不同疏通锉对XP-Endo Shaper 镍钛系统预备磨牙弯曲根管效果的影响

陈琪晏 戴兆威 杜 嵘 朱亚琴

(上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔综合科，上海交通大学口腔医学院，国家口腔医学中心，国家口腔疾病临床医学研究中心，上海市口腔医学重点实验室，上海市口腔医学研究所，上海 200011)

由于弯曲根管的根管系统较复杂，其根管预备会因术者的手法和器械的差异，产生根管内台阶、根管偏移、根尖孔敞开、根管穿孔和器械分离等并发症，进而导致根管治疗效果不佳。根管预备过程中，推出根尖孔的根管碎屑（感染物质、牙本质碎屑和坏死的牙髓组织）将导致患者术后疼痛、面部肿胀和加剧根尖周组织炎症反应。

1988 年，Walia 等[1]将镍钛合金应用于根管预备中，相对于不锈钢预备锉，镍钛器械能更好地将弯曲根管预备成连续、具有锥度的漏斗状根管形态，以利于根管冲洗和后续的根管充填，能有效降低术中并发症[2]。由于多根镍钛锉根管预备临床耗时长，Yared 首先提出了单根锉的概念，能提高根管预备效率，降低成本，减少器械折断和交叉污染的风险[3]。XP-Endo Shaper（XPS）为新型镍钛单根锉系统，采用Maxwire镍钛合金制造，能通过温度变化产生形变以适应不同的根管形态，其尖端6 个切削刃使其能自主引导进入根管内进行根管预备，旋转时呈现独特的“蛇形”轨迹，有出色的中心定位能力、较少的根管偏移量[4]、并且可降低根管壁和器械之间的压力[5]和利于其碎屑向冠方排出的功能，因此近年来逐渐在临床上推广使用。

在使用单根锉预备前，必须先进行根管疏通，使根管畅通连续，利于确定根管长度及后续单根锉器械的进入，从而降低单根锉在根管预备过程中的并发症[6]，并有效地降低单根锉的疲劳程度[7]。临床上最常用于根管疏通的是不锈钢K 锉，为避免K 锉低效、费时、易造成弯曲根管形态破坏和增加碎屑推出量等固有缺点，镍钛疏通锉越来越多地应用于临床，如M3-Path 和PathFile 系列，但目前尚缺乏不同镍钛根管疏通锉联合XPS 进行根管疏通和预备的相关研究。

1 材料和方法

1.1 主要材料和器械

XP-Endo Shaper（FKG，瑞士）；PathFile 镍钛锉（Dentsply，瑞士）；M3-Path（益锐有限公司，中国）；手用不锈钢K 锉（Mani，日本）；Endo mate-DT 电动马达（NSK，日本）；CBCT（KaVo OP 3D Vision，德国）；EDTA（Pulpdent，美国）；电热恒温水槽（精宏，中国）；口腔手术显微镜（Leica，德国）；Eppendorf 管；电子天平（Shimadzu；日本）；橡皮障（Kerr，日本）。

1.2 离体牙的收集、处理和分组

1.2.1 样本收集 收集2022 年3 月至2022 年9 月在上海第九人民医院（伦理号：SH9H-2022-T281-1）因牙周病而拔除的上颌第一或第二恒磨牙，共45颗。纳入标准：①牙冠缺损未波及根管口至根尖孔段；②髓腔无阻塞；③牙根尖孔发育完好且无破坏；④CBCT 上可见根管形态影像的近中或远中颊根的独立根管；⑤以Schneider[8]法测量根管弯曲度20°～30°；⑥根管弯曲半径r：4 mm ≤r ≤9 mm；⑦根尖孔直径≤0.1 mm(若#10 K 锉无阻力通过根尖孔则定义为根尖孔直径＞0.1 mm)。排除标准：①根尖未闭合；②有根管治疗史；③牙根吸收破坏或根管钙化。

1.2.2 样本处理 使用超声洁牙机去除离体牙表面的软垢、软组织和牙结石等附着物。利用金刚砂车针将离体牙中不符合标准的根管磨除并对其进行 开髓、揭顶、拔髓后，用#8 K 锉插入根管内至与根尖孔平齐，以此长度减去0.5mm 为根管的工作长度。

1.2.3 样本分组 将符合标准的45 颗上颌第一或第二恒磨牙，随机分成3 组。分别为：1K 锉+XPS 组（K 组）；2M3-Path+XPS 组（M 组）和3PathFile+XPS 组（P 组）。组间根管弯曲度、根管弯曲半径和工作长度的差异无统计学意义（表1）。

表1 3 组离体牙根管的一般情况

1.3 实验方法

1.3.1 术前CBCT 扫描 将45 颗离体牙按序排列固定在硅橡胶印模上，以0.2 mm 分辨率进行80×80 mm 小视野CBCT 扫描，扫描参数为120 kVp、5 mA，扫描层厚为0.2 mm。

1.3.2 根尖碎屑推出量装置设计 用精确电子秤（精确度：0.00001 g）称量Eppendorf 管（EP 管），管身加管盖的重量，记录为 m。对每个收集组件进行连续3 次重复测量，记录平均值。参照Yeter等[9]的根尖碎屑推出装置，将符合标准的离体牙根管用橡皮障包裹以起到隔湿及遮挡模型下方的作用。离体牙和橡皮障共同放置并固定在 EP 管内至模型冠端外露，使目标根管悬在 EP 管内。然后将根管模型放置在瓶盖已打孔的玻璃药瓶内，并置入针头以维持管内外压力平衡（图1）。

图1 碎屑收集装置

1.3.3 根管疏通 ①K 组 ：按临床常规以平衡力法手动疏通根管。依顺序使用#10/02、#15/02 和#20/02 K 锉将根管疏通至工作长度。②M 组 ：以连续旋转模式进行预备，将Endo mate-DT 电动马达转速调至350 r/min，扭矩1.5Ncm。依顺序使用#13/02、#16/02 和#19/02 M3-Path 疏通锉将根管疏通至工作长度。③P 组：以连续旋转模式进行预备，将Endo mate-DT 电动马达转速调至300 r/min，扭矩5.0Ncm。依顺序使用#13/02、#16/02 和#19/02 PathFile 疏通锉将根管疏通至工作长度。

1.3.4 根管预备 将Endo mate-DT 电动马达转速调至800r/min，扭矩1.0Ncm，使用XPS（#30/01）在每组进行根管预备。以冠向下法3～4mm 上下提拉直达工作长度后，上下提拉5 次。用纱布擦掉XPS上的碎屑，并冲洗根管内碎屑；接着再提拉5次并冲洗根管；最后使用30/04 牙胶尖检查根管预备是否到位。若未到位则重复以上操作。

所有根管疏通和预备均在37 ℃电热恒温水槽进行。疏通和预备过程均用17% EDTA 进行根管润滑。每根疏通锉完成疏通后用已预热至37 ℃的蒸馏水对根管进行冲洗，XPS 根管预备每提拉5次冲洗一次，每次冲洗量均为1～2 ml，总冲洗量为8 ml。每支根管锉只预备一个根管。根管疏通和预备操作由一位临床经验丰富的医生完成。

1.3.5 术后CBCT 扫描和测量 根管疏通和预备后，将样本放置于原先的硅橡胶印模上，放置于相同参数和位置进行CBCT 扫描，将扫描图像保存为DICOM 格式并导入Mimics Medical 19.0 软件（Materialise，美国）对CBCT 图像进行三维重建。对根管近远中和颊舌向牙本质厚度进行测量。数据测量和分析由除操作者以外的医生进行。

1.3.6 根尖碎屑推出量 碎屑收集操作完成，将离心管取下，将牙齿取出，用1 ml 蒸馏水冲洗牙根表面将液体并接至EP 管内，放置在68 ℃恒温箱中5 天，按照初始称量离心管的方法再次称重。

1.4 评价指标

1.4.1 根管预备时间 记录3 组根管预备时间，不计算冲洗和换锉时间。

1.4.2 XPS 预备锉的形变情况 XPS 根管预备完成后通过口腔手术显微镜（×10.0）观察器械是否存在解螺旋、逆向螺旋或折断的情况。

1.4.3 根尖偏移量 应用CBCT 扫描图像结合Mimics Medical 软件进行三维重建，采用Gambill[10]提出的根管偏移量计算方法，对距离根尖2 mm、4 mm 和6 mm 横截面进行计算：（1）近远中向根尖偏移量=|(M1-M2)-(D1-D2)|；（2）颊腭向根尖偏移量=|(B1-B2)-(P1-P2)|(图2)。M1 和M2 为术前和术后近中根管壁的最小值；D1 和D2为术前和术后远中根管壁的最小值；B1 和B2 为术前和术后颊侧根管壁的最小值；P1 和P2 为术前和术后腭侧根管壁的最小值。

图2 根管横断面测量示意图

1.4.4 根尖推出碎屑的质量 预备后EP 管的重量-预备前EP 管的重量。

1.5 统计学分析

运用统计学软件SPSS 26.0 对实验数据进行分析。计量资料以（±s）表示，当数据服从正态分布和方差齐性时，组间比较采用ANOVA 单因素方差分析和LSD-t 进行检验。若数据不满足正态或方差齐性时，则采用Kruskal-Wallis 检验进行统计学分析。计数资料以[n(%)]表示，组间比较采用Fisher 精确检验。P＜0.05 为组间差异有统计学意义。

2 结果

2.1 根管预备时间

3 组的根管预备时间见表2。M 组的根管预备时间最短（68.33±11.19）s；K 组根管预备时间最长（87.40±32.84）s。M 组和P 组根管预备时间均短于K 组，但差异无统计学意义（P＞0.05）。

表2 3 组器械根管预备所需时间(±s)

表2 3 组器械根管预备所需时间(±s)

2.2 XPS 预备锉的形变情况

3 组的XPS 在根管预备后，口腔手术显微镜下观察皆未发现逆向螺旋和折断的形变，但发现有解螺旋现象。表3 显示K 组中预备锉解螺旋发生率最高（13.3%）；M 组和P 组发生率最低（6.7%），但组间比较差异无统计学意义。

表3 3 组XPS 预备锉的形变情况

2.3 根管偏移量

根管偏移量结果显示：近远中向距离根尖2 mm、4 mm 检测位点处方差不齐，故使用Kruskal-Wallis 检验。其他检测数据符合正态分布且方差齐，则使用ANOVA 单因素方差分析和LSD-t检验。每个样本在根管疏通和预备后在根尖2 mm、4 mm 和6 mm 皆有根管偏移。M 组和P 组在距离根尖2 mm 和4 mm 处近远中向根管偏移量显著小于K 组（P＜0.05）。K 组在颊腭向距离根尖2 mm、4 mm 和6 mm 根管偏移量最大，但与其余两组比较差异无统计学意义（见表4）。

表4 3 组根管预备后根管偏移量比较(mm,±s)

表4 3 组根管预备后根管偏移量比较(mm,±s)

注：#P＜0.01,与K 组进行比较；* P＜0.05,与K 组进行比较。

2.4 根尖碎屑推出量

根尖碎屑推出量结果（表5）显示：K 组根尖碎屑推出量最多（0.53±0.26）mg，M 组最少（0.19±0.08）mg。K 组碎屑推出量显著多于M 组和P 组（P＜0.01）。虽然M 组碎屑推出量多于P 组，但组间差异无统计学意义（P＞0.05）。

表5 3 组器械根管预备后根尖碎屑推出量(±s)

表5 3 组器械根管预备后根尖碎屑推出量(±s)

注：* P＜0.01,与K 组进行比较。

3 讨论

根管疏通和预备器械不仅需要彻底清除根管内细菌和感染物质，预备出具有连续锥度的根管形态，并且应尽可能避免根管偏移、根尖孔敞开和根管台阶的形成。锥形束计算机断层扫描（Cone beam computed tomography，CBCT）是目前牙体牙髓治疗中最常用于观察细小弯曲根管的方法。它具有准确度高，扫描速度快，三维立体成像等优点。小视野CBCT 结合计算机三维重建软件，能对扫描数据进行精确分析处理。本研究收集上颌第一和第二恒磨牙离体牙，筛选出20°～30°的细小弯曲根管作为实验样本，对样本预备前后进行CBCT 扫描，以探讨不同疏通锉联合单根锉XPS预备后根管形态的变化情况。

本研究使用K 锉、M3-Path 和PathFile 根管疏通后利用XPS 进行根管预备。M3-path 由CMWire 镍钛合金制成，器械柔软，在预备弯曲根管时顺应性较好。PathFile 具有4 个切割角度的方形横断面，使其对细小钙化根管有很高的切削效能。XP-Endo 系列是采用Maxwire 镍钛合金制造的预备锉，能通过温度变化产生形变以适应不同的根管形态。在低于20℃时呈马氏体相，当处于35℃以上时，其晶体结构将从马氏体相转变为奥氏体相，XPS 可从最初的0.01 锥度顺应根管形态扩张至0.04 锥度。

本实验结果显示：M 组和P 组的根管预备时间几乎相同，且两组平均时间均短于K 组，但没有统计学差异。由于M 组和P 组使用的是机用镍钛锉器械疏通根管，因此操作过程相对省力省时。而K 组使用手用K 锉疏通根管，效率将明显低于机用器械。Vorster 等[11]在使用WaveOne Gold Primary 预备锉实验中，发现利用手用K 锉进行根管疏通的实验组根管预备时间显著大于使用机用镍钛器械根管预备组，与本研究实验结果相似。本实验中分别使用3 种不同疏通锉（K 锉、M3-Path 和PathFile）后发现K 组（2 支）的预备锉解螺旋现象多于M 组（1 支）和P 组（1 支），但组间无统计学差异。Patel 等[12]使用扫描电镜观察K 锉和机用镍钛器械进行疏通后，相同的预备锉（RaCe 和Hyflex）的镍钛器械表面缺陷、解螺旋和折断现象在组间无统计学差异，与本研究结果相似。

多项研究指出：使用K 锉联合XPS 进行根管预备后，与其他预备锉相比有出色的中心定位能力和较少的根管偏移量[4]。本研究发现XPS 根管预备前使用K 锉进行根管疏通，其根管偏移量在近远中和颊舌向距离根尖2 mm、4 mm 显著高于M 组和P 组。原因可能是不锈钢K 锉刚性较大，尖端切削功能较强，在疏通根管过程中在根尖2～4 mm 处容易造成根管偏移，影响后续根管预备锉的走向[13]。多项研究发现相较于机用镍钛器械，使用K 锉疏通根管时在根尖1/3 处产生显著的根管偏移[14,15]和根管拉直现象[16]，在冠根和根中1/3 则无明显偏移。

有研究表明：在弯曲根管中使用K 锉进行根管疏通相较于机用镍钛疏通器械更易将根管碎屑推出根尖孔[17-19]。此结果与本实验相似：K 组的根尖碎屑推出量显著大于机用镍钛器械（M 组和P 组）。在临床试验中，PathFile 相较于手用不锈钢K 锉操作时间更短，患者的疼痛反应显著降低，对根尖刺激性更小[20]。

4 结论

综上所述，与不锈钢K 锉相比，使用M3-Path 或PathFile 镍钛器械进行根管疏通，不仅可以减少XPS 镍钛锉的形变，减少器械损耗，提高诊疗安全性，还可以有效减少根尖偏移量，较好保持根管弯曲形态和减少根尖碎屑推出量。