自从上个世纪90年代机用镍钛器械被用来提高根管预备的速度和效率,它在根管清理和成形方面体现出优越的性能,即使在弯曲根管内镍钛锉也有良好的预备效果。与传统的不锈钢器械相比,镍钛器械有更强的弹性和柔韧性,并且他们在缩短预备时间的同时也减少预备差错,例如根管偏移,侧穿,台阶等。因此,镍钛器械在临床操作中深受广大口腔医生的欢迎。虽然镍钛预备器械有许多优良的特性,但是其断裂的事件不断发生[1]。为了避免类似事件的发生,生产厂家对镍钛根管预备器械在许多方面作了大幅度的改进。金属晶体相的改变就是提升抗弯曲疲劳特性的方法之一。普通的镍钛器械晶体结构为奥氏体,通过外部加压或者热处理,普通金属晶体由奥氏体转变为马氏体。马氏体的优越性能之一,就是可以提高金属抵抗疲劳断裂的性能[2]。另外一个提高抗弯曲疲劳特性的方法就是对器械进行电解抛光。此法是通过改善器械表面的光滑度,使器械表面延缓裂纹的产生[3]。预备弯曲度较大的根管除了会引起器械的断裂,还会发生根管偏移的问题,这是由于根管器械有恢复其原有线性形态的趋势,它们往往会切削根管下半部分弯曲段外侧的根管壁结构。而根管偏移是一项不愿意被看到的医源性错误,最终会导致根管治疗成功率的降低。因此,镍钛锉能够维持根管走向的中心预备能力是其优良的特性[4]。为了在根管预备时减少根尖部的根管偏移,许多生产厂商在制作镍钛锉时采用了不同的设计。因此,器械独特的设计是器械优良表现的潜在因素之一[5]。虽然近年来有不少针对根管锉的临床研究,但随着新的镍钛预备器械的不断推出,对其在临床的应用特点和优缺点,相关研究还比较少。为了对比临床常用的Mtwo、Pro Taper、S3锉的器械性能,本研究分为三个部分:第一部分评价废弃根管锉变形和断裂比率,进而发现器械断裂机制;第二部分采用机用马达在特定的金属根管内进行单向旋转,对比Mtwo、Pro Taper、S3三种机用锉的抗弯曲折断性能;最后一部分采用Micro-CT对三种机用锉预备前后的根管进行扫描,来评价三者的根管偏移量和保持轴中心的能力。实验一临床废弃机用锉的损伤分析在近6个月的临床废弃器械收集中,共获得Mtwo、Pro Taper、S3机用锉,各906支、603支、328支。所有废弃的器械在体视显微镜下进行观察,以及选取部分器械在电镜下观察,发现诸如有解螺旋、塑性弯曲、紧致螺旋、折断,以及电镜下可见塑性形变器械表面的微裂纹等情况。同时,对断裂器械进行数码拍照,断裂位置采用Image-Pro Plus图像分析软件进行测量,收集到的数据通过SPSS软件(版本17.0)进行分析。观察结果发现,损伤类型包括:解螺旋、塑性弯曲、紧致螺旋和器械折断。Mtwo机用锉有221支折断(24.4%),折断发生率最高的是#10.04组(39.3%);Pro Taper机用锉有189支折断(31.3%),折断发生率最高的是F2组(40.6%);S3机用锉有101支折断(30.8%),折断发生率最高的是S2组(33.9%)。图像软件测得三个镍钛系统具有最高断裂水平的锉分别是:Mtwo系统的#30.05,Pro Taper系统的F3,以及S3系统的S3。从锉尖到断裂位置的断裂水平分别为:#30.05组为3.65±0.80mm,F3组为4.20±1.45mm,S3组为3.99±1.28mm。因此,为了避免器械断裂的发生,镍钛器械使用次数不能超过生产厂家推荐的数量,并及时废弃出现缺陷的器械。了解、熟悉和掌握Mtwo、Pro Taper、S3三种常用机用锉的损伤类型和机制,可以让口腔医生有效的防止器械的断裂。实验二Mtwo、Pro Taper、S3机用锉的体外抗弯曲疲劳性能研究选取Mtwo、Pro Taper、S3机用锉各20支新锉,分为三组,在体外分别进行弯曲疲劳测试。通过建立弯曲半径为5mm,角度为60°的人工根管模型,比较3种镍钛锉产生弯曲疲劳折断的时间差别;采用扫描电镜对三种机用镍钛锉折断面,进行形态学观察。结果显示,三种锉在体外的抗弯曲疲劳性能各有特点,有所不同。S3与Mtwo从最初使用到折断时间要比Pro Taper的长,S3、Mtwo与Pro Taper之间存在统计学差异,但S3和Mtwo之间从最初使用到折断时间差异不大,统计学无差异。通过三者的折断时间差异,提示S3、Mtwo锉在体外抗弯曲疲劳性能方面比Pro Taper优越。扫描电镜观察,三种镍钛锉的横断面设计都有所不同,在横断面会发现大量的韧窝结构。器械横断面的设计和器械质量是影响折断时间和器械寿命的重要因素。实验三利用Micro-CT扫描预备前后的根管,评价三种镍钛锉根管偏移特性和轴中心性能收集40颗离体前磨牙,随机分为四个实验组。每组前磨牙用Mtwo、S3、Pro Taper机用器械以及手用K锉,分别对实验根管进行预备。利用Micro-CT扫描预备前后的近远中根管壁得出三维影像(双根管以颊侧根管壁为准),通过图像分析软件Mimics对根管的厚度进行测量,最后采用Gambill提出的方法,对根管偏移以及轴中心率进行计算。通过计算得出,Mtwo、S3、Pro Taper三者之间,在根管偏移量和轴中心率方面,没有统计学差异。三个镍钛系统在清理根管时能够很好的保持根管初始走向,根管偏移量较少,临床应用价值很高。