【专家笔谈】镍钛机动根管预备的问题与对策

作者：韦曦

本文发表于:中华口腔医学杂志, 2014, 49(5):263-267

DOI: 10.3760/cma.j.issn.1002-0098.2014.05.002

完善的根管清创和良好的预备成形是根管治疗成功的基础。近20年来，镍钛预备器械、电子根尖定位仪、超声器械及口腔手术显微镜的应用，提高了根管预备的效果和效率，使现代根管治疗的疗效更具预见性。自1988年Walia等首次使用镍钛材料制作根管锉以来，镍钛预备器械经历了从手用锉到机用锉、从等锥度到可变锥度、从等螺距到适应性螺距、从连续旋转运动到往复运动的发展历程，其间伴随着器械横截面形态、制作工艺以及镍钛合金相位等的改变。下面将就与镍钛预备器械相关的器械分离、交叉感染风险及牙本质微裂（dentinal microcrack）等问题进行探讨，并结合研究现状提出相应的对策。

一、器械分离及防治  

镍钛器械制造工艺的改进在一定程度上提高了器械的抗疲劳能力，但器械分离仍然是根管预备过程中较常见的并发症。由于分离器械造成根管堵塞，妨碍根管治疗的顺利进行，对患牙的预后可能造成不良影响。

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器械分离的模式：

根据分离器械断面的显微特征及断裂力学的角度，器械分离可分为疲劳分离和剪切分离两类。疲劳分离的断面可见金属疲劳纹，其原因系器械在根管内连续旋转时，对应于根管弯曲部位的局部金属不断受到拉伸和压缩，应力积聚到一定程度导致器械断裂。这种分离往往不伴刃部的形变，过度使用器械或消毒引起的器械锈蚀是导致疲劳分离最常见的临床因素。剪切分离的断面以磨损印迹为特征，断端附近可见刃部螺纹松解或紧致、反向弯曲等变形，系根管预备过程中器械尖部卡在根管内而器械继续旋转，超出金属的弹性极限所致。

镍钛合金材料主要包含马氏体（martinsite）和奥氏体（austenite）两种相位，二者随温度的变化可以相互转换。其中，马氏体为低温相位，质地柔软，可塑性强；而奥氏体为高温相位，质地坚硬，不易形变。在正常口腔温度下，传统的镍钛合金多处于奥氏体相位，抗疲劳能力不理想。随着材料制造工艺的提高，新型的镍钛合金经过一系列特殊的热机械加工处理，可使器械在体温环境下多处于马氏体相位，柔韧性大幅度提高。记忆控制合金（controlled memory wire）是热机械加工镍钛合金的代表，其较传统镍钛合金更柔韧，增加了器械的抗疲劳能力，有助于降低器械分离的风险。

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器械分离的预防：

器械分离重在预防，可以通过加强对根管解剖形态的认识、掌握器械的性能特征、遵循预备的技术规范三方面预防器械分离。治疗前术者应对患牙进行全面的临床和影像学检查，了解根管的三维解剖学特征，结合不同器械的性能特点，选择适当的镍钛预备器械和技术，必要时可联合应用两种甚至多种镍钛预备系统，避免因器械选择不当导致器械分离。操作中需严格控制器械的使用次数，每次使用前后均应仔细检查器械，一旦发现变形即应丢弃。在镍钛器械预备过程中，术者应采用轻柔的引导手法，避免对器械进行根尖向施力加压。应进行充分冲洗，结合使用根管润滑剂，降低预备时根管壁与器械间的相互作用力。研究显示，根管通路的建立可明显降低镍钛机动器械分离的概率。传统的通路建立常使用手用小号K锉完成，耗时费力。近年来专用于通路制备的镍钛机动锉PathFile和G File的出现，不仅简化了预备程序，而且与手用K锉相比，镍钛通路锉能更好地保持根管原有的曲度及形态，减少根管偏移。

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器械分离的处理：

根管内器械分离的处理方案包括非手术治疗、根尖手术和拔牙。Spili等认为，发生器械分离的患牙，其疗效和预后取决于根管内的感染状态，与分离器械本身并无直接关系。根管预备初期发生器械分离的患牙，其疗效和预后均差于根管预备后期发生器械分离的病例。对于成功取出分离器械或形成旁路通过的患牙，以及根管预备后期器械分离发生于根尖段的病例，分离器械对预后的影响不大。

常用的非手术治疗方法包括采用显微超声技术从根管内取出分离器械、在分离器械侧方形成旁路通过、或将分离器械保留于根管内作为部分根充物。对于非手术治疗无法取出分离器械的病例，若根管内残余感染导致症状持续或加重，在充分评估疗效和风险后可以考虑行显微根尖手术，图1～6为1例显微手术处理根尖段分离器械的病例，术后31个月复查显示根尖愈合良好。术前拍摄锥形束CT可以获得分离器械位置、根尖炎症范围、术区与邻近重要解剖结构间的距离等信息；术中暴露根尖后，根据分离器械的位置和长度，可以将分离器械与根尖一并截除，或切除根尖后取出器械。

图1  术前根尖X线片示22根尖段分离器械（箭头）伴根尖周阴影  图2  22完成根管治疗，分离器械暂未处理  图3  22显微根尖手术后根尖X线片示根尖切除和倒充填，术中已去除分离器械  图4  术后14个月复查，22根尖阴影较术前缩小  图5  术后16个月复查，22根尖阴影进一步缩小，完成冠修复  图6  术后31个月复查，22根尖愈合良好

二、交叉感染及应对方法

临床上使用的镍钛预备系统多由数支锉组成，多经过清洗和高压消毒后重复使用。2007年，Schneider等报道牙髓组织中检测到朊病毒颗粒，该病毒颗粒一旦黏附于根管锉，即使经过朊病毒消毒程序，感染物质仍可附着于器械表面。为规避交叉感染的风险，英国卫生部门同年提出单次使用镍钛预备器械。2008年，Yared首次报道仅使用ProTaper F2结合往复式转动完成根管预备，由此提出单支锉技术的概念，即建立根管通路后，以单支镍钛锉完成根管预备。

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单支锉的类型：

根据运动方式不同，单支锉技术主要分为两类，一类是以Reciproc和WaveOne为代表的往复式旋转单支锉，二者均由新型镍钛合金M-wire制作，顺时针旋转角度小，器械沿根管走向深入；逆时针旋转角度大，器械切削牙本质以扩大根管。另一类是以OneShape为代表的连续旋转式单支锉，刃部具有多种截面形态，沿锉尖向上切割刃由3个逐渐过渡为2个。

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单支锉的预备效果：

单支锉的预备效果：单支锉技术具有使用方便、操作时间短、避免交叉感染及减少器械分离等优点。多项研究结果表明，单支锉技术的根管成形能力不逊于传统的序列锉系统。Berutti等应用往复式单支锉WaveOne预备模拟弯曲根管，发现其较ProTaper序列锉能更好地保持根管的原有形态，减少根管偏移；若首先用PathFile建立根管通路，WaveOne维持根管原有形态的能力将进一步提高，预备效果更佳。Bürklein等报道连续旋转式单支锉OneShape和往复式单支锉Reciproc对重度弯曲根管的成形效果，与传统序列锉MTwo相比差异无统计学意义，提示两种单支锉系统均具备良好的成形性能。

就根管清理而言，Robinson等采用显微CT研究碎屑堆积情况，发现WaveOne预备后根管峡区及侧支根管中碎屑的堆积量和密度均高于ProTaper组，但在主根管侧壁上二者预备后残留的碎屑量相近。在碎屑溢出方面，当根尖预备至25号时，Reciproc组溢出根尖的碎屑量少于ProTaper组。当预备号码增大至40号时，Reciproc和WaveOne均较MTwo和ProTaper产生的碎屑溢出量大。Bürklein等发现，与连续旋转式单支锉OneShape相比，Reciproc预备可导致更多的碎屑溢出根尖，提示碎屑溢出量与器械的旋转方式和号码相关，大号往复式单支锉预备可将碎屑推出至根尖周组织。

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单支锉的安全性：

单支锉系统限应用于单一患者，用完即弃，可有效防范交叉感染。同时，由于制作材料和加工方式的改进，3种单支锉均显示出良好的抗折能力。Gavini等使用Reciproc分别进行往复式和连续旋转预备，发现往复旋转模式下器械断裂前可转动1 787.78个循环，而连续旋转模式下器械最多达到816.39个循环，提示往复式旋转方式有助于缓解根管预备过程中器械受到的扭力。两种往复式单支锉均由M-wire合金制成，其抗机械疲劳能力较传统镍钛合金高390%，故器械的抗折能力优于传统镍钛器械。连续旋转式单支锉OneShape采用专门的设计，具有适应性螺距，有利于降低器械分离的风险。由此可见，单支锉技术的应用有利于提高根管预备的安全性。

三、牙本质微裂及其影响

牙本质微裂是显微镜下所见、发生于根管壁牙本质的细小裂纹，分为完全性和不完全性两类，前者为裂纹自根管壁延伸至牙根表面，贯穿牙本质壁；后者裂纹局限于牙本质内，未延伸至牙根表面。牙本质微裂由根管预备所致，并受预备器械种类、号码和预备长度的影响。推测在应力持续作用下，牙本质微裂可能进一步扩展导致牙根折裂，但确切发生机制尚无定论。

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牙本质微裂的命名：

1994年，Onnink等对离体下颌切牙进行手动根管预备和充填，经染色及切片，显微镜下可见部分牙根截面存在不完全性的折裂线，表现为局限于根管壁牙本质内的微小裂纹。近年有研究报道，经不同镍钛器械预备的离体牙根管壁也存在数量和程度不等的牙本质缺陷，在命名上存在折裂、裂纹和不完全隐裂等。此类牙本质缺陷均为离体牙根切片的显微镜下所见，因此亦有学者称之为牙本质微裂。

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牙本质微裂的意义：

近期研究提示，牙本质微裂的不断累积有可能发展为牙根的完全性折裂。牙根纵裂并非瞬间发生的事件，而是一个逐步发展的过程，可能始于牙本质微裂的产生，继而随着根部牙体组织的逐渐减少，牙体抗折性能降低或根管内应力分布形式改变，导致微裂发展和延伸，最终发生牙根折裂。Wilcox等将离体牙根管扩大至牙根直径的20%~30％，未见根折发生；继续扩大至牙根直径的30％左右，根管壁牙本质出现隐裂线；当扩大至牙根直径的40％时则在隐裂线部位出现牙根纵裂。Shemesh等采用光学相干层析成像技术，以实时图像纪录根管预备过程中微裂从根管内壁逐渐延伸至牙根表面，以及不同水平截面的微裂发展至纵裂的动态过程，在一定程度上为牙本质微裂发展为根折的假设提供了佐证。

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牙本质微裂的影响因素：

牙本质微裂的发生可能与根管锉的类型、号码及预备长度等有关。与不锈钢手用锉相比，镍钛机动预备更易引起牙本质裂纹，且不同镍钛预备系统对牙本质的损伤程度各异。ProTaper、ProFile和GT器械预备下颌前磨牙后分别造成16%、8%及4%的牙本质缺陷；Yoldas等使用Hero Shaper、TF、ProTaper和Revo-S 4种镍钛机动锉预备下颌磨牙近中根，牙本质微裂的发生率依次为60%、40%、30%和25%，SAF与不锈钢K锉组则未发生微裂。单支锉预备技术与牙本质微裂的关系也引起部分学者的关注，Bürklein等分别使用往复式单支锉Reciproc和WaveOne，以及镍钛序列锉Mtwo和ProTaper进行根管预备，发现往复锉组牙本质微裂的样本数明显多于序列锉组，其中近1/3为不完全性牙本质裂纹，多位于根尖区，从而认为往复式单支锉预备较传统镍钛器械更易导致牙本质微裂，以根尖区尤甚。然而，Liu等观察SAF、OneShape、Reciproc与ProTaper预备后的牙根截面后发现，ProTaper组可造成50%的牙本质微裂，OneShape和Reciproc组分别为35%和5%，SAF组未见牙本质微裂。文献报道的差异可能与锉的大小有关，Bürklein等使用Reciproc预备至40号，ProTaper预备至F4；Liu等则使用Reciproc预备至25号，ProTaper预备至F2。另有研究显示，随着根管锉号码的增大，根管壁牙本质的切削量增加，牙齿抗折性降低，伴发根管壁裂纹的牙根数目亦明显增加。同时，在根管成形过程中，刚性越大的根管锉在根尖处产生的应力越大，也可能增加该部位牙本质微裂的风险，进一步提示预备锉的号码与牙本质微裂的对应关系。由于文献报道数量不多，不同镍钛机动锉对牙本质微裂的影响目前尚不明确，相关因素可能包括器械的旋转方式、截面设计、金属材质、根管解剖以及术者操作等。预备方法对根尖微裂的发生无明显影响，而预备长度则是显著的影响因素。研究表明，当根管预备止点距根尖孔1 mm时，根尖区产生的牙本质裂纹数少于预备止点平齐或超出根尖孔的根管。

综上所述，镍钛机动预备器械为临床根管治疗带来便利，但使用不当造成的不良后果及其本身存在的隐患不容忽视。为此，临床医师应在治疗前充分了解患牙的解剖结构，制定个体化的治疗方案，通过选择适宜的器械类型并结合合理的预备程度降低根折的可能性，在有效去除根管内感染和良好成形的基础上尽可能保留更多健康的牙体组织，以达到根管清创与牙根保存两方面的平衡，提高根管治疗的成功率。

（参考文献略）

【作者简介】韦曦 1993年毕业于四川大学华西口腔医学院，1996年在上海交通大学口腔医学院攻读牙髓病学，获硕士学位；1998至2000年在香港大学牙医学院研修显微牙髓治疗学，获MDS学位；2004至2007年在中山大学从事牙髓生物学研究，获博士学位；2012年在美国宾夕法尼亚大学牙学院进修显微牙髓外科。现任中山大学光华口腔医学院·附属口腔医院院长助理、牙体牙髓病科主任，牙体牙髓病学教授、主任医师、博士生导师。兼任中华口腔医学会牙体牙髓病学专业委员会常委、广东省口腔医学会牙体牙髓病学专业委员会副主任委员、广东省口腔医学会副秘书长及《中华口腔医学研究杂志（电子版）》常务编委。