上颌第二恒磨牙根管预备后锥度和宽度与牙根抗压性能的相关性研究

谢金玲

根管治疗是牙髓治疗学的重要组成部分之一，而根管预备是根管治疗的最主要步骤之一，既往多采用手锉进行根管预备，操作费时费力，随着医疗技术水平及器械的快速发展，不锈钢K锉、镍钛器械等逐渐应用于根管预备中，机用根管锉的材料为镍钛合金，具有超弹性、柔韧性好等特点，在弯曲根管中具有优良顺应性，在提高根管预备效率、减少医患疲劳方面具有重要作用[1-2]。近年来，越来越多的研究指出根管预备的程度对牙根抗压性能有重大影响[3-4]。在根管预备过程中，需确定3个关键参数：工作长度、锥度和宽度，合理的锥度和宽度是保障牙根抗压性能的关键[5-6]。上颌第二恒磨牙是对人体口腔系统起着重要作用的牙，其解剖位置特殊、根管变异复杂成为国内外学者研究的热点[7-8]。但临床鲜有文献研究上颌第二恒磨牙根管预备后锥度和宽度与牙根抗压性能的相关性，本研究首次对此进行探究，旨在为上颌第二恒磨牙根管治疗提供数据参考。

1 材料与方法

1.1 材料

选取2017 年3 月～2020 年8 月间乌鲁木齐市口腔医院因正畸新鲜拔除的上颌第二恒磨牙91 颗;ZOOM-630E型体视显微镜(上海长方光学仪器有限公司)；TR-11号金刚砂车针(咸阳华诺医疗器械有限公司)；不锈钢K锉(深圳市鼎点医疗器械有限公司)；M3-PRO系列镍钛器械(常州益锐医疗器材有限公司)；AH-PLUS糊剂、牙胶尖(登士柏牙科有限公司,德国)；Beefill热牙胶机、SILVER根管治疗机、Raypex6根测仪(VDW公司，德国)；P5超声仪(必兰公司，法国)；HY-932C型万能材料试验机[东莞恒宇仪器(中国)有限公司]。

1.2 方法

91 颗上颌第二恒磨牙均于立体显微镜观察牙根发育完成、无牙根折裂、无根管治疗史，储存于蒸馏水中，采用P5超声仪，截冠后洁治去除牙周膜和牙结石，使用金刚砂车针去除冠部，保留12 mm左右牙根，用不锈钢K锉、镍钛器械进行根管预备(本文方法的根管壁牙本质裂纹率为10%)，预备完成后均使用AH-PLUS糊剂+牙胶尖常规法侧方加压充填根管，完成充填后摄片，确保充填到位，使用义齿基托树脂包埋固定牙根，并在万能材料试验机上进行疲劳实验和力学实验。根据疲劳实验后扫描电镜下是否出现裂纹分为有裂纹组(n=30)、无裂纹组(n=61)。

1.3 实验方法

疲劳实验[9]：将离体牙根标本置于IJKLMNJ型万能材料试验机上，采用15 kg载荷以12 Hz频率沿着牙体长轴方向对标本进行循环加载，共计加载90 万次。

力学实验[10]：将离体牙根标本置于IJKLMNJ型万能材料试验机上，采用#25侧压针插入根管直至接触到牙胶，止动片置于侧压针牙根工作长度短于2 mm处，作为最大载荷长度。以垂直断面压力2 mm/min速度加载，加载头持续匀速对被测牙根加载，直至牙根折裂。

1.4 记录方法

立体显微镜下观察疲劳实验前后结果，观察并记录两组疲劳实验前后各标本牙根表面状况，采用Raypex6根测仪测量并记录两组根管预备后根管口直径、根尖孔直径(图 1)、锥度，记录每颗离体牙根力学实验中出现裂隙时的最大载荷。采用Pearson分析根管预备后根管口直径、根尖孔直径、锥度与最大载荷的相关性，并进一步进行偏相关性分析，并分析根管口直径、根尖孔直径、锥度预测牙根抗压性能的价值。

图 1 根管内径测量示意图

1.5 统计学方法

2 结 果

2.1 疲劳实验前后电镜扫描结果

疲劳实验前各标本牙根表面状况相似，均无皲裂，疲劳实验后，30 颗牙出现裂纹，61 颗牙无裂纹，裂纹率为32.96%。有裂纹组出现横向、纵向裂纹，以纵向裂纹多见，且颊舌面裂纹较近远中面的裂纹多，裂纹集中于根中上1/3，根尖1/3较少。

2.2 根管预备后宽度、牙根抗压性能比较

有裂纹组根管口直径、根尖孔直径、锥度较无裂纹组高，最大载荷较无裂纹组低(P<0.05)(表 1)。

2.3 根管预备后锥度和宽度与牙根抗压性能的相关性

采用Pearson进行相关性分析显示，根管口直径(r=-0.680，P<0.001)、根尖孔直径(r=-0.686，P<0.001)、锥度(r=-0.669，P<0.001)与最大载荷存在负相关关系(图 2～4)。

2.4 偏相关分析

偏相关性分析显示，将年龄、性别等因素控制后，根管口直径、根尖孔直径、锥度仍与最大载荷有关(P<0.05)(表 2)。

表 1 两组根管预备后锥度、宽度、牙根抗压性能比较

图 2 根管口直径与最大载荷的关系 图 3 根尖孔直径与最大载荷的关系 图 4 锥度与最大载荷的相关性

表 2 偏相关分析

2.5 牙根管预备后锥度和宽度预测牙根抗压性能的ROC

采用ROC分析获取根管口直径、根尖孔直径、锥度预测牙根抗压性能的AUC、cut-off值、敏感度、特异度，结果显示根管口直径、根尖孔直径、锥度预测牙根抗压性能的AUC均大于0.7，其中根管口直径预测的AUC最大，为0.785，cut-off值下预测敏感度为83.33%、特异度为62.30%(P<0.05)(图 5、表 3)。

图 5 牙根管预备后锥度和宽度预测牙根抗压性能的ROC

表 3 牙根管预备后锥度和宽度预测牙根抗压性能的分析结果

3 讨 论

上颌第二恒磨牙与第一恒磨牙相似，但其容积小、变异大，且由于上颌第二恒磨牙颊侧两根分叉度较小，且向远中偏斜，颊根与腭根分叉度也较上颌第一恒磨牙小，导致根管治疗操作中术野受限，难度较高[11-12]。根管预备是清理根管系统内感染的重要步骤，研究证实，根管预备的尺寸越大，切削受感染的根管壁牙本质越多，越有利于提高化学清创效果，但也会影响牙根负荷能量，治疗后折裂风险增加[13-15]。

本研究以91 颗因正畸新鲜拔除的上颌第二恒磨牙作为实验对象，均无皲裂，于根管预备后进行疲劳实验，结果发现其中30 颗牙出现裂纹，占比32.97%，裂纹多为纵向裂纹，且颊舌面裂纹多于近远中面，集中于根中上1/3处。由此可见，部分上颌第二恒磨牙根管预备后牙根抗压性能降低，易引发折裂，不利于患者远期预后。本研究通过对比分析，发现有裂纹的上颌第二恒磨牙根管口直径、根尖孔直径、锥度明显高于无裂纹的上颌第二恒磨牙，最大载荷低于无裂纹的上颌第二恒磨牙，提示上颌第二恒磨牙根管预备后根管口直径、根尖孔直径、锥度可能与最大载荷有关。笔者认为，维持根管的原有解剖形态是确保根管壁应力均匀分布的关键，根管预备过程中为清理根管系统内感染，一般会切削受感染的根管壁牙本质，导致牙根根管的宽度和锥度变大，且有时为尽可能清除感染，会切削更多根管壁牙本质，进一步增加牙根根管的宽度和锥度，根管壁厚度变薄。根管壁牙本质的厚度被证实与根管所能承受的侧向压力直接相关[16-18]。因此宽度和锥度越大牙根力学性能越低，从而降低其耐疲劳性。本研究进一步通过相关性分析，发现根管口直径、根尖孔直径、锥度与最大载荷呈负相关，且在排除了年龄、性别等因素影响后，根管口直径、根尖孔直径、锥度仍与最大载荷存在显著关联性，证实上颌第二恒磨牙根管预备后锥度和宽度与牙根抗压性能密切相关，锥度和宽度越大，牙根抗压性能越差。由此可见，根管预备前了解上颌第二恒磨牙根管原始锥度和宽度，遵循原始锥度及宽度进行根管预备，尽量减少不必要的根管壁切削是非常有必要的。

新近研究指出，应事先掌握根管原始宽度和锥度，充分考虑根管成形和清理情况，并结合后期修复计划，确定根管预备的宽度和锥度大小，做到每个根管预备锥度的个性化，有助于改善根管治疗的远期预后[19-20]。基于上述实验结果，本研究进一步通过ROC曲线分析，发现根管口直径、根尖孔直径、锥度预测牙根抗压性能的AUC均大于0.7，能满足临床预测需求，均具有良好预测效能，其中根管口直径预测的AUC高达0.785，可为临床预测牙根管预备后抗压性能提高更准确数据参考，从而指导相关治疗方案的制定和施行。但需要注意的是，牙根管预备后根管口直径单独预测牙根抗压性能存在特异度偏低的不足，而根尖孔直径、锥度预测牙根抗压性能的特异度均较高，但预测敏感度较低，故临床可联合根管口直径、根尖孔直径、锥度对牙根抗压性能进行预测，可能有助于改善预测效能，本研究受多种实验条件的限制，未对牙根管预备后各指标联合预测牙根抗压性能的效能进行检验，这也是本研究的不足之处，有待后续研究进一步完善。此外，需要指出的是：不同的根管填充方法也被证实与牙根抗压性能密切相关[21-22]，因此上颌第二恒磨牙的根管治疗不仅要考虑根管预备的锥度和宽度，且需根据患者具体情况选择合适根管填充方法，以改善牙根抗压性能，改善患者预后。

综上可知，上颌第二恒磨牙根管预备后锥度和宽度与牙根抗压性能呈明显负相关，且根管口直径、根尖孔直径、锥度在预测牙根抗压性能方面均具有良好效能，可为临床制定针对性治疗措施提供参考。上颌第二恒磨牙根管预备后锥度和宽度与牙根抗压性能显著相关，可辅助临床对牙根抗压性能进行预测，从而指导临床制定针对性治疗措施，具有较高临床应用价值。