不同镍钛器械预备根管后牙根抗折强度及微渗漏的比较研究

不同镍钛器械预备根管后牙根抗折强度及微渗漏的比较研究吴亚娟;夏金萍;左露露;章珍珍;魏昕
【摘要】目的：比较3种镍钛器械预备根管后对牙根抗折强度和微渗漏的影响。

方法：取80个离体下颌前磨牙，随机分为A（n＝30）、B（n＝20）、C（n＝30）3大组。

分别用K3镍钛锉（A组）和TF镍钛锉（C组）预备根管至04（A1、C1）、06（A2、C2）、08锥度（A3、C3）；B组用Hero－shape镍钛锉预备
根管至04（B1）、06锥度（B2）；以上每亚组各10个牙。

根管充填完成后，分别截取牙根，用自凝树脂包埋；然后用万能力学实验机检测各组牙根的抗力值。

另取30个离体下颌前磨牙，随机分为3组（n＝10）后，分别用上述3种镍钛锉以冠向下法预备根管至04锥度，根充后建立微渗漏葡萄糖定量分析法模型（GDD），分别检测1、4、7、21 d各样本从冠方向根方渗出葡萄糖的量，以评价其微渗漏
情况。

结果：抗折强度测试结果显示，同一种镍钛锉组内不同锥度间相比，均以
08锥度组的抗压强度最低（P＜0．05），而04锥度组与06锥度组相比P＞0．05；同一种锥度组内不同镍钛锉间相比（P＞0．05。

微渗漏检测结果显示，1、4、7、21 d各时间点内各组两两相比均无统计学差异（P＞0．05）。

结论：当镍钛器械根管预备的锥度增加至08锥度时，将会降低根管的抗压强度，增加牙根折裂的风险。

%AIM:To compare the root fracture resistance and microleakage after root canal preparation using Ni-Ti instruments with different tapers.METHODS:80 extracted teeth were randomly divided into the groups of A1-A3,B1-B2 and C1-C3.The tooth canals of all groups were prepared by crown-down method.The canals of group A1 ,A2 and A3 were prepared to 0.04 taper 30#,0.06 taper 30#and 0.08 taper 25#using K3 NI-TI files at 300 r/min,respectively.The canals of group B1 and B2 were
prepared to 0.04 taper 30#,0.06 taper 30#using Hero-shape NI-TI files at 300 r/min,respectively.Group C1 ,C2 and C3 were prepared to 0.04 taper 30#,0.06 ta-per 30#and 0.08 taper 25#using TF NI-TI files at 300
r/min,respectively.Then,they were put in a universal me-chanical experimental machine and loaded with a regular speed of 1 mm/min until the roots were fractured.The glucose leaking from the crown to the root was detected with GOD method on day 1 ,4,7,and 21 (n=1 0)respectively after test set-up.RESULTS:The root canal fracture resistance was significantly different between A1 and A3,A2 and A3, C1 and C3,and C2 and C3(A1 >A2 and A3,P<0.05;C1 >C2 and C3,P<0.05),while it was not significantly <br> different among A1 ,B1 and C1;A2,B2 and C2;and A3 and C3(P>0.05).No significant micro-leakage difference was found among all groups.CONCLUSION:The fracture resistance of root canals decrease with the taper of NI-TI instrument increase up to 0.08,indicating a higher risk of root canal fracture.
【期刊名称】《牙体牙髓牙周病学杂志》
【年(卷),期】2016(026)010
【总页数】5页(P589-593)
【关键词】镍钛器械;锥度;抗折强度;微渗漏
【作者】吴亚娟;夏金萍;左露露;章珍珍;魏昕
【作者单位】南京医科大学附属口腔医院牙体牙髓病科，江苏南京210029;南京医科大学附属口腔医院牙体牙髓病科，江苏南京210029;南京医科大学附属口腔
医院牙体牙髓病科，江苏南京210029;南京医科大学附属口腔医院牙体牙髓病科，江苏南京210029;南京医科大学附属口腔医院牙体牙髓病科，江苏南京210029【正文语种】中文
【中图分类】R781.05
·基础研究·
[DOI] 10.15956/ki.chin.j.conserv.dent.2016.10.002
[Chinese Journal of Conservative Dentistry, 2016, 26(10): 589]
现代根管治疗术强调根管系统的预备、成形和严密的三维根管充填，其中根管预备是根管治疗术的重要步骤之一。

镍钛器械是临床常见的根管预备器械，因其良好的弹性和柔韧性，提高了根管预备的效率和速度[1-2]。

良好的根管预备及成形虽在
一定程度上保证了根管内感染物质的彻底清除，并为严密的根管封闭提供了有利条件。

但在临床上追求完美的根管成形效果和彻底清理根管感染物质的同时，还应对根管预备后牙根抗折强度的改变及其功能的恢复加以重视。

牙根纵裂是指在牙齿根部硬组织发生的平行于牙齿长轴、沟通髓腔和牙周膜间隙的纵向裂纹。

导致牙根折裂的因素比较复杂，如牙根形态发育缺陷、咬合创伤、颞颌关节问题，以及根管治疗后牙根抗力的改变、桩冠修复等。

有研究显示，根管治疗后，其根折的发生率在近年来有增加的趋势；其中牙根纵裂发生率为8.8%～
20%[3-4]。

另有研究发现，根管预备因涉及清理根髓软组织及去除部分感染的管
壁牙本质，易导致根管结构的改变，从而降低了其牙根的抗折强度[5-6]。

因此，
当根管预备后的牙齿受到咬合力作用时，其发生根折的风险则会有所增高。

由于不同的镍钛根管预备器械各有其独特的锥度、锉尖、切刃形态及横断面设计，在根管预备时，不同镍钛器械切削牙本质的量及其所形成的根管形态各有不同，预备后的牙根抗力性能也不相同。

鉴于此，研究不同锥度、不同类型镍钛锉预备根管
后对牙根抗折强度的影响，将有助于指导临床治疗。

然而，现有的研究资料大多是比较手用不锈钢K锉和镍钛器械预备后的牙体抗折强度，而关于临床常用的不同
锥度TF、K3和Hero-shape 3种镍钛器械预备后对牙根抗折强度的影响，尚未见相关研究报道。

此外，成功的根管预备还要能保证根管充填后的根尖封闭性，以避免细菌等刺激物通过微渗漏进入尖周组织而导致治疗失败[7]。

故本实验首先通过比较TF、K3和Hero- shape 3种临床常用的镍钛器械预备根管至不同锥度后，其牙根抗折强度
的变化，以探讨不同类型、不同锥度镍钛器械预备根管对牙根抗力的影响；并对3种镍钛器械预备至不同锥度后的根管进行充填，通过微渗漏实验观察其对根尖封闭性的影响。

1.1 主要材料和器械
K锉、K3机用器械、TF机用器械(SybronEndo,美国)；Hero- shape机用器械(Micro- Mega, 法国)；X - smart 电动马达(Densply maillefer，瑞士)；
CBCT(NewTom5G 203715)(Via Silvestrini，意大利)；葡萄糖(西安国药)；全自
动生化分析仪(Beckman Coulter，美国)；葡萄糖试剂(上海复星)。

1.2 离体牙的选择
临床收集因正畸减数而拔除的前磨牙，所有供牙者均签署知情同意，并经南医大伦理委员会批准(2015-39)。

将所有离体前磨牙按牙弓形态排列固定于塑料泡沫上，然后用CBCT对其进行扫描，并按以下纳入标准中选取110个用于实验。

纳入标准: ①牙冠完整；②牙根完整且根尖发育完成；③根管通畅，无钙化及内吸收；④根管弯曲度大于10°、小于20°。

1.3 抗压实验
1.3.1 实验分组和根管预备
从上述收集的离体牙中随机抽取80个，按不同类型镍钛器械和锥度将其随机分为：
A1、A2、A3、B1、B2、C1、C2、C3组(n=10)。

其中A1、A2、A3分别为04、06、08锥度K3镍钛锉预备组；B1、B2分别为04、06锥度Hero- shape镍钛
锉预备组；C1、C2、C3分别为04、06、08锥度TF镍钛锉预备组。

所有牙常规开髓、拔髓和冲洗后，用#10 K锉探查并疏通根管，待锉尖与根尖孔平齐时，以此长度减去1 mm 作为工作长度。

然后根据分组，分别用相应的机用镍钛锉并以冠
向下法进行根管预备(转速300 r/min)。

其中A1、A2、A3 分别预备至#30、04
锥度，#30、06锥度，#25、08锥度；B1、B2 分别预备至#30、04锥度，#30、06锥度；C1、C2、C3 分别预备至#30、04锥度， #30、06锥度， #25、08锥度。

各组预备前先用170 g/L EDTA润滑根管，预备过程中每更换1次锉均用1 mL 52.5 g/L次氯酸钠和生理盐水交替冲洗根管。

1.3.2 根管充填和试件制备
根管预备结束后，再次对所有牙进行CBCT扫描，并用 Kodak Dental software 6.12.10.0软件对图像进行重建和整理，以观察不同器械预备前后其根管直径及偏
移的变化；经比较，3组根管的偏移均未见显著性差异(图1)。

排除了不同镍钛锉
预备根管时所致的根管偏移对研究结果的影响后，对各组根管进行超声荡洗，并用热牙胶进行根管充填后，分别截除各牙的牙冠部分，并使其根长均为11 mm；然后用自凝树脂对各牙根进行包埋，并置于生理盐水中保存待用。

以上所有操作均由同一名医师完成。

1.3.3 抗压强度测试
首先将上述包埋好的各组牙根样本分别置于万能力学实验机上，并将加载头垂直于牙根断面；然后以1 mm/min的加载速度对其进行持续匀速加载，直至牙根折裂(图2～3)。

分别记录各牙根出现裂隙时的最大载荷，并观察其折裂方式；计算各
牙根出现裂隙时其单位面积上受的最大载荷值[8-9]。

1.4 微渗漏实验
1.4.1 建立根管微渗漏模型
取其余的30个离体牙，随机分为K、H、T 组(n=10)。

分别用K3(K组)、Hero- shape(H组)、TF(T组)镍钛锉将相应组的根管预备至#30、04锥度后，用热牙胶充填根管(具体步骤同1.3.1和1.3.2)。

将上述充填完成的所有样本置于37 ℃、100%湿度环境中贮存1周后，分别在各牙根表面(根尖孔除外)涂布1层粘蜡，并将各牙根分别固定于微渗漏检测模型上[10]。

具体方法如下：先用粘蜡将牙根的冠端固定于橡胶管的下端开口处，并使2/3的牙体露于管外。

然后再将橡胶管的上端与1个长约 15 cm的透明输液管相连，并通过输液管向根管内注入 1 mol/L的葡萄糖溶液(含20 g/L NaN3，用于防腐)，直至输液管内的液面比根管内牙胶高15 cm；输液管上端与大气相通，并在整个实验过程中始终保持输液管内葡萄糖液面的高度不变。

最后将装有牙体的橡胶管固定于可完全密封的玻璃瓶内，并使根尖浸于瓶内所装的1 mL(含20 g/L NaN3)的灭菌蒸馏水中；同时在瓶盖上插 1 个 27号注射针头使之与大气相通(图4)。

1.4.2 微渗漏检测
将上述装置置于37 ℃、100%湿度的环境中，分别于1、4、7、21 d各时间点，从根方的玻璃瓶内各取200 μL样品，采用葡萄糖氧化酶比色测定法(glucose oxidase- peroxidase，GPD- POD) 在全自动生化分析仪上测定其中的葡萄糖浓度。

每次取样后均更换玻璃瓶体，并保持瓶内的灭菌蒸馏水为1 mL。

1.5 统计学分析
用SPSS 19.0软件对数据±s)进行单因素方差分析，两两比较用q检验和独立样本t检验；检验水准α=0.05。

2.1 抗压试验结果
抗压强度测试结果显示，K3、Hero- shape、TF 3种镍钛锉预备根管至不同锥度
后，其牙根的抗压强度均随着预备锥度的增大而逐渐降低；同一种镍钛锉组内不同锥度间相比，均以08锥度组的抗压强度最低，分别于04、06锥度组相比均有统计学差异(P<0.05)，而04锥度组与06锥度组相比则无统计学差异(P>0.05)；同一锥度组内不同镍钛锉间相比，无论在04、06锥度下还是在08锥度下，各镍钛锉组间均无统计学差异(P>0.05)(表1)。

小写字母为同组内不同锥度间相比，大写字母为同一锥度下不同组间相比，不同字母组间P<0.05
2.2 微渗漏实验结果
葡萄糖微渗漏量检测结果显示，1、4、7、21 d各时间点内，各组的葡萄糖微渗漏量两两相比均无统计学差异(P>0.05)(表2)。

随着现代根管预备技术的进展，出现了许多不同锥度、材质及切刃形态特点的镍钛根管预备器械。

但镍钛机械在预备和形成根管充填形态的同时，可能会因切割过多的牙本质，而降低了牙根的强度，并进而导致牙根折裂的发生[11]。

Lam等[12]通过强度实验比较观察了K3镍钛器械和不锈钢K锉预备根管后对牙根抗压强度的影响，发现镍钛器械预备根管后，其牙根的抗压强度高于不锈钢锉预备组。

目前，针对镍钛器械预备根管的研究多集中于根尖偏移方面[13-14]，而对于不同镍钛器械预备根管后其牙根抗折强度的比较研究尚不多见，更缺乏不同锥度镍钛器械预备根管后对牙根抗力影响的比较研究。

除此之外，有关TF机用镍钛器械的研究也多侧重于抗循环疲劳测试方面[15-16]，其根管成形能力及其对牙根抗压强度的影响方面尚未见相关研究报道。

本实验旨在比较不同锥度的TF、Hero- shape、K3机用镍钛锉预备根管后，对牙根抗压强度的影响，以期为临床治疗提供实验室依据。

不同机用镍钛系统因其横截面及切刃的设计不同，对根管的切削形态也有所不同。

K3与牙本质是径向平面接触，其横截面与切割面呈正向角度，在切割牙本质时刃上持续变化的沟槽可直接带出碎屑，从而减少了碎屑和感染物质通过根尖孔进入尖
周。

Hero-shape与牙本质是一种刃式接触，其横截面为三重螺旋式，3个切削刃可以提供更高的切削效率和抗扭力[17]。

TF是经过R-phase技术热处理后扭转成形的，为三角形横截面，其变化的螺纹间距能够缓冲外加的压力。

本实验通过万
能力学实验机对不同镍钛器械根管预备后的牙根抗力值进行检测发现，K3和 TF
系统镍钛锉预备根管至08锥度时，其牙根的抗力值均明显低于04、06锥度组
(P<0.05)。

提示，用镍钛器械进行根管预备时，在锥度增加的同时也降低了牙根
本身的抗折强度。

虽然TF镍钛锉在材质和设计性能上均优于K3镍钛锉，但其在
预备根管过程中，08锥度的TF、K3镍钛锉均存在过度切削牙本质，并进而导致
牙根抗折能力降低的潜在风险。

Hanada等[18]报道，Profile预备后02锥度的牙根抗折强度显著高于04、06锥度，且其牙根纵折的发生率也显著降低，而后两者则无显著差异。

Zamin C等[19]用不同锥度的GT镍钛器械预备根管颈部后发现，大锥度的镍钛器械明显增加了牙根折裂的几率。

本结果提示，临床上实施根管治疗时，要充分考虑大锥度镍钛器械对根管的切削能力及其预备后对牙根抗压能力的影响。

在本实验中，所有标本均为下颌单根管前磨牙，排除了过大过小以及根管粗大和根管弯曲的标本，从而保证了根管形态的基本一致，避免了根管形态差异对结果准确性和可靠性的影响。

在此前研究牙根抗折强度的体外实验中，虽也都采用人离体单根牙为实验对象[20-21]，但这些单根牙中均包括上下颌切牙、尖牙和前磨牙，且
由于不同类型单根牙的牙根和根管形态不尽相同，故而会影响实验的基线可比性。

本实验中还发现，K3、Hero-shape、TF 3种镍钛器械虽然在结构设计方面的参
数不同，但其预备根管后都能基本维持根管原来的形态，产生较小的根尖偏移量；微渗漏实验结果显示，经3种器械预备组的根管充填后，其微渗漏值两两相比均
无统计学差异(P>0.05)。

综上所述，用镍钛器械预备根管时，会随着预备锥度的增加而降低牙根的抗力强度。

提示临床工作中，应根据牙本质的厚度、牙根的弯曲度等选择适合的镍钛器械和预备方法，以避免牙根折裂的发生。

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