張平 黎遠皋 張雪梅 張晗

（北京大學第三醫(yī)院 口腔科，北京 100191）

鎳鈦合金根管器械因具有柔韌性和超彈性，已廣泛應用于口腔科根管治療，尤其是機用鎳鈦合金根管器械預備根管快速、有效，可明顯提高根管治療效率，因而越來越受到臨床操作者的青睞。但是鎳鈦合金機用器械由于扭曲變形或金屬疲勞易發(fā)生器械分離[1]。雖然根管內(nèi)保留分離器械不會顯著降低根管治療的成功率[1-2]，但是對于分離于根管中上段的器械在不能旁路通過時還是應該盡量取出[1]。臨床上，絕大部分操作者會采用超聲法取根管內(nèi)分離器械[3]。但是鎳鈦器械在超聲的熱作用下可能發(fā)生斷裂，導致斷面在根管的更深層使取出難度增加，甚至失敗[4]。本研究旨在利用模型觀察超聲功率及水對鎳鈦根管銼斷裂的具體影響，以探討超聲法安全取鎳鈦根管銼的方式。

1 材料和方法

1.1 主要材料和儀器

Hero642鎳鈦根管銼（Micro-Mega公司，法國），Adper Prompt自酸蝕黏結劑（3M公司，德國），3M FiltekTMZ250樹脂（3M公司，美國），P5超聲治療儀、ET40超聲工作尖（賽特力公司，法國）。

1.2 分離器械模型的建立

選擇40支臨床棄用的和10支新的0.02錐度30號Hero642鎳鈦根管銼，在局部照明下用肉眼觀察無分離、無明顯螺紋變化，將鎳鈦根管銼在距尖端4mm處用鋼絲鉗切斷。在1塊厚2.5mm的塑料板上用金剛砂車針垂直鉆透50個洞。將調(diào)和后的自酸蝕黏結劑施壓涂于每個洞的洞壁15 s，輕吹洞壁，涂抹第2層黏結劑，無需施壓，再輕吹洞壁，光固化燈照射10 s，再將Z250樹脂和4mm切斷根管銼的尖端2.5mm一起充填入洞內(nèi)，暴露出斷端1.5mm，光固化20 s。

1.3 實驗過程、分組及數(shù)據(jù)記錄

將ET40超聲工作尖緊貼暴露在外的斷端側方一直振動，避免在器械同一點上反復振動。如果器械在20min內(nèi)發(fā)生斷裂，則記錄斷裂的實際時間；如果在20min時沒有發(fā)生斷裂，則停止振動，記錄斷裂時間為20min。將40支臨床棄用的器械隨機平分為4組，分別在6或10兩種功率和有水或無水沖洗兩種狀態(tài)下進行實驗。4組分別為：P6組（功率為6，無水）；P6W組（功率為6，有水）；P10組（功率為10，無水）；P10W組（功率為10，有水）。10支新器械只在功率為10、無水狀態(tài)下進行實驗，記為P10’組。

1.4 統(tǒng)計分析

采用SPSS10.0軟件對4組（P6、P6W、P10和P10W組）發(fā)生斷裂的時間進行Kruskal-Wallis H檢驗，對P10組和P10’組發(fā)生斷裂的時間進行Mann-Whitney U檢驗。手工對P6、P6W、P10和P10W組發(fā)生斷裂的時間進行兩兩比較的秩和檢驗。

2 結果

分離器械斷裂的部位都為距尖端2.5mm處，發(fā)生斷裂的時間見表1。統(tǒng)計分析表明，P6、P6W、P10和P10W組發(fā)生斷裂的時間有統(tǒng)計學差異（P＜0.001）。進一步兩兩比較分析表明，P6組發(fā)生斷裂時間顯著長于P10組（P＜0.001），P6W組發(fā)生斷裂時間顯著長于P10W組（P＜0.001），即在有水或無水沖洗兩種狀態(tài)下，低功率發(fā)生斷裂的時間都顯著長于高功率；P6組發(fā)生斷裂時間顯著短于P6W組（P＜0.001），P10組發(fā)生斷裂時間顯著短于P10W組（P＜0.001），即在6或10兩種功率下，有水沖洗狀態(tài)發(fā)生斷裂的時間都顯著長于無水沖洗狀態(tài)；P6W組發(fā)生斷裂時間顯著長于P10組（P＜0.001），P6和P10W組發(fā)生斷裂的時間無統(tǒng)計學差異（P＞0.05）。P10組發(fā)生斷裂時間顯著短于P10’組（P＜0.001），即新的分離器械發(fā)生斷裂的時間顯著長于臨床棄用的分離器械。

表1 分離器械發(fā)生斷裂的時間Tab 1 The time required for fracture of the separated instruments s

3 討論

Hero642鎳鈦銼斷裂屬于韌性斷裂[5]。金屬學理論分析認為，疲勞過程由斷裂源起始，歷經(jīng)裂紋的萌生、發(fā)展階段，最終發(fā)生瞬間斷裂。根管器械也是如此，器械從沒有任何損傷開始，經(jīng)過外力反復使用，疲勞不斷累積，金屬的晶格不斷發(fā)生位錯，晶界結合力降低。隨著晶格的不斷滑移和位錯累積，表現(xiàn)為形變發(fā)生，開始出現(xiàn)肉眼不可見的細小損傷，甚至出現(xiàn)宏觀形變。當外力超過位錯晶界的結合力，瞬間發(fā)生晶界大面積開裂，即金屬斷裂。有些微小損傷用肉眼難以分辨，必須在至少放大10倍的放大鏡下才能夠有效地發(fā)現(xiàn)[6]。在肉眼下觀察沒有分離和螺紋變化的臨床棄用鎳鈦銼，會存在金屬疲勞，甚至有可能存在微小損傷，因此P5超聲治療儀在振動鎳鈦銼時，舊的鎳鈦銼比新的鎳鈦銼更容易發(fā)生斷裂。這一點由本實驗得到證實：在功率為10時，臨床棄用的鎳鈦銼發(fā)生斷裂的時間都短于新的鎳鈦銼（P＜0.001）。本研究中雖然在超聲振動鎳鈦銼時避免在分離器械同一點上反復振動以減少器械局部金屬疲勞，但是已經(jīng)存在的金屬疲勞仍是臨床棄用的鎳鈦銼發(fā)生斷裂的原因之一。因此鎳鈦銼發(fā)生斷裂是超聲振動產(chǎn)熱和金屬疲勞綜合作用的結果。

臨床上用超聲治療儀取分離的鎳鈦器械時，鎳鈦器械發(fā)生斷裂會導致斷面在根管的更深層，使取出難度增加，甚至失敗。在付梅等[4]的離體牙研究中，32個鎳鈦銼樣本在用超聲取出過程中有8個發(fā)生斷裂，其中5個最終失敗。在本研究中，20min內(nèi)每組都有器械發(fā)生斷裂，因此在超聲治療儀取折斷的鎳鈦器械時，鎳鈦器械發(fā)生斷裂是無法完全避免的，但是通過合適的方式可以減少斷裂的發(fā)生。

1～10是P5超聲治療儀根管治療的范圍（由于廠家未給出每檔功率的具體值，因此用數(shù)字代替功率值），10為根管治療時允許的最大功率，6是中間功率，也是廠家推薦，是臨床上較常用的功率檔。本研究選擇了6和10這2個功率檔。用超聲治療儀取分離的鎳鈦器械時，功率越大，振動的頻率越快，分離器械越易松解，從而越易于取出。因此，臨床醫(yī)生往往喜歡用較大的功率來提高效率。但是，頻率加快會導致摩擦產(chǎn)熱增加[7]，會導致鎳鈦器械更易于折斷。本研究表明：在無水或有水情況下，高功率都比低功率發(fā)生斷裂的時間要短，即高功率更易于發(fā)生鎳鈦銼斷裂。在功率為10、無水條件下，鎳鈦銼都在很短時間（3～34 s）發(fā)生斷裂，因此在臨床上，用高功率時不要在無水條件下使用超聲治療儀取分離的鎳鈦器械。大量的水噴射到超聲工作尖上能起到明顯的降溫作用[7]。本研究中，在功率為10、有水條件下鎳鈦銼發(fā)生斷裂的時間范圍為16～812 s，顯著長于功率為10、無水條件下。因此，在需要加大功率以有助于分離器械松解時，一定要在有水的情況下工作，而且大量的水蕩洗也有助于分離器械最終的松解和漂出[8]，但是在振動前要看清分離器械的斷端，將工作尖準確放置在斷針側方。

本研究中，在功率為6、有水條件下，70%（7/10）的鎳鈦銼在20min內(nèi)沒有發(fā)生斷裂，且發(fā)生斷裂的時間顯著低于其余3組，因此在此條件下，超聲治療儀取鎳鈦銼是最不易發(fā)生斷裂的。但是在有水時，水會與牙本質(zhì)碎屑混合，形成污物，影響工作視線，從而操作者無法進行精準的切削，可能會造成醫(yī)源性損傷，因此Ruddle[9]認為取出分離器械所用的超聲器械應在干燥狀態(tài)下使用。在功率為6、無水條件下，鎳鈦銼發(fā)生斷裂的時間范圍為29～531 s，與在功率為10、有水條件下鎳鈦銼發(fā)生斷裂的時間無統(tǒng)計學差異（P>0.05）。本研究中超聲治療儀是持續(xù)振動直至鎳鈦銼斷裂，因此，在低功率、無水條件下，如果采用間斷振動，不斷沖洗以降低溫度，則鎳鈦器械發(fā)生斷裂的時間會延長，也即斷裂的發(fā)生會減少。

本研究使用的超聲工作尖是ET40，材質(zhì)為不銹鋼，表面光滑，末端尖銳，但切削能力較弱?，F(xiàn)在有一些新設計的超聲工作尖，材質(zhì)為鈦合金，表面有氧化鋯涂層，大大增強了超聲工作尖的切削能力，可以在較低的功率下使用[9]，減少產(chǎn)熱，更加準確安全地取出鎳鈦器械。

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