两种镍钛器械对模拟弯曲根管预备效果的比较研究

余 洋

（合肥市口腔医院 安徽医科大学合肥口腔临床学院 安徽 合肥 230000）

根管的机械预备是根管治疗过程中最重要步骤，理想的根管预备形态不仅能清除病变物质而且能保持根管原有走向，不破坏生理性根尖孔，形成有利于根管化学预备的三维漏斗状形态[1-3]。如果机械预备过程中，以牙体长轴为中心的同一平面上一侧根管壁切削量多于另一侧就会形成根管中轴线的偏移[4]。而器械中心定位能力的强弱正是以预备前后根管中线偏移量的大小来衡量的。早期使用不锈钢器械进行根管预备，其固有的刚度和硬度很容易破坏根管原有形态引起偏移、台阶及侧穿等并发症。研究表明相比传统的不锈钢器械，镍钛器械具有更好的弹性、记忆性、柔韧性以及切削成形能力，从而能更好地保持根管原有形态[5]。

镍钛合金原子可存在于奥氏体相（温度较高或去载）、R相（过渡中间态）及马氏体相（温度较低或加载）三种晶体结构中，奥氏体相刚度和硬度形状稳定，马氏体相弹性和延展性高抗折能力强，R相为两者过渡状态，运用不同的热处理工艺可以使合金分子结构重新排列，实现晶相转换，减少晶格缺陷，提高其抗循环疲劳能力和柔韧性能[6]。近年来，新型的热处理工艺有Gold-wire、Blue-wire、M-wire、CM-wire、R相和EDM技术等[7-9]，本文选择国内外两种不同热处理技术的镍钛器械（Protaper Gold和M3-Pro）对树脂模拟根管进行机械预备以分析比较成形效果，为临床使用提供一些参考。

1 资料和方法

1.1 仪器和设备：透明树脂模拟根管、Protaper Gold机用镍钛锉、X-smart微型马达、手动K锉、EDTA根管凝胶（Dentsply，瑞士），M3-Pro机用镍钛锉（上海益锐，中国），根管显微镜（Zeiss，德国）。

1.2 方法

1.2.1 实验分组：选择40颗树脂模拟根管，锥度0.02，尖端直径0.15 mm，弯曲度35°[10]，随机分为两组（Protaper Gold组和M3-Pro组），每组20颗。

1.2.2 预备前树脂根管处理及图像采集：10#K锉疏通根管，蒸馏水冲洗，吸潮纸尖吸干根管。根管内注入黑色墨水后固定，显微镜物镜10×放大倍数拍照。

1.2.3 根管预备：两种镍钛器械的预备顺序见表1。使用X-smart马达驱动，手机减速比为16:1，EDTA润滑根管，蒸馏水冲洗。预备过程中遇到阻力时，立即提拉退出器械并使用75%的酒精擦拭，蒸馏水冲洗根管，10#锉回锉，再次冲洗清除根管内碎屑，继续进行预备。每套镍钛锉使用四个根管，每支器械在根管内停留的时间不超过5 s，器械预备后均在显微镜下观察有无形变、裂纹，一旦发现立即更换。上述操作由同一名有经验的牙体牙髓专科医生完成，另一名医生负责记录预备时间（不包含擦拭和更换器械及根管冲洗的时间）。

表1 两种机用镍钛器械使用程序

1.2.4 预备后根管图像采集：冲洗干燥根管，注入黑色墨水，按前述方法拍摄预备后根管图像。

1.3 数据采集及处理：使用Adobe Photoshop CS6将预备前后的图像进行重叠，将距根尖孔1 mm作为第一个观测点，沿根管长轴方向每隔1 mm选取一个观测点，共取10个观测点[11]。分别测量每一位点预备前后根管内外侧壁树脂的去除量，每一位点测量三次取平均值，结果以毫米为单位，精确到0.001 mm。用根管外侧壁树脂去除量和内侧壁树脂去除量的差值的绝对值表示器械的中心定位能力，数值越接近于0，表明预备后根管偏移越小，该器械的中心定位能力越好。

1.4 统计学分析：数据采用SPSS 22.0软件进行处理，预备时间和中心定位能力比较采用配对t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两种器械单个根管预备时间：ProTaper Gold组单个根管平均预备时间为（20.96±0.89）s，M3-Pro组单个根管平均预备时间为（21.47±0.47）s，两组比较差异无统计学意义（P＞0.05）。两种器械在根管预备过程中未发生器械分离或台阶形成，使用两种器械预备根管的工作效率相当。

2.2 两种器械中心定位能力：两种器械预备后根管偏移情况见表2。结果显示M3-Pro组和ProTaper Gold组在根管预备后各个位点根管偏移量的差异无统计学意义（P＞0.05），第4、8测量位点的偏移量误差较大，两种器械的中心定位能力相当。

表2 两种器械预备后根管偏移情况 （）

表2 两种器械预备后根管偏移情况 （）

注：*表示与ProTaper Gold组同一观测点比较,P＞0.05。

3 讨论

ProTaper Gold与ProTaper Universal几何设计形态一致，不同之处在于前者应用新型Gold-Wire热处理技术提高了热相变过程中的阻尼值，具有了两阶段相变特性（奥氏体-R-马氏体），奥氏体完成温度约为50℃，明显高于体温[12]，因此，前者在临床使用时呈马氏体相形态，柔韧性好、易预弯、抗疲劳能力强于后者[13]。有研究表明根管预备过程中前者的切削效率等于或大于后者[14]，而偏移量小于后者[15]。

国产新型镍钛器械M3-Pro采用了M-Wire和CM-Wire热处理工艺，M-Wire晶体相以奥氏体为主含少量的马氏体和R相，可保持超弹性状态[16]，M3-Pro的通道锉采用此项技术，其成形锉呈CM-Wire晶体相，该晶像以马氏体为主含数量不一的奥氏体和R相，根管成形和中心定位能力优于ProTaper Universal[17]。

预备时间是衡量镍钛器械根管预备效果的重要指标之一，这一指标是由术者的经验、根管锉的数量、热处理技术、横截面及螺纹设计、操作方法和顺序等多种因素综合作用决定的。本实验使用两种不同热处理技术的机用镍钛器械对模拟弯曲根管进行预备，结果显示采用ProTaper Gold花费时间少于M3-Pro，差异无统计学意义（P＞0.05）。分析认为两者横截面均为凸三角形且具有非切割尖端设计，但M3-Pro的螺纹更密集，使其根管预备过程中产生的碎屑稍多于ProTaper Gold，同时受到的根管侧壁绞索阻力更大，从而增加了M3-Pro的预备时间。

本研究通过预备前后根管中轴线的偏移量来评估两种器械的中心定位能力，根管偏移与器械的材质、加工工艺、柔韧性、锥度、横截面和尖端形态等多种因素有关[18]。偏移量越小，根管充填后封闭性越高，当根管偏移量超过0.3 mm时就会导致根尖封闭的缺失，对治疗效果造成有害影响[19]。本次实验结果显示，M3-Pro组和ProTaper Gold组在根管预备后各个位点偏移量均小于0.3 mm，前者的偏移量较后者稍大，差异无统计学意义（P＞0.05）。分析可能的原因是两种器械根管预备时均呈马氏体相形态，柔韧性好，易预弯且具有凸三角形横截面，旋转运动时稳定性强。根管预备时冠1/3的敞开是十分必要的，这有助于减小弯曲度，提高清理成形能力[20]。ProTaper Gold和M3-Pro成形锉和完成锉的尖端直径相同，不同的是前者为变锥度设计，器械直径由尖端向颈部逐渐增大，根管中上断成形能力优于后者，便于回锉和冲洗，有利于完成锉更加顺利抵达根尖区。第4位点位于根尖弯曲最凸点，镍钛器械预备时有可能内壁的切削量明显大于外壁，造成较大的根管偏移量误差。第8位点偏移量误差较大的原因推测是该部处于根管直段与弯曲段交界区，主要使用成形锉敞开，形态走向的突然变化引发了根管壁切削量的变大。

综上，在模拟弯曲根管的预备中使用ProTaper Gold和M3-Pro两种器械均能取得较好的效果。虽然采用标准化的透明树脂模拟根管可以直观观察器械在根管各部分的预备过程和成形形态，有利于把控实验条件，减小误差，但是牙本质硬度高于树脂，模拟根管形态与牙体真实结构存在差异，因而研究结果不可全然替代口内实验[21]，进一步开展两种器械临床应用效果的对比研究是今后工作的重心。