镍钛系统单根锉根管预备的特性和比较

吴幸晨 综述;朱亚琴 审校

(上海交通大学医学院附属第九人民医院·口腔医学院·口腔综合科，上海市口腔重点实验室，上海200011)

对根管系统进行有效的清理和成形，是从生物和机械两方面完成根管治疗术的目标所必需的，其中包括去除所有牙髓组织、细菌及其产物，同时提供一个利于充填的根管形态，尤其对于弯曲、细小、卵形根管的预备被认为是临床的一大挑战［1］。相较于传统的手用K锉，近几年在临床应用中广泛推广的旋转镍钛系统虽然在技术和材料方面都取得了质的飞跃，但在临床使用中也暴露出不少弊端，如根管预备的全过程中需要替换使用不同粗细镍钛锉的数量多;镍钛系统仅适用于通畅的根管，且需先用小号手用锉进行根管疏通，从而使操作步骤繁琐、耗时且增加成本。近年提出的“单根锉根管预备”的新理念有望使临床操作得到进一步简化，与其相应而推出的新型镍钛系统如wave one及reciproc或这一系列的代表，其独特的结构设计和运动方式，将根管预备这一复杂操作变得更高效、经济和安全。

1 背景介绍

运用单根机用镍钛锉配合顺逆时针往复旋转的马达来预备根管，这一设想最早由 Yared［2］提出，并以一根Protaper的F2完成了第一磨牙(3个根)的根管预备全过程，并作了相应的报道，认为单根锉预备根管不仅可行，而且还具有以下优点:提高效率、节约成本;避免朊粒的交叉感染［3］;单次使用还可减少器械折断的可能。但也存在两大无法克服的缺陷:首先是根管锉本身的尺寸、锥度、横截面造成的相对刚性以及与此相关的周期性疲劳引起的器械折断问题;其次是F2的切削力不足以使其在未经疏通的狭窄根管中顺利前进，仍需手用锉对根管通路进行预疏导。其他旋转器械用于单根锉根管预备也存在与F2类似的问题。为了更好地满足单根锉预备根管的要求，现已设计出了专用于这项新技术的新型镍钛系统。

2 “one file endo”系列的特点

用于单根锉根管预备的镍钛系统，其最显著的特点在于“单根锉预备”的设计理念，主要建立在两大基础之上:根管锉自身的性能和运动方式的改良。

2.1 根管锉的创新设计

临床现有的多数镍钛系统根管锉均是由镍钛材料的A相(奥氏体，即熔碳体)加工成型，而用于单根锉预备的镍钛系统则是由镍钛材料的M相(马氏体)加工成型。这种金属相的差别也体现在适用于临床操作的性能上，与传统镍钛系统相比，单根锉预备镍钛系统更具柔韧性，能适应各种根管形态;且能对抗金属的周期性疲劳;同时还能减少根管偏移、形成肘部、台阶等并发症的发生率，使之在临床操作中更具安全性。

目前推出的有代表性的单根锉镍钛系统主要有wave one和reciproc，各由3根不同粗细的根管锉组成，不同型号的锉均有相应配套的纸捻、牙胶尖(或固核载体)可供使用。wave one和reciproc虽均出自相同的设计理念，但在细节上仍有一定的差异，从而在临床使用中存在各自的特点，应根据临床具体情况和根管的特点加以选择，以达到事半功倍的效果。

2.1.1 wave one和reciproc在型号组合上的差异

同样拥有3根不同型号的根管锉，但其型号组合不同，wave one分别为21 ∶06、25∶08、40∶08;reciproc则分别为 25∶08、40∶06、50∶05(大小:锥度)。可见，狭窄根管(如8号或10号的手用锉都较难达到工作长度的根管)时宜选用wave one的21号锉，相对的粗大根管(如30号的手用标准锉可以无阻力到达工作长度的根管)则适用reciproc的50号锉。

2.1.2 wave one和reciproc在横断面形态上的差异

wave one和reciproc的螺纹形态不同，从横截面观察wave one为凸圆三角形，有3个切削工作刃;reciproc为“S”形，有2个切削工作刃。在往复旋转时，对于wave one而言，当锉的旋转处于切削方向时(顺时针)，能提供高效的切削作用，而处于逆向时，有助于其沿着根管的原有通路前进;对于reciproc而言，处于切削方向时能向根管内推进并高效切削牙本质，而相反方向时，则立即停止切削并促使根管内碎屑向外排出。两者相比，wave one的操控性更好，更安全，轻微的根向加力即可顺畅进入根管;reciproc切削能力强，更激进，使用时应注意冠向的提拉以免超出根尖孔。此外，reciproc的设计特点使其在根管中卡紧时不会过度旋转而导致折断，故不需预疏通根管，真正达到“单根锉”预备的目的。

2.2 独特的运动方式

2.2.1 往复旋转运动—reciprocating

比起在锉的材料结构上“存同求异”，运动方式的改变更被视为是单根锉系列的重大突破。单根锉根管预备系列配有专用的马达，一改常规镍钛系统的360°连续旋转(continuous rotation)而为顺逆时针的往复旋转(reciprocating movement)，而此旋转方式的角度和转速也根据3根不同大小的锉设有三种程序。其工作效果由切削方向时(较大角度)和相反方向时(较小角度)的叠加效应共同决定，所以锉在根管内的前进几乎是自动化的，只有很轻微的根尖向压力施加于器械上，因此可避免将牙本质碎屑推出根尖孔。这种根据“平衡力概念”［4］原理设计出的在根向推进中不断变化着顺、逆时针方向的运动方式还能有效降低根管锉因金属疲劳而折断的可能，从而提高锉的使用寿命(虽然它是被设计成一次性使用的)。

2.2.2 机械性能—安全耐用

尽管镍钛器械对根管的清理能力得到普遍认同，但也时常处于器械折断的风险之中，而且由于金属疲劳引起的器械折断往往比预期发生的更早［5-9］。“one file endo”的设计初衷一方面是简化根管预备的步骤，另一方面也致力于减少器械折断的可能性。

许多作者都认同:镍钛器械折断的发生多数取决于操作技术而非使用次数［10］。因此，不少实验均着眼于研究“reciprocating”这一往复旋转运动方式对器械性能的影响。De-Deus等［11］选用30根Protaper F2对不锈钢人工根管进行预备，分组后设定不同的运动方式和速度，比较数据后得出结论:运动方式是决定镍钛器械对周期性疲劳抵抗性的最大因素，往复旋转相对于连续旋转能延长器械的使用寿命。Malentacca［12］不仅肯定了往复旋转的工作效率，在体外实验中还证实从连续变为往复这种旋转方式的转变可使器械折断降低近10倍。Purificación等［13］在离体牙实验中比较了交替旋转(60°顺时针加45°逆时针)和连续旋转两种情况，发现至镍钛器械折断时，交替旋转可以预备更多的根管。Varela等［14］之前也有关于交替旋转比连续旋转能减少器械折断风险和根管变形的报道。You等［15］用Protaper F2作单根锉预备根管，记录器械折断前的使用次数，认为与连续旋转相比，往复旋转可使根管锉的使用更安全。Giulio等［16］以36根单根Protaper F2为研究对象比较两种运动方式后证实:往复旋转运动能提高根管锉抗绕曲疲劳性，且两者间有统计学差异。

以上研究多以F2为对象，已可得出令人满意的结论，那么专为单根锉根管预备而设计的wave one和reciproc势必将更具优势。就两种单根锉系统自身的比较而言，Kim等［17］通过对同样是往复旋转运动的reciproc和wave one作比较发现:reciproc在抗周期性疲劳方面更好，而wave one在抗扭力方面更好。Plotino等［18］做周期性疲劳实验时，也证明reciproc的使用时间更长。

3 “one file endo”系列的临床应用

3.1 操作步骤

one file endo系列除了将多根锉顺序操作变为一根锉外，其他步骤与常规镍钛锉基本相似。操作前，结合根管的解剖形态、X线片、初尖锉的大小选用其中一根合适的单根锉即可。确定工作长度后，配合机用马达，采用冠向下技术和机动化的平衡力原理［4］逐步预备到工作长度，操作时适当提拉，EDTA辅助，Naclo和生理盐水大量冲洗。根管预备完成后，配套的纸尖干燥，只需用一根配套的根管充填体即可达到严密的三维充填。

3.2 根管清理和成形效果

根管预备的主要目的是清除根管内的感染牙髓组织、微生物及其代谢产物;并将根管形成与原形态相似且利于消毒和充填的形态。以往复旋转运动为特点的单根锉镍钛系统除了在机械性能上的提高外，在根管预备效果上也同样具有优势。

Alves等［19］选择根管形态为卵圆形的离体牙，用大肠杆菌建立感染根管模型后随机分为两组，分别用单根锉(reciproc)和常规镍钛锉(BioRaCe)进行根管预备，术后根管内取样，通过qPCR和细菌培养对根管内细菌进行定性、定量比较，结果显示:单根锉预备组的细菌残留量明显少于常规锉预备组，差异有统计学意义。Bürklein等［20］比较了4组根管锉(reciproc、wave one、Mtwo、Protaper)对重度弯曲根管的清理和成形能力，除再次证实了其安全性外，认为四者均能较好地维持原有的根管弧度和形态，各组间并无统计学差异，而且同为单根锉系统，reciproc在去除根管内残屑方面效果更好。

3.3 操作用时和效率

“单根锉根管预备”除减少了操作中根管锉替换所花费的额外用时外，还由于锉的创新设计和运动方式，不仅在临床操作中省时高效，还具有明显的综合优越性。

上述Bürklein等［20］对4组根管锉进行比较发现:虽然在根管成形上没有显著差异，但单根锉的操作用时明显减少，其中以recipoc用时最少。De-Deus等［21］用3种不同的方式预备根管并比较从根尖孔推出的碎屑的量，发现手用根管锉组的量最大，镍钛两组间(常规操作组和往复旋转组)差异无统计学意义，但往复旋转的单根锉效率高，值得推荐。You等［15］用Protaper F2作单根锉预备根管时，也发现与连续旋转相比，往复旋转用时少，效率更高。

3.4 其他优点

单根锉预备根管技术不仅省时、高效、安全、更好地维持根管的原有走形和弯曲度，还更易于掌握，减少操作失误的发生。据统计，用单根锉连续预备3个根管而不出现失误的比率为92%，而常规旋转镍钛系统只有30%。

此外，常规镍钛器械的重复使用有可能引起患者间的交叉感染，即使经过完善的超声清理和消毒，人类牙髓中的朊粒依然有可能粘附于器械表面［3，22］。因此越来越主张口内器械的单次使用。

4 总结

镍钛系统的迅速发展在根管预备的各方面均卓有成效，随着新型根管锉和系统的不断问世，曾经困扰临床的诸多难题都迎刃而解，在提高根管治疗术质量的同时也简化临床操作步骤，一定程度上解决了经济成本这一现实问题。归纳起来，具有以下优点:①“单根锉根管预备”的新理念的出现一定程度上弥补了常规旋转镍钛系统的局限性:利用镍钛材料的不同金属相赋予该新系统更佳的柔韧适应性，力求用“一根锉”代替“一组锉”，并仍能在保证根管原形态的前提下进行扩大;②尤其是往复旋转运动的引入，很大程度上减少了金属的周期性疲劳而引起的器械折断，以期从根本上降低器械本身因素对根管操作安全性的影响;③一次性的使用模式，杜绝了患者间的交叉感染，单根锉的丢弃相比常规多根镍钛锉组合的成本也有所降低(这点尚存在争议);④有别于反复多次换锉，该技术更易于掌握，且省时，高效，失误少，患者的舒适度也能得到提高;⑤相应充填材料的配合使用，使根管充填变得简单而且严密。

虽然“单根锉根管预备”系列的优势显而易见，但也非毫无瑕疵。由于现有镍钛锉的形态是在实心圆柱体的基础上进行螺纹的变化，使其在扁根和卵圆形根管中无法预备到位的两端;另一方面，单根锉系统的型号较少，对一些特别粗大、过于细小、弯曲角度大半径小，或钙化难通的根管则仍需结合多种根管治疗手段进行综合全面的处理。

总之，不同类型的根管各有各的特点，标准的不锈钢锉和旋转镍钛系统在临床上依然有其存在的价值。对术者而言，应根据根管治疗术的不同难度选择最适宜的操作系统，发挥各自的长处，以期取得最佳的疗效和较低的成本。

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