徐彦彬 李春年 刘 冰 陈瑞雪 黄香河

镍钛根管锉是现代根管治疗中不可缺少的治疗器械，因其良好的根管成形力被广泛应用，但在使用过程中镍钛锉不可预知的器械分离，为临床治疗带来很大困扰。随着镍钛材料的不断更新，新型镍钛器械已被越来越多的应用于临床。国产M3 和锋度镍钛锉均为第三代镍钛合金器械，由CM-wire(con-trolled memory wire)即控制记忆金属制成，材料为镍含量较低的镍钛合金[1]，其在室温下可随意改变形状无回弹，具有较好地中心定位能力[2]。有研究表明，新型镍钛锉在抗循环疲劳能力方面较传统镍钛锉有明显优势[3]，但在根管冲洗液对国产新型镍钛锉样貌及抗循环疲劳性影响方面少有报道。本研究选取三种根管冲洗液分别与M3 和锋度两种镍钛锉接触，记录其对镍钛锉表面样貌及抗疲劳性的影响，为临床镍钛器械的选择及安全使用提供理论依据。

1.材料和方法

1.1 材料设备 机用马达(NSK 公司，日本)；体视显微镜(SZX16，日本)；电子显微镜(日立公司H-3500N 型，日本)；M3 机用镍钛锉M1 型(20 号，锥度0.04，中国)；锋度机用镍钛锉X-Blue(20 号，锥度0.04，中国)；游标卡尺(E.H.G.Lucas 公司，德国)。

1.2 方法

1.2.1 M3 和锋度锉根管冲洗液浸泡方法 将M3 和锋度镍钛锉各28 支，分为4 组(n=14)，A 组模拟临床使用情况在5.25%次氯酸钠溶液中动态浸泡，B 组在2%氯己定溶液中动态浸泡，C 组在4.25%柠檬酸溶液中动态浸泡。动态浸泡是将镍钛锉安装在20∶1 的NSK 减速马达上，以300r/min速度分别在三种根管冲洗液中持续旋转10min，取出后用无菌纱布擦干，再次浸入冲洗液中旋转10min，反复三次共旋转浸泡30min。镍钛锉与根管冲洗液的接触为工作刃部分，镍钛锉手柄与冲洗液无接触。

1.2.2 体式显微镜下观察镍钛锉 将动态浸泡30 min 后的A、B、C 三组镍钛锉，分别置于体式显微镜下观察其样貌变化，从20～80 倍连续观察，并与D 组镍钛锉进行对照比较。

1.2.3 电子显微镜下观察镍钛锉 在每组镍钛锉中各随机抽取1 支镍钛锉，共8 支，均去除手柄部分，工作刃进行喷金处理，在电子显微镜下观察其样貌变化，在500～2000 倍范围内进行观察。

1.2.4 抗循环疲劳性试验 将不锈钢金属管固定于超硬石膏灌注的1×1×1.5cm 的模型中，高出模型约1mm，制成人工模拟根管。人工根管内径0.86mm，弯曲角度为60°，弯曲半径为6mm，弯曲中点距末端5.5mm。用台钳将模拟根管固定，将镍钛锉置于模拟根管内，使锉尖与模拟根管末端平齐，使用万向固定支架固定镍钛马达手柄，开启减速马达，旋转速度为300r/min，扭力为2.0N/cm，使镍钛锉自由旋转直至器械折断。拍摄整个过程，使用Pr 视频处理软件回放视频，确定镍钛锉折断时间，精确到0.01s。根据折断前的旋转时间和速度计算出镍钛锉的循环疲劳转数。用游标卡尺测量断锉的长度，根据其原始长度计算出断点到锉尖的距离，测量精度为0.01mm。

1.3 统计学分析 数据均采用SPSS 20.0 统计软件进行分析，各组数据进行正态性和方差齐性检验，符合正态分布的计量资料以±s表示。多组均数的比较采用单因素方差分析(one-way ANOVA)，两两比较采用SNK 检验方法分析处理，检验水准α=0.05，P＜0.05 表明有统计学差异。

2.结果

2.1 镍钛锉在体式显微镜下样貌

2.1.1 M3 镍钛锉体式显微镜下样貌 M3 镍钛锉A 组表面出现不规则斑块，B 组表面出现少量散在的斑点，C 组表面与D 组相比无可见变化。(图1～图4)

图1 M3 锉在5.25%次氯酸钠溶液中动态浸泡后样貌(体式显微镜×80)

图2 M3 锉在2%的氯己定溶液中动态浸泡后样貌(体式显微镜×80)

图3 M3 锉在4.25%柠檬酸溶液中动态浸泡后样貌(体式显微镜×80)

图4 M3 新锉未浸泡样貌(体式显微镜×80)

2.1.2 锋度镍钛锉体式显微镜下样貌 锋度镍钛锉A 组表面可见少量斑点，B 组和C 组镍钛锉样貌与D 组相比均无可见变化。(图5～图8)

图5 锋度锉在5.25%次氯酸钠溶液中动态浸泡后样貌(体式显微镜×80)

图6 锋度锉在2%的氯己定溶液中动态浸泡后样貌(体式显微镜×80)

2.2 镍钛锉在电子显微镜下的样貌变化

2.2.1 M3 镍钛锉体式电子镜下样貌 M3 镍钛锉A 组表面呈现不规则侵蚀斑块，B 组表面呈现少量片状剥离，C 组表面与D 组对比无明显变化。(图9～图12)

图7 锋度锉在4.25%柠檬酸溶液中动态浸泡后样貌(体式显微镜×80)

图8 锋度新锉未浸泡样貌(体式显微镜×80)

图9 M3 锉在5.25%次氯酸钠溶液中动态浸泡后样貌(电镜×1000)

图10 M3 锉在2%的氯己定溶液中动态浸泡后样貌(电镜×1000)

图11 M3 锉在4.25%柠檬酸溶液中动态浸泡后样貌(电镜×1000)

图12 M3 新锉未浸泡样貌(电镜×1000)

2.2.2 锋度镍钛锉体式电子镜下样貌 锋度镍钛锉A 组表面呈现侵蚀条纹和少量斑块，B 组和C 组表面与D 组对比无明显变化。(图13～图16)

图13 锋度锉在5.25%次氯酸钠溶液中动态浸泡后样貌(电镜×1000)

图14 锋度锉在2%的氯己定溶液中动态浸泡后样貌(电镜×1000)

2.3 根管冲洗液对镍钛锉循环疲劳抗性的影响

2.3.1 疲劳折断圈数 M3 各组间镍钛锉的循环疲劳转数比较无统计学差异，锋度各组间镍钛锉循环疲劳转数比较无统计学差异。M3 组镍钛锉的循环疲劳转数均显著高于锋度组镍钛锉(表1)。

图15 锋度锉在4.25%柠檬酸溶液中动态浸泡后样貌(电镜×1000)

图16 锋度新锉未浸泡样貌(电镜×1000)

表1 M3 和锋度镍钛锉各组循环疲劳转数(±s)

表1 M3 和锋度镍钛锉各组循环疲劳转数(±s)

注：不同上标字母表示差异有统计学意义(P＜0.05)；相同上标字母表示差异无统计学意义(P＞0.05)。

2.3.2 镍钛锉断端长度 各组器械的断端长度均位于模拟根管弯曲中点附近，断端长度比较无统计学差异(表2)。

表2 M3 锋度镍钛锉各组断端长度(±s，mm)

表2 M3 锋度镍钛锉各组断端长度(±s，mm)

注：相同上标字母表示差异无统计学意义(P＞0.05)。

3.讨论

机用根管镍钛锉因其具有良好的弹性和记忆性，在临床被广泛使用，但在使用过程中可无任何形变的情况下发生分离。根管镍钛锉的器械分离包括扭转分离和疲劳分离两种情况。扭转分离是当应力超过合金材料弹性极限产生塑性变形后的分离，疲劳分离为旋转器械在弯曲根管内反复弯曲与伸直，使器械受到一个周期性的应力，最终由于材料疲劳而分离，通常不伴有可见变形[4]。有研究显示分离的机用镍钛器械中70%为循环疲劳分离[5]。镍钛锉的抗疲劳分离能力受到多种因素的影响，其中包括镍钛锉在使用中频繁接触的根管冲洗液。在根管预备过程中，除需要镍钛锉的机械预备外，还需要配合根管冲洗液的大量冲洗，以清除玷污层的牙本质，控制根管内感染。有研究表明镍钛锉在使用过程中，接触的各种化学溶液对其性能有不同程度的影响[6]。蔡静静等[7]的研究显示，根管冲洗液浸泡后的镍钛锉表面粗糙度显著增加。

本研究选择三种根管冲洗液，观察其对两种新型国产镍钛锉表面样貌的影响。5.25%的次氯酸钠为酸性钙螯合剂，对许多金属都有腐蚀作用，镍钛锉在使用过程中频繁接触次氯酸钠溶液，表面可能会被腐蚀[8]。有体外研究显示与其他冲洗液相比，使用5%次氯酸钠作为冲洗液预备的根管数量明显减少[9]。本次研究显示两种镍钛锉经5.25%的次氯酸钠动态浸泡30 分钟后，经体式显微镜和电子显微镜观察，镍钛锉表面出现不规则的斑块和侵蚀样改变，与相关试验的研究结果一致[10]，高浓度的次氯酸钠溶液会对镍钛锉表面产生腐蚀。2%的氯已定溶液是一种阳离子表面活性剂，具有广谱抗菌和杀菌作用，有研究表明其能有效抑制细菌生物膜的形成[11]，其腐蚀性较次氯酸钠弱[12]。在本次研究中M3 镍钛锉接触2%的氯已定溶液后表面出现少量斑块和条纹，而锋度镍钛锉表面则无明显变化，表明不同品牌的镍钛锉抗化学溶液腐蚀的能力有所不同。4.25%柠檬酸是新型根管冲洗液MTAD 的主要成分，溶液呈酸性(pH=2.15)。最新研究显示MTAD 能较好地去除根管壁玷污层，对根管壁的超微结构无明显破坏[13]，而柠檬酸对新型镍钛锉性能影响尚未见报道。在本次研究中M3 和锋度镍钛锉在接触4.25%柠檬酸30 分钟后，表面样貌均未出现明显变化，显示4.25%柠檬酸溶液对镍钛锉无明显腐蚀作用。

根管冲洗液对镍钛锉抗循环疲劳性能的影响国内外均有报道，因镍钛锉的材料制作工艺不同，研究结果不尽相同。李长健等[10]的研究结果显示ProTaper 镍钛锉在使用5%次氯酸钠持续冲洗时抗疲劳性明显降低。也有研究称镍钛锉在5%次氯酸钠溶液中浸泡5 分钟后不会降低镍钛锉的抗循环疲劳性能[14]。为保证本次抗循环疲劳测试的准确性，M3 和锋度镍钛锉均选择20 号，0.04 锥度，采用同一金属模拟根管进行测试，进入模拟根管内的器械长度相同，使器械旋转时的弯曲角度一致。测试完成后测量镍钛锉断端长度，断裂位置均位于模拟根管弯曲中点附近，断端长度无统计学差异，表明各组器械在根管内的位置一致，所受压力也基本相同。

本次研究结果显示，三种根管冲洗液对M3 锉和锋度锉的抗循环疲劳性能均无明显影响，与胡欣等[15]的研究结果相近。国产M3 和锋度镍钛锉均使用CM wire 技术制成，通过特殊的热处理方法控制合金材料的记忆，使其在常温下维持在马氏体结构，马氏体相的合金丝韧性好，抗折强度高[16]，不过度切削牙本质，具有良好的根管成形效果[17]。Shen 等[18]的研究发现次氯酸钠溶液对CM wire 技术制造的镍钛锉循环疲劳抗性无明显影响，本次试验也得出相同的结论。这可能是因为经热处理后的镍钛器械，氧化晶体直径增大，表面应力值减小，表面电荷、电子功函数增加，从而使器械表面粘附力降低，与传统工艺制作的镍钛锉相比，抗腐蚀性增加[19]。虽然体式显微镜下观察显示5.25%的次氯酸钠溶液和2%的氯已定溶液会使镍钛锉表面样貌发生一定变化，但表面产生的微小改变不足以影响新型镍钛锉的抗循环疲劳性能。试验证明三种根管冲洗液均可根据临床需要选择使用，而不会对M3 和锋度镍钛锉的循环疲劳抗性产生影响。

同时研究显示M3 镍钛锉各组的抗循环疲劳转数均显著高于锋度各组镍钛锉，表明不同品牌镍钛锉的抗循环疲劳性能存在一定差异，在临床工作中需根据实际使用情况加以选择。