牙根纵裂(vertical root fracture,VRF)又称根裂,指牙根发生颊舌或近远中向纵形折裂,分为非根管治疗相关的原发性VRF和牙髓治疗后发生的继发性VRF。VRF预后较差,若折裂线贯通髓腔与牙周组织,常会导致患牙拔除。VRF因临床体征、影像学表现等缺乏特异性难以明确诊断,为加强对VRF的认识,本文就其病因及诊断要点进行介绍。
1.诱发因素
1.1 牙体解剖结构及根管形态
下颌磨牙近中根、上颌前磨牙等VRF好发部位多具有不少于2个根管或存在峡区,且裂纹倾向于颊舌向发生。有限元分析发现,椭圆或带状截面根管、峡区、大曲率根管等天然薄弱区是VRF的风险因素。
薄弱区牙本质较薄,当垂直于牙长轴施加应力时,薄壁处比厚壁处更容易膨胀弯曲,产生拉应力,致厚壁处出现裂缝或断裂。机械预备过程还可能造成薄弱区牙本质再次减少,故临床医生须熟悉患牙解剖学特征,以选择最合适的治疗方案,最大限度地减少不必要的牙本质损失。
1.2 牙本质微裂
VRF并非瞬时现象,是由重复的咬合负荷和弯曲疲劳导致牙本质微裂纹扩展而成。根管机械预备过程常因器械材质过硬、直径过大或预备方式差异等,被认为是牙本质微裂的诱因。但随着实验方法由破坏性切片法向无创的micro-CT等技术改进,研究发现机械预备不会诱发新的牙本质微裂,检测到的裂纹均于根管预备前存在,原因可能包括年龄增长、咬合干扰、磨损累积等。
1.3 牙齿的结构完整性
一项评估根管再治疗效果与牙冠残留量关系的研究发现,剩余牙体组织少于30%的患牙再治疗失败风险更高,牙齿结构丧失可能是导致折裂的原因。牙体组织大量丢失还会增加产生微裂纹的风险、发生应力分布模式改变,使折裂多沿颊舌、根冠向进展。未发育完全牙齿折裂发生率则高度依赖牙根发育程度,继发于牙髓坏死的牙根发育不全或牙本质壁薄弱,也是增加折裂发生率的原因。
1.4 牙周状况
牙周组织容纳并支持牙根,可吸收大部分作用于牙齿的力。若牙槽骨吸收,临床牙冠变长,牙根受力支点会发生下移,牙周膜和牙槽骨受力增大,更易遭受咬合创伤。另外,牙槽骨吸收会导致牙根表面直接暴露于口腔环境,易发生吸收、损伤等。
1.5 患牙的位置
后牙承受咬合负荷更大,较前牙更易发生VRF,牙列末端磨牙尤需关注。前瞻性研究发现,在根管治疗后需拔除的远中末端牙齿中有68%因折裂拔除,该比例在非末端组仅为38%;此外,缺少邻牙接触的患牙因根裂拔除的比例与邻牙接触健全组相比高20%。该结果提示VRF与咬合力分布不佳、末端牙或缺少邻牙接触患牙所受非轴向应力较大有关。
1.6 年龄与性别
86.8%的VRF发生于40岁以上的中老年患者,其牙本质的弯曲强度和韧性明显低于年轻牙本质。随着年龄增长,牙本质可有脱水、胶原纤维网结构改变、矿物质盐累积发生硬化等现象。最终导致牙本质脆性与非均匀残余应变增加,抗折性和韧性降低。性别被认为对继发性VRF的发生无显著影响;但原发性VRF的发生率男性多于女性,可能与男性常表现出比女性更强的咀嚼力有关。
1.7 饮食风险与咬合情况
横断面调查显示,确诊为VRF的患牙中有64.6%无根管治疗史,偏好如甘蔗、槟榔等硬质食物的饮食模式可能有增加原发性VRF的风险。患者若存在颞下颌关节紊乱、磨牙症、干扰等影响咬合力大小及性质的异常功能习惯或咬合问题,牙齿会因长期反复受到过大的压力和(或)侧向力而增加VRF易感性。
2.促进因素
2.1 根管治疗
2.1.1 髓腔入路与根管机械预备
建立髓腔入路和根管机械预备过程中,健康牙本质特别是颈周牙本质(即牙槽嵴顶冠方4 mm及根方4 mm区域的牙本质)的损失,会使剩余牙齿结构易于折裂。微创开髓技术主张尽可能保留髓室顶以维持牙齿整体抗力强度。但有研究认为传统髓腔入路与超保守型髓腔入路对样本牙断裂前的最大载荷没有明显影响,有关开髓洞形与根管充填牙抗折能力的关系尚无统一结论。
使用R相、Mwire、CM-wire等材质的新型镍钛锉有利于保护颈周牙本质,并进行保守的根管预备成形。新型镍钛锉的柔韧性和灵活性优于传统奥氏体镍钛锉,但若工作长度、宽度等把控不足,根管预备超出根尖止点或大于根管原始直径1/3,仍有增加折裂的风险。
2.1.2 根管冲洗与封药
现代根管治疗过程中必不可少的根管冲洗剂和药物也可能对牙本质具有不良生物力学影响。与生理盐水相比,次氯酸钠可降低牙本质的硬度、弹性模量和挠曲强度,诱导根管壁产生更多裂纹;乙二胺四乙酸(EDTA)对增龄牙本质具有脱矿作用;氢氧化钙也可影响牙本质抗折性能。操作上须控制药物的浓度及其与牙本质接触的时长。
2.1.3 根管充填
根管充填不会产生过大的瞬时压力,但侧向加压充填技术与垂直加压充填技术引起的侧向力和楔状力仍有潜在风险。研究表明,冷侧压技术与热牙胶连续波垂直加压技术造成的牙本质结构损伤无明显差异,相比之下单尖法充填破坏性较小。但有研究显示,若工作长度把控不足致使根管超预备及超充填,会使根管充填牙发生VRF的概率增加2.72倍。另外,当温度达200 °C时牙根表面可出现裂缝,临床操作还需注意携热器等设备的安全使用。
2.2 修复治疗
2.2.1 修复体设计
边缘嵴缺失会导致牙齿硬度降低,使根管治疗后的牙齿更易断裂,以非牙尖覆盖修复设计尤为严重。Dammaschke 等回顾性分析了冠方修复方式对根管充填牙发生VRF和抗折力的影响,结果显示:全覆盖冠修复的根管充填牙平均无折裂生存期为15.3年,与使用复合树脂(13.4年)、银汞合金(11.8年)和玻璃离子水门汀(6.6 年)直接充填相比,折裂率更低,存留率更高。
如考虑牙体预备的磨除量,还应进行全冠或高嵌体修复方案的选择。体外研究认为,全冠与高嵌体修复设计对经根管治疗下颌磨牙即刻抗折强度的影响差异无统计学意义;且高嵌体组在模拟口腔内行使功能后表现更优。但高嵌体缺乏全冠的“箍效应”,随着载荷力增加,发生不可修复性破坏的可能性更大,故须严格把控高嵌体修复的适应证。若需作为固定桥或可摘局部义齿基牙,推荐全冠或桩核冠修复。
2.2.2 牙体及桩核预备
增加肩台宽度可提高修复体的抗压缩破坏力,建议肩台宽度优化设计为≥ 0.66 mm,也需注意保持颈部牙本质肩领厚度≥ 1 mm。牙本质肩领的数量与高度也对根管治疗牙的断裂载荷有影响,以数量的重要性更为显著。
桩的形态、材质、粘接剂种类等与牙体抗折性相关:锥形桩、螺纹桩分别会产生楔力与不良应力集中;聚乙烯纤维、石英纤维等接近牙本质弹性模量的材料更利于应力均匀分布;树脂黏固剂黏固修复的患牙比磷酸锌或玻璃离子更耐折。桩道预备过程中还可能涉及额外的牙本质去除,桩的长度、直径、与根管形态适配程度等细节需要临床评估与考量。综合考虑,树脂纤维复合桩核在生物力学性能方面是目前最好的粘接剂-桩核体系。
2.2.3 修复时机
把握好修复的时机可减少冠方微渗漏及冠和(或)根折等发生风险。研究发现,根管治疗后4个月以上才行修复的患牙最终拔除风险约为4个月内即行修复患牙的3倍,两者8年存留率分别为68%和85%。另外,治疗后4 ~18个月间修复的患牙存留率相对稳定,18个月以上才行修复者拔除率与之相比急剧增加,此期间可能是发生根裂的关键时期。
3.临床表现
3.1 疼痛与磨耗
VRF通常伴有局限性慢性炎症,可出现隐痛或轻微不适,剧烈疼痛相对较少;咬物不适和疼痛较为常见,可用棉卷或Tooth Slooth®等工具辅助临床检查。原发性VRF或根管治疗不完善还可能有温度测试敏感、激发痛、自发痛、叩痛等类似牙髓炎、根尖周炎的表现。VRF患牙还可于面观察到中重度磨耗痕迹,伴随咬合过紧、曲线异常等提示患牙长期受力异常的表现。此时若嘱患者做侧向咬合运动,可能扪及患牙受力异常甚至出现松动。
3.2 牙周袋
VRF早期可无明显骨缺损或牙周破坏,但裂纹持续进展引起附着丧失后形成的深牙周袋可作为VRF 的重要临床表现。确诊VRF的患牙牙周探诊深度(probing depth,PD)通常大于5 mm。与牙周炎形成较宽且相对松散的牙周袋不同,长期VRF导致的牙周袋通常较深、狭窄而孤立,且多位于患牙颊舌面凸起处,若在牙根两侧对称检测到深牙周袋,可考虑为VRF确诊特征。探诊过程中,牙周探针应与被检查牙根长轴平行,环绕牙齿“提插走步式”探诊,以确保不遗漏任何孤立牙周袋。
3.3 牙龈窦道
与VRF相关的牙龈窦道发生率可达67%,多在靠近龈缘和冠方的附着龈位置出现。近期研究发现,与VRF相关的窦道在牙根中部和牙龈边缘出现的概率分别为77.8%和22.2%,未观察到类似牙髓源性的根尖区窦道。但感染原发灶对窦道位置的决定程度有限,受解剖结构、病理条件等影响,窦道常发生于骨阻力最小的部位,需判断成因。将牙胶尖插入窦道拍摄示踪X线片有助于鉴别VRF与牙髓或牙周来源的病变。
3.4 折裂线
观察到折裂线为诊断VRF的直接证据。使用牙科显微镜等放大系统和照明设备,结合染色法、纤维光学透照等进一步检查可增强VRF可视化,必要时去除原有修复体及根管充填材料。根尖定位仪理论上能检测到如折裂、穿孔等与牙周膜相通的区域,为VRF诊断提供参考,但其灵敏度与裂纹大小有关,检测结果正常仍不能完全排除VRF存在。
翻瓣探查性手术检测折裂线是目前诊断VRF的金标准:牙龈翻瓣可见牙槽骨破坏,去净骨缺损部位肉芽组织后见根面折裂线即可确诊。但手术探查仅限于评估牙根唇颊和舌腭侧,折裂线若位于近远中根面则视野受阻,这意味着翻瓣探查性手术对于完全确定VRF依然具有局限性。而且翻瓣探查为有创检查,需要术者在操作前与患者充分沟通并决定后续治疗方案。
4.辅助检查
4.1 根尖片
VRF早期根尖片可无明显异常,病损特征随着时间推移逐渐显现。垂直向“J形”与“光晕”透射影在已确诊VRF患牙的影像学表现中占比达48.7% ~ 52.5%,是典型的影像学特征。牙周膜间隙均匀增宽、自牙槽嵴顶向根尖延伸的牙根侧方透射影也可作为诊断VRF的参考。VRF后期有时可观察到折裂线、完全或不完全分离的牙根折裂片,甚至可能出现折裂片移位。
若为原发性VRF,因无根管内充填物干扰,除以上特征外还可有根管内径增宽、根尖孔扩大等影像学表现。但根尖片因拍摄角度、二维成像等限制,获取信息有限,必要时建议多角度拍摄检查。
4.2 锥形束CT(CBCT)
三维影像不受拍摄角度的影响,可呈现根尖片无法检测的唇颊和舌腭侧图像,CBCT检测根管充填牙VRF的准确性比根尖片更高。当常规临床和放射检查无法对疑似VRF病例做出明确诊断时可拍摄CBCT,但应谨慎解读图像结果。通过观察CBCT图像中是否存在折裂线直接诊断VRF,其准确性受体素大小及裂纹宽度的影响:体素为125 μm时,CBCT对宽度为200 μm和400 μm的裂纹检出率分别可达70%和90%;对宽度为30 ~ 100 μm的裂纹灵敏度仅为28%,小体素小视野的参数设置更有诊断潜力。
不过CBCT可在裂纹对应部位检测到垂直向的根周骨缺损,是间接诊断VRF的重要标志。然而,射线束硬化伪影、运动伪影等会降低CBCT 图像质量,造成VRF 假阳性或隐蔽折裂线,尚不能证明金属伪影减少工具可改善这一点,但尽可能使用小体素参数并将目标牙置于视野中心可减少伪影干扰。
4.3 其他辅助检查
牙周内窥镜、光学相干断层扫描(OCT)、磁共振成像(MRI)等同样具有检测VRF的潜力。牙周内窥镜安全性好,对VRF的诊断效果与CBCT接近,但需有牙周袋存在,否则探头无法有效伸入。OCT 的应用已在体外实验中得到验证,但其成像能力仅限于光源可见节段,体内应用该技术需结合手术暴露牙根。MRI运用轮廓积分法在离体实验中可检测到最小宽度为26 μm的VRF,体内试验有待验证。期待未来人工智能技术与图像复杂算法的发展与融合可加强对VRF的临床检测能力。
5.结语
本文从诱发因素、促进因素、临床表现、辅助检查方面对VRF进行介绍,希望可以提高临床医生对VRF的识别程度和确诊率。但VRF与多重因素相关,哪些因素最为关键尚不明确,现有实验结论与诊断方法也各自存在局限性,未来仍需要结合临床经验与科技发展进一步探索。