薛萬林 莫增貴

ProTaper鎳鈦器械折斷特性的研究進展

薛萬林 莫增貴

ProTaper鎳鈦根管器械采用變錐、凸三角形橫截面的設計，具有較高切削力、彈性和理想的成形根管能力。使用ProTaper鎳鈦器械有折斷的風險，了解并掌握ProTaper器械的折斷特性可以減少根管預備并發(fā)癥的發(fā)生。ProTaper鎳鈦器械存在剪切折斷和疲勞折斷兩種方式，手用和機用ProTaper器械的折斷方式有所不同。

ProTaper; 鎳鈦器械; 折斷

現代根管治療中，根管預備是關鍵，也是嚴密根管充填的先決條件。ProTaper鎳鈦銼是一種變錐的根管預備器械，在預備根管時能較好地保持根管原始形態(tài)，塑形能力強，尤其適合彎曲的磨牙根管的成形。但使用ProTaper鎳鈦器械有折斷的風險，了解并掌握ProTaper器械的折斷特性有助于減少根管預備并發(fā)癥的發(fā)生。現將ProTaper鎳鈦根管器械折斷特性研究進展作如下綜述。

1 ProTaper的組成及操作要點

ProTaper包括三根成形銼(SX，S1，S2)和三根修形銼(F1，F2，F3)。(1)SX:輔助成形銼，全長19 mm，SX 的 D0 直徑為0.19 mm，而D14直徑為1.20 mm。與其它兩根成形銼相比，SX的錐度從DO(3.5%)到D9(19%)的錐度變化很大，用于修整根管口，同時成形根管的冠部。(2)S1和S2:S1和S2的D0分別為0.17 mm和0.20 mm，而D14為1.2 mm，錐度變化從D0的2%、4%到D14的11%、11.5%。成形銼的切削刃部從尖端到末端錐度逐漸增大。S1用于根管冠1/3段的預備，S2用于根管中1/3段預備。(3)修形銼(F1，F2，F3):相應的DO分別為20 mm、25 mm、30 mm。在D0到D3之間，F1、F2、F3的錐度分別為7%、8%、9%，從D4到 D14器械橫截面增大，但是錐度逐漸減小。修形銼用于根尖1/3的成形［1］。

ProTaper的主要特點是:(1)部分切削力的引導尖，增強切削效率的同時使器械能沿著根管的形態(tài)前進而避免過分切削管壁引起側穿。(2)凸三角形的橫截面和鋒利的刃緣，正向切角，減少器械與根管壁的接觸面積，切割效率高，同時減少應力集中。(3)漸進性螺角與凹槽寬度，提高牙本質碎屑排出的效率，減少碎屑阻塞根管或被推出根尖孔的危險，同時防止器械旋緊鎖入根管。(4)刃部多錐度的設計。錐度變化的設計可提高器械的彈性和切削力［2］。

SX、S1、S2 主要進行冠部和根中部的預備，F1、F2、F3 主要進行根尖段預備。其預備步驟為，先用10號或15號手用銼探查根管上2/3或遇根管彎曲阻力的上方，然后用S1銼以反復提拉運動進入到根尖1/3處，遇到阻力時退出。SX以軟刷的運動預備根管，擴開根管上2/3［2］。再用10號或15號手用銼預備至根尖部，測量工作長度。S1預備至工作長度，S2預備至工作長度，這樣完成根管冠2/3的預備。再用修形銼完成根尖1/3的預備，先用F1到達工作長度，再用20號手用銼探查整個根管的工作長度，如根尖部有緊縮感，則完成根管預備;如無緊縮感，用F2預備到工作長度，用25號銼試測根管長度，重復1次，若剛好達到根尖封閉區(qū)而且較緊，根管預備宣告完成，否則F3繼續(xù)。對于粗大根管，有時需用到F3。每一步都要配以充足的清洗以免碎屑堵塞根管和粘附器械［1］。

2 ProTaper器械的折斷特性

2.1 折斷機制 在彎曲根管內ProTaper器械同時受到疲勞和剪切應力，通過對丟棄的鎳鈦ProTaper器械的回顧性研究發(fā)現兩種不同的折斷機制，剪切折斷和疲勞折斷［3］。剪切折斷發(fā)生在旋轉器械的尖部進入狹窄根管的時候，如器械尖端與根管壁廣泛接觸，器械可能楔入狹窄的根管產生“錐度鎖”效應，或當器械限制在根管內時手機繼續(xù)旋轉，摩擦力急劇增加，當剪切應力超過材料的限度時材料可能發(fā)生塑性變形，導致器械尖部折裂，并在斷裂面形成特征性標記，掃描電鏡下可見器械斷端表面呈現斜坑和(或)裂嵴樣外貌［4～6］。而器械在彎曲根管內不斷旋轉導致器械持續(xù)彎曲，周期性的壓縮和伸長，可能產生合金材料疲勞而發(fā)生折斷，器械斷面可觀察到疲勞紋［3］。體外研究顯示，機用ProTaper器械有預定的疲勞周期，在模擬的金屬根管中能以90°的彎曲和5 mm的半徑承受250～500次的旋轉［7］。Protaper器械的疲勞折斷的發(fā)生與不同器械的尖端直徑以及根管彎曲半徑有關，由于小號器械比大號器械對周期性疲勞有更大抗力，因此，在使用大號修形銼預備彎曲根管時更易發(fā)生器械折斷［8］。

2.2 ProTaper S1的折斷特點 ProTaper S1先預備根管冠1/3，遇到阻力時退出，根管疏通至工作長度后，ProTaper S1再擴大根管中1/3，因此，根管預備時ProTaper S1器械使用次數是其他器械的2倍。理論上，ProTaper S1更易受到磨損和折斷，因此，廠商建議經常更換ProTaper S1器械［9］。

有研究表明，丟棄的機用ProTaper器械中38%都是S1銼，而在丟棄的機用 ProTaper S1銼中，1/4均出現折斷［9］。進一步研究發(fā)現，不管有沒有出現折斷，機用ProTaper S1很少出現解螺旋或者肉眼可見的變形，提示臨床上機用Pro-Taper S1使用時可沒有任何征兆即發(fā)生折斷［10］。掃描電鏡觀察發(fā)現，機用ProTaper S1器械表面出現微裂紋，提示初期應力疲勞的發(fā)生。這種微裂紋既可在器械切緣出現，也可在凹槽表面出現。另外，?？蓹z測到ProTaper S1器械磨損和邊緣鈍化的現象，由于這些區(qū)域可成為應力集中區(qū)，提示繼續(xù)使用該器械可能發(fā)生斷裂［11］。

由于機用ProTaper S1的尖端非常細小，當S1尖端旋進狹窄根管并卡緊，迅速增加的扭力將很快超過器械所能承受的最大限度將會發(fā)生剪切折斷，但是，ProTaper S1的D1 0.02到D14的0.11的變錐設計可部分降低“錐度鎖”效應所導致的剪切折斷的風險［9］。

2.3 手用和機用ProTaper器械的折斷機制 手用ProTaper器械是機用器械的補充，研究顯示，手用ProTaper器械可以有效降低疲勞折斷，這可能是由于手工操作具有比較低的旋轉速度。手用ProTaper器械比機用ProTaper器械承受更多的剪切壓力，手用ProTaper器械主要發(fā)生剪切折斷，而機用ProTaper器械主要發(fā)生疲勞折斷［12］。當手用器械用改進的平衡力技術預備之后，器械將在不同方向承受剪切力。當力量足以克服靜態(tài)摩擦力時，器械開始旋轉并切除管壁的牙本質，一旦切割運動開始，轉矩開始降低，靜態(tài)摩擦力通常比運動摩擦力大［13］。而機用ProTaper器械在進入根管之前先進行旋轉，這樣僅需克服運動摩擦力。由于手用ProTaper器械還需克服靜態(tài)摩擦力，而應力要遠遠大于機用ProTaper器械。在手用ProTaper器械表面可以發(fā)現軸向裂縫，但是很少出現在機用ProTaper器械上。在彎曲根管內應用時，器械不斷地經歷伸縮周期［14］。機用ProTaper器械比手用器械經受更大的疲勞壓力。很多丟棄的手用ProTaper器械雖是完整的，但卻發(fā)生解螺旋，而在機用器械很少發(fā)生解螺旋［11］。很多手用ProTaper器械在折裂前顯示塑性變形，因此，使用前仔細檢查是必要的。

2.4 次氯酸鈉溶液的影響 根管治療的目的是通過化學－機械預備達到根管系統(tǒng)的嚴格消毒以避免再感染，ProTaper器械預備的根管具備較大錐度，利于根管沖洗液如次氯酸鈉溶液到達根尖區(qū)域發(fā)揮殺菌和溶解有機物質的作用［15］。但是次氯酸鈉溶液對金屬具有腐蝕性，其腐蝕模式為金屬表面鎳的選擇性移除［16］。器械一旦浸入次氯酸鈉溶液，可以在溶液中出現明顯的氣泡，這是由于ProTaper器械中的不同金屬成分在次氯酸鈉電解溶液中可能出現流電反應，導致腐蝕發(fā)生。但在臨床使用中，由于ProTaper器械的柄部始終在外面，因此，ProTaper器械很少完全浸沒在次氯酸鈉溶液中，但當牙齒有不同的金屬修復物時，比如銀汞合金、金瓷冠時，可能產生流電反應使腐蝕發(fā)生［17］。通過電子顯微鏡在 Pro-Taper器械折裂面附近區(qū)域可以觀察到點狀和裂紋狀的局部腐蝕區(qū)域，提示流電腐蝕的發(fā)生。實驗研究證實，浸沒在次氯酸鈉溶液中的ProTaper器械對于周期性疲勞的抗力明顯降低，并且可能出現過早折斷［18］。因此，根管預備過程中，次氯酸鈉溶液與ProTaper根管器械接觸所發(fā)生的表面微結構的缺陷可能導致局部壓力集中和器械折斷，降低器械耐用性。

3 防止器械折斷的措施

關于ProTaper器械的使用次數，大多數學者認為使用ProTaper器械預備10個根管即可丟棄［19］。最近的研究表明，預備一個狹窄的根管需要至少50次的旋轉次數，因此，建議在預備4～5個狹窄根管之后丟棄ProTaper器械［8］。臨床隊列研究證實ProTaper器械使用4次以內會比較安全［20］。

另外，控制機用ProTaper器械成形根管的時間、標準化電動馬達以鑒定是否達到最大轉矩、操作者的臨床技能等也是防止器械折斷的影響因素［21］。

對操作者的臨床技能而言，盡管已改進電動馬達和手機，并且手機上配備轉矩限制系統(tǒng)，但是不同操作者使用Pro-Taper器械預備根管時尖部壓力和進入速度仍存在差異［5］。另外，預備根管的時間也有所不同。研究顯示，操作經驗豐富的醫(yī)生發(fā)生ProTaper器械折斷的幾率比初學者顯著降低。

目前研究顯示，轉矩與根管預備前的形態(tài)有關。預備極度彎曲的狹窄根管時，修形銼將承受超過10 N的壓力，但此壓力并未產生過大的轉矩使器械折斷，原因可能與預先存在滑行通道有關［8］，因此，在用ProTaper器械到達工作長度之前，有必要先用15號K銼疏通根管，建立通暢的滑行通道。

在器械設計方面，橫斷面形態(tài)在器械的折斷中具有重要作用。新一代ProTaper Universal器械對F3、F4、F5的橫斷面進行改進，有利于增加器械尖端的彈性，并減少折斷發(fā)生。另外，變錐設計與恒錐器械可降低錐度鎖效應，也避免器械發(fā)生剪切折斷［22］。

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10.3969/j.issn.1674－4985.2012.02.103

430074華中科技大學醫(yī)院

薛萬林

2011－11－18)

(本文編輯:連勝利)