和连续旋转模式下预备根管至#25。预备结束后，在各牙根样本距离根尖3、6、9 mm处横断牙面，并在立体显微镜下观察牙根裂纹的发生情况。结果：对照组未观察到牙根裂纹的发生,而各实验组均有不同数目的牙根裂纹发生。PTU在两种不同运动模式下的牙根裂纹发生率均明显高于TFA组(P<0.05)；TFA在自适应运动模式下产生的牙根裂纹少于连续旋转模式组(P<0.05)；PTU在两种不同运动模式下的牙根裂纹发生率差异无统计学意义(P>0.05)。结论： 新型镍钛锉TFA相比于传统锉PTU在根管预备后可产生较少的牙根裂纹。用TFA预备根管时，自适应运动比连续旋转运动产生的牙根裂纹少。

镍钛器械; 牙根裂纹; 运动模式; 根管预备

[DOI] 10.15956/j.cnki.chin.j.conserv.dent.2015.09.010

[Chinese Journal of Conservative Dentistry,2015,25(9):549]

根管预备是根管治疗中重要的步骤之一[1]。但由于预备器械的物理性能不同以及根管系统的复杂性，在根管预备过程中可能会导致一系列并发症的发生，如根管侧壁穿孔[2]、根管偏移、根管内台阶形成、根尖孔敞开[3]、器械分离[4]、牙本质裂纹[5-11]等。其中牙本质裂纹又进一步可引起牙根纵裂，并最终导致牙齿拔除[12]。

近年来，随着制作工艺的不断改进和材料学的不断发展、革新，机用镍钛根管预备器械也在不断推陈出新。目前临床上较常使用的ProTaper Universal(PTU, 登士柏，瑞士)镍钛系统是一组包含不同锥度切削刃部的器械，具有高强度、强切削能力、形变记忆、省时高效等特点，但是其弹性和韧性稍差，易产生金属疲劳，且在根尖区域器械连续旋转运动时的钻入效应和扭矩会增加[13]，从而使牙根裂纹的发生率也随之增加。最近，一种新型的镍钛器械Twisted File Adaptive(TFA， 思博安，墨西哥)被应用到临床。TFA系统具有3个设计特点，即R相的热处理、金属的扭制成型和特殊的表面处理[14]，且具有超强的切削能力、更好的弹性及耐疲劳抗器械分离能力。TFA在其专用马达驱动下可作出一种称为自适应运动的特殊运动，并具有变化的往复角度，无外力加载时作单向旋转运动(即600°正转和0°的反转)，而当有外力加载时则做370°正转和50° 反转的往复运动。

有研究发现，根管治疗后牙根裂纹的发生率因根管预备器械及其预备方法[15]、锉的锥度[16]、工作长度[15，17]、运动方式[9，18]的不同而有所差异; 尽管各学者研究结果的发生率有所不同，但都认同根管预备可以导致牙根裂纹的发生这一观点。然而，De- Deus G等[19]则认为用镍钛器械进行根管预备与牙根裂纹的发生没有关系，根管预备后所观察到的裂纹实际在预备前就已经存在。目前，关于根管预备与牙根裂纹发生之间的关系还没有定论，也无研究来比较TFA和PTU两种镍钛器械在不同运动模式下进行根管预备时，对牙根裂纹发生的影响。本实验旨在比较TFA和PTU两种镍钛器械系统分别在自适应运动模式和连续旋转模式下进行根管预备时，对牙根裂纹发生率的影响。

1 材料和方法

1.1 离体牙选择和预处理

收集因正畸减数拔除的牙体完整、根管弯曲度<10°的下颌前磨牙100个，去除牙根表面软组织和牙石后，在立体显微镜(Stemi SV 11，上海蔡司光学仪器国际贸易有限公司)放大12倍镜野下观察各牙根表面，以排除根裂、根尖孔未发育成熟及解剖异常者。然后分别从各牙颊舌向和近远中向拍摄X线片，确定各牙均为单根管，且距离根尖9 mm处的根管颊舌径与近远中径相近后，在水浴条件下用金刚砂片从各牙距离根尖16 mm处垂直截去牙冠部分，并将此断面作为后续测量的参考面。取上述各牙根样本，常规拔髓并敞开根管口后，用#15K锉(登士柏，瑞士)疏通根管，同时以锉尖尖端平齐解剖根尖孔的长度减去1 mm确定为工作长度；然后用亲水性硅橡胶弹性印模材料包埋各牙的牙根表面以模拟牙周膜韧带，其外侧用自凝树脂包埋至釉牙骨质界，并保持根尖区3 mm处的牙根暴露，以备在整个实验过程中牙根一直保存于去离子水中。

1.2 实验分组

根据预备器械及运动模式的不同将上述100个牙根样本随机分为5组(n=20)，对照组：不进行根管预备；TFA- A组: 用TFA镍钛系统在自适应运动模式下预备根管；TFA- C组: 用TFA镍钛系统在连续旋转模式下预备根管；PTU- A组: 用PTU镍钛系统在自适应运动模式下预备根管; PTU- C组: 用PTU镍钛系统在连续旋转模式下预备根管。

1.3 根管预备

TFA- A组和TFA- C组预备过程：首先用 #15K锉疏通各牙根管至工作长度，然后将TFA锉(SM2 #25,0.06)插入根管，转动2～3 s(预备1～3 mm牙本质)后取出再插入根管直至预备到工作长度；因该锉具有超强的切削能力、更好的弹性及抗器械分离能力，用于前磨牙根管预备时只需一根锉即可完成; 但在预备过程中要经常取出锉观察其是否有变形及断裂倾向，同时用#15 K锉随时疏通根管使之保持畅通，并用5 g/L新鲜配制的次氯酸钠液反复冲洗根管。PTU- A组和PTU- C组预备过程：先用Sx锉扩大根管冠方1/3，并用 #15 K锉疏通根管后，再分别使用S1、S2、F1、F2锉依次进行根管预备，要求每根镍钛器械均预备至工作长度。TFA-A组和PTU- A组的器械均使用专用马达( Elements Adaptive Motor; SybronEndo, 美国)行使自适应运动，即：当无外力加载时作单向旋转(顺时针600°、逆时针0°)；而当有外力加载时则作往复运动(顺时针370°、逆时针50°)。TFA- C组和PTU- C组的器械均使用由扭矩控制马达(VDW GmbH) 驱动的6 ∶1降低机头进行连续旋转运动，转速500 r/min, 转矩2 N/cm。所有实验组在根管预备过程中，每支锉最多用于4个根管的预备，每次换锉时均用5 g/L次氯酸钠液冲洗根管，并于根管预备完后再次用2 mL生理盐水进行冲洗；整个预备过程始终保持牙齿根部湿润。所有根管预备均有同一操作者完成。

1.4 根管预备后各组牙根裂纹发生情况的观察

根管预备结束后，用精密低速盘锯(Buehler，Lake Bluff，1 L，美国)在水冷却下对各组所有牙根样本进行横断面切割，使每个牙根均形成3个切割面，分别为距离根尖3、6、9 mm处。切割完成后，分别用立体显微镜在放大25倍视野下观察各样本各横断面牙根裂纹的发生情况，并按以下标准进行判定。无裂纹：在立体显微镜下观察不到任何裂纹的发生(图1a)；不完整裂纹：裂纹从根管内壁或者从牙根表面延伸到牙本质内部(图1b)；完整裂纹：裂纹从牙根表面全程延伸到根管内壁(图1c)。每个横断面只要有一个裂纹(包括不完整裂纹和完整裂纹)出现即记为该牙根在此横断面处有微裂。牙根横截面的裂纹判定均由两名医师分别进行评估，当对同一横截面结果有异议时则共同讨论以达成共识。

a.无裂纹 b.不完整裂纹 c.完整裂纹

图1 根管预备后牙根裂纹图像(箭头示牙根裂纹)(× 25)

1.5 统计学分析

应用SPSS 17.0统计软件进行统计分析，各组牙根裂纹的发生率，两两相比用卡方检验，检验水准α=0.05。

2 结果(表1)

对照组所有样本均未发现裂纹存在，而各实验组均有不同数目的牙根裂纹发生；各组牙根裂纹发生率由高到低依次为PTU- C组>PTU- A组> TFA-C组>TFA- A组>对照组，组间两两相比，除PTU- A组和PTU- C组之间无统计学差异(P>0.05)外，其余各组间差异均有统计学意义(P<0.05)；各组内不同横断面(距根尖3、6、9 mm)之间的牙根裂纹发生率两两相比，差异均无统计学意义(P>0.05)。以上结果说明，使用TFA镍钛器械系统进行根管预备时，以自适应运动模式为好；使用PTU镍钛器械系统进行根管预备时，不同运动模式对牙根裂纹的发生率无明显影响；两种镍钛系统相比，无论是自适应运动模式还是连续旋转模式，根管预备后的牙根裂纹发生率均为TFA少于PTU。

表1 各组不同横断面下的牙根裂纹数量及百分比(n, %)

不同字母组间P<0.05

3 讨论

根管预备的目的是彻底清除根管内的感染源，扩大修整管壁，为根管充填创造良好条件。但由于器械物理性能的不同以及根管系统的复杂性，在根管预备过程中可能会出现一系列并发症，牙本质裂纹的产生就是常见并发症之一，可导致牙根纵折甚至牙齿拔除。因此临床上进行根管治疗时，对根管预备器械的选择尤为重要。

本实验选用下颌前磨牙为对象，分别采用TFA、PTU两种镍钛器械系统并以自适应运动和连续旋转运动两种模式进行根管预备，同时设不进行根管预备的牙根样本作为对照。结果显示：对照组20个牙根样本的60个横断面中均未发现有牙本质裂纹的存在，说明样本制备过程中用低速盘踞切割不会造成牙根损伤及牙本质裂纹的发生，与以往相关研究[5-6，20]结果一致；而各个实验组均有不同数目的牙根裂纹发生，说明是因根管预备所致。

有研究认为，根管预备中锉的锥度大小是导致牙根裂纹产生的一个重要因素[16]，随着去除牙本质量的增加，牙根折断的风险也随之增加。PTU是一组具有连续变化的大锥度的镍钛锉。陈晨等[21]报道，用PTU在连续旋转模式下将实验牙根尖部预备至 #40时，其牙根裂纹的发生率高达85%。本实验中用PTU预备根管至F2(#25，0.08)，镜下观察发现，自适应模式组(PTU- A)和连续旋转模式组(PTU- C)的牙根裂纹发生率分别为50%和60%，与Liu R等[22]报道的结果相似。本实验中TFA锉选用的是SM2 #25，其锥度为0.06，与PTU的0.08锥度相比，由于其锥度较小，在两种运动模式下进行根管预备时所产生的牙根裂纹数均明显低于PTU组。然而，临床中对于不同的根管预备至多大号的锉才最合适并没有绝对标准，需要临床医生凭经验慎重选择。

本研究中采用TFA镍钛系统分别在自适应模式(TFA- A组)和连续旋转模式下(TFA- C组)进行根管预备时，两者的牙根裂纹发生率分别为10%和25%(P<0.05)。TFA-A组比TFA- C组产生牙根裂纹少的原因主要是：自适应运动模式下预备根管时，一旦有外力加载即作顺时针370°、逆时针50°的往复运动，所以其产生的裂纹数少于连续旋转模式组。Priya NT等[7]报道，采用全序列锉以不同运动模式进行根管预备时，往复运动时比旋转运动产生的牙根裂纹数小。Kansal B等[8]也认为，与连续旋转模式相比，在往复运动模式下可产生较少的牙根裂纹。然而Karatas E等[6，18]的研究则发现，TFA在自适应模式下的牙根裂纹发生率为29%(13/45)，在连续旋转模式下的牙根裂纹发生率为33%(15/45)，两者之间无统计学意义。研究结果不同的原因之一可能与实验样本量较少有关。

本研究中采用PTU镍钛系统分别在上述两种不同运动模式下进行根管预备时，两者的裂纹发生率分别为50%和60%(P>0.05)；这可能与PTU镍钛锉本身的金属材质特性有关，因为其强度高、切削能力强，且弹性和韧性稍差，易产生金属疲劳。Nasr HM等[23]认为，相对于什么运动方式易对牙本质造成损坏而言，器械的材质特性更为重要。TFA镍钛锉的3个显著设计特点是：R相的热处理、金属的扭制成型和特殊的表面处理，从而使其具有超强的切削能力、更好的弹性及耐疲劳抗器械分离能力，因此与PTU相比可产生较少的牙根裂纹。但De- Deus G等[19]则认为用镍钛器械进行根管预备与牙根裂纹的产生没有关系，根管预备后所观察到的裂纹实际在预备前就已经存在。此结果与本实验中观察到的结果相互矛盾，可能与两者的实验方法不同有关。本实验中观察标本是通过机械切割所得，并在光学立体显微镜下直接观察；而前者则采用显微CT层析成像技术，对实验样本进行无创性观察，具有更高的清晰度，可观察到一些在普通光镜下不易发现的牙根裂纹的存在。此外，De- Deus G等[19]还认为，以次氯酸钠为主的根管冲洗液对根管具有一定的化学腐蚀作用，也可能会引起牙根裂纹的发生。然而这并没有确切的实验结果证实。本实验设置的对照组采用相同的切割方法制备标本后并没有观察到裂纹的发生，而各实验组均有裂纹存在，说明裂纹是由根管预备所致。

综上，根管预备过程可造成牙根裂纹的产生，而不同的器械采用不同的运动模式对裂纹的影响也有所不同。新一代的TFA镍钛器械与PTU相比，无论是在自适应模式下还是连续旋转模式下，根管预备后的牙根裂纹发生率均为TFA明显少于PTU。提示，用TFA镍钛器械系统进行根管预备时，可降低牙根纵裂的发生风险。

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Incidences of root cracks after root canal preparation: A comparison of two nickel- titanium instrumentation with different kinematics

WANG Yan, GUO Jia, WANG Xi, PAN Wen- ting, YU Wei- wei

(DentalCenter,TheFirstAffiliatedHospitalofZhengzhouUniversity,Zhengzhou450052,China)

AIM: To compare the incidences of tooth root cracks after root canal preparation using Twist File Adaptive(TFA) and ProTaper Universal system(PTU) with adaptive motion and continuous rotation respectively. METHODS: 100 mandibular premolars were randomly divided into 5 groups(n=20). The roots in control group were unprepared. And the other 80 teeth were divided into 4 experimental groups and the root canals were prepared by TFA and PTU to #25 with adaptive motion and continuous rotation respectively. All the roots were sectioned horizontally at 3, 6, and 9 mm from the apex, and the slices were observed by stereomicroscope. The presence of root cracks was noted. RESULTS: No root crack was observed in the control group. The incidences of root cracks in PTU groups were significantly higher than those in TFA groups (P<0.05). The incidence of root cracks was lower in TFA group working with adaptive motion than that with continuous rotation (P<0.05). There was no statistic difference of root crack incidence between adaptive motion and continuous rotation in PTU groups(P>0.05). CONCLUSION: The new Twist File Adaptive instruments causes less crack than the traditional ProTaper Universal system. There is less crack using Twist File Adaptive with adaptive motion than that with continuous rotation.

nickel- titanium instruments; root crack; kinematics; root canal preparation

2015-06-12

河南省科技厅开放合作项目(142106000183)

王 燕(1990-)，女，汉族，河南周口人。硕士生(导师：余炜伟)

余炜伟，E-mail：yuweiwei7777@126.com

R781.05

A

1005-2593(2015)09-0549-05