所谓根管成形，是指通过根管预备，在清除根管内容物的同时，使根管形成有利于根管充填的通道。

根管成形是根管清洁的前提。只有有效地去除根管内容物和被感染物污染的牙本质，并使根管腔足够大，才能够允许冲洗液充分进入到整个根管系统，完成去除残余感染物、清洁根管的任务。根管成形是根管充填的保证。一个三维形态良好的根管预备可以使临床医师很容易进行完善的根管充填（Pathway of the Pulp, 8^th edition）。而根尖孔如发生移位，会增加根尖微渗漏的发生，进而可能影响临床疗效（Wu et al. 2000 [77]）。

对预备后根管形态的要求是：根尖孔保持原位，形成良好的根尖止点（apical stop）；根管整体为流畅的有一定锥度的类圆锥形，没有妨碍充填的台阶；牙根的剩余牙本质厚度较均匀，没有特别薄弱，易造成根折的区域。这就要求根管预备时应尽量沿着根管原有形态成比例扩大。因此从理论上讲，能够较好顺应根管形态的镍钛锉要比不锈钢锉，在根管成形方面更具优势。许多研究也证明了这一点（Esposito & Cunningham 1995 [60]，Bechelli et al. 1999 [13.6]，Bryant et al. 1999 [17]）。

影响根管成形能力的因素有根管锉的弹性、形态、锥度、横截面几何形状、尖端设计和预备方法等。由于手用镍钛锉的切割效率明显低于不锈钢锉（Ha?kel et al. 1998[25.3]），于是对镍钛锉的研究热点迅速转向机用镍钛锉。人们相信依靠机械旋转提高切割频率可以弥补镍钛锉自身切割力较小的弱点，而且要比手用不锈钢锉的效率更高。另外，通过改进根管锉的横截面几何形状、加大锥度等方法，也可达到此目的。与此同时，镍钛锉到底在多大程度上可以保持根管的固有形态，也成为当前的研究热点。许多研究表明，机用镍钛锉的应用并不能完全杜绝根管内台阶、拉链等的产生，根尖孔的移位也偶有发生。因此器械的形态和尖端的设计，及预备方法的改进都在围绕此中心展开。

根管成形问题的研究方法大致可分为两大类：一类是离体牙的研究，一类是模拟根管的研究。

对离体牙可采用定位X线片比较法（Jardine &Gulabivala 2000 [5]，Smith & Edmunds 1998 [20.1]）、双曝光法（Wu et al. 2000 [77]，Luiten et al. [57]）、横断面法（Chan & Cheung 1996 [19]，Shadid et al. 1998 [25.2]，Roig-Cayón et al. 1997 [32]，Glosson et al. [58]，Deplazes et al. 2001 [68]）和根管透明法评价根管预备后形态（Morgan & Montgomery 1984 [51]，Saunders et al. 1991 [56]）。下面分别加以详述。

Esposito和Cunningham用定位X线片的方法比较术前和根管预备的不同阶段离体牙根管弯曲度的差异。具体过程是，术前用10^＃锉，术中分别用25^＃，30^＃，35^＃，40^＃和45^＃锉插入根管至WL，进行定位X线片拍照。根管预备时不做上段的开敞，用Schneider法测量根管弯曲度（Esposito & Cunningham 1995 [60]）。

Jardine和Gulabivala采用的是定位X线片和图像重叠描记法。第一步，将离体牙牙根用透明树脂包埋→将3ml汞充入根管至其溢出根尖孔，拍定位X线片→用水冲出汞→预备→再注入汞，拍片→将术前X线片放大10倍，打印于A₄相纸，钢笔描记牙根和根管轮廓→术后X线片同样放大10倍，与术前图象重叠。第二步，设计理想的预备后根管：描记根管中线（每隔1cm描记根管内外壁的中点，连线）→每隔1cm垂直根管中线画垂线（从ＷＬ终点开始）→根尖处宽度＝终锉的尖端直径×１０；每隔１cm的理想宽度可以此类推（根据达到此处的最大器械来推算）。第三步，比较原始根管、理想预备后根管和实际预备后根管的相互关系（Jardine &Gulabivala 2000 [5]）。这种方法最大的优点是解决了离体牙根管显影的问题；但其最大的缺点也在与此，因为汞的污染问题难以控制。另外，这种方法需要大量的手工描图，人为的误差也是在所难免的。

吴明凯等设计了一套能让X线片底片在离体牙根管预备前后进行二次曝光的设备。预备前在根管中插入ISO标准的15^＃锉，X线底片第一次曝光；预备后在根管中插入ISO标准的50^＃锉，X线底片第二次曝光。底片上15^＃锉和50^＃锉的高密度影像代表了根管预备前后根尖部的根管位置。用幻灯放映机将X线片放大10倍（控制手段：X线片上预置的1mm的灰阶被放大为1cm）。由2名研究人员测量根尖移位指数（apical transportation index）（Wu et al. 2000 [77]）。

Saunders用根管脱矿、脱水、透明法，及主观评价表评价根管预备的情况。所用的根管系统显示剂为低黏度的polyvinyl siloxane（聚乙烯硅氧烷）印模材。主观评价指标有：1，根管形态；2，末端形态；3，台阶；4，侧穿；5，碎屑程度；6，未预备到的主根管侧枝；7，根尖部碎屑；8，根管预备的总体评价。所有指标均分为四级：A，很好；B，一般；C，差；D，失败（有器械折断）（Saunders et al. 1991 [56]）。

这些方法的优点是，由于是在离体人牙上预备根管，能够比较真实地反应根管治疗器械的切削能力和造成根管变形的实际情况。但它们也有共同的缺点，即由于不同牙齿的牙本质硬度和根管形态差异较大，组间可比性较差；由于根管壁不透明，难以直接观察根管的三维形态；另外多数研究采用的是定性分析的方式，即便有定量分析和比较，手段也比较粗糙，其可重复性是存在疑问的。

离体牙根管成形研究中，可以定量检测的较为成熟的方法是Bramante于1987年提出的一种经典的离体牙根管位移的研究模型。将离体牙的牙根包埋于树脂块中，将其在根尖、根中和根颈三个水平横断，并可依靠内、外层树脂块将根管复位。可根据横断面在预备前后的变化，评价根管的偏移（Bramante1987[93]）。这种方法由于可以定量地比较根管预备前后横截面形态变化和偏移方向，后为众多学者引用，并不断加以改进，引入了计算机图像分析系统，使其更加完善（Glosson et al. [58]，Deplazes et al. 2001 [68]，Bertrand MF等2001[95]）。但是由于横截面的数量有限，这种评价方法最大的问题是只能反应根管中三个点的预备情况，无法了解根管预备的全貌。

对模拟根管的研究，主要有两种方法：一是用定位拍照计算机软件分析的方法评价根管成形情况（Griffiths IT, et al. 2001[4]，Bryant et al. 1999 [17]，Thompson & Dummer 1998 [23]）；二是用取预备后根管内三维阴模的方法，评价预备后根管内的三维形态（Griffiths et al. 2000 [6] ， Tompson & Dummer 1997 [30]）。下面加以详细说明。

根管内三维形态的评价方法是：将少量Microfilm (Kerr Corporation, Romulus, MI, USA)导入根管作为润滑剂。将一种vinyl-polysiloxane material (President; Coltene AG, Altst?tten, Switzerland)小心地注入根管，并插入一根拔髓针，待硬固后取出，则得到预备后的根管内三维阴模。用下列评价指标加以定性评价：根尖封闭、根尖段的光滑程度、根冠段的光滑程度、横沟或纵沟、流畅性（flow）、锥度（taper）（Griffiths et al. 2000 [6]、 Tompson & Dummer 1997 [30]&2000[3]）。

Thompson和Dummer采用的模拟根管定量评价方法是迄今为止最为成熟的一套方法。他们应用一种二维图像分析软件（A101 Sonata image analysis system with H000 TPL VII image analysis software），将术前和术后的模拟根管的照片融合，并分析根管不同部位的树脂去除量。为使术前和术后的图像具有最大程度的可比性，要求镜头距离和焦距都固定，并通过预留在树脂块上的小孔确定位置。Thompson和Dummer所采用的根管变形的评价指标有：根尖拉链（apical zip）、肘状变形（elbows）、台阶（ledges）、穿孔（perforrations）、危险带（danger zones）。他们还选取了11个位点（有5个固定的、6个变化的）测量根管宽度，以定量测量根管位移（Thompson & Dummer 1998 [23]）。

这些方法最大的优点是各组器械的实验条件几乎完全一致，可比性强；且根管壁透明，直观；在这种条件下，做定量分析更有意义。当然由于树脂比牙本质软，大约为牙本质硬度的四分之一（Dummer PM et al. 1991 [23.5]），因此在模拟根管内的根管成形情况并不能完全反映临床的真实情况。但从理论上说，如有导致根管移位和侧穿的因素，在模拟根管中这些因素的作用应被夸大。因此，在评价器械的根管成形能力方面，用模拟根管较之用离体牙更具优势。

Thompson和Dummer的定量测量方法看起来很不错，但在操作上仍存在一些问题。比如需要一套固定焦距的拍照系统；11个位点及其根管宽度的测量方向似乎只能手工确定，使得组间比较的可信度有所降低；根管弯曲度的比较没有涉及；根管壁总体的切割量不能计算等等。绝大多数学者都是应用通用型的图像处理软件来完成对根管形态的测量的，因此很难完全满足对根管形态测量的个性化要求，以上问题就在所难免了。

要想解决这些问题，专用的图像处理软件是必不可少的。但目前还没有这类研究的报告。这也正是本研究的目的所在。本研究自主设计了一套专用于模拟根管形态测量的计算机辅助测量系统，并应用它来定量比较不锈钢锉、手用镍钛锉和机用镍钛锉在根管成形能力方面的差异。

                                        于北京大学口腔医学院,雍伟老师讲述