不同液体根管外冲洗对旋转镍钛器械激光标记位点处直径的影响

孙一丹,李长健,李岩峰△,王欣,刘海云（1.中国航天科工集团七三一医院,北京 100074;.中国人民解放军总医院第四医学中心,北京 100048）

关于旋转镍钛器械在使用一定次数后是否导致不同部位直径变化的研究很少。目前有学者通过扫描电镜观察旋转镍钛器械使用或折断后是否出现表面凹槽或者磨耗，并用缺损程度来定性说明磨耗问题，以此为基础，本研究应用激光标记法通过分析不同液体冲洗条件下，是否影响旋转镍钛器械折断前后不同位点的直径变化。

1 材料和方法

1.1 设备与材料 ProTaper Universal F1镍钛锉（PTU F1）（Dentsply，瑞士）；电子显微镜（光仪世界，中国）；SK2610B精密零件测量系统（赛克数码，中国，精确度0.001mm）；树脂透明根管模型（河北翰如工艺品有限公司，中国）；奥华激光AHL-FB50（深圳奥华激光有限公司，中国）；X-smart plus旋转镍钛马达设备（Dentsply公司，美国）；指针式推拉力计及固位夹具（南京苏测计量仪器有限公司，中国）；冲牙器（北京美德创新科技有限公司，中国）等。

1.2 实验分组 将100支PTU F1编号并随机分成5组（每组20支），分别为：蒸馏水组（对照）、生理盐水组、0.2%氯己定组、1%次氯酸钠组以及5%次氯酸钠组。

纳入排除标准：扫描电镜下观察，若锉体表面有裂纹、凹坑状结构或划痕等缺陷，将其排除，不纳入实验。

1.3 实验方法

1.3.1 透明树脂弯曲根管模块硬度测量及分区 通过前期实验制作标准化树脂弯曲根管模块[1]，邵氏硬度（82.31±2.24）HD，工作长度18mm，曲率角α=60°及曲率半径r=6mm，锥度0.02，15#扩大针恰到根尖开口处。将每个模块平均分成5个区，每组随机选择一个区域进行根管预备（图1）。预备前用防水胶带封住其他根管口以防止液体进入。

图1 透明树脂根管模块规格设计及模块实验分区

1.3.2 激光标记方法、标记参数选择及验证 将F1锉尖端对齐固定于硅橡胶模板上，选择Fiber激光打标，设置6条标记线，间隔均为3mm，线宽0.1mm，标记参数（速度200mm/s，功率30%，频率500KHz）。开启激光指示线，使其与锉尖端平齐，且范围包括所有锉针（图2a），开始标记前，程序里不选择第一、二条激光线（图2b，实线），只选择其他激光标记线（图2b，虚线）工作，激光距离锉针尖端分别为6、9、12、15mm处激光标记。

图2 激光标记方式

1.3.3 根管预备及冲洗 室温下实验[1]，F1锉止动环置于18mm处，马达设定350转/min，扭矩3N·cm，顺时针预备。每次预备的垂直压力为10N，且在根管内预备时停留2s。同时另一人手持冲水器在预备时垂直于锉针约1cm处根管外持续冲洗锉针，流量约220mL/min。重复预备至18mm，每预备5下用10#扩大针顺通1次，且均在预备5次后，用侧方开口针根管内冲洗。每个根管均以上述方法预备，直至锉针折断后更换新锉，并重复上述操作。

1.4 记录方法 电子显微镜依次测量记录每支F1锉不同激光标记位点的原始直径。然后将折断锉针复位到硅橡胶模板上，显微镜下依次测量不同激光标记位点折断后直径（图3）。

图3 激光标记点处直径测量

1.5 统计学方法 用SPSS21.0软件进行统计学分析，将5组不同激光标记处折断前后直径分别进行配对t检验，P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

不同液体条件下预备，距离锉尖6mm处，前4组折断前后直径无明显变化（P＞0.05），5%次氯酸钠组折断前后差异有统计学意义（P＜0.05）；距离锉尖9、12和15mm处，5组器械折断前后直径均无明显变化（P＞0.05）（见表1）。

表1 不同激光标记处锉针折断前后的直径变化（mm,±s）

表1 不同激光标记处锉针折断前后的直径变化（mm,±s）

标记位置 组别 n 原始直径 折断后直径 P 6mm处蒸馏水组（对照） 20 0.5075±0.0117 0.5022±0.0138 ＞0.05 0.9%生理盐水组 20 0.4936±0.0082 0.4947±0.0115 ＞0.05 0.2%氯己定组 20 0.4825±0.0103 0.4899±0.0141 ＞0.05 1%次氯酸钠组 20 0.4958±0.0107 0.4920±0.0134 ＞0.05 5%次氯酸钠组 20 0.4831±0.0137 0.4935±0.0145 ＜0.01 9mm处蒸馏水组（对照） 20 0.6517±0.0146 0.6477±0.0143 ＞0.05 0.9%生理盐水组 20 0.6336±0.0167 0.6356±0.0147 ＞0.05 0.2%氯己定组 20 0.6244±0.0179 0.6287±0.0157 ＞0.05 1%次氯酸钠组 20 0.6314±0.0157 0.6353±0.0140 ＞0.05 5%次氯酸钠组 20 0.6337±0.0167 0.6234±0.0156 ＞0.05 12mm处蒸馏水组（对照） 20 0.7564±0.0174 0.7545±0.0211 ＞0.05 0.9%生理盐水组 20 0.7560±0.0200 0.7603±0.0193 ＞0.05 0.2%氯己定组 20 0.7568±0.0153 0.7559±0.0161 ＞0.05 1%次氯酸钠组 20 0.7523±0.0141 0.7494±0.0180 ＞0.05 5%次氯酸钠组 20 0.7544±0.0181 0.7498±0.0171 ＞0.05 15mm处蒸馏水组（对照） 20 0.9124±0.0206 0.9129±0.0149 ＞0.05 0.9%生理盐水组 20 0.9209±0.0128 0.9194±0.0193 ＞0.05 0.2%氯己定组 20 0.9138±0.0208 0.9122±0.0248 ＞0.05 1%次氯酸钠组 20 0.9129±0.0244 0.9120±0.0233 ＞0.05 5%次氯酸钠组 20 0.9006±0.0262 0.9045±0.0217 ＞0.05

3 讨论

3.1 关于旋转镍钛器械标记方式 为了对镍钛器械折断前后不同位点的直径变化进行定量研究，需要一种可靠且无损的方法进行精确定点标记。通过比对发现激光标记基本对材料无特殊要求，且具有对工件无损伤、无变形，效率高，个体成本低等优点。通过预实验校正及调整最终选用Fiber激光标记。

3.2 关于弯曲根管模型的选择 目前研究镍钛器械抗疲劳性的根管模型大致分为三种：金属类根管、离体牙、树脂根管。研究者们[2-3]通常偏向于采用金属类根管测试循环疲劳性，但其与根管形态、硬度及其他物理特性等存在明显差别。器械在金属根管中旋转时，不会出现因摩擦较大而发生卡锁的情况，也无法模拟临床根备过程中产生碎屑的情况。本实验建立了透明树脂弯曲根管模型，因其标准化的根管形态避免了离体牙根管个体差异造成的偏移，并可直观全面的观察预备中和预备后的形态变化，更加真实模拟临床上根管预备的情况。

3.3 关于根管冲洗液的选择 临床常用冲洗液有次氯酸钠、氯己定、EDTA、生理盐水等。目前临床常用0.5%-5.25%的次氯酸钠溶液，随着浓度升高，抗菌效果和去除玷污层效果越佳，但组织毒性及腐蚀能力也会增加[4]，学者们关于次氯酸钠是否会腐蚀旋转镍钛器械的观点也不一致。有学者认为次氯酸钠可能对旋转镍钛器械造成腐蚀作用，从而限制旋转镍钛器械抗疲劳性[5]。但Cavalleri等认为使用次氯酸钠冲洗不会通过腐蚀影响镍钛器械的结构[6]。其次，氯己定同样具有相当强的广谱抗菌和杀菌作用，但其不具备组织溶解能力，无法高效清除根管壁玷污层及碎屑等。此外，生理盐水作为常用根管冲洗液，经常与其他冲洗液搭配使用，以清除根管内其他的消毒液或残余碎屑等。但其有一定导电性，遇金属可能会发生了原电池反应，从而导致腐蚀。综上所述，故本实验择优纳入了1%次氯酸钠、5%次氯酸钠、0.2%氯己定与0.9%生理盐水四种不同液体条件进行对比研究，并选择蒸馏水作为对照组。

3.4 不同液体条件的影响 通过前期实验[7-8]本文得出：预备时提前引入液体在根管外持续冲洗锉针可提高镍钛器械的抗疲劳性，延长使用寿命。

通过以上数据对不同激光标记位点处实验结果进行分析：①9、12、15mm标记处结果分析：这三个标记点均只在直线通路段预备（图4），此处器械直径更大且不经历弯曲过程，所受磨耗和形变都更小，显微镜下观察9-15mm区段也均未有明显形变。本文推测不同液体冲洗可能对器械表面有腐蚀作用，会出现器械折断后刃部变钝，但对直径变化影响不大。②3、6mm标记处结果分析：预备主要发生在弯曲段，所受拉伸和压缩应力相对更大（图4）。越靠近尖端所受的拉伸和压缩应力可能越大，即越靠近尖端所受的形变或磨损可能越严重，导致3mm标记在器械折断后无法再次测得。本研究通过显微镜发现不同组别均有一小部分锉在6mm激光标记处出现不同程度的形变，且5%次氯酸钠组出现形变的频率更高。0.2%氯己定、0.9%生理盐水均不具有组织溶解能力，1%次氯酸钠腐蚀性较弱，这几种液体无明显腐蚀影响，又可提高镍钛器械的抗折断性。对于以上四组液体，6mm处尽管发生了一定磨耗及形变，但对其折断前后的直径变化均无明显影响。然而，镍钛合金在高浓度次氯酸钠溶液中可能发生腐蚀，引入5%次氯酸钠冲洗反而会降低器械的抗折断性。有学者[9]认为5%NaOCl可能使旋转镍钛器械切削刃和平坦面发生局部损害，产生镍钛氧化物和碳酸钙之类的腐蚀产物，同时加速切削刃的磨耗及形变。当器械形变时可能导致直径变大或变小，而磨耗时会导致直径变小。本文猜想5%次氯酸钠组在6mm标记点处同时发现严重形变及磨耗，且形变效应大于磨损效应，故器械在折断后6mm处直径反而相对变大一些。

图4 根备时不同标记点所处工作区

综上所述，除5%次氯酸钠外其他不同液体根管外冲洗对6、9、12、15mm四个激光标记点直径无明显影响；5%次氯酸钠根管外冲洗仅对6mm标记处直径有影响，可能由于次氯酸钠浓度提高对锉尖腐蚀作用更强所致。