镍钛根管通路器械的多维评估：设计、力学与冶金特性对比研究揭示临床优选策略

（编辑推荐）本研究通过多方法学评估（SEM/DSC/EDS等）系统对比6种镍钛（NiTi）根管通路器械（PG/WOGG/PTU Slider/TNG/HF EDM）的设计特征、力学性能（静态/动态循环疲劳/抗扭/抗弯/抗压）及冶金特性（相变行为/显微硬度），揭示WOGG和PG在弯曲根管中的疲劳优势、HF EDM 15.03在钙化根管的抗扭强度及PTU Slider的抗变形特性，为临床器械选择提供实证依据。

　　

引言

根管通路（glide path）作为根管治疗的初始路径，其制备质量直接影响后续器械的通过性和治疗效果。镍钛（NiTi）通路器械因超弹性被广泛应用，但不同系统的机械性能差异显著。研究聚焦6种新型通路器械（ProGlider/PG、WaveOne Gold Glider/WOGG、ProTaper Ultimate Slider/PTU Slider、TruNatomy Glider/TNG、Hyflex EDM 10.05及15.03），通过多维度评估揭示其临床适用性。

材料与方法

420件器械分为6组（n=70/组），采用牙科显微镜和扫描电镜（SEM）分析设计特征（螺旋角/刃数/表面处理），通过标准化测试评估力学性能：

• 循环疲劳：动态/静态模型（90°曲率半径2 mm，37°C）
• 抗扭测试：3 mm夹持，2 rpm旋转至断裂
• 抗弯/抗压测试：45°弹性位移及1 mm压缩形变阈值
  冶金分析包括差示扫描量热法（DSC）测定相变温度、显微硬度测试及能谱分析（EDS）检测元素组成。

结果

设计特征：TNG螺旋角最大（24.14°），HF EDM 15.03最小（17.12°）。SEM显示HF EDM表面呈电火花加工特有的凹坑结构，其余器械存在铣削痕迹。
力学性能：

• 循环疲劳：WOGG和PG表现最优（p>0.05），TNG最差（p<0.05）
• 抗扭强度：HF EDM 15.03最高（p<0.05），WOGG扭转角度最大（预警塑性变形）
• 抗弯/抗压：PTU Slider显著优于其他组（p<0.05）
  冶金特性：DSC显示TNG在体温下呈完全奥氏体相（易断裂），其余器械为马氏体/R相混合态。Ni/Ti比最高为PTU Slider（1.30 wt%），与其高柔韧性相关。

讨论

器械性能差异源于材料处理工艺：

• 疲劳抵抗：WOGG的金丝热处理和PG的M-wire冶金赋予其优异耐疲劳性，适合弯曲根管
• 抗扭需求：HF EDM 15.03的EDM加工提升抗扭强度，适用于钙化根管
• 结构稳定性：PTU Slider高镍含量（1.30 wt%）增强抗弯/抗压能力，推荐狭窄根管
  研究首次揭示TNG因奥氏体相变（A_f
  ≈33°C）导致临床易损性，需谨慎使用。

结论

多方法评估为临床选择提供精准依据：WOGG/PG适用于高弯曲度根管，HF EDM 15.03应对钙化阻塞，PTU Slider在复杂解剖中表现稳健。未来需结合切削效率等临床参数进一步验证。