单根双根管牙根管峡部形态特点及发生的显微解剖研究

王本材

目前，根管治疗是牙髓病和根尖周病最有效的治疗方法。获得根管治疗远期预后的前提是彻底清除存在于根管系统中的病原微生物。同时，在全面了解髓腔正常解剖形态的基础上，掌握解剖变异，也有助于发现病原微生物的隐藏处。随着年龄增长，牙本质的不断沉积会改变髓腔的结构。本文旨在从组织学角度研究单根双根管牙根管峡部形态特点及其形成原因，并剖析根管峡部与牙齿增龄的关系，为临床上有效的进行根管系统峡部的预备提供组织学依据。

1.材料与方法

1.1 一般资料 样本采集自2013 年9 月至2014 年4 月海南省三亚市人民医院口腔科，因正畸需要拔出的单根上颌第一前磨牙经CBCT 筛查选择双根管者18 颗，年龄、男女不限。本研究经医院伦理委员会批准。

1.2 纳入及排除标准

1.2.1 纳入标准 a:单根牙；b:根尖发育成熟且根尖封闭良好；c:样本无牙髓病治疗史；d:根部完整；e:经CBCT 筛查确定为双管；f:签订知情同意书，并已知样本可能用于教学及科研用途。

1.2.2 排除标准 a:多根牙；b:根尖发育未成熟或根尖封闭被破坏；c:根管初始形态改变；d:牙根未能完整取出；e:经CBCT 筛查确定为非2-2型；f:患者不同意标本用于教学及科研用途。

1.3 仪器及材料 锥形束计算机断层扫描(CBCT)系统(芬兰，PlanmecaPromax，PlanmecaOy)，CBCT 计算机软件分析系统(Planmeca-RomexisViewer，PlanmecaOy，芬兰)，数字生物显微镜(麦克奥迪，中国)。

1.4 方法 因正畸需要拔除的单根上颌第一前磨牙，样本保存于10%福尔马林中1～7 天，流水清洗后，室温干燥。90kV，9.0μA 完成CBCT 扫描，经自带CBCT 计算机软件分析系统重建，根据横断面(如图1)选择双根管上颌第一前磨牙18 颗，随机等分为2 组。采用片切砂片切磨样本。

第1 组为牙根横磨片：自根尖至釉质-牙骨质界(CEJ)处间隔1.5mm 连续横断切磨；

第2 组为根管间纵磨片：位于两根管之间垂直于牙根颊舌向纵向切磨。所有磨片厚约1.0mm。

磨片经砂纸研磨至220～240μ 厚，2.0%次氯酸钠浸泡，流水冲洗，50%～100%乙醇溶液梯度脱水，二甲苯透明，中性树胶包埋。数字显微镜下对标本进行观察和拍照。

1.5 分型的依据 根据Yi-Hsu[1]的报道，牙根横断面可见峡部并有以下5 种分型：Ⅰ型为2 个或3 个根管之间无明显的交通；Ⅱ型为2 个根管之间有明确的连接；Ⅲ型为3 根管之间存在明确的连接；Ⅳ型为根管向峡部突出延伸；Ⅴ型为截面上可见两根管间有窄带状通道。

图1 CBCT 重建后，根据观察横断面，选取单根双管型上颌第一前磨牙

2.结果

1 组牙根横磨片数字显微镜显示：在不同水平横断面上，各根均出现一种以上的峡部类型(如图2)，表明同一个根管在不同水平上可能存在不同类型的峡部。且所有9 个牙根均存在Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ和Ⅴ型峡部中的某型(图2～图5 黑色箭头所示)，观察牙齿磨片的牙本质小管(dentinal tubules,DT)走行方向显示：峡部周围的DT 从牙骨质-牙本质界(CDJ)向中心走行形成双根管及峡部(如图2，图4，图5，白色与黄色箭头所示)。

2 组根管间纵磨片数字显微镜显示：所有9 个标本的根管间均可观察到管状(图6)或裂隙样(图7)交通。同样观察牙齿磨片的DT 走行方向显示：DT从CDJ 向峡部聚集(图6，图7 白色箭头所示)。

图2 同一牙根分别在不同水平横断获得的横磨片

图3 牙根横磨片，显示Ⅳ型峡部(40×)

图4 牙根横磨片，显示Ⅱ型峡部(100×)

图5 同一横磨片标本在不同放大视野下观察获得的图像

图6 牙根纵磨片，显示管状交通(40×)

图7 牙根纵磨片，显示裂隙样交通(40×)

3.讨论

3.1 根管峡部的发生率 根管峡部是同一牙根中连接两或三个根管的空间[2]，因此，本研究选取单根双管牙根作为研究对象。峡部可包含牙髓组织[2]，也称为corridor[3]、lateral interconnection[4]、或transverse anastomosis[5]。作为根管系统内未预备或未充填的部分，峡部被认为是储存细菌或坏死牙髓组织的场所，是牙髓治疗失败的主要原因之一[6,7]。峡部已被发现存在于所有类型的单根双管牙根中，包括上颌磨牙的近颊根、下颌磨牙的近中根和远根、上下颌前磨牙以及下颌切牙[8,9]。任何双管单根均具有较高的峡部发生率。Vertucci[5]报告指出，下颌第一恒磨牙近中根根管峡部的发生率为89%。Weller[2]研究发现，在包含双根管的磨牙近颊根距根尖的4mm 处，根管峡部的发生率为100%。

本实验标本未涉及3 根管类型的牙根，且根据峡部的定义，Ⅰ型峡部等同于没有峡部，故本研究中在统计峡部发生率时，排除Ⅰ型和Ⅲ型，只考虑Ⅱ、Ⅳ和Ⅴ型。实验结果表明，单根双管型上颌第一前磨牙的峡部发生率为100%。

3.2 根管峡部的研究方法 CBCT 能够形成三个维度的图像，能详细分析牙齿的解剖结构，已被证明是一种无损伤性的牙齿形态研究技术[10]，因此本研究通过直视选取单根牙齿标本，采用CBCT筛选单根双管牙根。由于DT 内的成牙本质细胞形成DT 以及牙本质，因此DT 从外向内的走行方向即代表牙本质的沉积方向。通过研究DT 走行即可判断峡部的组织学形成原因。以往的大多数研究针对的是峡部的发生率和位置[11-13]，并且研究方法主要集中于CBCT[14]、口腔显微镜[13,15]、μ-CT[6]、电子显微镜[7]、扫描电镜[16]以及体视显微镜[17]等，但是都未能揭示峡部的组织学结构和形成原因。而本研究则采用透射光显微镜观察DT 走行，并研究根管峡部形态特点及组织学原因。利用透射光显微镜结合影像学，观察牙齿磨片髓腔及髓腔壁的形态，并研究其形态成因，既往未见同类研究，笔者暂定称之为“髓腔显微解剖学”。本研究通过运用“髓腔显微解剖学”方法，即透射光显微镜观察发现，单根双根管峡部的发生率与既往研究成果[2]基本相似。

3.3 根管峡部的形成原因 Yi-Hsu[1]报道称，峡部起源于牙胚时期，当单个根突的上皮根鞘未能闭合时形成峡部：根突融合形成了两个根管以及根管之间形成峡部，例如下颌第一磨牙的近中根；若根突没能融合，则形成贯穿整个牙根的巨大带状峡部。本研究显示，峡部周围牙本质内的DT 从CDJ向峡部走行，表明在扁根管中，牙本质从CDJ 处向牙根中心沉积，形成双根管的同时，“挤压”融合形成双根管之间的峡部。并且当峡部形成以后，DT 可能垂直止于峡部侧壁(图2，白色箭头所示)，也可能改变走行方向，沿着峡部侧壁横向走行止于根管侧壁(图2A，图4，黄色箭头所示)，或纵向走行(图5B，白色箭头所示)。根据本研究结果即DT走行情况，以上颌第一前磨牙为例，在牙本质沉积的不同时期，形成不同类型根管峡部的可能原因分析如下：a、当扁根管的近远中牙本质壁的距离相对较远没有接触时，形成V 型峡部(图2B)。b、当扁根管的近远中牙本质壁继续沉积，发生局部接触，但靠近根管处仍然相对较远，可被归类为Ⅳ型峡部(图3，图2A)。c、Ⅳ型峡部根管附近的近远中牙本质壁继续沉积，形成“完整”的根管壁，同时，由于局部接触的区域中沉积速度不一致，或存在牙髓组织剩余，即为Ⅱ型峡部(图4)。d、推测，如果Ⅱ型峡部发生于“两根管”的中心区域，则表现为在两条“根管”之间出现“第三管”，即Ⅲ型。e、当扁根管的近远中牙本质壁继续沉积，“挤压”峡部彻底消失，或宏观检查不能发现根管间裂隙时，形成Ⅰ型峡部(图5)。由于牙本质侧壁不同部位上的牙本质沉积速度不同，因此同一扁根在不同水平上可观察到一种以上类型的峡部，即，峡部是一个立体的空间狭隙。同时本研究的根管间纵磨片支持这一观点，根管之间的峡部不仅三维方向延伸，而且在纵向断面上存在不连续的空隙，它可能是独立的“点”，也可能是与根管相交的“通路”(图6，图7)。我国学者皮昕[18]曾就此结构命名“管间吻合”，刘乃妤[19]则命名为“管间交通根管”，以上命名更符合此根管峡部的三维特征。

3.4 根管峡部与年龄增长之间的关系 根据本实验研究结果，峡部在本质上是一种髓腔增龄性的结构改变：在牙根发育的早期，扁根内可能只存在一个扁根管，随着牙本质的增龄性沉积，扁根管壁局部发生融合后，形成双根管及根管峡部。但是，在髓腔牙本质增龄的晚期，峡部两侧的牙本质壁广泛地融合，局部区域的峡部可能会在影像学甚至组织学上消失。

既往研究支持这一推测：不同学者分别经CBCT研究显示，30 岁以后，下颌尖牙的多根管率随年龄增大而增高[20]；而老年人群根管峡部发生率低于中年人[14]。

3.5 根管峡部的清创 Endal Unni[21]等进行的下颌磨牙体外研究表明，尽管使用镍钛器械并大量冲洗，但是根管峡部内依然残留大量的牙本质碎屑，并在一定程度上阻碍了峡部的严密充填。本研究在理论上证实这一观点，由于峡部的形成是由于牙本质增龄“挤压”融合造成，因此可能存在光学显微镜下可视(图4)，但是根管显微镜下无法发现的微米级狭隙。同时由于牙根不同水平面可发生不同类型的峡部，因此可能存在“第三根管”(MM根管)中断或发生于根管中下段的情况。由于根管峡部的三维以及狭小的特征，完全依靠“冠向下”的根管预备方式可能难以在微创的前提下彻底暴露峡部。同时，因为峡部是牙本质增龄性沉积的结果，所以根管预备过程中可以对峡部进行适当的扩大成形，而不会对根管壁造成过度破坏。化学预备，尤其是高浓度次氯酸钠和MTAD 等根管冲洗剂[22]，结合超声、机械预备的方法，从峡部冠方及根管侧壁三个方向上进行峡部预备，则有助于清理峡部内的残余组织。此外，峡部的增龄性特征，又提示对于不同年龄人群，峡部的清创方式可能存在差别。