三种镍钛器械预备根管后牙本质微裂纹的研究

王秀芳 陈文琴

[摘要]目的研究三种镍钛器械预备根管后牙本质微裂纹的发生情况。方法收集2021年1—5月在厦门医学院附属口腔医院口腔颌面外科因正畸治疗拔除的单根管、根管轻度弯曲的前磨牙80颗，随机分为四组，每组20个标本。实验组分别采用 M3-L、M3-PRO、ProTaper Gold 机用镍钛器械进行根管预备，对照组不进行预备。在距根尖3、6、9 mm 处进行盘切，体式显微镜下观察微裂纹发生情况。結果对照组未发生微裂纹。 M3-L 组牙本质微裂纹发生比例最高（46.9%），M3-PRO 组次之（31.2%），ProTaper Gold 组微裂纹发生比例最低（21.9%），M3-L 组和ProTaper Gold 组之间的差异有统计学意义（ P <0.05）。M3-L、M3-PRO、ProTaper Gold 三组在3、6、9 mm 均有微裂纹发生，三处裂纹发生比例的差异均无统计学意义（ P >0.05）。结论在轻度弯曲的根管中，ProTaper Gold 预备后的根管微裂纹发生比例比 M3-L 低。

[关键词]镍钛器械;牙本质微裂; M3-L;M3-PRO;ProTaper Gold

[中图分类号] R781.05[文献标识码] A [文章编号]2095-0616（2022）10-0009-05

Study of dentinal microcracks after root canal preparation with three nickel-titanium instruments

WANGXiufangCHENWenqin1，2

1. Department of Endodontics， Stomatological Hospital of Xiamen Medical College， Fujian， Xiamen 361008， China;2. Xiamen Key Laboratory of Stomatological Disease Diagnosis and Treatment， Fujian， Xiamen 361008， China [Abstract] Objective To study the occurrence of dentinal microcracks after root canal preparation with three nickel-titanium instruments. Methods A total of 80 premolar teeth with single root canals and mildly curved root canals extracted for orthodontic treatment from January to May 2021 in the Department of Oral and Maxillofacial Surgery of the Stomatological Hospital of Xiamen Medical College were randomly divided into four groups with 20 specimens in each group. The experimental group was treated respectively with M3-L， M3- PRO， and ProTaper Gold nickel-titanium instruments for root canal preparation， while the control group was not prepared. Disc cuts were performed at 3， 6， and 9 mm from the root tip， and the occurrence of dentinal microcracks was observed under a stereomicroscope. Results No dentinal microcracks occurred in the control group. The percentage of dentinal microcracks occurred was the highest in the M3-L group （46.9%）， followed by the M3-PRO group （31.2%）， and the lowest in the ProTaper Gold group （21.9%）， with statistically significant differences between the M3-L group and the ProTaper Gold group （P <0.05）. The M3-L， M3-PRO， and ProTaper Gold groups had dentinal microcracks occurring at 3， 6， and 9 mm from the root tip， but there was no statistically significant difference among the three groups in the percentage of dentinal microcracks occurred at all three locations （P >0.05）. Conclusion The percentage of dentinal microcracks that occurred in mildly curved root canals prepared with ProTaper Gold is lower than that with M3-L.

[Key words] Nickel-titanium instruments; Dentinal microcracks; M3-L; M3-PRO; ProTaper Gold

根管治疗是牙体牙髓病学专科门诊最常见的治疗方法，良好的机械预备是根管治疗成功的关键步骤之一。随着口腔材料学的发展，镍钛器械已成为临床上最广泛应用的根管预备器械，其较不锈钢手用器械有着突出的优势：柔韧性好，能较好地维持根管原始形态;切削效率高，提高工作效率;缓解极限扭力，提高操作安全性等[1]。目前的研究认为，机用镍钛器械进行根管预备后，会有牙本质微裂纹的产生，如果过度切削，牙根出现微裂纹的概率更大。这些微裂纹最终可能导致细菌定植，产生微渗漏，或者在咬合力的影响下促使牙根折裂的发生，从而使根管治疗失败。

虽然镍钛器械预备过程中造成的牙本质微裂的研究不少，但关于 M3-L、ProTaper Gold 等镍钛器械引起的牙本质微裂纹少有报道，因此，本研究选用 M3-L、ProTaper Gold 等机用镍钛器械对离体牙样本进行根管预备，显微镜下观察根管距根尖3、6、9 mm 横截面处牙本质微裂纹的状况，以期为临床操作和临床镍钛根管器械的选择提供参考。

1材料与方法

本研究经厦门医学院附属口腔医院医学伦理委员会审查批准（HS20210113003）。

1.1设备与材料

主要设备： Smart-plus 根管马达（Dentsply，瑞士），体式显微镜（Nikon，日本），切割机（Buehler，美国），M3-L（益锐，中国）、M3-PRO（益锐，中国）、ProTaper Gold（Dentsply，瑞士）。

主要材料：金刚砂车针、裂钻（MANI，日本），不锈钢 K 锉（Dentsply，瑞士），次氯酸钠溶液（朗力生物，中国），EDTA 凝胶（META，韩国），生理盐水（石家庄四药，中国），亚甲基蓝。

1.2离体牙的收集和处理

2021年1—5月在厦门医学院附属口腔医院口腔颌面外科收集因正畸治疗需要拔除的下颌前磨牙，选取符合条件的80颗。纳入标准：牙冠完整、无折裂龋坏;牙根发育完成且完整;单根管系统，根管通畅，无钙化及无明显内外吸收，10# K 锉可及根管全长;采用 Schneider 测量法多角度拍摄 X 线片确认牙根弯曲度≤10°;体式显微镜下观察未见牙根表面明显缺损或裂纹，无明显的 V 形根面沟[2]。组织镊小心去除牙颈部及根面软组织、手用刮治器刮除牙石后，在距根尖14 mm 处用高速金刚砂片水平横切，再次在显微镜下观察，排除横截面和根面微裂标本，置于生理盐水中，4℃冰箱中保存[3-4]。

1.3样本分组和保存

将所有符合条件的离体牙编号，采用抽签法随机分为四组： M3-L 组、M3-PRO 组、ProTaper Gold 组、空白对照组，每组各20颗离体牙样本。使用双层铝箔纸包绕所有样本牙根，再用甲基丙烯酸树脂包埋牙根，待树脂硬化后取出，去除双层铝箔纸，在模拟拔牙窝内注射硅橡胶[5]，再次将样本牙放入对应的窝槽内等待硅橡胶成形，以此来模拟患牙的牙槽骨及牙周膜，样本牙一直保存在生理盐水中[4，6]。

1.4样本牙预备方法

M3-L 组：严格参照使用说明，从1708开口锉-10# K 锉-15# K 锉-1902通道锉-2506.5铂金锉依次预备根管和更换器械，预备过程中使用 EDTA 润滑根管，预备后用足量的1%次氯酸钠溶液进行根管冲洗[7]。首先使用1708开口锉预备根管中上段，接着依次使用10# K 锉、15# K 锉预备根管至工作长度，再使用1902通道锉预备建立光滑通道，回锉，最后使用2506.5铂金锉进行根管成形[8]。使用 M3-L 镍钛器械时应短促提拉，不在任何位点过多停留。

M3-PRO 组：按照使用说明，操作顺序为1708开口锉-10# K 锉-15# K 锉-1902通道锉-2004（黄色）-2504（红色）-2506（双红），同样预备过程中使用 EDTA 润滑根管，更换器械之间用足量1%次氯酸钠溶液冲洗，10# K 锉回锉。首先使用1708开口锉提刷预备根管中上段，接着分别使用10# K 锉和15# K 锉预备根管至工作长度，再使用1902通道锉预备根管，建立光滑通道;接下来依次使用2004（黄色）成形锉和2504（红色）成形锉预备，可多次到达根管长度，根管初步成形;最后使用2506（双红）完成根管成形[7-8]。

ProTaper Gold 组：严格按照使用说明，由 SX- S1-S2-F1-F2顺序逐步预备，预备过程辅助使用19% EDTA，更换器械之间用足量1%次氯酸钠冲洗，10# K 锉回锉。首先10# K 锉和15# K 锉疏通根管全长，然后使用 SX（1904）开口锉预备上段根管，提刷式预备，直到尖端遇到阻力感，退出根管进行冲洗[9];使用 S1（1802）进行根管预备，可一次或多次到达工作长度;使用 S2（2004）预备根管全长;接着依次使用 F1（2007）、F2（2508）进行提刷预备，完成根管成形。

對照组：使用10# K 锉和15# K 锉辅以 EDTA 凝胶疏通根管全长，大量1%次氯酸钠冲洗根管。

以上四组样本，预备完成后均用足量生理盐水冲洗根管，样本最终保存在生理盐水中。实验组三组样本中，每套镍钛器械预备5个根管，以上操作由同一牙体牙髓病学专科医生严格根据镍钛系统说明书进行根管预备。

1.5样本染色及观察

在预备好的根管内注射亚甲基蓝，放置24 h 后，在距根尖3、6、9 m m处做标记，流动冷水冷却下，使用切割机盘切，并由2名牙体牙髓学专科医生在体式显微镜下观察，收集数据并进行统计[10]。

1.6根管微裂纹的判定标准

完全微裂纹指显微镜下由根管内壁一直延伸到牙根表面的微裂纹，但未明显裂开;不完全微裂纹指微裂纹在内层牙本质层，未到达根面[11]。以上两种情况均判定为有牙根微裂纹。判定过程由两名牙体牙髓病学专科医师进行评估，意见不一致时由两人共同讨论决定，达成共识。体视显微镜镜下观察若距根尖3、6、9 mm 任一处有微裂纹，均认为牙根有微裂纹。详细记录实验结果。

1.7统计学方法

采用 SPSS 20.0统计学软件进行数据处理，计数资料用[n （%）]表示，采用χ2检验， P <0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1三组预备根管后牙本质微裂纹发生情况

各组离体牙经过预备后，对照组未见微裂纹发生，其余三组镍钛器械预备后牙本质微裂纹发生情况见表1，M3-L 组、M3-PRO 组、ProTaper Gold 组在距离根尖3、6、9 mm 处均有微裂纹发生。M3-L 组牙本质微裂纹发生比例最高15例（46.9%）， M3-PRO 组次之10例（31.2%），ProTaper Gold 组微裂纹发生比例最低7例（21.9%），三组之间的差异有统计学意义（ P <0.05）。在距离根尖3 mm 处， M3-PRO 组出现的微裂纹比其他两组少，差异无统计学意义（ P >0.05）;在距离根尖6、9 mm 处，ProTaper Gold 组出现的裂纹是最少的，与其他两组之间的差异无统计学意义（ P >0.05）。

2.2各组离体牙样本牙本质微裂纹发生率比较

M3-L 组在距根尖3、6、9 mm 处牙本质微裂纹发生比例均比 M3-PRO 组高，差异无统计学意义（ P >0.05），见表2。

在距根尖3 mm 处，ProTaper Gold 组微裂纹发生比例高于 M3-PRO 组，差异无统计学意义（P >0.05）。在6、9 mm 处牙本质微裂纹 M3-PRO 组发生比例均比ProTaper Gold 组高，差异无统计学意义（ P >0.05）。见表3。

在距根尖3、6、9 mm 处， M3-L 组和ProTaper Gold 组之间无统计学意义（ P >0.05）。两组裂纹发生总数比较，差异有统计学意义（ P <0.05），见表4。

3讨论

自1988年报道使用镍钛正畸丝制作根管器械（15#根管锉）以来，镍钛根管器械经历了层层改进，从螺纹设计、合金工艺、表面处理、运动方式等多个方面进行尝试和攻克[1]。M3-L、M3-PRO 和ProTaper Gold 均是合金工艺进行了改良的镍钛器械，ProTaper Gold 在此基础上还运用了先进的表面处理工艺。

M3-L 是采用室温下含有马氏体相对较多的 CM 丝和 M 丝制作的机用镍钛器械，马氏体相类似于六边形，面心立方，柔软、韧性较好，具有延伸性、可预弯、抗扭转、抗折强度高，可沿着根管原有的形態前进，减少不必要的切削[7-8]。M3-L 是纵切设计、剖面螺纹切割的连续旋转的单支成型锉，转速350～500 r/min，扭矩2.0～2.5 N.cm。整个预备过程中，只使用3支机用镍钛根管预备器械，较大扭矩、相对高速，在提高医生工作效率的同时，导致牙本质微裂纹出现的概率可能会随之增大。

M3-PRO 是2016年研发的国产镍钛锉中运用较为广泛的一种，其采用的材料制作技术与 M3-L 相似，锉尖端设计成平缓的凸三角形，可避免损坏根管壁，5支机用镍钛锉进行根管预备，保证了预备过程中根管中上段的充分敞开，根尖三分之一的预备过程中，根尖直径和锥度逐渐增大，减少了成型锉旋转过程中的阻力，因此可能导致牙本质微裂纹的概率也较小。

ProTaper Gold 利用先进的器械表面处理工艺带来镍钛器械功能上的改变，其几何学设计与ProTaper Universal 完全相同，但在柔韧性、耐磨性和根管预备的中心稳定性有了很大的提高[10-11]。预备过程中使用5支机用镍钛器械，包含成型锉和精修锉，因具有良好的柔韧性和中心稳定性，减少回弹力和侧向力，可减少牙本质微裂纹的出现[12]。

本实验中， M3-L 和 M3-PRO 均为中国益锐齿科研发的镍钛根管预备锉，M3-L 的横截面是沿着器械长轴纵向切割形成的纵切平面，增加了排屑空间，可避免切削的碎屑嵌入根管壁[7]。M3-PRO 组采用5支机用镍钛器械完成根管预备，牙本质微裂纹发生的比例稍低于使用3支机用镍钛预备器械的 M3-L，可能是因为大扭力、高转速以及减少预备器械的数量会加重牙本质微裂纹出现的情况[8]。

M3-PRO 组和ProTaper Gold 组均采用5支机用镍钛器械完成根管预备，虽然采用的材料和制作工艺有所区别，但牙本质微裂纹发生的比例无明显差异。近些年研发的部分国产镍钛器械在螺纹设计、合金工艺、运动方式等方面均有所提升，可媲美很多进口镍钛器械，后续需要更多的实验研究来进一步验证和改进。

M3-L 组微裂纹出现比例46.9%，ProTaper Gold 组微裂纹发生比例21.9%，ProTaper Gold 组出现裂纹的占比较少，除了转速和预备器械数量的原因，还有可能是因为ProTaper Gold 锉除了具有两阶段特殊晶相转换行为，表面处理工艺提高了晶相转换温度，镍钛合金的性能得到提高。在体温状态马氏体比奥氏体更多，不具有超弹性，理论上来说，在预备根管的过程中，对根管侧壁没有回弹力，不易造成根管壁微裂纹的产生，在中重度弯曲根管中优势可能会更加明显[10，13]。因此，弯曲根管预备过程中推荐使用回弹性更小的新型镍钛材质的器械;为避免牙根纵裂的发生，不推荐使用大锥度连续旋转的单支机用镍钛成型锉[14-15]。

本研究中，在距根尖3、6、9 mm 處，三组镍钛器械预备后产生的裂纹无明显差异，很大原因可能是因为本实验选用的根管均为轻度弯曲根管、根尖预备后的直径均为25#。由于镍钛根管器械旋转时易产生应力集中区，容易在应力区产生微裂纹，且器械的直径越粗、根管越弯曲，产生微裂纹的情况就越严重。后期将针对中度弯曲、重度弯曲根管、不同直径的镍钛器械预备情况进行进一步的研究和对比，以期为镍钛器械的临床应用提供更多的指导。

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（收稿日期：2021-11-18）