1、发展史
早在1916年Custer就开始了电测根管长度的探索,1942年Suzuki发现牙周膜与口腔粘膜之间的电阻值为一恒定值,1958年砂田进一步研究后确认这一恒定值为6.5KΩ,并首先使用直流电极来测量根管长度,因直流电极易发生极化且测量结果不准确,故在1969年砂田改用150
Hz 交流电作测量电流。1973年Inoue提出了听测法,该法通过音调的变化来显示测量结果。中国医科大学航空总医院口腔科付少平
由于电测根管长度的准确性易受根管内电解质的影响,于是,1979年Hasegawa使用400Hz的高频电作测量电流并在电极上缠上绝缘套,这一方法使测量的准确性有所提高,但存在绝缘套易破损、细小根管中探测受限等问题。1983年Ushiyama提出的电压梯度法也因使用双电极测量而在细小根管中受限这一问题未受临床医生的认可。1984年Yamaoka等人提出了频率反应差值法,据报道此法能在含电解质的根管中准确地测量根管长度,但却不能准确地测量干燥根管。1991年
Kobayashi等人报道了比值法,据称这种方法在根管内不同条件下都能进行准确测量。
几十年来,根管长度电测法在理论和实践上取得了许多重大进展,由测绝对电阻值到测相对电阻值,由阻抗依赖型到频率依赖型,由过去的电测仪显示探测电极与根尖孔处牙周韧带的接触情况到新一代的电测仪显示根尖缩窄区管径的最狭窄点,测量的准确性大大提高。
2、原理、方法和仪器
根管长度电测法是通过电子仪器测量根管内阻抗变化规律来确定活体牙根尖孔位置或根管长度的一种方法。用于测量根管长度的电子仪器称为根管长度电测仪(electronic
canal length measuring device,ECLMD)或根尖电子定位仪(electronic apex
locator,EAL)。下面对电测根管长度的各种原理、方法和仪器逐一介绍。
2.1 阻抗法(impedance method)
关于阻抗法的基本原理有两种观点,其一是Suzuki和砂田等人提出的生物学特性理论,该理论认为:牙周膜与口腔粘膜之间的电阻值或阻抗值(R)是恒定的,且不受患者年龄、性别及牙位等因素的影响,通过实测和统计,R为6.5KW。另一观点是黄力子主张的电学特性理论,即根尖孔至口腔粘膜之间的电阻值的基本恒定与牙周膜、口腔粘膜的生物学特性无关,而是一种物理现象,根管长度电测过程中的阻抗变化规律可用物理实验证明,也可以用电学公式加以表达和计算;R值的大小与根尖孔面积密切相关,其
数值在4.5―7.0KW范围内,而以5.6KW为最佳值[1] ,这一理论引起了许多学者的重视。
阻抗法利用单一电流来探测根管内阻抗的变化,常用的电源有直流电、交流电和高频电。按此法设计的EAL有Root Canal
Meter、Endodontic Meter、C.L.Meter、Pio 、Roots、 Rooty、Endometer、Dentometer、
Foramatron、Apex Finder、 Exact-a-pex等。Endocater是由Hygenic公司生产的一种EAL,它使用400KHz
的高频电作为测量电流,并在阳极探测锉上缠有约0.04mm厚的绝缘套,还设计了手持阴极。
听测法(audiometric
method)实际上也属于阻抗法,该法使用低频可听信号来指示口腔粘膜与牙周膜之间的电阻基界,由于被测根管与振荡电流形成一个封闭电路,当根管电阻改变时测量电流的频率随之变化,这种频率的变化通过音调的改变反映出来。依此法设计的EAL有Sono-Explorer、Sono-Explorer
Mark Ⅲ、Neosono D、Forameter和Neosono
MC等。根据阻抗法的基本原理,我国自行研制了KGC-I型根管长度电测仪、KDY型口腔多用电测仪和Y型牙科发声探测仪。
2.2 电压梯度法(Voltage gradient method)
电压梯度法也称Ushiyama’s法,其基本原理是:当一恒电流通过含电解质的根管时,电流密度在根尖缩窄(小孔)处最高和在根尖孔(大孔)处最低。Ushiyama
使用同心双极电极测量400HZ的恒电流通过根管时产生的电流密度,当电极位于根尖缩窄处时,因此处电流密度最高,故测得电压值最大。这一方法因其设计上的缺陷未能得到应用。
2.3 频率反应差值法(Relative values of frequency response method)
此法源于电压梯度法,故也称梯度电阻法(gradient impedance
method),其基本原理是:当测量根管内某一处的电阻时,如测量电流的频率不同则所测得的电阻值就会有差异,这一差值在根尖缩窄处最大。Endex和Apit就是按此原理设计的EAL,这种EAL使用1KHz和5KHz的电流,通过测量这两种电流产生的电阻差值,达到探测根尖最狭窄处的目的[2]。
2.4 比值法(ratio method)
比值法的基本原理是:通过同时测量两个不同频率的电流通过根管的电阻,计算两电阻的比值,比值大小反映电极在根管内的位置,该比值不受根管内电解质的影响‑[3]。Root
ZX是Morita公司按此原理生产的新一代EAL,它通过测量两个不同频率的电流(8KHz和0.4KHz)通过根管的电阻比值,确定锉尖在根管内的位置,当锉尖远离根尖时比值几乎相等,当锉尖接近根尖缩窄处时,该比值降到0.66[4、5]。
3、根管长度电测法的准确性及影响因素的研究
3.1电测根管长度的准确性
电测法的准确性通常以EAL确定根尖孔的位置在±0.5mm范围的准确率来判断。过去多以X照片法为评价标准,现在则以拔牙实测法为依据。不同设计类型的EAL的准确性不一样,阻抗型EAL的准确率为55-75%[6]。Endex的准确率为89.64%[7],Root
ZX的准确率为82.97-96.2%[8、9] 。
3.2根管内容物对电测法准确性的影响
根管内干燥程度、冲洗液的性质和牙髓活力状况都可能是影响电测法准确性的因素,不同类型的仪器受影响的程度不同。阻抗型EAL易受根管内电解质的影响,电测时应尽可能使根管干燥,否则,容易导致测量长度短于实际长度。Endocater因其特殊设计受根管内电解质的影响不大[10]。Endex和Apit由于在干燥根管内不能准确校准刻度,因此在干燥根管内难以进行测量,Fouad[11]
研究认为Endex在含电解质根管中测量的准确性高于阻抗型仪器。Shabahang[9]和Danlap[12]的研究表明,Root
ZX测量的准确性不受根管内容物的影响,但Meridith[13]认为根管干燥程度可能对Root ZX测量的准确性有影响。
3.3 根尖孔大小、位置及根管形态对电测法准确性的影响
根尖孔大小是影响电测法准确性的要素之一,电测长与根尖孔面积呈负相关。根尖孔大小与根管内干燥程度两因素是相互关联的,在干燥根管内,根尖孔大小对各型EAL测量的准确性无影响;而在含电解质的根管内,当根尖孔直径超过0.3mm或0.4mm时,阻抗型EAL测量的准确性会受到影响,当根尖孔直径超过0.62mm时,Endex测量的准确性也会受影响,即电测长度短于实际长度。
根尖孔的位置有两种类型,即根尖顶型(占56.53%)和旁侧型(占43.47%)。用Root
ZX确定根尖孔位置时,根尖顶型的测量误差较旁侧型者为小[13]。根尖副孔多位于旁侧(93.48%),其发生率为21.14%,关于根尖副孔或侧支根管的存在对电测法准确性的影响尚未见研究报道。根管的弯曲程度对电测法的准确性无明显影响。
3.4 操作因素对电测法准确性的影响
探测锉与锉持器之间、唇夹(钩)与口腔粘膜之间以及其它电路连接处的接触不良均可影响测量的准确性,使得探测锉超出根尖孔。金属修复体、牙颈部的龋损或导电的冲洗液所致的测量电流颈漏(cervical
leakage)也会使电测法的结果不准确[14]。
4、优缺点
理想的根管长度测量方法要求:测量准确、操作简便、避免放射、医患舒适、价格合理。目前还没有一种方法能满足所有这些条件。通常使用的X线照片法存在操作繁琐、费时、射线污染等问题,并且在呕吐反射严重的病人或孕妇中应用受到限制。电测法与X线照片法相比具有简便、快速、准确、减少X线照射等优点,同时也存在一些不足,如需要特殊的仪器、准确性受根管内电解质的影响、难以准确测量根尖孔大的牙齿、并且禁用于戴心脏起搏器的病人.
根管长度电测法尚不能完全替代X线照片法,利用X线照片法除能估计牙齿长度外,还能使临床医生观察到治疗牙的全貌,尤其是牙冠和牙根的解剖形态、冠根关系以及牙根的大小、形态和位置。
5、应用前景
根管长度电测法还可用于其它方面:(1)检查根管侧穿情况;(2)探测桩钉是否侧穿;(3)在根管超声预备系统中控制锉尖在根管内的位置;(4)用于根管机动预备系统中,在整个预备过程中控制锉尖的位置,防止过度预备;(5)当用导电牙胶尖充填根管时,可监测充填情况。
随着EAL性能的改善(如准确的长度测定和灵敏的数字显示),EAL由单用途转向多用途,根管长度电测法的临床应用将日益广泛。
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