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図1は、機械的拡大前・中・後を示します。術中写真で白い矢印が指しているものをファイルと言います。術前よりも術後の根管の方が太くなっています。拡大操作は、細いファイルから徐々に太いファイルを根管の中に入れて、感染しているところを掻き出していくイメージです。

『ファイル』は、２種類あります。
ひとつは、ニッケルチタンファイル(図２)、もう一つはステンレススチールファイル(図３)です。ニッケルチタンファイル(図２)は、いわゆる形状記憶合金で、どんなに曲げても、曲がったままにはほぼなりません。一方、ステンレススチールファイル(図３)は、曲げた分だけ曲がる性質です。

では、機械的拡大のみで細菌をどのくらい減らすことができるのでしょうか？
1998年に、Daltonら⁽¹⁾は、根の先に膿を持つ(根尖性歯周炎)48歯の根管治療を行う際、ニッケルチタンファイル(青い線)とステンレススチールファイル(緑の線)で機械的拡大をしたとき、どちらが根管から細菌を多く除去できるか、検証しました(図4)。X軸は、機械的拡大前・中・後を、Y軸が細菌数を対数で表しています。
オレンジのラインは対照で、細菌には感染していない根管内を拡大した場合です。
結果は、ファイル間で、細菌の減少量に関しては、ほぼ差がないと言えます。
しかし太いファイルで、徐々に拡大を行なっても、グラフの傾きが緩やかになっているのは事実です。
機械的拡大単独で、細菌を理想的に減らすことはなかなか難しいようです。

ではなぜ、機械的拡大単独だと、細菌を理想的に減らすことが難しいのでしょうか？その理由は、根管の解剖形態が複雑で、いくら太いファイルで根管を拡大しても、すべての根管とファイルが接触するとは限らないからです。
図5は、あるニッケルチタンファイルを使って、上顎大臼歯の根管を機械的拡大前後で、根管とファイルがどのくらい接触したかをμCTで評価したものです⁽²⁾。
左端は根管を拡大する前のオリジナル形態で、中央が拡大後の根管形態、そして、右端は中央と同じ状況で、ファイルと根管が接触しているかどうかを色分けしています。赤色はファイルと根管が接触しているところで、緑色がオリジナルの根管形態、すなわちファイルが触れていないところです。
Petersら⁽³⁾は、ファイルに接触していない部分は35%かそれ以上であった、と報告しています。