国际口腔医学杂志

国际口腔医学杂志 ›› 2022, Vol. 49 ›› Issue (1): 37-47.doi: 10.7518/gjkq.2022027

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根管预备顺序的数据模拟优化研究

戢晓1(),景钫淇1,李雅2,薛晶1()   

  1. 1. 口腔疾病研究国家重点实验室 国家口腔疾病临床医学研究中心 四川大学华西口腔医院牙体牙髓病科 成都 610041
    2. 四川大学华西临床医学院 成都 610041
  • 收稿日期:2021-07-25 修回日期:2021-10-18 出版日期:2022-01-01 发布日期:2022-01-07
  • 通讯作者: 薛晶
  • 作者简介:戢晓,学士,Email：jixiao08@126.com
  • 基金资助:
    四川大学大学生创新创业训练计划(201910611599)

Data simulation optimization of root canal preparation sequence

Ji Xiao1(),Jing Fangqi1,Li Ya2,Xue Jing1()   

  1. 1. State Key Laboratory of Oral Diseases & National Clinical Research Center for Oral Diseases & Dept. of Cariology and En-dodontics, West China Hospital of Stomatology, Sichuan University, Chengdu 610041, China;
    2. West China School of Medicine, Sichuan University, Chengdu 610041, China
  • Received:2021-07-25 Revised:2021-10-18 Online:2022-01-01 Published:2022-01-07
  • Contact: Jing Xue
  • Supported by:
    This study was supported by Undergraduate Innovation and Entrepreneurship Training Program of Sichuan University(201910611599)

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摘要： 目的 评价现有镍钛锉在根管预备中的使用效果,探讨根管预备中锉的最佳使用顺序。方法 使用Excel 2016,推导特定直径和锥度的锉表面积和体积计算公式。以根管体积和表面积增长率为主要指标,结合折线图和锥度坐标图进行数值模拟。结果 在纳入的现有26种根管锉产品中,vTaper推荐的预备顺序平均体积增长率最低。3+1（即1根通道锉与3根成形锉）、3+2（即2根通道锉与3根成形锉）、4+1（即1根通道锉与4根成形锉）以及4+2（即2根通道锉与4根成形锉）共4种模式对应的最佳根管锉使用顺序依次为2002—2003—2004—2504—3004、2002—1803—1804—2004—2504—3004、2002—1703—1704—2004—2504—3004;2002—1503—1703—1704—2004—2504—3004。结论 根据数据模拟,纳入的现有镍钛锉系统中,使用#20 K锉的vTaper系统的预备顺序最佳。通过推导得出的4种最佳顺序的根管体积和表面积增长率的平均值和方差明显小于大多数现有的系统,为后续实验提供基础,并有助于提高根管治疗的成功率,减少并发症。

关键词: 根管治疗, 根管锉, 镍钛锉, 预备顺序, 数值模拟

Abstract: Objective This study aims to evaluate the effect of existing nickel-titanium files in root canal preparation and explore the best root canal preparation sequence.Methods Excel 2016 was used to derive the formula for calculating the surface area and volume of the file with a specific diameter and taper. Numerical simulation was performed with the volume and surface area growth rate of the root canal taken as the main index, combining with line chart and taper coordinate chart.Results Among 26 products included, vTaper had the lowest average volume growth rate with the recommended preparation sequence. The best root canal preparation sequence corresponding to 1 glide path and 3 shaping files, 2 glide path and 3 shaping files, 1 glide path and 4 shaping files, 2 glide path and 4 shaping files were as follows: 2002—2003—2004—2504—3004, 2002—1803—1804—2004—2504—3004, 2002—1703—1704—2004—2504—3004,and 2002—1503—1703—1704—2004—2504—3004, individually.Conclusion According to data simulation, vTaper system with #20 K-file is the best sequence among the incorporated nickel-titanium file systems. The mean and variance of the root canal volume/surface area growth rates of the four optimal sequences are significantly lower than most existing systems. Results will provide a basis for subsequent experiments and help improve the success rate of root canal treatment and reduce complications.

Key words: root canal treatment, root canal file, nickel-titanium file, preparation sequence, numerical simulation

图1

根管锉模型示意图 r0：锉尖端半径;r16：锉螺纹末端半径;H：锉螺纹有效长度;L：台体斜边长。"

图2

根管锉的成形表面积S及预备体积V的推导公式 D0：锉尖端直径;r0：锉尖端半径;D16：锉螺纹末端直径;r16：锉螺纹末端半径;T：锉的锥度;H：锉螺纹有效长度,即16 mm;L：台体斜边长;h0：（将台体延伸为圆锥体）上方小锥体高;L0：小锥体斜边长;h16：整个锥体高;L16：整个斜边长;S：锉成形表面积;V：台体体积。"

表 1

29个根管锉产品的基本信息"

产品 生产
年份		 厂家 类型 预备顺序
Bassi Logic 2018 BassiEndo公司,美国 通道锉+
成形锉		 2501—2505
Hero Shaper 2002 Micro Mega公司,法国 成形锉 简单病例：3006（2/3WL）—3004
中等难度病例：2506（2/3WL）—2504—3004
困难病例：2006（2/3WL）—2004—2504—3004
Hero 642 1999 Micro Mega公司,法国 成形锉 2006—2004—2504—3004
Hyflex CM Coltene 2011 Coltene-Whaledent公司,瑞士 成形锉 2508—2004—2504—2006—3004—4006
IRace 2011 FKG公司,瑞士 成形锉 1506—2004—3004
K3 2001 Sybron Endo公司,美国 成形锉 2004—2504
2506—3504
M3 2016 2016 常州益锐医疗器材有限公司 成形锉 2004—2504—3004
M3 PRO 2017 常州益锐医疗器材有限公司 成形锉 1406—2504—2506—3504
M3 2018 2018 常州益锐医疗器材有限公司 成形锉 1805—2504—3004
Pathfile 2011 Dentsply Sirona公司,美国 通道锉 1302
1602
1902
ProDesign Logic 2014 Easy Equipamentos Odontologicos公司,巴西 通道锉+
成形锉		 2501（通道锉）—2506—3005—3505—4005
ProFile 1993 Dentsply Sirona公司,美国 成形锉 1504—2004—2504—2006
Proglider* 2014 Dentsply Sirona公司,美国 通道锉 1602
ProTaper* 2001 Dentsply Sirona公司,美国 成形锉 SX—S1—S2—F1—F2—F3
ProTaper Next* 2013 Dentsply Sirona公司,美国 成形锉 1704—2506—30075—40065—5006
ProTaper Gold 2013 Dentsply Sirona公司,美国 成形锉 1904—1802—2004—2007—2508—3009—4006—5005
Reciproc 2011 VDW公司,德国 成形锉 狭窄根管：2508
中等宽度根管：4006
宽大根管：5005
Reciproc Blue 2016 VDW公司,德国 成形锉 狭窄根管：2508
中等宽度根管：4006
宽大根管：5005
R-Pilot 2017 VDW公司,德国 通道锉 尖端直径：0.125 mm,锥度：0.04
S3 2017 成都市萨尼医疗器械有限公司 成形锉 2004—2506—3004
SC 2015 佛山市森川精密器械有限公司 成形锉 2004—2504—3004—3504
TF（R-phase） 2009 Sybron Endo公司,美国 成形锉 2506—2508—3006—3506—4004—5004
TruNatomy* 2019 Dentsply Sirona公司,美国 通道锉+
成形锉		 1602（通道锉）—2004—2604—3603
TRUShape 2015 Dentsply Sirona公司,美国 成形锉 2006—2506—3006—4006
vTaper* 2015 SS White公司,美国 成形锉 1704—2006—2207—2506—2506—3006—3008—3506—4006—
4506—5006
Wave One 2011 Dentsply公司,瑞士 成形锉 狭窄根管：2106
中等根管：2508
宽大根管：4008

图3

最佳根管预备顺序的数值模拟方法"

表2

6个体积增长率平均值最低系列的体积、表面积增长率平均值与方差"

锉系列 体积增长率平均值 体积增长率方差 表面积增长率平均值 表面积增长率方差
vTaper（#20 K锉） 0.172 0.047 0.081 0.008
vTaper（#15 K锉） 0.205 0.059 0.097 0.011
vTaper（#10 K锉） 0.258 0.128 0.119 0.024
Hero Shaper复杂根管（困难病例）系列（#20 K锉） 0.333 0.054 0.161 0.004
ProTaper Gold（#20 K锉） 0.365 0.253 0.120 0.029
SC（#20 K锉） 0.398 0.216 0.178 0.032

图4

评估后最佳根管锉排序前6的产品推荐预备过程中体积增长率（左）和表面积增长率（右）变化折线图（计算时不包括仅含通道锉的产品）"

图5

最佳根管预备顺序的体积和表面积增长率折线图 A：1根通道锉+3根成形锉;B：2根通道锉+3根成形锉;C：1根通道锉+4根成形锉;D：2根通道锉+4根成形锉。"

图6

最佳根管预备顺序模式图 A：1根通道锉+3根成形锉;B：2根通道锉+3根成形锉;C：1根通道锉+4根成形锉;D：2根通道锉+4根成形锉。"

表3

最佳根管预备顺序下体积、表面积增长率的平均值和方差"

模式 X0 A1 A2 X1 X2 X3 X4 体积增长率平均值 体积增长率方差 体积增长率平均值差×方差差 表面积增长率平均值 表面积增长率方差 表面积增长率平均值差×方差差
3+1 2002 2003 / 2004 2504 3004 / 0.237 0.008 0.382 0.152 0.013 0.012
3+2 2002 1803 1804 2004 2504 3004 / 0.252 0.009 0.113 0.116 0.001 0.005
4+1 2002 1703 / 1704 2004 2504 3004 0.255 0.018 0.267 0.116 0.002 0.012
4+2 2002 1503 1703 1704 2004 2504 3004 0.218 0.018 0.090 0.100 0.006 0.004
[1] 姜雨然, 朱琳虹, 张敬. 根管治疗后疾病的临床研究[J]. 实用口腔医学杂志, 2020,36(2):373-377.
Jiang YR, Zhu LH, Zhang J. Clinical research of post-treatment endodontic disease[J]. J Pract Stomatol, 2020,36(2):373-377.
[2] Zhang C, Liu J, Liu L. The influence of ProTaper and WaveOne on apically extruded debris: a systematic review and meta-analysis[J]. J Conserv Dent, 2018,21(5):474-480.
[3] 龙洋. 弯曲根管预备后镍钛锉的疲劳性和根管中心定位能力的研究[D]. 呼和浩特: 内蒙古医科大学, 2019.
Long Y. Fatigue of nickel titanium file after the bending root tube was completed and research on the localization of root canal[D]. Hohhot: Inner Mong-olia Medical University, 2019.
[4] Sekiya M, Maeda M, Katsuumi I, et al. Evaluation of four instruments with different working motion using artificial plastic model with C-shaped single canal[J]. Odontology, 2018,106(4):422-428.
[5] Jungnickel L, Kruse C, Vaeth M, et al. Quality aspects of ex vivo root canal treatments done by undergraduate dental students using four different endodontic treatment systems[J]. Acta Odontol Scand, 2018,76(3):169-174.
[6] Chauhan R, Tikku A, Chandra A. Detection of residual obturation material after root canal retreatment with three different techniques using a dental operating microscope and a stereomicroscope: an in vitro comparative evaluation[J]. J Conserv Dent, 2012,15(3):218-222.
[7] 王岩, 董岩, 赵颖, 等. 混合技术根管预备的临床应用[J]. 临床口腔医学杂志, 2011,27(10):612-614.
Wang Y, Dong Y, Zhao Y, et al. Clinical evaluation of hybrid techniques in preparation of root canals[J]. J Clin Stomatol, 2011,27(10):612-614.
[8] 肖海波. 三种机用镍钛器械在根管治疗中的临床应用比较[J]. 临床口腔医学杂志, 2010,26(6):353-354.
Xiao HB. Comparison of clinical application of three mechanical nickel titanium instruments in root canal therapy[J]. J Clin Stomatol, 2010,26(6):353-354.
[9] Elkholy MMA, Ha WN. An arithmetic crown-down dynamic tactile instrumentation technique: a case report of an S-shaped root canal[J]. J Endod, 2021,47(5):836-843.
[10] 赵奇, 楚小玉. 运用锥度坐标纸重识根管预备器械锥度[J]. 牙体牙髓牙周病学杂志, 2005,15(10):587-589.
Zhao Q, Chu XY. Keep abreast of root canal files with the help of taper coordinate[J]. Chin J Conserv Dent, 2005,15(10):587-589.
[11] Tavares SJO, Sarmento EB, Guimarães LDS, et al. The influence of kinematics of engine-driven nickel-titanium instruments on root canal shape assessed by micro-computed tomography: a systematic review[J]. Acta Odontol Scand, 2019,77(5):347-358.
[12] 耿瑶. 镍钛锉对根管应力状态影响的三维有限元研究[D]. 郑州: 郑州大学, 2017.
Geng Y. Three-deimensional finite element analysis on stress conditions of root canal prepared with nickel-titanium rotary instruments of different design[D]. Zhengzhou: Zhengzhou University, 2017.
[13] West J. Manual versus mechanical endodontic glidepath[J]. Dent Today, 2011, 30(1): 136, 138, 140.
[14] 孙晓玲. 期望与方差的应用[J]. 合肥师范学院学报, 2017,35(6):7-9, 24.
Sun XL. Application of mathematical expectation and variance-research on case teaching of micro lectures[J]. J Hefei Norm Univ, 2017,35(6):7-9, 24.
[15] Turpin YL, Chagneau F, Vulcain JM. Impact of two theoretical cross-sections on torsional and bending stresses of nickel-titanium root canal instrument models[J]. J Endod, 2000,26(7):414-417.
[16] Plotino G, Nagendrababu V, Bukiet F, et al. Influence of negotiation, glide path, and preflaring procedures on root canal shaping: terminology, basic concepts, and a systematic review[J]. J Endod, 2020,46(6):707-729.
[17] Generali L, Righi E, Todesca MV, et al. Canal shaping with WaveOne reciprocating files: influence of operator experience on instrument breakage and canal preparation time[J]. Odontology, 2014,102(2):217-222.
[18] Jonker CH, Van der Vyver PJ, De Wet FA. The influence of glide path preparation on the failure rate of WaveOne reciprocating instruments[J]. SADJ, 2014,69(6):266-269.
[19] Topçuoğlu HS, Topçuoğlu G, Kafdağ Ö, et al. Cyclic fatigue resistance of new reciprocating glide path files in 45- and 60-degree curved canals[J]. Int Endod J, 2018,51(9):1053-1058.
[20] Kwak SW, Ha JH, Cheung GS, et al. Effect of the glide path establishment on the torque generation to the files during instrumentation: an in vitro measurement[J]. J Endod, 2018,44(3):496-500.
[21] Dhingra A, Nagar N, Sapra V. Influence of the glide path on various parameters of root canal prepared with WaveOne reciprocating file using cone beam computed tomography[J]. Dent Res J (Isfahan), 2015,12(6):534-540.
[22] van der Vyver PJ, Paleker F, Vorster M, et al. Root canal shaping using nickel titanium, M-wire, and gold wire: a micro-computed tomographic comparative study of one shape, ProTaper next, and Wave-One gold instruments in maxillary first molars[J]. J Endod, 2019,45(1):62-67.
[23] Aydin U, Karataslioglu E. Evaluation of canal transportation after preparation with Reciproc single-file systems with or without glide path files[J]. J Conserv Dent, 2017,20(4):230.
[24] 韩宇, 侯惠敏, 程君卫, 等. 4种通畅锉制备S形根管通畅通道能力的研究[J]. 中华老年口腔医学杂志, 2019,17(4):209-214.
Han Y, Hou HM, Cheng JW, et al. Study on the preparation of s-shaped root canals with four kinds of nickel-titanium pathfinding instruments[J]. Chin J Geriatr Dent, 2019,17(4):209-214.
[25] 韩怡, 付宏宇, 侯晓玫. 大锥度通畅通道在模拟弯曲根管中对ProTaper Next成形能力的影响[J]. 口腔医学研究, 2019,35(1):89-93.
Han Y, Fu HY, Hou XM. Effect of tapered glide path on shaping ability of ProTaper next in simulated root canals[J]. J Oral Sci Res, 2019,35(1):89-93.
[26] Yilmaz A, Kucukay ES, Istektepe M, et al. Comparison of the shaping ability of WaveOne reciprocating files with or without glide path in simulated curved S-shaped root canals[J]. J Int Soc Prev Community Dent, 2017,7(Suppl 1):S13-S17.
[27] 韩怡, 白雨豪, 侯晓玫. 机用镍钛通畅锉在模拟根管中成形能力的对比研究[J]. 口腔医学研究, 2018,34(2):121-124.
Han Y, Bai YH, Hou XM. Glide path management of rotary nickel-titanium instruments in simulated root canals[J]. J Oral Sci Res, 2018,34(2):121-124.
[28] Sousa-Neto MD, Silva-Sousa YC, Mazzi-Chaves JF, et al. Root canal preparation using micro-computed tomography analysis: a literature review[J]. Braz Oral Res, 2018,32(suppl 1):e66.
[29] Dagna A, El Abed R, Hussain S, et al. Comparison of apical extrusion of intracanal bacteria by various glide-path establishing systems: an in vitro study[J]. Restor Dent Endod, 2017,42(4):316-323.
[30] Versiani MA, Carvalho KKT, Mazzi-Chaves JF, et al. Micro-computed tomographic evaluation of the shaping ability of XP-endo shaper, iRaCe, and EdgeFile systems in long oval-shaped canals[J]. J Endod, 2018,44(3):489-495.
[31] 辛悦, 杨健. XP-endo系列镍钛锉的研究进展[J]. 口腔医学研究, 2019,35(6):521-523.
Xin Y, Yang J. Advancement in XP-endo series nickel-titanium instruments[J]. J Oral Sci Res, 2019,35(6):521-523.
[32] Venino PM, Citterio CL, Pellegatta A, et al. A micro-computed tomography evaluation of the shaping ability of two nickel-titanium instruments, HyFlex EDM and ProTaper next[J]. J Endod, 2017,43(4):628-632.
[33] 陈晓燕, 马琰, 邱申彩, 等. 应用显微CT评估两种镍钛锉预备重度弯曲根管成形能力的实验研究[J]. 中国美容医学, 2019,28(1):122-125.
Chen XY, Ma Y, Qiu SC, et al. Experiment research on evaluating the shapping ability of two nickel-titanium instruments to prepare severely curved canals with micro-CT[J]. Chin J Aesthetic Med, 2019,28(1):122-125.
[34] Gavini G, Santos MD, Caldeira CL, et al. Nickel-titanium instruments in endodontics: a concise review of the state of the art[J]. Braz Oral Res, 2018,32(suppl 1):e67.
[35] 陈露. 三种不同横截面形状的镍钛根管器械弯曲和扭转性能的计算机模拟研究[D]. 广州: 南方医科大学, 2011.
Chen L. A computational analysis of bending and torsional properties of three nickel-titanium endod-ontic instruments with different cross-sections[D]. Guangzhou: Southern Medical University, 2011.
[1] 高宇天,苏勤. 酸性氧化电位水在根管治疗中的研究与应用[J]. 国际口腔医学杂志, 2023, 50(4): 401-406.
[2] 汪牡丹,宋东哲,黄定明. 开髓洞型对患牙根管治疗术后抗折性能影响的研究进展[J]. 国际口腔医学杂志, 2023, 50(2): 186-194.
[3] 张麒麟,李军,李姝慧. 根管预备机用镍钛锉的研究进展[J]. 国际口腔医学杂志, 2022, 49(6): 663-669.
[4] 王璐璇,侯本祥. 根管内氢氧化钙残留对根管治疗的影响[J]. 国际口腔医学杂志, 2022, 49(3): 367-372.
[5] 何蓉,刘学军,周宇琨. 光子引导的光声流效应在根管荡洗中应用的系统评价[J]. 国际口腔医学杂志, 2021, 48(6): 644-655.
[6] 邢桂琪,郭林溪,苏勤. 根管治疗后疾病的综合评估和治疗决策[J]. 国际口腔医学杂志, 2021, 48(5): 579-584.
[7] 彭玮琪,高原,徐欣. 髓腔通路设计的微创理念及其研究进展[J]. 国际口腔医学杂志, 2021, 48(4): 433-438.
[8] 李米雪子,张琛. 椅旁计算机辅助设计/计算机辅助制作髓腔固位冠修复根管治疗后磨牙的临床考量[J]. 国际口腔医学杂志, 2021, 48(3): 274-279.
[9] 王宏媛,何露,张茹,郑德强,李红. 热处理连续旋转镍钛锉对重度弯曲根管成形能力的比较研究[J]. 国际口腔医学杂志, 2021, 48(3): 297-304.
[10] 谭凯璇,李帆,张利娟,李姗姗,卢洁,张颖,杨芳. 根管再治疗并发皮下气肿1例[J]. 国际口腔医学杂志, 2020, 47(5): 563-566.
[11] 唐蓓,赵文俊,王虎,郑广宁,游梦. 根管超填导致下牙槽神经损伤2例[J]. 国际口腔医学杂志, 2020, 47(3): 293-296.
[12] 许庆安,樊明文. 非器械根管治疗与多声波超洁净系统[J]. 国际口腔医学杂志, 2019, 46(5): 522-525.
[13] 黄丽东, 宫玮玉, 董艳梅. 根管冲洗的研究进展[J]. 国际口腔医学杂志, 2018, 45(4): 465-472.
[14] 马艳群, 李红, 侯本祥. 根尖周膜新附着的研究进展[J]. 国际口腔医学杂志, 2018, 45(3): 331-334.
[15] 黄晓想, 张茹, 侯本祥. 恒牙根尖区解剖结构对根管治疗的影响[J]. 国际口腔医学杂志, 2017, 44(3): 261-266.
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Cited
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[1] 王昆润. 修补颌骨缺损的新型生物学相容材料[J]. 国际口腔医学杂志, 1999, 26(06): .
[2] 陆加梅. 不可复性关节盘移位患者术前张口度与关节镜术后疗效的相关性[J]. 国际口腔医学杂志, 1999, 26(06): .
[3] 王昆润. 咀嚼口香糖对牙周组织微循环的影响[J]. 国际口腔医学杂志, 1999, 26(06): .
[4] 宋红. 青少年牙周炎外周血分叶核粒细胞的趋化功能[J]. 国际口腔医学杂志, 1999, 26(06): .
[5] 高卫民,李幸红. 发达国家牙医学院口腔种植学教学现状[J]. 国际口腔医学杂志, 1999, 26(06): .
[6] 侯锐. 正畸患者釉白斑损害的纵向激光荧光研究[J]. 国际口腔医学杂志, 1999, 26(05): .
[7] 轩东英. 不同赋形剂对氢氧化钙抗菌效果的影响[J]. 国际口腔医学杂志, 1999, 26(05): .
[8] 房兵. 唇腭裂新生儿前颌骨矫正方法及对上颌骨生长发育的影响[J]. 国际口腔医学杂志, 1999, 26(05): .
[9] 杨美祥. 前牙厚度在预测上下颌牙量协调性中的作用[J]. 国际口腔医学杂志, 1999, 26(04): .
[10] 赵艳丽. 手术刀、电凝、CO_2和KTP激光对大鼠舌部创口的作用[J]. 国际口腔医学杂志, 1999, 26(04): .