孫煒 侯本祥

（1.湖南省長(zhǎng)沙市口腔醫(yī)院 修復(fù)科，湖南 長(zhǎng)沙 410005；2.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京口腔醫(yī)院 牙體牙髓病科，北京 100050）

Civjan等[1]早在1975年就設(shè)想將鎳鈦合金應(yīng)用于制造根管治療銼。直到1988年，Walia等[2]才確定了制造鎳鈦根管預(yù)備銼的可能性。從此，各種不同橫截面設(shè)計(jì)和錐度的新型鎳鈦銼不斷生產(chǎn)并推向市場(chǎng)。雖然與不銹鋼器械相比，鎳鈦根管銼有更好的強(qiáng)度和彈性，但是仍然存在折斷現(xiàn)象[3]，并且在折斷之前也未見(jiàn)明顯的形變。折斷的器械妨礙了感染根管根尖部的清理，有可能導(dǎo)致根管治療失敗率增加。研究[4-11]證實(shí)，根管彎曲度和彎曲半徑、器械的直徑和錐度、橫截面設(shè)計(jì)等等都是影響鎳鈦機(jī)用根管預(yù)備銼折斷的因素。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)建立體外模型，比較3種鎳鈦機(jī)用根管預(yù)備銼在相同扭力和轉(zhuǎn)速下扭轉(zhuǎn)折斷時(shí)間的差異，比較其對(duì)扭力抗力的差異。

1 材料和方法

1.1 材料

鎳鈦根管銼：ProTaper（Densply公司，美國(guó)），Hero642（Micro-Mega公司，法國(guó)），Mtwo（VDW公司，德國(guó)）。金屬管（溫州市貝普科技有限公司），X-smart低速機(jī)頭（Densply公司，美國(guó)），EVO MA 10 ZEISS掃描電鏡（scanning electron microscope，SEM）（Analytick Jena公司，德國(guó)），KQ-100DY型醫(yī)用數(shù)控超聲清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）。

1.2 方法

制作如圖1的固定低速機(jī)頭的裝置。

內(nèi)徑為0.5mm的金屬管固定于超硬石膏灌注的10mm×10mm×20mm的模型中，高出模型約2mm；取ProTaper F1、Hero642 20號(hào)、Mtwo 20號(hào)各10支，尖端束縛于金屬管內(nèi)，柄部固定于低速機(jī)頭（圖2），以轉(zhuǎn)速300 r·min－1，扭矩2.4 Ncm旋轉(zhuǎn)，直至折斷，記錄折斷時(shí)間。收集折斷后器械，進(jìn)行編號(hào)，超聲清洗3次，每次20min，自然干燥，隨機(jī)選擇每種鎳鈦根管銼各5支，SEM觀察斷端形態(tài)、斷面損傷類型和內(nèi)部缺陷。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

采用SPSS 13.0軟件單因素方差分析進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，用Newman quels進(jìn)行兩兩比較。

2 結(jié)果

2.1 橫截面形態(tài)

3種鎳鈦機(jī)用根管預(yù)備器械有不同的設(shè)計(jì)，Pro-Taper為凸三角形，Hero642為3切割刃設(shè)計(jì)，Mtwo則為斜S型（圖3）。Mtwo的橫截面積以及與根管壁接觸面積均小于前2種。

2.2 斷端形變

折斷方式基本上為塑性斷裂，斷面中部可見(jiàn)塑性形變后形成的圓環(huán)形區(qū)域。折斷面可見(jiàn)典型的“韌窩花樣”，即大量等軸韌窩（黃色箭頭）及拋物線韌窩（紅色箭頭）（圖4）。

2.3 抗扭力性能

3種鎳鈦根管銼抗扭力性能有所不同。ProTaper、Hero642和Mtwo在扭力作用下折斷時(shí)間分別為（664.20±114.90）s、（794.70±181.62）s、（1 100.80±282.43）s。Mtwo的折斷時(shí)間最長(zhǎng)，與ProTaper、Hero 642的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），而ProTaper和Hero642的折斷時(shí)間無(wú)顯著性差異（P＞0.05）。鎳鈦根管銼在扭轉(zhuǎn)折斷前均出現(xiàn)螺旋拉長(zhǎng)等塑性形變。

2.4 內(nèi)部缺陷

通過(guò)對(duì)隨機(jī)選擇的每組各5支鎳鈦根管銼SEM觀察發(fā)現(xiàn)，一部分鎳鈦銼可見(jiàn)內(nèi)部的缺陷如空洞、裂紋等，且有缺陷的鎳鈦銼折斷時(shí)間比無(wú)缺陷的鎳鈦銼短（圖5）。

3 討論

為使實(shí)驗(yàn)條件標(biāo)準(zhǔn)化，排除人為因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成的影響，本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并制作了固定低速機(jī)頭和樣本的裝置。將低速機(jī)頭和樣本固定于支架上，避免在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)和擺動(dòng)。本實(shí)驗(yàn)選用了非離體牙的模型以使實(shí)驗(yàn)條件盡可能標(biāo)準(zhǔn)化，并將除了器械不同設(shè)計(jì)和型號(hào)外的影響因素降到最低。在根管預(yù)備過(guò)程中，較大的摩擦力和狹窄的根管會(huì)增加器械折斷的機(jī)會(huì)，導(dǎo)致尖端折斷或被卡在根管內(nèi)。這種現(xiàn)象更多發(fā)生于小號(hào)根管預(yù)備器械[5]。本實(shí)驗(yàn)選用在相同根管粗細(xì)和器械直徑下比較3種鎳鈦根管銼的抗扭力性能，排除了根管粗細(xì)和器械直徑對(duì)其抗扭力性能的影響。

根管預(yù)備銼的機(jī)械性能直接受到橫截面設(shè)計(jì)的影響[12-13]，包括橫截面形態(tài)、螺旋凹槽深度、內(nèi)部核心鋼量和放射狀區(qū)域等。器械所受到的壓力與放射部的寬度有關(guān)。較大的放射狀區(qū)域可增加模型的表面強(qiáng)度，但切割牙本質(zhì)時(shí)會(huì)受到更大的摩擦力[14]。

本研究顯示Mtwo扭轉(zhuǎn)折斷時(shí)間長(zhǎng)于ProTaper和Hero642。原因可能為鎳鈦根管銼在被卡住的部位受到扭力和摩擦力，在相同扭力下，摩擦力的大小對(duì)器械折斷時(shí)間有較大的影響。3種鎳鈦根管銼中，ProTaper和Hero642橫截面均為3個(gè)切割刃，與管壁為3點(diǎn)接觸，所受摩擦力相當(dāng)；而Mtwo為S型，與管壁2點(diǎn)接觸，所受摩擦力小于前2者，因此折斷時(shí)間更長(zhǎng)。

本實(shí)驗(yàn)所有鎳鈦根管銼折斷之前都表現(xiàn)出可見(jiàn)的彈性形變，表現(xiàn)為解螺旋。與Sattapan等[5]的結(jié)果一致。折斷的鎳鈦器械給根管清理成形造成困難，即使取出也不可避免地造成了牙本質(zhì)的大量切割，使根管抗力減小，因此在臨床使用前應(yīng)仔細(xì)觀察器械有無(wú)形變發(fā)生，一旦發(fā)生形變則不應(yīng)繼續(xù)使用。有研究[15]認(rèn)為，至少使用10倍以上放大鏡才能清楚發(fā)現(xiàn)器械表面的裂口、裂紋、螺旋變化等。也有研究[16]認(rèn)為必須使用35倍以上的立體顯微鏡才能發(fā)現(xiàn)肉眼難以分辨的微小損傷。

SEM是觀察金屬斷口形態(tài)特征的常用方法。扭轉(zhuǎn)折斷斷口表現(xiàn)為典型的“韌窩花樣”，包括等軸韌窩和拋物線韌窩。本實(shí)驗(yàn)對(duì)折斷器械斷面的觀察發(fā)現(xiàn)，扭轉(zhuǎn)折斷主要表現(xiàn)為以微孔、陷窩為主的延性斷裂特征，即在發(fā)生了較大的塑性形變以后發(fā)生的斷裂，斷口表面外觀特征為無(wú)光澤的纖維狀[17]。有研究通過(guò)SEM對(duì)斷面大量微管的觀察證實(shí)，大部分器械折斷方式為塑性斷裂[18]，與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。

本實(shí)驗(yàn)通過(guò)隨機(jī)選擇的每組各5支鎳鈦銼斷面的SEM觀察發(fā)現(xiàn)，器械的質(zhì)量缺陷也降低了其抗扭力性能。質(zhì)量缺陷主要包括：空洞、脆性?shī)A雜物、化學(xué)成分偏析或進(jìn)行過(guò)某種表面處理，這些脆弱部分受到應(yīng)力導(dǎo)致了裂紋的快速傳播而發(fā)生斷裂[18]。

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