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根管解剖的复杂性及其对根尖区根管清创的影响

一篇关于根管横截面形态分类、根尖区解剖变异及其对根管预备策略影响的综述翻译

📄 Cureus 2023, 15(11), e49024 ✍️ Mamat R, Nik Abdul Ghani NR 📅 2023年11月18日 🏛️ 马来西亚理科大学牙科学院
摘要

根管治疗的主要目的是清除复杂根管系统中的感染，以实现功能性牙齿的长期保存。根管系统的充分清创，尤其是根尖部分的清创，对于根管治疗的成功至关重要。根尖区根管解剖的复杂性在减少微生物负荷方面起着关键作用。因此，临床医生必须全面了解根管系统的解剖结构及其变异，特别是根尖部分。根管横截面构型可分为圆形、卵圆形、长卵圆形、扁平形或不规则形。处理卵圆形、长卵圆形、扁平形或不规则形根管具有挑战性，应采取与圆形根管不同的方法。识别根管形态和根尖解剖结构决定了在清理、成形和充填中采用的不同策略，以获得最佳的根管治疗效果。近年来器械系统的发展改善了临床医生和患者的治疗结局。本综述旨在讨论根尖区根管系统复杂性的定义、患病率以及对清理和成形的器械选择。通过本综述，我们可以更好地理解根管解剖的变异，尤其是根尖部分。

关键词：根尖管；长卵圆形；卵圆形；清创；根管系统

1. 引言与背景

根管治疗（RCT）旨在修复和保存严重蛀牙或感染的牙齿[1]。在RCT中，感染的牙髓组织（包括其神经和血供）被移除。RCT包括三个步骤或阶段：开髓洞形制备、根管预备（生物力学预备和化学机械清创）和根管充填[2]。通过彻底的化学机械清创和根管预备（尤其是在根尖部分）消除根管内的细菌，是RCT长期成功的关键[3]。主要目标之一是将根管清理和成形至推荐直径，以便放置均质的根管充填物。

根管系统的解剖结构复杂且形态多变，使得清除有机组织和减少微生物负荷变得困难，尤其是在根尖部分[4]。这种复杂性可能显著影响清创过程和RCT的整体成功率。因此，需要适当的根管预备程序进行器械预备，尤其是在根管根尖部分，因为根尖区域通常形状不规则，存在各种分支，且通常不是完全的圆环形构型[5]。此外，该区域是残留微生物优先栖息的微环境。如果不能充分清除，这种复杂解剖区域中积累的细菌可能导致再感染。根管的根尖部分是最狭窄的区域，也是根管系统中最后被处理的区域[5]。该区域的器械预备和根管充填被认为具有挑战性。Ricucci D和Langeland K [6]报告称，超出根尖狭窄区的充填材料可能促进炎症和异物反应。因此，精确的根尖部分器械预备被认为是根管预备中的关键步骤[2]。

尽管生物力学器械具有多种尺寸和锥度，但仍不足以充分清洁根管系统[7]。这一观点得到大多数既往研究的支持，这些研究表明机械器械并未与所有根管壁完全接触[6-11]。这一发现在非圆形形态的根管中更为明显，原因是器械的设计可能与根管的天然解剖结构不匹配。Versiani MA等已表明根管的形态可能影响器械预备的结果[10]。因此，需要全面了解根管解剖知识以实现RCT的成功。本综述的目的在于强调根尖部分根管的不同横截面形态，并讨论可用于该区域清创的器械预备的不同方面。

2. 根管解剖的定义

根据Jou YT等的分类，根管横截面构型基于根管解剖可分为几种形态：圆形、卵圆形、长卵圆形、扁平形（扁形、带状）和不规则形根管[12]。这些形态主要取决于颊舌径与近远中径的比值，如下表所示。

编号根管形态描述
1圆形颊舌径等于或小于近远中径。
2卵圆形颊舌径大于近远中径（最高达2倍）。
3长卵圆形颊舌径大于近远中径2倍以上（最高达4倍）。
4扁平形颊舌径大于近远中径4倍以上。
5不规则形无法由分类1-4定义的形态。
3. 根尖区解剖

根管系统的根尖部分具有高度复杂和多变的解剖特点，形态各异，从圆形到长卵圆形根管[4,13-15,17-19]。这对RCT的成功结果有重大影响。根据Ricucci D和Langeland K的组织学研究[6]，根尖狭窄区位于根尖孔之前，是完成根管预备和根管充填的最佳区域。既往研究[6,8,20]表明，超过60%的根尖孔并不位于放射学根尖，距离因个体年龄而异。结果显示，根尖孔与放射学根尖之间的距离在年轻人和老年人中分别为0.48 mm和0.6 mm。此外，作者[6,8,20]发现微生物优先在该区域聚集，这是治疗后根尖周炎的主要原因。这种情况常因根尖吸收或根管钙化等病理改变而得到解决[6]。这强调了在牙髓坏死或感染病例中维持根尖通畅的有力依据。

4. 机械器械技术

根管预备的目标之一是去除感染的牙本质，并将根管成形为适当的几何形状以利于根管系统的充填[2]。该过程可使用手用器械或机用旋转器械，或两者结合完成。已开发出多种不同技术以实现根管治疗的生物学目标：清除根管系统中的微生物、移除可能支持微生物生长的牙髓组织、避免将碎屑推出根尖孔，同时便于充填物的放置[1]。

在过去，采用ISO标准化的0.02锥度不锈钢手用锉开发了逐步后退技术[21]。如Mullaney TP所述[22]，该技术从根管根尖部分开始预备，然后向冠方延伸。然而，不锈钢锉固有的不可弯曲性在使用逐步后退技术时常常导致对原始根管形态的医源性损伤，尤其是在弯曲根管中。为解决此问题，已开发出包括逐步深入技术在内的多种新技术。该技术从根管开口处使用较大器械开始，然后以较小锉向下推进至根尖区域[1]。

为了克服各种可用器械系统的弱点，已开发出先进的器械技术。镍钛（NiTi）技术被发明用于根管治疗程序，以设计和制造比不锈钢器械更有效的根管旋转器械[23-24]。NiTi器械已发展至第五代，以提高根管系统化学机械清创的质量[24]。下表显示了这一发展历程。

代次特征代表性器械
第一代1990年代中期上市。采用被动切割径向翼，工作长度上具有0.04–0.06的固定锥度。形成光滑的根管壁，居中性好，操作失误少。但由于复杂性，需要大量锉来完成预备目标。LightSpeed (1992), Profile (1993), Quantec (1996), GT system (1998)
第二代2001年推出。采用主动切割刃，效率更高。与第一代相比，完成彻底清洁和成形所需的器械更少。预备速度快，同时保持根管原有形态，即使在弯曲和钙化病例中也是如此。但存在一定程度的根管偏移和使用中断裂的倾向。ProTaper Universal, K3, Mtwo, Hero Shaper, I Race
第三代2007年末推出。制造商将加热和冷却技术应用于NiTi合金，提高了这些器械的安全性，尤其是在弯曲根管中。这导致了循环疲劳降低和器械分离风险降低。K3 XF, Profile GTX, CM Files HyFlex CM, Vortex Blue
第四代基于往复运动理论。采用单根锉技术进行根管清理和成形。Wave One, Self-adjusting file (SAF)
第五代沿NiTi锉长度产生机械波动运动。Reciproc, HyFlex EDM, Revo-S, One Shape, ProTaper Next

目前大多数化学机械预备技术采用马达驱动的NiTi合金器械，这些器械已被证明能以适当的几何形状成形根管，并降低重大操作失误的风险[1,3]。据我们所知，没有任何器械是预备卵圆形或长卵圆形根管的理想选择，因为目前的马达驱动器械只能进行圆形预备[3,7,9,25]。

5. 根尖区器械预备

根据美国牙髓病学会（AAE）2020年牙髓病学术语表，化学机械清创被定义为使用化学物质冲洗根管、脱矿牙本质、溶解牙髓组织以及中和细菌产物和毒素。它与生物力学预备结合使用[2]。生物力学预备被定义为使用旋转或往复器械和/或手用器械暴露、清洁、扩大和成形牙髓管，通常与冲洗液联合使用。

在所有RCT病例中，尤其是在复杂根管系统中，二者的联合使用是强制性的[1]。在牙髓病学中，器械在设计以及合金热处理方面经历了多次改进，以提高根管预备的质量和可预测性[24]。因此，大量研究[7,9-11,25-27]探讨了先进NiTi技术在非圆形根管中的效率。根据Taha NA等的比较研究，比较了不同的器械技术，如解剖性牙髓技术（AET）、Hedstrom锉和EndoWave旋转NiTi锉，EndoWave NiTi锉在卵圆形根管根尖部分的清洁方面优于AET和Hedstrom锉[25]。在另一项研究[7]中，Guimarães LS等比较了TRUShape和往复系统预备卵圆形根管的效果。结果显示，两种系统表现相似，约20%的区域未被预备。这一发现被其他研究[10-11]证实。根据Zuolo ML等的研究，比较了四种器械系统，如BioRace、Reciproc、Self-Adjusting File（SAF）和TRUShape在卵圆形根管中的应用[11]。Reciproc、SAF和TRUShape系统之间未触及根管壁的程度没有显著差异。Versiani MA等比较了SAF、Reciproc、WaveOne和ProTaper，发现没有系统在卵圆形根管的预备上存在差异[10]。因此，不同研究的数据表明，无论技术还是器械都无法对卵圆形或长卵圆形根管进行彻底的清创。

根尖通畅

大量研究[4,14,18,28]得出结论，根尖部分是根管预备中的关键区域。在器械预备过程中，牙本质碎屑可能堵塞根尖部分，导致台阶、根尖偏移、穿孔或难以达到正确的工作长度[5]。因此，建议使用通畅锉来避免这一问题。根据AAE 2020年牙髓病学术语表，根尖通畅被定义为一种技术，通过使用小锉穿过根尖孔进行回锉，使根管的根尖部分保持无碎屑状态。回锉是在根管预备过程中重新插入小号或细锉，以保持根尖区域清洁和通畅[2]。建议在每次器械预备后、冲洗之前使用10号K锉进行回锉，以避免碎屑和组织碎片在根管系统根尖端的堆积和压实[5]。然而，根尖通畅的概念存在争议。一些研究[29-30]发现维持根尖通畅可能增加术后疼痛或急性发作。Shubham S等报告称，牙髓和术前牙科疼痛影响了通畅组的术后疼痛[29]。其他研究[31-33]得出相反的结论，即维持根尖通畅可带来更好的结果，因为细菌可以在根尖孔处被清除。Yaylali IE等对涉及848例患者的随机临床试验（RCTs）进行了系统回顾，发现维持根尖通畅不会增加活髓或死髓牙齿的术后疼痛[33]。同时未报告急性发作病例。此外，Garg N等对80颗经根管治疗的牙齿进行的体内研究发现，维持根尖通畅不会增加术后疼痛的发生率[32]。Vera J等[34-35]的体内研究调查了在前后磨牙的小根管和大根管中使用与NaOCl混合的显影剂溶液的效果。结果表明，在清理和成形阶段使用10号K锉维持根尖通畅显著增加了冲洗液向根尖三分之一的输送，即使在较小的根管中也是如此，如下颌磨牙的近中根、上颌磨牙的颊根以及上颌第一前磨牙的双根。需要注意的是，NaOCl需要足够的时间和接触来溶解有机组织和影响微生物，尤其是当它们受到生物膜保护时[34-35]。基于这些发现，建议维持根尖通畅以优化根管清创。

根尖预备尺寸

根管预备应扩大到何种尺寸才能有效消毒根管系统的根尖部分，这一问题在牙髓病学中存在争议。一些作者[36-38]建议使用比以前更大的根尖预备尺寸来消毒或清洁根尖部分。更大的根尖预备允许冲洗液更好地渗透。然而，其他人[39-40]认为这会移除不必要的牙本质壁，可能削弱根管系统。Lee OY等对卵圆形和圆形根尖根管的研究发现，预备尺寸和冲洗技术对根管系统的清洁度有影响[37]。在这项研究中，他们使用锥度为4%的20号和40号旋转NiTi锉预备下颌前磨牙。然后，一组标本使用注射器和针头冲洗，另一组使用超声激活冲洗。研究得出结论，对于两种根管形态的根尖部分，注射器和针头冲洗需要更大的预备尺寸才能实现更好的清创。对于超声激活冲洗，预备尺寸没有影响。然而，卵圆形根管有更多的残留牙髓组织和碎屑，因为未触及区域的百分比高于圆形根管。因此，该研究表明根管的冲洗技术和形态影响了根管的清创，尤其是在根尖部分。Fatima S等的研究也支持前述研究的结果[37]，他们发现使用初始根尖锉（IABF）两倍尺寸的锉预备牙齿，锥度为4%的效果不及锥度为6% [36]。他们在120例患者中测量了长达三天的术后疼痛。

Wu MK和Wesselink PR [27]报告称，大多数牙齿具有卵圆-圆形根管，原始根管在颊舌方向上的平均锥度为0.10 mm/mm，而在近远中方向上的锥度小得多。他们指出，只有部分牙齿具有在两个方向上都平行的圆形根管。他们提出理想器械锥度在0.05至0.10 mm/mm之间，任何小于0.05 mm/mm的锥度都会在颊舌方向上留下未预备区域。然而，迄今为止，根尖最小预备尺寸在临床医生和研究人员之间仍存在争议。

6. 结论

尽管迄今为止尚无器械可以在卵圆形或长卵圆形根管的机械预备中提供完美的结果，但如果在正确的特定病例中使用正确的工具和器械，可以达到更好的效果。因此，临床医生必须对根管解剖，特别是根尖部分，具备扎实和全面的知识，以确保为患者提供最佳治疗。建议临床医生在根据术前X线片识别根管形态后，再选择合适的器械系统和冲洗技术进行根管的清理和成形。

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