下颌第二磨牙C 形根及根管系统的显微解剖研究

王本材

1979 年Cooke 与Cox 报道了C 形根管治疗的病例，并提出该解剖结构给根管清理、成形和封闭带来了困难[1]，Melton 等发现C 形根管内通常存在未被清理的牙髓组织和碎屑[2]，随后的研究也普遍支持这一观点[3]。中国人群中下颌第二磨牙C 形根管的检出率为31.5%～44%远高于其他地区人群[4-7]。采用光学显微镜观察牙齿磨片，不但可以获取髓腔及髓腔壁的解剖学以及组织学形态，还可研究其形态的形成原因[8]。本文旨在通过显微解剖学的方法观察C 形根磨片，研究其解剖学和组织学形态，探讨C 形根及其根管系统的形成原因，以提高根管治疗的成功率。

1.材料与方法

1.1 一般资料 样本采集自2019 年10 月至2020 年1 月，海南省海口市海南口腔医院，因重度牙周炎或牙髓-牙周联合病变拔出的C 形根下颌第二磨牙40 颗，年龄、男女不限。本研究经医院伦理委员会批准。纳入标准：①符合范兵[9]制定的具有C 形根管系统的C 形根特征：融合根，根部的舌面或颊面存在纵沟，经CBCT 检查根管的横截面至少存在一个C1、C2 或C3 结构；②根部完整且根尖发育成熟且根尖封闭良好并完整取出；③样本无牙髓病治疗史；④签订知情同意书，并已知样本可能用于教学及科研用途。排除标准：①不符合范兵制定的具有C 形根管系统的C 形根特征；②牙根面破坏和/ 或根尖发育未成熟或根尖封闭被破坏；③根管初始形态改变；④患者不同意标本用于教学及科研用途。

1.2 仪器及材料 数码光学显微镜(麦克奥迪，中国)，根管显微镜(速迈，中国)。

1.3 研究方法 所有牙齿拔除后立即放入3%的过氧化氢溶液浸泡1 小时后流水冲洗5min，随后置入新配置的3%次氯酸钠浸泡1h 后流水冲洗5min。室温下干燥24h。开髓，牙髓腔内灌注中华墨汁后室温下干燥24h。根管显微镜下，分别在根管的颈、中、尖1/ 3 处，采用片切砂片横断切磨，所取磨片厚约1.0mm。磨片经砂纸研磨至140～160μ 厚，3.0%次氯酸钠浸泡1 分钟，流水冲洗1min，50%至100%乙醇溶液梯度脱水，二甲苯透明，中性树胶包埋。数码光学显微镜下对标本进行观察、拍照和分析。

1.4 C 形根管分型的依据 根据范兵教授[9]的研究，C 形根管系统横断面可见以下5 种分型：C1，连续不间断的“C”形；C2，间断的“C”形，且各根管横断面弧度不低于60°；C3，两个或三个独立的根管，且各根管横断面弧度均小于60°；C4，横截面上只有一个圆形或椭圆形的根管；C5，不能观察到管腔(通常只在根尖附近看到)。

1.5 统计学分析 数据资料使用SPSS 16.0 统计软件处理，差异性研究使用卡方检验分析，P<0.05 为有统计学差异。

2.结果

所有横磨片中，C 形根各根作为一个整体被牙本质牙骨质界(dentino-cemental junction,DCJ)及牙骨质覆盖(120/ 120)，各根之间均未发现独立的DCJ(如图1)。在120 例磨片中发现存在融合剩余的有83 例(69.2%)，且分布于所有40 例C 形根标本中(40/ 40)。所有牙本质小管(dentinal tubules,DT)均起自DCJ，并近乎垂直地向髓腔方向走行(如图2，右侧箭头所示)，当与对侧DT 发生接触时，DT 走行方向扭转并指向根管(如图2，左侧箭头所示)，形成根管及融合剩余(如图3a)，或根管间牙本质壁完全融合(如图3b)；牙本质生长线同心围绕整个C 形根管系统(120/ 120)，各根管并无独立的牙本质生长线围绕(如图4)。

图1 C 形根各根作为一个整体被DCJ 包绕(×40)

图2 起自DCJ 的DT 近乎垂直地走向髓腔(右侧箭头)，当与对侧DT 发生接触时，DT 走行方向扭转并指向根管(左侧箭头)(×40)

图3 箭头指示牙本质融合处

图4 为图3a 局部放大，显示牙本质生长线呈同心围绕整个C 形根管系统(×100)

在各个水平切面上C 形根管分型的发生率不同(表1)。根管颈1/ 3 处以C1 型(21 例)和C2 型(14 例)为主；根管中1/ 3 处以C2 型(16 例)和C3型(15 例)为主；根管尖1/ 3 处以C3 型(27 例)为主，其次为C2 型(7 例)和C4 型(5 例)，各根管形态检出率在根管颈1/ 3、中1/ 3、尖1/ 3 存在显著差异(χ2=46.711，P<0.01)。

表1 40 颗C形根型下颌第二恒磨牙的根管形态

3.讨论

3.1 C 形根及C 形根管的研究方法 以往针对C 形根根管研究的方法主要集中于透明牙[10,11]、X 线牙片[12]、μ-CT[9]、CBCT[13]、体视显微镜[14]、聚酯树脂浇铸以及硬组织脱矿切片技术[2]，并且主要针对C 形根管的发生率和形态结构，而缺乏对于其组织学结构以及形成原因的研究。笔者先前研究表明[8]，采用髓腔显微解剖学的研究方法，可以通过观察髓腔壁牙本质小管的组织学形态，来研究髓腔解剖结构与增龄性改变之间的关系，因此本研究通过光学显微镜观察牙齿磨片硬组织的组织学形态特点，研究C 形根及C 形根管成因。同时，本研究使用中国墨汁灌注髓腔，以廓清髓腔结构。

3.2 C 形根形态及其形成原因 已有研究表明，牙齿胚胎时期上皮根鞘内侧形成牙本质，上皮根鞘断裂后，牙本质的外侧形成牙骨质[15]。这也就意味着，牙胚的上皮根鞘对应牙齿的DCJ。因此，本研究可以通过观察DCJ 来研究牙胚时期上皮根鞘的形态。

Orbanb B.的研究表明[16]，上皮根鞘末端的突起伸长结合，形成根分叉，明确了牙根的边界进而形成多根。根分叉的根方，彼此已经独立的上皮根鞘形成各个独立的牙根，并被各自的DCJ 包绕。而在发育过程中单根牙的上皮根鞘末端没有结合形成多根的上皮根鞘，因此被同一DCJ 包绕。

目前研究认为C 形根属于融合根[9]。有学者认为融合根(fused roots)为两个及更多的根结合在一起(two or more roots that joined together)[17]，也有学者推测，融合根的形成既可能是牙骨质随时间的沉积而联合，也可能是由于Hertwig 上皮根鞘不能在分叉区发育或融合[10,12]。

本研究横磨片结果显示：C 形根内部虽然可见多个根管，但是其牙根作为一个整体被同一DCJ 包绕，各根之间均未发现独自的DCJ，说明C 形根由同一上皮根鞘发育而成，即，C 形根为单根，是由于Hertwig 上皮根鞘未在分叉区融合而形成。进一步结合C 形根舌面或颊面存在纵沟，提示上皮根鞘的舌形突起在该处已经形成，并导致牙根内陷形成纵沟，但对侧未能形成舌形突起，导致两侧舌形突起不能融合。而该处已经形成的上皮根鞘的舌形突起随着牙胚的发育继续向根方生长，形成牙根的纵向凹陷。即，C 形根为上皮根鞘末端舌形突起已经发育但未能融合而形成的单根。

3.3 C 形根根管系统形态的形成原因 本研究中牙齿磨片显示，虽然在C 形根内可以发现两个或两个以上的根管，但整个C 形根管系统被牙本质生长线同心包围，各个根管周围没有各自单独的牙本质生长线。由于牙齿胚胎时期上皮根鞘内侧牙本质沉积形成牙根及根管，因此C 形根内部的根管系统同样发育来自于同一根管。牙本质小管以近似直角的走行向髓腔移动，当未与对侧牙本质小管接触时，牙本质的生长只是造成根管的逐渐狭窄；而当与对侧牙本质小管接触时，牙本质小管的方向发生扭曲，形成多根管与融合剩余，或根管间牙本质壁完全融合只存留多根管。

本研究认为，牙本质的增龄性改变导致了不同类型C 形根管形态的形成，其组织学可能成因分析如下：

(1)当颊舌侧牙本质壁的距离相对较远没有接触时，形成C1 型根管；

(2)C1 型根管颊舌侧牙本质壁继续沉积，发生局部融合且融合区域较小，则形成C2 型根管；

(3)C2 型根管壁继续沉积，融合区域增大，导致横断面上根管长度小于融合区域长度，则形成C3 型根管；

(4)既往研究[9]显示，C 形根中，含C 形根管处的沟槽与牙根的平均槽厚比为47.96%，而无C 形根管处的平均槽厚比为14.82%。本研究认为，当C 形根舌侧的纵沟较浅，则其内部的牙本质形成速度的差别无法形成C 形根管，仅表现为近似圆形或椭圆形的单根管形态，即，C4 型根管。

(5)C5 型根管。本实验通过中国墨汁灌注髓腔确定根管结构，并在根管口与根尖孔之间等分横断制作磨片，在40 颗C 形根中均未发现C5 型根管。范兵教授[9]应用μ-CT 在距根尖0.5mm 处扫描获得C5 型根管影像，而在距根尖1.0mm 及以上的位置均未发现此类根管，因此推测是部分C 形根管的解剖性根尖孔止于根尖冠方0.5mm 以上的原因。

本研究表明，C 形根根管各根管形态检出率在根的不同水平上的分布存在显着性差异，自根管口至根尖部C1 型逐渐减少而C3 型则逐渐增多，这与既往研究一致[9,18]。李颂等[19]研究发现，不同年龄组的C 形根管构型在根管口与根管中段的分布有统计学差异，而且随年龄的增长，C3 型的发生率增高。本研究从显微解剖学角度解释这些现象，既，由于牙根的宽度自釉牙骨质界向根尖部逐渐缩窄，导致根方的牙本质更容易发生融合而形成C3型根管，同时，随着年龄的增长，牙本质不断增龄沉积并融合导致C3 型的发生率增高。

由于C 形根管间的融合剩余是因根管壁的牙本质因增龄沉积“挤压”而形成，我们可以视作牙本质增龄性改变，这与根管峡部的形成原因[8]相同。

3.4 C 形根管系统的清创 本研究显示，在40 颗C 形根的120 个断面中发现83 个断面的C形根管系统内存在牙本质融合剩余。这说明在C形根管系统内存在大量的牙本质融合剩余，将造成C 形根管系统的临床清创困难。沿融合线将融合线整体预备去除，虽然可以达到彻底去除融合剩余空间的目的，但是这又会带来大量的牙本质切削以及余留牙体组织强度下降。因此应当按参照峡部的处理方式进行根管系统的清创，即，对C 形根管系统冠方及侧壁三个方向上进行机械预备，预备进入融合剩余的通路，利用次氯酸钠、EDTA、超声、激光对于机械预备无法到达的部位进行溶解与清创，多种根管预备方法的协同使用，既可以实现根管系统的清创，又最大限度地保留了牙体组织[9]。

致谢

感谢牛忠英教授、施生根教授在论文撰写过程中给予的悉心指导！感谢陈明雄、杨沛、赵恒在拍摄CBCT 过程中给予的帮助，感谢刘韦淞教授、许仙花教授在图片采集过程中给予的帮助。