根管预备是根管治疗术的关键步骤,其目的是通过机械和化学清理的方法去除根管内感染牙髓组织、微生物及其代谢产物的同时形成一个利于充填的根管形态,维持根管原有解剖走向。根管治疗的效果与根管的形态紧密相关。椭圆形根管指根管横截面长径与短径的比值大于等于二的根管类型,研究报道,多数根管并非圆形,而是椭圆形,发生率约42-92%。然而,临床上常用的根管治疗器械的预备截面均为圆形,在预备椭圆形根管时,与根管横截面形态不对应,未能完全与根管内壁接触,难以彻底清理、成形椭圆形根管。根管预备以后在根管的颊舌向残留未经清理成形的翼区,残留牙髓组织和细菌生物膜,影响根管清理成形效果。若使用传统器械完全清理预备颊舌侧翼区,则需要增加根管预备宽度,可能引起台阶、根尖敞开、侧穿等并发症或明显降低牙齿抗折能力。因此在椭圆形根管预备完成后,近远中根管壁去除的牙本质较多,剩余牙本质厚度较颊舌侧牙本质薄。如何对颊舌侧翼区进行清理而又不过多的切削近远中向的牙本质成为研究椭圆形根管根管治疗的焦点。自调节根管锉(self-adjusting file)是2010年Metzger等设计的新型镍钛器械。该器械为一种中空设计的可压缩的机动根管预备器械,由120微米厚的镍钛网格构成,直径分为1.5或2.0毫米两种。直径为1.5毫米的自调节根管锉可被轻易地压缩至一定程度,进入被#20K锉预备或疏通过的根管。直径为2.0毫米的自调节根管锉可进入被#30K锉预备或疏通过的根管。在进入根管后,被压缩的自调节根管锉试图恢复原来形态,遂向根管壁产生柔和的压力,使器械无论在纵向和横向都能适应根管形状。在圆形根管,它呈圆形,而在椭圆和扁根管则可自行调节成椭圆和扁的形状。与自调节根管锉配合操作的机头以每分钟3000-5000次振动频率,0.4mm振幅往复式振动。自调节根管锉的网格表面是粗糙的,进入根管后与根管壁紧密接触,可在三维方向上磨除根管壁表层的牙本质。自调节根管锉的另一特点是根管预备和根管冲洗同时进行,锉身为中空式,可允许冲洗液在机械预备根管的同时进入根管,进行化学预备,较传统器械更有利于去除根尖部玷污层。进入根管的冲洗液可通过锉身的中空网格自由流动,避免冲洗液逸出根尖周组织,减少术后疼痛发生。自调节根管锉预备根管时需在器械振动时小心地进入根管,直至达到工作长度,上下提拉式预备根管,每个根管持续预备和冲洗2分钟,共两个循环,即每个根管需4分钟。研究报道上述过程可均匀磨除约60-75微米厚的牙本质。在根管成形方面,自调节根管锉可自我调节横截面形状,在清理成形根管同时维持根管原有形态,减少根管拉直、根管侧穿等并发症的发生。在根管清理方面,自调节根管锉在根管预备的同时进行冲洗,有利于碎屑的清理和玷污层的去除。ProTaper Next是近年来Dentsply公司在ProTaper Universal基础上改良推出的新型镍钛旋转根管预备器械。与ProTaper Universal比较,主要改良了以下三个方面：第一,器械横截面形状：ProTaper Universal横截面为凸三角形,而ProTaper Next横截面为偏心矩形,具有更大的强度。第二,ProTaper Universal是匀速对称旋转,而ProTaper Next为独特的不对称旋转,该运动方式可提高器械的成形效率,使用号数小的器械即可预备到体积相对较大的根管,使用更少量的器械即可完成根管成形,根尖碎屑推出量少。第三,器械材质：ProTaper Universal使用传统镍钛材质。而ProTaper Next采用改良的M-wire镍钛金属,可提高器械柔韧性和循环疲劳抗力。M-wire由镍钛合金经过热机械处理获得的,拥有独特的马氏体纳米晶体,弹性能力、强度和抗磨性能更佳。目前关于ProTaper Next的研究主要是弯曲根管的成形能力、碎屑清理、牙本质微裂和器械疲劳性能等。至今尚未有关于ProTaper Next应用于椭圆形根管预备的实验研究,亦无自调节根管锉和ProTaper Next根管预备效果的比较。因此本研究以下颌前牙椭圆形根管为研究对象,比较自调节根管锉、ProTaper Next和ProTaper Universal的根管成形能力、根管清理能力和牙本质微裂发生情况,为新型镍钛器械的临床应用提供实验依据。本论文主要包括以下四章内容：第一章自调节根管锉、ProTaper Next和ProTaper Universal预备树脂根管的成形能力比较使用自调节根管锉、ProTaper Next和ProTaper Universal分别预备10个弯曲度为35度的树脂根管。根管预备前、后分别将黑色墨汁和红色墨汁注入根管内,使用硅橡胶自制固定装置置于体视显微镜下采集根管图像。Adobe Photoshopv7.0软件重叠根管预备前后的图像,AutoCAD软件计算分析。结果显示随着离根尖孔距离增加,各组器械去除树脂量增加,三组器械预备以后的根管均呈现流畅的锥度。在观测点Omm和1mm,自调节根管锉组去除树脂量大于ProTaper Universal组和ProTaper Next组(P<0.05)。在观测点3mm、4mm、5mm、6mm、 7mm、8mm、9mm和10mm处,自调节根管锉组去除树脂量少于ProTaper Universal组和ProTaper Next组,差异具有统计学意义(P<0.05),而ProTaper Universal组和ProTaper Next组间无统计学差异(P>0.05)。在离根尖孔2mm、 11mm、12mm和13mm处,不同根管治疗器械预备以后的树脂去除量的差异无统计学意义(P>0.05)。在离根尖孔Omm和1mm处,ProTaper Next组的根管偏移量小于自调节根管锉组和ProTaper Universal组(P<0.05)。在离根尖孔3mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm和1lmm处,ProTaper Next组和自调节根管锉组的根管偏移量小于ProTaper Universal组(P<0.05),ProTaper Next组和自调节根管锉组的根管偏移量无统计学差异(P>0.05)。三组器械预备根管的时间不同,差异具有统计学意义(P<0.05)。自调节根管锉组根管预备时间最长(300.3±5.5秒),ProTaper Universal组为211.7±10.5秒,ProTaper Next组根管预备时间最短(178.5±5.1秒)。结果表明ProTaper Next和ProTaper Universal去除树脂量相当,但ProTaper Next根管偏移小、根管预备耗时少。自调节根管锉在根尖区去除树脂量比ProTaper Next和ProTaper Universal大,在根管中上段比ProTaper Next和ProTaper Universal少,在根管冠方与ProTaper Next和ProTaper Universal无差异。自调节根管锉在根尖区根管偏移比ProTaper Next大,与ProTaper Universal相当,在根管其余区域根管偏移与ProTaper Next相当,比ProTaper Universal小。结论为新型镍钛器械自调节根管锉和ProTaper Next预备弯曲根管时成形能力佳,根管偏移小,ProTaper Next根管预备耗时少。第二章自调节根管锉、ProTaper Next和ProTaper Universal预备椭圆形根管的体外成形能力比较使用自调节根管锉、ProTaper Next和ProTaper Universal分别预备15颗距离根尖5mm处根管内径颊舌径与近远中径比值大于或等于2.5,小于3.5的人下颌前牙。根管预备前、后将离体牙置于使用硅橡胶制作的包埋模具,以保证根管预备前后两次扫描时样本位置的一致性。采用显微CT自切缘到根尖进行扫描,得到DICOM文件格式数据,将数据导入Mimics 11.0和Mevislab 2.4进行根管叠加和三维重建,比较根管预备前面积,根管预备后面积,根管预备前体积,根管预备后体积,根管预备去除牙本质体积,未预备根管面积百分比。自调节根管锉组、ProTaper Next组和ProTaper Universal组根管预备后,体积、面积均增加,且无根管预备并发症发生,三组器械均无折断。自调节根管锉组根管预备后,根管面积增加5.13±2.84mm2,去除牙本质量1.73±0.83mm3。ProTaper Next组根管预备后根管面积增加5.86±2.14mm2,去除牙本质量1.95±0.58mm3。 ProTaper Universal组根管预备后,根管面积增加6.79±2.12mm2,去除牙本质量1.77±0.57mm3。三组器械的根管预备前面积、体积,根管面积增加量、去除牙本质量均无统计学差异(P>0.05)。自调节根管锉组、ProTaper Next组和ProTaper Universal组未预备面积百分比分别24.44±3.56%、41.82±4.92%、39.38±3.80%,具有统计学差异(P<0.05),自调节根管锉组根管未预备面积百分比比ProTaper Next组和ProTaper Universal组小(P<0.05),而ProTaper Next组和ProTaper Universal组间无统计学差异(P>0.05)。自调节根管锉组根管预备时间最长(285.4±11.7秒),ProTaper Universal组为201.0±9.4秒,ProTaper Next组根管预备时间最短(176.7±8.6秒)。两两比较结果显示每两组比较均有统计学差异(P<0.05)。结果表明自调节根管锉、ProTaper Next和ProTaper Universal均未能彻底成形椭圆形根管。自调节根管锉较适合预备椭圆形根管,预备椭圆形根管时去除根管牙本质更均匀,大部分区域得到预备,只有少量牙本质未预备到,而ProTaper Next和ProTaper Universal预备椭圆形根管成形能力相当,预备椭圆形根管不及自调节根管锉。结论为自调节根管锉较适合预备椭圆形根管,预备椭圆形根管去除根管牙本质更均匀,大部分区域得到预备,只有少量牙本质未预备到,而ProTaper Next和ProTaper Universal预备椭圆形根管成形能力相当,预备椭圆形根管不及自调节根管锉。ProTaper Next预备椭圆形根管的耗时最少。第三章自调节根管锉、ProTaper Next和ProTaper Universal预备椭圆形根管的体外清理能力比较使用自调节根管锉、ProTaper Next和ProTaper Universal分别预备10颗距离根尖5mm处根管内径颊舌径与近远中径比值大于或等于2.5,小于3.5的人下颌前牙。根管预备后用金刚砂片沿牙根长轴磨一条贯穿牙根全长的沟槽,骨凿纵向劈开,选择完整的一侧置于扫描电镜下观察评价牙根的冠1/3、中1/3和根尖1/3根管壁表面的碎屑和玷污层情况。结果显示在根管冠三分之一,自调节根管锉、ProTaper Next和ProTaper Universal的碎屑评分、玷污层评分无统计学差异(P>0.05)。在根管中三分之一,自调节根管锉碎屑评分小于ProTaper Next (P<0.05), ProTaper Next碎屑评分小于ProTaper Universal (P<0.05),自调节根管锉玷污层评分小于ProTaper Next和ProTaper Universal(P<0.05)。ProTaper Next和ProTaper Universal玷污层评分无统计学差异(P>0.05)。在根管根尖三分之一,自调节根管锉碎屑和玷污层评分小于ProTaper Next和ProTaper Universal(P<0.05),ProTaper Next和ProTaper Universal碎屑和玷污层评分无统计学差异(P>0.05)。结论为自调节根管锉、ProTaper Next和ProTaper Universal预备椭圆形根管后,根管冠三分之一三者清理能力无差异。根中三分之一自调节根管锉碎屑清理优于ProTaper Next, ProTaper Universal最差。自调节根管锉玷污层清理优于ProTaper Next和ProTaper Universal, ProTaper Next和ProTaper Universal无差异。在根尖三分之一,自调节根管锉碎屑清理和玷污层均优于ProTaper Next 和ProTaper Universal, ProTaper Next和ProTaper Universal无差异。第四章自调节根管锉、ProTaper Next和ProTaper Universal体外预备椭圆形根管的牙本质微裂比较使用自调节根管锉、ProTaper Next和ProTaper Universal分别预备30颗距离根尖5mm处根管内径颊舌径与近远中径比值大于或等于2.5,小于3.5的人下颌前牙。使用硅橡胶印模材料包裹牙根表面以模拟牙周膜,环氧树脂包埋样本至釉牙骨质界以固定离体牙进行根管预备。根管预备后使用环氧树脂包埋牙根,使用慢速精密锯床水冷却下离根尖3、6、9mm处横断牙根,将获得牙根截面置于体视显微镜下12倍放大倍数下拍照评估。评估标准如下：没有缺陷为牙根牙本质没有任何裂纹或折裂线,包括牙根外表面和根管内壁没有任何缺陷。有缺陷为牙根牙本质存在任何折裂线,包括从根管腔延伸至牙本质或从牙根表面延伸至牙本质内部的不完全裂纹以及从根管腔全程延伸至牙根表面的完全折裂。只要有一个截面出现牙本质缺陷,该牙则为折裂牙。结果显示ProTaper Universal组牙本质微裂发生率高于ProTaper Next组和自调节根管锉组(P<0.05)。ProTaper Next组和自调节根管锉组的牙本质微裂发生率没有统计学差异(P>0.05)。结论为根管预备过程可破坏牙本质引起牙根牙本质裂纹产生。与ProTaper Universal比较,新型镍钛器械ProTaper Next和自调节根管锉预备椭圆形根管牙本质裂纹发生率较低,降低根管治疗后牙根折裂风险。综上所述,新型镍钛器械自调节根管锉和ProTaper Next预备树脂根管成形效果好,ProTaper Next和ProTaper Universal去除树脂量相当,但根管偏移小、根管预备耗时少。自调节根管锉在根尖区去除树脂量和根管偏移比ProTaper Universal大,在根管中上段比ProTaper Universal小。预备离体牙椭圆形根管时,自调节根管锉去除根管牙本质更均匀,只有少量牙本质未预备到,而ProTaper Next和ProTaper Universal预备椭圆形根管成形能力相当。在根管清理方面,自调节根管锉在根中三分之一和根尖三分之一的碎屑和玷污层清理均优于ProTaper Next和ProTaper Universal。ProTaper Next在根中三分之一碎屑清理优于ProTaper Universal。自调节根管锉和ProTaper Next预备椭圆形根管牙本质裂纹发生率比ProTaper Universal低,可降低根管治疗后牙根折裂风险。