.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

VÕ QUANG CẢNH

SỰ THAY ĐỔI HÌNH THÁI BỀ MẶT CỦA DỤNG CỤ
WAVEONE GOLD PRIMARY, RECIPROC BLUE R25 SAU
SỬA SOẠN ỐNG TỦY

LUẬN VĂN THẠC SĨ RĂNG – HÀM – MẶT

Thành phố Hồ Chí Minh – 2019

.


.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

VÕ QUANG CẢNH

SỰ THAY ĐỔI HÌNH THÁI BỀ MẶT CỦA DỤNG CỤ
WAVEONE GOLD PRIMARY, RECIPROC BLUE R25 SAU
SỬA SOẠN ỐNG TỦY

Ngành: RĂNG HÀM MẶT
Mã số: 8720501
LUẬN VĂN THẠC SĨ RĂNG – HÀM – MẶT

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Phạm Văn Khoa

Thành phố Hồ Chí Minh – 2019

.


.

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tơi. Các số liệu, kết
quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ
công trình nào khác.

Ký tên

Võ Quang Cảnh

.



.

MỤC LỤC
ĐỐI CHIẾU THUẬT NGỮ ANH – VIỆT .............................................................. i
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................. ii
DANH MỤC HÌNH ................................................................................................. iii
DANH MỤC BIỂU ĐỒ ........................................................................................... vi
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU..................................................................4
1.1 Phương pháp khảo sát bề mặt mẫu ...................................................................5
1.2 Tóm lược các nghiên cứu đã thực hiện ...........................................................16
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................19
2.1 Đối tượng và vật liệu nghiên cứu .....................................................................19
2.1.1 Đối tượng nghiên cứu.......................................................................................19
2.1.2 Tiêu chí chọn mẫu ............................................................................................20
2.1.3 Vật liệu và dụng cụ nghiên cứu........................................................................20
2.2 Phương pháp nghiên cứu..................................................................................24
2.2.1 Thiết kế nghiên cứu ..........................................................................................24
2.2.2 Thời gian và địa điểm thực hiện nghiên cứu ....................................................24
2.2.3 Quy trình nghiên cứu .......................................................................................24
2.3 Các biến nghiên cứu ..........................................................................................39
2.4 Xử lý và phân tích số liệu .................................................................................40
2.5 Biện pháp khắc phục sai số: .............................................................................40
2.6 Vấn đề y đức trong nghiên cứu ........................................................................40
2.7 Tóm tắt quy trình nghiên cứu ..........................................................................41
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ .........................................................................................42
3.1 Tính các thơng số độ nhám bề mặt của hai nhóm trâm tại thời điểm trước
sửa soạn ống tủy ......................................................................................................43
3.2 Tính các thơng số độ nhám bề mặt của hai nhóm trâm tại thời điểm sau sửa
soạn ống tủy .............................................................................................................44


.


.

3.3 So sánh sự thay đổi thông số độ nhám bề mặt của nhóm trâm WaveOne
Gold Primary trước và sau sửa soạn ống tủy .......................................................44
3.4 So sánh sự thay đổi thơng số độ nhám bề mặt của nhóm trâm Reciproc
Blue R25 trước và sau sửa soạn ống tủy ...............................................................48
CHƯƠNG 4: BÀN LUẬN ......................................................................................52
4.1 Bàn luận về đối tượng nghiên cứu và phương pháp nghiên cứu ..................52
4.1.1 Bàn luận về việc sử dụng các loại trâm quay nội nha NiTi để nghiên cứu......52
4.1.2 Bàn luận về phương pháp đánh giá độ nhám bằng khảo sát dưới hiển vi điện
tử quét phát xạ trường kết hợp phần mềm imageJ ....................................................54
4.1.3 Bàn luận về phương pháp định vị dụng cụ nội nha trong khảo sát dưới hiển vi
điện tử quét ................................................................................................................55
4.1.4 Bàn luận về việc đánh giá độ nhám bề mặt bằng các thông số Ra, Rq, Rz .....56
4.1.5 Bàn luận về việc sử dụng ống tủy nhựa để sửa soạn .......................................57
4.1.6 Bàn luận về quy trình sửa soạn ống tủy ...........................................................57
4.2 Kết quả nghiên cứu ...........................................................................................58
4.2.1 Tính các thơng số độ nhám bề mặt của hai nhóm dụng cụ WaveOne Gold
Primary, Reciproc Blue R25 tại thời điểm trước khi sửa soạn ống tủy ....................58
4.2.2 Tính các thơng số độ nhám bề mặt của hai nhóm dụng cụ WaveOne Gold
Primary, Reciproc Blue R25 tại thời điểm sau khi sửa soạn ống tủy .......................58
4.2.3 So sánh sự thay đổi các thông số độ nhám bề mặt nhóm trâm WaveOne Gold
Primary trước và sau sửa soạn ống tủy .....................................................................59
4.2.4 So sánh sự thay đổi các thơng số độ nhám bề mặt nhóm trâm Reciproc Blue
R25 trước và sau sửa soạn ống tủy ...........................................................................59
4.3 Hạn chế của nghiên cứu ....................................................................................60

4.4 Ý nghĩa và tính ứng dụng của đề tài................................................................60
KẾT LUẬN ..............................................................................................................61
KIẾN NGHỊ VÀ ĐỀ XUẤT HƯỚNG NGHIÊN CỨU .......................................62
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................63

.


.

ĐỐI CHIẾU THUẬT NGỮ ANH – VIỆT
THUẬT NGỮ

TIẾNG ANH

TIẾNG VIỆT

(TỪ VIẾT TẮT)
ABS

Acrylonitrin Butadien
Styren

AFM

CM-Wire

Atomic Force Microscopy

Hiển vi lực nguyên tử


Continuous rotary

Sự quay liên tục

Cyclic fatigue resistance

Tính kháng mỏi chu kỳ

Controlled Memory wire

Dây ghi nhớ hình dạng có
kiểm sốt

CNC

Computer Numeric Control

Cơng nghệ chế tác dưới sự
hỗ trợ của máy tính

FE-SEM

M-Wire

Field Emission Scanning

Hiển vi điện tử quét phát xạ

Electron Microscopes


trường

Memory wire

Dây ghi nhớ hình dạng
Dây được xử lý cơ nhiệt

GOLD-Wire

vàng
NiTi

Nickel-Titanium

PDMS

Polydimethylsiloxane
Reciprocating motion

RB R25

Reciproc Blue R25

SEM

Scanning Electron

Nickel-Titanium


Sự quay qua lại
Hiển vi điện tử quét

Microscopy
Torsional resistance

Tính kháng xoắn

WOGP

WaveOne Gold Primary

3D OPM

3D Optical Profilometry

Kính hiển vi quang trắc ba

Microscopy

chiều

.


.

i

DANH MỤC BẢNG

STT BẢNG NỘI DUNG

Trang

1

1.1

Tóm lược các nghiên cứu đã thực hiện

16

2

3.1

Kết quả tính thơng số độ nhám Ra, Rq, Rz của hai

43

nhóm trâm ở vị trí rìa cắt và rãnh trước sửa soạn ống
tủy (µm)
3

Kết quả tính thơng số độ nhám Ra, Rq, Rz của hai

3.2

44


nhóm trâm ở vị trí rìa cắt và rãnh sau sửa soạn ống tủy
(µm)
4

So sánh thơng số độ nhám Ra, Rq, Rz của trâm

3.3

45

WaveOne Gold Primary nhóm 1 ở vị trí rìa cắt và rãnh
trước và sau sửa soạn ống tủy (µm)
5

So sánh thông số độ nhám Ra, Rq, Rz của trâm

3.4

Reciproc Blue R25 nhóm 2 ở vị trí rìa cắt và rãnh
trước và sau sửa soạn ống tủy (µm)

.

49


.

i


DANH MỤC HÌNH
STT

HÌNH

1

1.1

NỘI DUNG
Sơ đồ khối quy trình tính toán độ nhám bề mặt từ ảnh

Trang
6

hiển vi điện tử quét phát xạ trường
2

Ảnh hiển vi điện tử quét phát xạ trường được trừ nền và

1.2

8

chuyển đổi sang định dạng 32 bit
3

Ảnh hiển vi điện tử quét phát xạ trường và biểu đồ

1.3


8

thang xám theo đường chỉ định (màu vàng)
4

Đồ thị điểm ảnh tái phân bố sau khi áp dụng bộ lọc cân

1.4

9

bằng
5

1.5

Đường hồi quy với mặt cắt bề mặt

6

1.6

Sơ đồ ba chiều của bề mặt dựng lại theo tính tốn

11

7

1.7


Trâm WaveOne Gold Glider

12

8

1.8

Trâm R-Pilot

12

9

1.9

Trâm WaveOne Gold Primary

12

10

1.10

Trâm Reciproc Blue R25

13

11


2.1

Hình lơ mẫu WaveOne Gold Primary

19

12

2.2

Hình lơ mẫu Reciproc Blue R25

20

13

2.3

Máy nội nha X-Smart IQ

21

14

2.4

Các loại trâm dùng trong nghiên cứu

21


15

2.5

Ống tủy nhựa

22

16

2.6

Mũi khoan tròn 0,14

22

.

9


.

v

17

2.7


Trâm tay K-File số 10

23

18

2.8

Nước bơm rửa nội nha NaOCl 3% Canal Pro

23

19

2.9

Các dụng cụ sử dụng trong nghiên cứu

24

20

2.10

Vị trí khoan đánh dấu trên trâm

25

21


2.11

Phương pháp đo góc cong chân răng và bán kính theo

26

Pruett (1997)
22

Phương pháp đo góc cong chân răng và bán kính theo

2.12

27

Pruett (1997) trên phim Conebeam CT
23

2.13

Khuôn nhựa ABS cắt bằng công nghệ CNC

30

24

2.14

Hai loại hóa chất chế tạo khn PDMS


30

25

2.15

Máy hút chân khơng Diener

31

26

2.16

Trâm đặt vào hỗn hợp PDMS trong khuôn nhựa ABS

31

27

2.17

Trâm và khuôn được sấy khô với máy sấy

32

28

2.18


(a) Khuôn giữ mẫu bên ngồi và (b) khi cố định khn

32

trên giá đỡ mẫu
29

Hình vị trí trên trâm WaveOne Gold Primary cách đỉnh

2.19

33

3mm
30

Ảnh chụp hiển vi điện tử quét phát xạ trường rìa cắt

2.20

33

trâm WaveOne Gold Primary
31

Ảnh chụp hiển vi điện tử quét phát xạ trường rãnh trâm

2.21

WaveOne Gold Primary


.

34


.

v

32

Hình ảnh (a) Trâm trong khn PDMS và (b) khi lấy

2.22

35

trâm ra ngoài dưới kính hiển vi quang học Axio scope
A1 (b) với độ phóng đại 40 lần
33

2.23

Hiển vi điện tử quét phát xạ trường (FE-SEM)

35

34


2.24

Chuyển đổi thang đo

36

35

2.25

Ảnh trước và sau khi trừ nền, chuyển dạng 32 bit

37

36

2.26

Chọn diện tích phân tích ảnh

38

37

2.27

Bản đồ ba chiều bề mặt

38


38

2.28

Ảnh chọn thơng số phân tích độ nhám bề mặt

39

39

3.1

Hình ảnh WOGP trâm 1 nhóm 1 (a) vị trí rìa cắt trước

46

sửa soạn và (b) vị trí rìa cắt sau sửa soạn
40

Hình ảnh WOGP trâm 1 nhóm 1 (a) vị trí rãnh trước

3.2

46

sửa soạn và (b) vị trí rãnh sau sửa soạn
41

Hình ảnh RB R25 trâm 1 nhóm 2 (a) vị trí rìa cắt trước


3.3

49

sửa soạn và (b) rìa cắt sau sửa soạn
42

Hình ảnh RB R25 trâm 1 nhóm 2 (a) vị trí rãnh trước

3.4

sửa soạn và (b) vị trí rãnh sau sửa soạn

.

50


.

i

DANH MỤC BIỂU ĐỒ
STT

Tên biểu đồ

Biểu đồ 3.1 Biểu đồ hộp các thông số độ nhám Ra, Rq, Rz của nhóm

Trang

47

trâm WaveOne Gold Primary tại vị trí rìa cắt trước và sau
khi sửa soạn ống tủy
Biểu đồ 3.2 Biểu đồ hộp các thông số độ nhám Ra, Rq, Rz của nhóm

48

trâm WaveOne Gold Primary tại vị trí rãnh trước và sau khi
sửa soạn ống tủy
Biểu đồ 3.3 Biểu đồ hộp các thơng số độ nhám Ra, Rq, Rz của nhóm

50

trâm Reciproc Blue R25 tại vị trí rìa cắt trước và sau khi sửa
soạn ống tủy
Biểu đồ 3.4 Biểu đồ hộp các thơng số độ nhám Ra, Rq, Rz của nhóm
trâm Reciproc Blue R25 tại vị trí rãnh trước và sau khi sửa
soạn ống tủy

.

51


.

1

MỞ ĐẦU

Trong điều trị nội nha, sửa soạn cơ hóa học hệ thống ống tủy là một giai đoạn
rất quan trọng nhằm loại bỏ các chất cặn bã và vi khuẩn - nguyên nhân chính gây ra
bệnh lý tủy [34]. Sửa soạn ống tủy có tác dụng làm sạch hệ thống ống tủy và tạo dạng
ống tủy thuôn liên tục từ miệng ống tủy đến chóp chân răng phỏng theo hình dạng
ống tủy ban đầu mà khơng làm ảnh hưởng đến kích thước và vị trí lỗ chóp chân răng
[34]. Đây là giai đoạn chiếm nhiều thời gian và đòi hỏi sự kiên nhẫn của cả bác sĩ lẫn
bệnh nhân. Trước đây, những dụng cụ nội nha trâm tay bằng thép không gỉ thường
được sử dụng để sửa soạn ống tủy. Tuy nhiên, các dụng cụ này lại có độ cứng tăng
dần theo kích thước trâm, dẫn đến những vấn đề kỹ thuật trong quá trình thao tác như
làm thẳng ống tủy hoặc mở rộng chóp quá mức. Hậu quả của việc này có thể tạo khấc
trong ống tủy, làm lệch chóp hoặc thậm chí thủng lỗ chóp, thay đổi chiều dài làm việc
và một số biến chứng khác [36]. Chính vì vậy, các dụng cụ sửa soạn ống tủy mới đã
liên tục được nghiên cứu và ra đời với mong muốn hạn chế tối đa những sai sót trên,
đồng thời giúp cho quá trình làm sạch và tạo dạng đạt kết quả tối ưu. Đáng chú ý
trong số đó là sự xuất hiện của các dụng cụ nội nha trâm quay làm bằng hợp kim
nickel-titanium (trâm quay NiTi).
Việc sử dụng trâm quay NiTi trong quá trình sửa soạn ống tủy đã được chứng
minh là làm giảm tần số sai sót kỹ thuật và thời gian sửa soạn so với trâm tay [56].
Mặc dù có những ưu thế như vậy, nhưng trâm NiTi lại có nguy cơ bị gãy bên trong
ống tủy do tính xoắn hoặc tính mỏi chu kỳ, một sự cố gây đau đầu cho các bác sĩ lâm
sàng [53]. Mỏi do uốn được cho là nguyên nhân chính gây ra thất bại của dụng cụ
NiTi [55]. Nghiên cứu của Cheung và cộng sự báo cáo rằng 93% trường hợp thất bại
là mỏi do uốn trên hệ thống trâm ProTaper S1 [12]. Tỷ lệ nứt do mỏi ở hợp kim NiTi
cao hơn đáng kể so với những kim loại khác có độ cứng tương đương [17], một khi
vi nứt đã x́t hiện thì sẽ lan ra nhanh chóng và gây ra những hư hỏng không thể hồi
phục [57], [58]. Do đó, đây là vấn đề thu hút được sự quan tâm rất lớn từ phía các
nhà nghiên cứu lẫn các nhà lâm sàng.

.



.

2

Đặc điểm bề mặt của dụng cụ NiTi sau khi trải qua thử nghiệm mỏi chu kỳ
chủ yếu được đánh giá bằng hiển vi điện tử quét hoặc hiển vi lực nguyên tử [62], [33],
[67]. Tuy nhiên những thông tin thu được sau khi chụp chỉ mang tính chất định tính
hoặc định lượng trên một vùng rất nhỏ [25]. Ngày nay, nhờ sự phát triển của công
nghệ hiển vi và cơng nghệ máy tính đã cải tiến những hệ thống hiển vi thế hệ trước.
Ferreira và cộng sự (2017) đề nghị sử dụng kính hiển vi quang trắc để phân tích những
tính chất bề mặt của trâm nội nha vì phương pháp này cho phép phân tích bề mặt rộng
hơn so với hiển vi lực nguyên tử, đồng thời cho phép đo lường lặp lại so với hiển vi
điện tử quét và hiển vi lực nguyên tử [25]. Ứng dụng công nghệ này trong việc đánh
giá bề mặt trâm nội nha NiTi, Uslu và cộng sự (2017) đã so sánh bề mặt trâm HyFlex
CM và HyFlex EDM trước và sau sửa soạn ống tủy cong từ 50º-70º [60]. Tuy nhiên,
nhược điểm của phương pháp này là có thể gặp sự cố khi đo trên những đối tượng có
trũng rãnh bề mặt có độ dốc lớn, khơng liên tục và bị giới hạn bởi hiện tượng quang
sai gây ra bởi sự khơng hồn hảo của ánh sáng sử dụng [46]. Hiển vi điện tử quét là
một trang bị phổ biến ở các phòng nghiên cứu với nhiều ưu điểm nổi bật như tiện
dụng, độ phân giải cao do sử dụng các electron để khảo sát bề mặt mẫu. Từ những
hình ảnh chụp qua hiển vi điện tử quét kết hợp với sự hỗ trợ của phần mềm có thể thu
được các thơng số độ nhám bề mặt và hình ảnh ba chiều có độ phân giải cao.
Nhờ sự phát triển của khoa học kỹ thuật, những hợp kim mới và công nghệ
sản xuất mới đã ra đời nhằm cải thiện các đặc tính cơ học của trâm NiTi, từ đó gia
tăng tính an toàn và hiệu quả của những dụng cụ này [64]. Hệ thống trâm quay NiTi
sửa soạn ống tủy được xử lý nhiệt WaveOne Gold (Dentsply Maillefer, Ballaigues,
Switzerland) và Reciproc Blue (VDW, Munich, Germany) đã được đưa ra thị trường
với các tính chất được cải thiện.
Tại Việt Nam, các hệ thống trâm quay NiTi nêu trên đã xuất hiện trên thị

trường và bắt đầu được sử dụng phổ biến trong lâm sàng, nhưng số lượng nghiên cứu
về chúng vẫn cịn hạn chế. Đặc biệt, chưa có nghiên cứu nào sử dụng hiển vi điện tử
quét kết hợp với phần mềm đo độ nhám để đánh giá sự thay đổi hình thái bề mặt của
các hệ thống trâm WaveOne Gold, Reciproc Blue sau sửa soạn ống tủy. Do đó, để

.


.

3

hiểu rõ hơn về vấn đề vừa nêu và cung cấp thêm những bằng chứng giúp các bác sĩ
Răng Hàm Mặt có thêm thơng tin về sự ảnh hưởng của việc sửa soạn ống tủy lên cấu
trúc bề mặt dụng cụ, chúng tôi thực hiện nghiên cứu “Sự thay đổi hình thái bề mặt
của dụng cụ WaveOne Gold Primary và Reciproc Blue R25 sau sửa soạn ống
tủy” với các mục tiêu cụ thể sau:
1. Tính các thơng số độ nhám bề mặt của hai nhóm dụng cụ WaveOne Gold
Primary và Reciproc Blue R25 tại thời điểm trước khi sửa soạn ống tủy
nhựa.
2. Tính các thơng số độ nhám bề mặt của hai nhóm dụng cụ WaveOne Gold
Primary và Reciproc Blue R25 tại thời điểm sau khi sửa soạn ống tủy nhựa.
3. So sánh sự thay đổi các thông số độ nhám bề mặt Ra, Rq, Rz của nhóm
dụng cụ WaveOne Gold Primary trước và sau khi sửa soạn ống tủy nhựa.
4. So sánh sự thay đổi các thông số độ nhám bề mặt Ra, Rq, Rz của nhóm
dụng cụ Reciproc Blue R25 trước và sau khi sửa soạn ống tủy nhựa.

.



.

4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
Phương pháp chủ yếu được sử dụng để chế tác các hệ thống trâm NiTi là
phương pháp mài gia công [60], [74]. Những vùng khiếm khuyết như hố, rãnh, kẽ
kim loại có thể xuất hiện trong q trình gia cơng sản phẩm [5]. Chính những vùng
khiếm khuyết này là nơi bắt đầu đường nứt và dễ dẫn đến gãy dụng cụ do xoắn trong
quá trình điều trị [44]. Độ nhám bề mặt hay độ sâu của các rãnh, hố trên bề mặt tác
dụng của dụng cụ ảnh hưởng đến tuổi thọ của trâm quay NiTi. Tác giả Lopes và cộng
sự đã sử dụng máy đo trắc học giao thoa không tiếp xúc đánh giá độ nhám bề mặt
trên trâm nội nha NiTi BR4C (FKG, La Chaux-de-Fonds, Switzerland) chưa đánh
bóng và đã đánh bóng bằng điện. Tác giả đã kết luận những bề mặt dụng cụ ít nhám
hơn có độ kháng mỏi chu kỳ cao hơn [47]. Độ nhám bề mặt của các dụng cụ trâm
quay NiTi có khuynh hướng tăng sau sửa soạn ống tủy. Độ nhám bề mặt dụng cụ tăng
dẫn đến nguy cơ gãy dụng cụ và giảm hiệu quả cắt của dụng cụ [50]. Chính vì tầm
quan trọng của độ nhám bề mặt một số tác giả gần đây đã tiến hành đo độ nhám bề
mặt trâm quay nội nha NiTi qua thông số độ nhám Ra bằng máy đo trắc học giao thoa
không tiếp xúc như De Deus (2017), Silva (2019) để đánh giá cấu trúc bề mặt trâm
quay NiTi [19], [65]. Do đó việc am hiểu những kiến thức về độ nhám bề mặt của
các loại trâm quay NiTi sử dụng trên lâm sàng là cần thiết.
Có nhiều thơng số độ nhám bề mặt được sử dụng và mỗi thông số độ nhám
được tính bằng một cơng thức để mơ tả bề mặt. Theo tiêu chuẩn ISO 4287 [39] và
Tiêu chuẩn Việt Nam 5120: 2007 [3] để tính toán độ nhám của bề mặt vật liệu một
vài thông số được áp dụng để đánh giá, bao gồm:
-

Ra là giá trị trung bình cộng của các giá trị tung độ tuyệt đối Z(x) trong phạm


vi chiều dài chuẩn.
1

𝑙

Ra = ∫0 |𝑍(𝑥)𝑑𝑥
𝑙
-

Rq là giá trị quân phương của các giá trị tung độ Z(x) trong phạm vi chiều dài

chuẩn.

.


.

5

1

𝑙

Rq = √ ∫0 𝑍 2 (𝑥)𝑑𝑥
𝑙
-

Rz là tổng của chiều cao lớn nhất của đỉnh profin Zp và chiều sâu lớn nhất của


đáy profin Zv trong phạm vi chiều dài chuẩn.
Rz = Zp + Zv
1.1 Phương pháp khảo sát bề mặt mẫu
Có nhiều phương pháp để khảo sát độ nhám mẫu, những thiết bị sử dụng để
khảo sát có thể ở dạng trực tiếp như các kính hiển vi quang học hoặc gián tiếp như
hiển vi điện tử quét, hiển vi điện tử truyền qua hay hiển vi lực nguyên tử [2]. Trong
hiển vi điện tử, súng điện tử có vai trị tạo ra chùm điện tử có kích thước hẹp, mật độ
dòng lớn và ổn định. Tùy theo cơ chế phát xạ mà có thể chia ra hai loại nguồn phát
xạ: phát xạ nhiệt và phát xạ trường, sự khác nhau giữa hai kiểu nguồn phát xạ này là
sự khác biệt chủ yếu giữa hiển vi điện tử quét và hiển vi điện tử quét phát xạ trường.
 Sơ đồ khối phương pháp tính toán độ nhám bề mặt từ ảnh hiển vi điện tử quét
phát xạ trường
Quy trình thao tác trong phương pháp tính toán độ nhám bề mặt từ ảnh hiển vi
điện tử quét phát xạ trường được trình bày trong hình 1.1. Trong đó, dữ liệu đầu vào
là ảnh hiển vi điện tử quét phát xạ trường của mẫu cần phân tích được nhập vào phần
mềm imageJ (NIH, USA) phiên bản 1.52. Phần mềm imageJ là một chương trình xử
lý hình ảnh dựa trên nền tảng Java được phát triển tại Viện sức khỏe quốc gia Hoa
Kỳ và Phịng thí nghiệm về thiết bị quang học và thiết bị tính tốn. Phần mềm imageJ
có thể xử lý hầu hết các định dạng ảnh và phân tích hình ảnh như lọc ảnh, biến đổi
hình học và đo lường khơng gian. Vì có cấu trúc mở nên imageJ có thể mở rộng chức
năng thơng qua các trình ghép thêm tùy thuộc vào yêu cầu của người sử dụng [14].
Dữ liệu đầu ra bao gồm: hiển thị ảnh ba chiều bề mặt và ba thông số độ nhám bề mặt
Ra, Rq, Rz. Phương pháp sử dụng phần mềm imageJ để xử lý hình ảnh hiển vi điện
tử quét phát xạ trường và đo thông số độ nhám bề mặt được đề cập bởi tác giả Chinga
và cộng sự [13].

.


.


6

Dữ liệu đầu vào

Định nghĩa thang
đo

Trừ nền

Chuyển đổi sang
32 bit

Chọn vùng tính
tốn

Biên dạng mặt cắt
ngang của một
đường chỉ định

đồ thị

Biên dạng toàn bộ
vùng lựa chọn

đồ thị 3D

Tính toán thơng số
độ nhám


-bộ lọc cân bằng
-phân tích bề mặt
cục bộ
-chiều dài lấy mẫu

Hình 1.1: Sơ đồ khối quy trình tính toán độ nhám bề mặt từ ảnh hiển vi điện tử quét
phát xạ trường

Mô tả các bước:

.


.

7

-

Dữ liệu đầu vào là ảnh hiển vi điện tử quét phát xạ trường của mẫu cần phân
tích

-

Định nghĩa thang đo theo kích thước thật của mẫu, chuyển đổi thang đo pixel
trên ảnh thành thang đo micromet (µm)

-

Trừ nền nhằm tăng tốc và chuẩn hóa q trình tính tốn


-

Chuyển đổi ảnh sang định dạng 32 bit

-

Lựa chọn vùng trên ảnh hiển vi điện tử quét phát xạ trường để thực hiện tính
toán, thơng thường lựa chọn tồn diện tích ảnh đo được.

-

Biên dạng mặt cắt ngang của một đường chỉ định, cho kết quả dạng đồ thị

-

Biên dạng toàn bộ vùng lựa chọn, biểu diễn dạng đồ thị 3 chiều

-

Tính tốn các thơng số độ nhám bề mặt (Ra, Rq, Rz), quy trình trải qua các
bước:
+ Bộ lọc cân bằng
+ Phân tích bề mặt cục bộ
+ Chiều dài lấy mẫu phân tích cho phép phân tích bề mặt cục bộ

 Nguyên lý tính toán độ nhám bề mặt từ ảnh hiển vi điện tử quét phát xạ trường
Với dữ liệu đầu vào ảnh hiển vi điện tử quét phát xạ trường, sau các bước định
nghĩa thang đo, trừ nền và chuyển đổi định dạng 32 bit cho kết quả như ví dụ trình
bày trên hình 1.2.


.


.

8

Hình 1.2: Ảnh hiển vi điện tử quét phát xạ trường được trừ nền và chuyển đổi sang
định dạng 32 bit
Sau đó, trên phần mềm ảnh hiển vi điện tử quét phát xạ trường được phân đoạn
để chỉ ra trên ảnh các vùng có đặc tính giống nhau, hay nói cách khác là chỉ ra biên
của những vùng vật liệu khác nhau. Những vùng ảnh có tính chất tương tự nhau sẽ
được thể hiện bởi các điểm ảnh có cùng cường độ sáng, giúp cho việc phân tích trở
nên dễ dàng hơn. Phương pháp phổ biến được sử dụng là lập biểu đồ thang màu xám.
Các điểm ảnh trên đường thẳng sẽ được tính toán cường độ sáng, từ đó lập nên biểu
đồ thang xám như trong hình 1.3.

Hình 1.3: Ảnh hiển vi điện tử quét phát xạ trường và biểu đồ thang xám theo đường
chỉ định (màu vàng)
Cường độ sáng của các điểm ảnh sẽ được phân bố lại dựa theo biểu đồ thang
xám, đồ thị thu được sẽ được áp dụng bộ lọc cân bằng để tách nền và điều chỉnh độ
nghiêng của bề mặt, giúp cho phần ảnh bề mặt trở nên rõ ràng và ổn định hơn. Biên
dạng mặt cắt ngang theo một đường được biếu diễn dưới dạng đồ thị như trong hình
1.4.

.


.


9

Hình 1.4: Đồ thị điểm ảnh tái phân bố sau khi áp dụng bộ lọc cân bằng kết quả từ
hình 1.3
Theo tiêu chuẩn ISO 4287 [39], để tính toán độ nhám của bề mặt vật liệu một
vài thông số được áp dụng để đánh giá bao gồm Ra, Rq, Rz. Để xác định các thơng
số này, phương pháp tính toán thực hiện lựa chọn đại diện một mặt cắt ngang, tương
ứng là một đường cắt ngang trên ảnh hiển vi điện tử quét phát xạ trường như hình
1.3. Sau khi vẽ lại đường trên ảnh theo biểu đồ thang xám và thu được hình 1.4, một
đường hồi quy song song với mặt cắt sẽ được tính toán và đưa ra để so sánh.

Hình 1.5: Đường hồi quy với mặt cắt bề mặt [15]
Khoảng cách từ mỗi điểm trên đường bề mặt tới đường hồi quy sẽ được ghi
lại và tính tốn, từ đó tính ra các thơng số xác định độ nhám theo công thức: [15]
𝑅𝑎 =

1
∑|𝑦𝑖 − 𝑦𝑚 |
𝑁

1
𝑅𝑞 = √ ∑(𝑦𝑖 − 𝑦𝑚 )2
𝑁

.


.


0

𝑅𝑍 = 𝑅𝑝 + 𝑅𝑣
Với N là tổng số mẫu sử dụng để tính tốn khoảng cách, 𝑦𝑖 là khoảng cách từ
điểm thứ i đến đường hồi quy và 𝑦𝑚 là khoảng cách trung bình từ bề mặt đến đường
hồi quy. Biểu diễn bề mặt có thể được phẳng hóa bằng cách trừ đi một mặt phẳng hồi
quy khỏi bề mặt ảnh. Mặt phẳng hồi quy được tính theo cơng trình của Bhattacharyya
và Johnson [9] sử dụng cơng thức sau:
𝑧𝑖𝑗′ = 𝑧𝑖𝑗 − (𝛼 + 𝛽1 𝑥𝑖 + 𝛽2 𝑦𝑗 )
Với 𝑧𝑖𝑗′ 𝑣à 𝑧𝑖𝑗 là chiều cao của bề mặt trước và sau khi cân chỉnh bề mặt,
𝛼, 𝛽1 𝑣à 𝛽2 là giá trị ước tính bình phương nhỏ nhất và x, y là tọa độ trên mặt phẳng.
Độ nhám của bề mặt có thể được phân tích với cơng thức sau:
𝑁𝑥 𝑁𝑦

1
𝑅𝑎 =
∑ ∑|𝑧𝑖𝑗 |
𝑁𝑥 𝑁𝑦
𝑖=1 𝑗=1

𝑁𝑥 𝑁𝑦

1⁄
2

1
2
∑ ∑|𝑧𝑖𝑗
|)
𝑅𝑞 = (

𝑁𝑥 𝑁𝑦
𝑖=1 𝑗=1

𝑅𝑍 = 𝑅𝑝 + 𝑅𝑣

Thông số độ nhám của từng khu vực cục bộ sẽ được tính toán dựa theo độ dài
mẫu, ở đây đại diện cho kích thước của khu vực và độ nhám của bề mặt sẽ là trung
bình của độ nhám cục bộ. Một hình ba chiều có thể được xây dựng lại như hình 1.6:

.


.

1

Hình 1.6: Sơ đồ ba chiều của bề mặt dựng lại theo tính tốn
Hiện nay với sự tiến bộ khơng ngừng của khoa học kỹ thuật và các công nghệ
mới trong chế tác và xử lý bề mặt, các hãng sản xuất liên tục đưa ra thị trường các
dòng sản phẩm trâm nội nha NiTi mới với các tính chất cơ học được cải thiện liên
tục. Những công nghệ chế tác cơ nhiệt mới này giúp trâm quay nội nha NiTi cải thiện
tính kháng xoắn so với thiết kế thơng thường và từ lõi NiTi truyền thống [64], kết
hợp với các cơng nghệ tích hợp bề mặt mới (cấy thêm vào hoặc đánh bóng bằng điện)
giúp tăng hiệu quả cắt của trâm NiTi [32]. Trên thị trường hiện nay có các dòng sản
phẩm được giới thiệu với cách chế tác cơ nhiệt mới và ưu điểm cơ lý học:
 WaveOne Gold Glider (Dentsply Maillefer, Ballaigues, Switzerland): là trâm
quay tạo đường trượt với kỹ thuật quay qua lại, được sản xuất với công nghệ dây
xử lý cơ nhiệt vàng (Gold-Wire) với thiết diện cắt ngang là hình bình hành. Đường
kính đầu tận là 0,15mm và độ thuôn liên tục từ 2% đến 6% qua chiều dài của rãnh
cắt.


.


.

2

Hình 1.7: Trâm WaveOne Gold Glider
 R-Pilot (VDW, Munich, Germany): là trâm quay tạo đường trượt với kỹ thuật
quay qua lại, được sản xuất với công nghệ dây ghi nhớ hình dạng (M-Wire) với
thiết diện cắt ngang dạng chữ S. Đường kính đầu tận là 0,12mm và độ thn khơng
đổi là 4%.

Hình 1.8: Trâm R-Pilot
 WaveOne Gold Primary (Dentsply Maillefer, Ballaigues, Switzerland): là
trâm sửa soạn ống tủy với kỹ thuật quay qua lại, được sản xuất với công nghệ dây
xử lý cơ nhiệt vàng (Gold-Wire). Trâm có đường kính đầu tận 0,25mm và độ
thuôn thay đổi (thuôn 7% ở 3mm chóp và giảm dần độ thn khi đi về phía thân
trâm) với thiết diện cắt ngang hình bình hành.

Hình 1.9: Trâm WaveOne Gold Primary

.


.

3


 Reciproc Blue R25 (VDW, Munich, Germany): là trâm sửa soạn ống tủy với
kỹ thuật quay qua lại, được sản x́t với cơng nghệ dây ghi nhớ hình dạng (MWire). Trâm có đường kính đầu tận 0,25mm và độ thn thay đổi (thn 8% ở
3mm chóp và giảm dần độ thn khi đi về phía thân trâm) với thiết diện cắt ngang
hình chữ S.

Hình 1.10: Trâm Reciproc Blue R25
Trên lâm sàng, sự phức tạp của cấu trúc ống tủy ở các răng cối lớn dẫn đến
nguy cơ gãy dụng cụ trong quá trình sửa soạn đặc biệt là ở 1/3 chóp các chân gần
răng cối lớn hàm dưới [35], [38], [69]. Theo Pruett và cộng sự (1997) khi độ cong
ống tủy và bán kính của đường cong ống tủy lớn, tuổi thọ dụng cụ sẽ giảm do phải
chịu độ bền mỏi lớn [59]. Tuy nhiên, Martin và cộng sự đã báo cáo rằng bán kính của
đường cong khơng phải là yếu tố ảnh hưởng đến việc gãy dụng cụ [48]. Tương tự
Kosti và cộng sự khi nghiên cứu trên hệ thống trâm ProFile có đường kính đầu tận
0,25mm, độ thn 6% dùng với kỹ thuật bước tới, sửa soạn trên 300 ống tủy gần của
răng cối lớn hàm dưới với góc và độ cong lần lượt là 0±10º, bán kính 0mm; 30±10º,
bán kính 2±1mm; 60±10º, bán kính 2±1mm đã kết luận rằng sự cong bất ngờ của ống
tủy chân răng không ảnh hưởng lên tỉ lệ gãy trâm quay Ni-Ti ProFile [45]. Vì vậy
những kiến thức về các yếu tố ảnh hưởng lên nguy cơ gãy trâm của các hệ thống trâm
NiTi hiện tại cần được bổ sung.
Để cải thiện độ bền uốn và tính kháng xoắn của dụng cụ nội nha NiTi, các nhà
sản xuất tiến hành ứng dụng các công nghệ chế tác mới để cho ra đời các thế hệ trâm
giúp giảm tỉ lệ gãy trâm trong ống tủy. Keskin và cộng sự đã so sánh độ kháng mỏi
chu kỳ của các hệ thống trâm Reciproc Blue, Reciproc và WaveOne Gold trên ống

.


.

4


tủy với góc cong 60º và bán kính đường cong là 5mm. Các hệ thống trâm được nghiên
cứu trên thiết bị kiểm tra kháng mỏi chu kỳ. Kết quả cho thấy tính kháng mỏi chu kỳ
của Reciproc Blue cao hơn có ý nghĩa so với WaveOne Gold và Reciproc [40].
Đồng thời, nhờ những ưu điểm về độ bền uốn và tính kháng xoắn của lõi NiTi
so với trâm thép khơng gỉ, các nhà sản xuất đưa ra các hệ thống trâm sửa soạn tạo
đường trượt NiTi để giúp cho việc sửa soạn ống tủy trở nên đơn giản, giảm thiểu thời
gian sửa soạn và an toàn hơn [16], [73]. Berutti và cộng sự đã đánh giá sự bảo tồn
hình dạng giải phẫu của răng khi sửa soạn ống tủy bằng trâm WaveOne Primary có
và khơng có sử dụng trâm tạo đường trượt PathFile. Kết quả cho thấy việc sử dụng
trâm tạo đường trượt trước khi sửa soạn bằng trâm WaveOne Primary giúp bảo tồn
hình dạng giải phẫu ống tủy có ý nghĩa so với việc không sử dụng [8]. Các nghiên
cứu trước đây chủ yếu so sánh đặc tính cơ học giữa các nhóm dụng cụ bằng thép
khơng gỉ và trâm NiTi. Kim và cộng sự (2017) sử dụng máy đo laser trắc học để đánh
giá sự thay đổi bề mặt của trâm quay tạo đường trượt NiTi PathFile và trâm thép
không gỉ trước và sau sửa soạn ống tủy gần ngoài số 2 ở răng cối lớn thứ nhất hàm
trên với độ cong từ ít đến trung bình. Kết quả cho thấy khiếm khuyết xuất hiện trên
bề mặt trâm thép khơng gỉ cao hơn có ý nghĩa so với nhóm trâm PathFile [42].
Elnaghy và cộng sự (2014) đã tiến hành so sánh các đặc tính cơ học của trâm tạo
đường trượt ProGlider và PathFile (Dentsply Maillefer, Ballaigues, Switzerland). Kết
quả cho thấy trâm ProGlider được chế tạo từ lõi NiTi M-wire có những đặc tính cơ
học tốt hơn so với trâm PathFile được chế tạo từ lõi NiTi truyền thống [21]. Tương
tự Capar và cộng sự (2015) tiến hành so sánh độ kháng mỏi của 5 hệ thống trâm quay
tạo đường trượt cấu tạo từ lõi NiTi truyền thống, lõi NiTi M-wire và CM-wire. Kết
quả cho thấy trâm quay nội nha HyFlex GPF có độ kháng mỏi cao nhất so với
ProGlider, PathFile, G-File, Scout Race và bán kính đường cong chân răng có ảnh
hưởng lên độ kháng mỏi [10].
Các hệ thống vật liệu mới giúp dụng cụ đạt được các đặc tính mong muốn cho
các hoạt động điều trị trên lâm sàng. Từ đó, bác sĩ có thêm các lựa chọn để việc điều
trị bệnh nhân trở nên nhanh chóng, an toàn và giảm thiểu nguy cơ xảy ra biến cố [64].


.