目前临床上用于根管的预备器械很多，虽然不锈钢器械在准备弯曲时易出现工作长度损失，但器械存在成肘和根管偏移等问题，其加工效率高，成型效果好，但是一旦韧性下降，容易造成根管的分离，因此，弯曲准备弯管成为临床上一大难题，[1]在根管准备过程中，器械的横截面特征、锥度、材料等是影响器械分离的重要因素。为了满足临床上弯曲根管预备时器械的正确选择，本文对三维有限元分析法在K锉、ProTaper、ProFile三种器械预备中的应用和进展进行了综述。

1.不锈钢根管预备器械以K锉、H锉和改进设计锉为主，由于K锉的切削能力较强，成形能力更好，成本更低，因此成为临床应用最广泛的根管预备器械。采用三维有限元模型，分析锥度变化对牙组织应力分布的影响，发现不同的根管在不同的预备状态下，结果表明，35号K型根管在准备过程中受到的应力较小，35号K型钻头在根管预置过程中受到的应力较小，从而降低了根管在根管中的应力集中。减少根管根折的可能性。拉姆等人[3]用K锉，Ni钛LS器械和镍钛GT锉作根管预备和充填，用K锉预备和充填牙根管，最后用K锉预备和充填牙根管，最后用K锉，Ni钛LS和镍钛GT锉作预备和充填。其主要受力方式是顺螺纹和反螺纹扭扭，袁理等[4]构造了20#不锈钢K锉的三维有限元模型显示，在这两种情况下，根管锉的应力集中位置是不同的，在反螺纹扭转时，应力集中于相邻两个切刃之间的凹槽，也就是根管锉心表面。当扭转线时，应力集中于弱切刃。在受力位置、力值和约束位置相同的情况下，螺旋扭顺螺旋扭比逆螺旋扭力大，且压力值较大，因此更容易形成疲劳原点，也就是直螺纹弯扭容易折断，这与多数学者的观点一致。在临床上应尽量避免不锈钢K型锉的扭结，或顺螺纹扭结，在使用时应注意使用较轻的力，以减少刀刃处的应力集中，从而降低器械的变形伤害。目前临床常用的标准法准备，对于根管较直的根管采用比较合适，如果根管细且弯曲，就会出现根尖偏移等现象[5]，无论哪种不锈钢弯根管，因其本身的钢性较大，随用具数量的增加，柔性降低，就是不锈钢器皿的任何一种弯曲。常见的并发症有根管拉直、根管移位、根尖止点消失。当前，K锉对根尖1/3段清理不够充分，尤其是准备弯曲根管时，而且器械数越大，如断针、根管偏移等并发症的可能性就越大，临床上应尽量减少应用不锈钢器械的中度弯曲根管。

2ProTaper锉是一种新型非ISO工具，包括三个成形锉(Sx,S1,S2)和三个修形锉(F1,F2,F3)。采用有限元法，对六种镍钛根管中锉的切削力和切削力进行了分析，并对六种镍钛根管不同截面积的扭力进行了研究。实验结果表明，凸角三角形和螺旋三角截面器械的抗弯矩最大，其尖端为具有部分切割能力的导引端，并能引导器械沿根向下入，采用牙质保护，可使齿面锥面有变化且变化不大，对于渐增牙体锥面，能较好地保留根管的原始解剖形态，当端锥和直径增大时，可以使根管口和根管上端打开[9]，从而减少弯曲。Ni-TiO2合金是一种物理性能良好、弹性好、物理弹性大的镍钛合金材料，良好的物理弹性增强了镍钛锉的耐折断性能，确定了良好的根管居中性。实验结果表明，Ni-rmeister等[10]利用镍钛弯曲根管所产生的力矩和弯矩明显小于不锈钢锉，应用灵活，术中使用后根管的成形力和安全性也较高。Necchi等[11]建立Necchi等[11]建立Necchi等[11]建立Necchi等[11]建立Necchi公司的三维有限元模型。结果表明：超弹性材料能较好地恢复原形，减少根管移位。初步探讨了两种不同型式的根管锉，发现在大小、方向和作用点相同的扭力下，在根尖附近存在约束点的最大拉应力值较大，在临床选择根管预备技术时，应考虑到采用步退法时，根管锉尖要与根管壁接触；管锉切削刃要与根管壁接触，至少要用3/3根管锉切削刃，在相同的受力条件下，根管锉受力较大，根管锉容易折断，故在根管锉易折断，故推广应用冠向下预备技术，有助于更加有效地防止折断发生[12]。Kim[13]比较了在三种镍钛合金根管内旋进过程中产生的残余应力变化幅度，得出结论：ProTaper最大应力值和应力变化幅度最大，这样会使根管内应力集中，根折器与器械因应力集中而分离，其安全性和效率主要取决于器械的使用方式和器械的处理方法[14]。随着镍钛根管的大锥度，根管侧切能力的提高，是否会降低其抗折性能成为人们关注的焦点，但大锥度根管预备器具有很好的扩展性，本发明不仅有利于根管的冲刷充填，而且使根管内1/3直径增大，使牙本质壁变薄[15]，近年来对根管应力的有限元研究也表明，根管壁厚的减小会使管内应力增大[16]。这表明残存的牙质厚度对抗折性有重要的影响。尽管ProTaper镍钛锉存在一些缺陷，但对根管预备弯管预弯效果较好，术后疼痛症状较少，适合在临床上推广。

ProFile锉是大锥形非ISO工具的一种；有三个锥形：ProFile04(0.04圆锥)和ProFile06(0.06圆锥)，圆锥(0.05~0.08圆锥)，刀刃的横截面为U形，圆头圆钝，具有较大的弯曲惯性矩，弯根管准备时，可避免复杂的问题；切缘以放射形平面接触根管壁，使切管壁变弱；圆锥大，简化准备步骤，得到理想的根管形状。便于填充[17]。三种不同类型的镍钛合金根管器的有限元分析结果表明，三种合金根管的弯曲应力最小，同时在相同的位移下，这种方法可以最大限度地减小弯矩。因此，弹性好，抗弯性强，可随根管弯曲方向自由自如，在准备工作时，可减少根管的偏移，甚至拉直。相对来说，弯折的危险不大。然而，[19]ProTaper与ProTaper的联合应力显著高于ProTaper和ProTaper，最大应力甚至达到了一个准弹性阶段。研究发现，ProFile抗扭性能较差，达到马氏体相时容易发生塑性形变；Zhang[20]认为，弯曲力矩过大对器械应力的影响大于过度。而且这也是为什么ProFile在临床上越来越少使用的一个原因。

三维有限元法是根管制备过程中良好的实验基础，但有限元法以有限剖分单元取代了整个结构，所以对于一些复杂多变的根管，由于有限剖面的限制，使得有限元计算精度受到限制。当有限元生物物理模型精度越来越高时，将有限元法与现代组织学法相结合，才能得到更准确的结论。这些都是研究和分析根管准备过程中出现的问题的有效方法，也为临床上正确选择器械提供了重要生物力学基础。

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