M3-Pro 机用镍钛锉预备弯曲根管的损伤评估研究*

徐彦彬 李春年 刘 冰 黄香河 李建英

随着根管治疗技术的进步，机用镍钛器械在口腔疾病治疗中被广泛应用，极大的简化了根管治疗的预备过程，提高了治疗效率[1]，而镍钛锉在根管预备过程中发生的器械分离仍是临床工作中不可避免的问题，一旦发生器械分离，不仅增加治疗难度，给患者带来痛苦，还可能造成根管治疗失败引发医患纠纷。随着镍钛合金材料的不断更新升级，各种新型镍钛锉被越来越多地应用于临床。M3-Pro机用镍钛锉为国产第三代镍钛合金器械，具有较好地中心定位能力[2]，其循环疲劳抗性较传统镍钛锉有很大提高[3]，但其安全使用次数并无统一标准，其预备中、重度弯曲根管后的器械损伤情况国内尚未见报道。本次研究使用M3-Pro 机用镍钛锉分别预备中度及重度弯曲根管，检测其使用后的器械损伤情况，为临床安全使用新型镍钛器械提供理论依据。

1.材料和方法

1.1 材料设备 机用马达(NSK 公司，日本)；体视显微镜(奥林巴斯株式会社，日本)；M3-Pro机用镍钛锉(益锐医疗器械有限公司，中国)；不锈钢K 锉(登士柏，美国)；EDTA 凝胶(Mete，韩国)；5.25%次氯酸钠溶液(朗力生物有限公司，中国)；游标卡尺(E.H.G.Lucas 公司，德国)。

1.2 研究对象及分组 选用因牙周病、正畸等原因拔除的新鲜离体牙，去除牙体表面的牙结石及软组织，置于4℃生理盐水中备用。纳入标准为①牙根完整且有弯曲根管，无隐裂无根折，根尖孔已完全形成，牙根长度大致相等，10 号K 锉可通畅根管至根尖；②按Schneider 法评估根管弯曲程度，弯曲角度用ɑ 表示，20°＜ɑ≤35°为中度弯曲根管，＞35°为重度弯曲根管[4]。

选择13 套未使用M3-Pro 机用根管镍钛锉，将其中12 套随机分为A、B 两个实验组，A 组6套共36 支，用于预备中度弯曲根管；B 组6 套共36 支，用于预备重度弯曲根管，1 套新锉6 支作为对照组。

1.3 方法 常规开髓拔髓后，使用10＃或15＃不锈钢K 锉通畅根管，采用冠向下技术预备根管。操作顺序：先用MOP 开口锉(转速300r/min,扭矩3.0N·cm)敞开根管冠2/3，接着使用Mpathy通道锉(转速350r/min,扭矩1.5N·cm)疏通根管，预备到达工作长度，然后依次使用MP-1(转速350r/min,扭矩1.5N·cm)、MP-2(转速350r/min,扭矩1.5N·cm)、MP-3(转速350r/min,扭矩2.0N·cm)和MP-4(转速350r/min,扭矩1.5N·cm)进行预备到达工作长度完成根管预备。在整个根管预备过程中，使用EDTA 凝胶润滑根管，每更换一次镍钛锉用5.25%的次氯酸钠溶液进行根管全段冲洗，每次冲洗量为2～3ml，上述操作均由同一位医师完成。

每预备完成一个根管，将M3-Pro 镍钛锉放入超声清洗机震荡清洗5min，用纯化水冲净含酶清洗液，干燥后纸塑袋包装,高压蒸汽灭菌，置于SZX2-ILLB 型变倍体视显微镜下自20～80 倍进行连续观察，将试验组锉与同型号对照组进行对比，记录镍钛锉形态变化，如一套锉中有任意1 支锉出现器械缺损、螺纹变形或器械分离，则整套锉停止使用。

1.4 器械损伤位置测量 使用体式显微镜的测量工具，测量出镍钛锉出现损伤部位均锉尖的距离。用游标卡尺测量断锉的长度，根据其原始长度计算出断点到锉尖的距离，测量精度均为0.01mm。

1.5 统计学分析 数据均采用SPSS 21.0 统计软件进行分析，各组数据进行正态性和方差齐性检验，符合正态分布的计量资料以表示。

2.结果

2.1 体式显微镜下M3-Pro 镍钛锉的损伤类型①未见异常：镍钛锉螺纹清晰连续，间距与新锉相同，切割刃无缺损。②器械缺损：镍钛锉表面出现不规则的片状缺损，伴有切割刃磨耗或坑状凹陷，未发生螺纹改变(图1～图3)；③螺纹变形：镍钛锉螺旋拉伸松解、变形弯曲，伴有切割刃磨耗(图4～图5)；④器械分离，伴或不伴螺旋变形(图6)。

图1 A 组M3-Pro 镍钛锉磨耗(×80)

图2 A 组M3-Pro 镍钛锉缺损(×80)

图3 B 组M3-Pro 镍钛锉缺损(×80)

图4 A 组M3-Pro 镍钛锉螺纹变形(×40)

图5 B 组M3-Pro 镍钛锉螺纹松解(×40)

图6 B 组M3-Pro 镍钛锉分离(×40)

2.2 M3-Pro 镍钛锉安全检测结果 A 组6 套M3-Pro 镍钛锉，分别在使用15～24 次后出现器械缺损及螺纹松解。器械缺损的位置距锉尖平均为3.53±0.71mm，螺纹松解的位置距锉尖平均为4.51±0.71mm。A 组镍钛锉出现均未出现器械分离现象(表1)。B 组6 套M3-Pro 镍钛锉，分别在使用9～15 次后出现器械缺损及螺纹松解。器械缺损的位置距锉尖平均4.54±1.38mm，螺纹松解的位置距锉尖平均为3.72±0.38mm。1 支MOP 锉在使用14 次后，出现器械分离不伴有螺纹变形，分离位置距锉尖1.35mm(表2)。A 组36 支镍钛锉共有13 支出现器械损伤，B 组36 支镍钛锉有19 支出现器械损伤和分离(图1)。

图7 M3-Pro 镍钛锉预备中、重弯曲度根管的使用次数与损伤锉数量的关系

3.讨论

在根管预备过程中造成镍钛锉损伤的因素很多，根管弯曲度是造成根管预备期间器械疲劳折断的主要危险因素之一[5]。在弯曲根管预备中，镍钛器械对根管弯曲部分的根管壁施加作用力时，牙本质对器械也产生同样的反作用力，两者接触区域的应力分布不均匀，进而导致器械受损，增加器械分离的风险[6]。新型机用镍钛锉具有更好地柔韧性，有利于保持根管的原始形态，抗弯曲折断的能力与传统镍钛合金器械相比提高了300%～800%[7]，尤其适用于弯曲根管的预备[8]。虽然根管镍钛器械不断更新改良，但是随着使用次数增加，镍钛锉都会逐渐发生损伤甚至导致器械分离，对根管治疗造成很大困扰，因此新型镍钛锉能够安全使用的次数仍是许多研究者关心的问题。

表1 A 组M3-Pro 镍钛锉损伤详细情况

表2 B组M3-Pro 镍钛锉损伤详细情况

本实验选用的新型国产M3-Pro 机用镍钛锉由CM-wire(con-trolled memory wire)即控制记忆金属制成，常规包含6 支锉，1 支开口锉MOP，1 支19＃通道锉Mpathy，4 支成形锉MP-1(20/.04)、MP-2(25/.04)、MP-3(25/.06)和MP-4(35/.04)。在其加工过程中一系列热机械处理改变了两种金属晶体结构相的百分比，使其柔韧性增加，在室温下可随意改变形状无回弹，能更好地适应弯曲根管的形态，增强了抗器械分离能力[9]。

从实验结果可以看出，预备中度弯曲根管，镍钛锉使用到第15 个根管时1 套锉出现损伤，预备到第24 个根管6 套锉均出现损伤，36 支镍钛锉中有13 支出现器械缺损或螺纹变形，但均未发生器械分离。预备重度弯曲根管，使用到第9 个根管时1 套锉即出现损伤，预备到第15 个根管6 套锉均出现损伤，36 支镍钛锉中有18 支出现器械缺损或螺纹变形，1 支发生器械分离。显示不同根管弯曲度对M3-Pro 镍钛锉的使用寿命有较大影响。从图7 可以看出，预备重度弯曲根管的器械损伤速度和受损锉数量均明显高于中度弯曲根管。镍钛锉的螺纹变形在20 倍体视显微镜下即可发现，而切割刃的磨耗缺损需在40 倍及以上的体视显微镜下才能清楚地观察到。

预备不同程度的弯曲根管，镍钛锉的损伤情况不尽相同。A 组镍钛锉损伤主要集中在Mpathy 和MP-1，两者损伤率占84.6%。Mpathy 的损伤形态主要为螺纹松解变形，分析原因可能由于Mpathy用于疏通根管，是第一支到达根尖位置的器械，为M-Wire 合金材质，是介于超弹相和马氏体相之间的晶体状态，抗扭断能力强[10]，其通过螺旋松解释放受到的压力和弯曲应力。MP-1 损伤均表现为器械缺损，MP-1 为第1 支04 锥度的成形锉，与弯曲部分的根管壁旋转接触时，承受了较大的弯曲应力，出现切割刃的磨耗和缺损。A 组器械预备到24 个根管时，每套器械均出现明显损伤，但无器械分离发生，与钱才梅等[11]的研究结果一致，表明CM-wire 材质的镍钛锉具有较强的抗弯曲折断力。B 组镍钛锉损伤集中在MOP、Mpathy 和MP-1，其损伤率共占84.2%。其中Mpathy 和MP-1 表现为器械磨耗缺损，MOP 的形态变化主要为螺纹松解，1 支MOP 发生器械分离。有研究显示，在预备弯曲根管时，弯曲和扭转载荷可同时存在，根管弯曲度较大时，不仅弯曲应力较大，扭转载荷也同时增大[12]。MOP 的工作扭矩为其余锉的两倍，在预备重度弯曲根管时，锉尖最先到达根管的弯曲部位，承受了更大的扭转载荷。由于控制记忆金属的特性，首先发生螺纹松解以释放所受压力，当弯曲和扭转载荷进一步增大，超过金属的弹性极限即发生器械分离[12]，本次实验中1 支MOP 锉发生分离可能是由于上述原因。因此在预备重度弯曲根管时，建议每次检查MOP 尖端形态，使用时不可用力推进，以免增加切割刃压力载荷，导致器械分离风险增加。两组镍钛锉的MP-3 和MP-4 出现少量轻度的切割刃钝化，均未出现器械缺损及变形，可能是由于经过MP-1 和MP-2 的预备，根管已初步成型，器械在根管内遇到的阻力相对较小。

M3-Pro 镍钛锉损伤位置均为锉尖部，在距离锉尖3～5mm 的范围内，与相关研究中镍钛锉的损伤位置相似[13-15]，多发生在弯曲根管的中下段，提示在使用过程中应重点观察镍钛锉的相应位置。

本实验从临床实验研究角度分析M3-Pro 机用镍钛锉预备中、重度弯曲根管的损伤情况，建议在预备中度弯曲根管时使用次数不超过15 个根管，预备重度弯曲根管时使用次数不超过9 个根管，对于极度弯曲细小根管建议一次性使用。每次使用完成后可以使用20 倍放大镜观察器械有无损伤，尤其重点观察MOP、Mpathy 和MP-1 锉尖3～5mm位置有无变形，必要时可使用40 倍及以上的体式显微镜检查器械的形态变化，及时发现器械损伤，尽可能避免发生器械分离。总之，根管治疗时，术前对治疗牙的根管弯曲度进行正确的评估，术中全程使用根管润滑剂，使用足量冲洗液，耐心细致地对M3-Pro 机用镍钛锉使用情况进行监测，不仅可以提高根管治疗效率，同时可以最大限度的减少根管锉的器械分离，进而保证根管治疗的成功率。