金属桩的弹性模量(150-200 GPa)高于牙本质，在受作用力时不会与牙体组织一起发生弯曲，将桩与根管壁间的面接触转为点接触，在根部牙体组织产生应力峰值，在较低载荷下可导致根折发生且多为不可修复性折裂
[9-10]；纤维桩的弹性模量(约为21 GPa)与天然牙本质(18 GPa)接近，当纤维桩受外力时能够与根管壁保持广泛面接触，与牙本质形成一同质的整体，使应力沿根管壁均匀传导，减少根折的发生
[9，11]，抗折载荷等于甚至高于金属桩
[12-14]。
Asmussen等[15]和余勇等[16]研究表明低弹性模量纤维桩修复患牙后，应力分布与天然牙相似，仅在牙颈部外表面呈现应力集中，其他部位应力分布较均匀，有利于将牙合力传递给牙周组织，提高抗折性能。随着桩弹性模量的增大，牙体内部应力峰值降低，有助于提高抗折性能，但桩尖区应力明显增大，会产生可修复的颈部折裂，高弹性模量的桩常导致不可修复的根折。
Hu等[17]分别以传统铸造金属桩核、单纯复合树脂桩核、预成碳纤维桩联合复合树脂桩核修复上颌中切牙，发现预成碳纤维桩联合复合树脂桩的疲劳强度最强；传统铸造金属桩核承受负荷加载次数较其他组差，差异有显著性义；预成碳纤维桩联合复合树脂桩和传统铸造金属桩核修复失败后出现自颈缘至根尖1/3垂直性折断，临床难以再修复利用；单纯复合树脂桩核由桩核折裂导致的修复失败，临床上此类根管可再次利用修复。这一结果被认为与碳纤维桩具有同牙本质近似的弹性系数和较强的挠曲强度有关；与高弹性系数的传统铸造金属桩核相比，预成碳纤维桩联合复合树脂桩在承受相同载荷时产生的应力得以有效在根管桩与牙体组织之间分散传导，减少应力集中。
Akkayan等[18]的抗折实验结果显示石英纤维桩具有最高抗折性，玻璃纤维桩和氧化锆桩无区别，而钛合金桩最小，并揭示了低弹性模量桩在保护患牙、避免根折方面的优势。Martínez-Insua等[19]研究表明，使用铸造金属桩修复后牙齿在受到外力作用时先出现牙齿折裂，比例甚至高达测试标本的91%，而使用碳纤维桩加树脂核修复后牙齿在外力作用时先在桩-核界面发生折裂，少见牙根折裂。吴红霞等[20]体外抗折裂强度实验发现，当修复体受到一定程度的外力时，不同桩核修复均出现了不同部位的折裂，其中纤维桩核系统折裂大多发生在纤维桩核本身或根颈部1/3处，这样即使修复失败，由于纤维桩易于去除，再次修复的可能性也很大；而钴铬铬合金桩核的折裂多出现在牙根的中、尖1/3处，甚至出现牙根纵折，失去了修复的可能性。Sidoli等[21]的体外实验发现相较于铸造金属桩和成品不锈钢桩，纤维桩的折裂方式更利于牙根的保存。
Yoldas等[22]通过模型应力分析实验发现桩核材料的机械性能会直接影响在根颈1/3部位产生的应力，而传统铸造桩核修复产生的应力超过纤维桩核的2倍。高建勇等[6]研究表明，在铸造桩修复漏斗状根管残根时，随漏斗深度增加，根牙本质Von Mises应力及最大主应力峰值增加幅度明显大于碳纤维桩组，高应力集中区远大于同等深度碳纤维桩组，且分布不均匀，在根尖区及漏斗底唇舌侧出现应力集中。因此，在修复漏斗状根管的残根时，建议使用碳纤维桩系统修复。纤维桩拥有比金属桩更好的抗疲劳能力。Wiskott等[23]对不同种类金属桩、纤维桩、瓷桩进行了抗疲劳性研究，发现两种纤维桩的抗疲劳能力最强，比金属桩和瓷桩高出1倍。Mannocci等[24]对石英纤维桩、碳纤维桩及氧化锆桩在轴向45°、250 N、2次/s条件下进行循环负载实验，发现石英纤维桩和碳纤维桩抗疲劳性相似，而且都优于氧化锆桩。
玻璃纤维桩和树脂核不会产生腐蚀，生物相容性好，无细胞毒性和致过敏性。与镍铬合金相比，玻璃纤维可以消除电腐蚀，不产生镍或被等金属离子释放造成的毒性或过敏反应[25]。Torbjörner等[26]对玻璃纤维桩的细胞毒性反应进行了若干测试，都取得了令人满意的结果。因此纤维桩已成为修复根管治疗后残根残冠尤其是薄弱根管的第一选择。
漏斗状根管如果使用最大型号的纤维桩，插入桩道后根管上端仍然余留较大的桩壁间隙，形成纤维桩与桩道不吻合、适合性较差的现象。适合性较好的桩能显著提高修复牙的抗折能力。如果桩和根管之间的适合性较差时，就会在桩和根之间产生杠杆效应，最终会导致牙根更易发生折断[27]。Hagge等[28]的研究表明，用树脂类粘接剂粘接纤维桩，粘接层的厚度为200 μm时其固位力最佳。过大的桩-壁间隙可导致根管内纤维桩比例减少，树脂水门汀增厚，有可能产生气泡，导致黏结剂强度下降，桩易于松脱。树脂水门汀机械强度较小，在桩核冠长期行使咀嚼功能时可导致桩壁-黏结剂-纤维桩界面间形成应力集中。黄靖等[29]研究发现当纤维桩使用过大的空间时，黏结材料的厚度会增加，牙根各部分的抗折强度显著减弱。同时在纤维桩修复时，黏结剂和核树脂均会发生聚合收缩，导致桩-水门汀和水门汀-牙本质界面间形成缝隙，产生微渗漏，使纤维桩脱落或折断，影响纤维桩的使用寿命[30]。但这种聚合收缩在相对薄的水门汀层中是微乎其微的。Santos等[31]指出对于上颌前磨牙而言，不论何种弹性模量的桩，只要是桩和根之间的粘接效果不佳，就会有更高垂直根折发生的可能。
本项研究结果表明，单根纤维桩组在观察期间共有4例桩核脱落、4例桩核折断，成功率仅为64%，与另两组差异有显著性意义，说明使用单根纤维桩直接修复漏斗状残根临床应用效果不佳。
目前针对漏斗状残根的保留，一种方法是利用修复材料对根管进行重塑，达到保留根管的目的。国内外学者做了大量实验室研究和临床病例观察，认为薄弱根管重塑对于薄弱根管的保存治疗有很大意义[3，32-33]。为使应力合理分布，应使用弹性模量与牙本质接近的材料进行根管重塑。临床曾使用的重塑材料有银汞合金(弹性模量62 GPa)、玻璃离子(弹性模量5.0 GPa)、光固化或双重固化复合树脂(弹性模量16.0 GPa)。牙本质的弹性模量18.3-18.6 GPa，因此可以看出复合树脂和牙本质的弹性模量最为接近。侯睿等[34]研究发现光固化复合树脂重塑薄弱根管后的抗折能力明显提高，并且高于银汞合金重塑的根管，而与正常根管之间无差异；银汞合金重塑根管组修复前后抗折载荷无变化，说明用弹性模量与牙本质相近的树脂重塑薄弱根管能显著提高其抗折能力。另外，有研究显示对于薄弱根管先用树脂修复根管壁至正常厚度，再用桩核冠修复，其牙根抗折能力明显高于用玻璃离子修复根管壁，说明树脂修复薄弱根管较玻璃离子及银汞合金等材料效果好[35]。
在薄弱根管修复中，查玮等[36]比较了纤维桩和铸造金属桩修复喇叭状残根经复合树脂重塑后的抗折性能，发现纤维桩组折裂强度低于铸造金属桩核，但铸造桩核组8个中 6个为破坏性修复，纤维桩组均为可修复性折裂。认为喇叭状残根经根管重塑后，选择纤维桩联合复合树脂核修复更有利于保护薄弱残根。Coelho等[37]用有限元分析实验显示玻璃纤维桩和碳纤维桩与其他金属铸造桩、全瓷桩相比根管内应力分布更均匀。Zogheib等[38]采用树脂重塑后玻璃纤维桩修复不同薄弱程度的根管，发现剩余根管壁越薄重塑树脂越厚，其牙颈部薄弱区越容易发生折裂，薄弱根管用树脂重塑后虽然仍然达不到正常根管强度，但在临床重塑仍是可行的方法之一。利用复合树脂将漏斗状根管恢复至正常形态，薄弱的根管壁得以加厚，近似于增加了剩余牙体量，使之形成物理性能相近似的整体单位，从而增强薄弱根管的抗力和桩核的固位力，减少了颈部应力集中，提高此类残根修复成功率[3，22，39-40]。
另一种修复漏斗状根管的方法是采用纤维桩主桩辅桩联合使用，主桩的直径范围一般为0.8-2.0 mm，辅桩直径约为0.5 mm，辅桩的应用可使纤维桩与根管壁间隙尽可能达到最小，从而减少树脂水门汀用量和厚度，提高纤维桩与根管的适合性，减少水门汀和核树脂的用量，最低大限度减少聚合收缩，避免形成缝隙和微渗漏，降低树脂水门汀的聚合收缩，降低纤维桩脱落的风险[41]。Moosavi等[41]和Silva等[42]研究都表明使用纤维桩修复漏斗形根管时，采用主桩和辅桩联合应用的方法可降低牙根折裂的风险。Porciani等[43]研究表明，当多个辅桩联合使用时，桩核的抗折性高于相同直径的单支纤维桩，同时多个辅桩联合应用使牙齿具有良好的抗折性。在使用辅桩后，辅桩会在冠部树脂核内形成散在的网状框架，显著增强树脂核的固位。
本研究的复合树脂重塑根管组在观察期间有2例桩核松脱、1例桩核折断，成功率为90%；纤维桩主桩辅桩联合组仅有2例桩核松脱，成功率为93%，两组差异无显著性意义。光固化型复合树脂是国内外学者大多采用薄弱根管的重塑材料，其固化程度受光照强度、距离、时间等居多因素的影响。Felix等[44]实验表明当投照距离为3 mm时，光固化灯照射到树脂表面的能量下降不超过35%，6 mm时大多数灯下降超过50%，10 mm时大部分衰减超过80%。对于需要根管重塑的薄弱根管，其重塑部分深度通常大于 6 mm，这将导致光固化灯光到达树脂表面的能量大幅下降，影响树脂的固化程度。有实验表明增加光照时间可以弥补距光源较远处减弱的光强，促使树脂聚合[45-46]。但延长光照时间是非正比例地增加固化深度，并且有极值，超过120 s后，固化程度不再提高，这显然增加了临床操作时间。另外薄弱根管重塑后还需重新根管预备、黏结纤维桩、树脂堆核。作者认为这种方法临床操作复杂，技术敏感性高，效率较低，不推荐这种方法。利用纤维桩主桩辅桩联合修复薄弱根管临床操作简单，无需特殊工具，只需在主桩周围插满辅桩，然后用桩核树脂水门汀黏结、堆核即可，口内操作时间短，提高了患者舒适度，效果可靠，是作者推荐使用的一种修复漏斗状根管方法。本项研究同时表明只要适应证选择正确无论使用纤维桩的哪种修复方法均无根折发生，修复失败后均有再修复的可能。
牙本质肩领是指牙体预备后终止线与核体底部之间的牙体结构，获得牙本质肩领一直被认为是桩核冠修复成功的可靠保证。随着牙本质肩领高度的增加，修复后的整体强度也有所增加，为达到最大箍效应，牙本质肩领的高度至少要在1.5-2.0 mm之间。Varvara等[47]和Uy等[48]研究证明，牙本质肩领的存在不仅显著提高了修复整体的强度，且随肩领高度的增加修复体抗折强度亦有所增加，这与保留了更多牙体组织有关。但有研究发现这还受所用桩核系统的影响[49-50]，对于纤维桩树脂核修复系统来说，1-3 mm内牙本质肩领高度变化所带来的影响较小，因为纤维桩与牙本质弹性模量非常接近，应力沿桩核传导后可以达到更广泛的面，在牙根的分布十分均匀，肩领高度的变化不再明显影响强度的变化。临床上常有患牙缺损过于严重，无法预备出完整均一的肩领，是否需要完整的牙本质肩领目前看法不统一[51]。此外，箍结构能封闭粘接剂，保证冠修复体固位的完整性[52]。如果箍结构缺失或者太小，桩在受力时更易弯曲，但同时核的应变移位却很微小，这会破坏冠修复体的边缘封闭性，从而导致冠修复体折裂、微渗漏和继发龋[53]。因此利用纤维桩修复漏斗状根管临床操作中应尽可能多的保留牙体组织，在牙颈部形成“箍”效应，以提高修复成功率。
纤维桩黏结前桩道内壁残留物应该彻底清除，以免影响黏结；推荐使用全酸蚀和双固化桩核水门汀黏结纤维桩，前者可以获得最大的黏结强度，后者可以黏结和堆核同步进行，简化了临床操作；根管黏结剂的涂布应使用专用根管毛刷，因其能深入到桩道深部，多余黏结剂应使用修剪后的大锥度纸尖自然吸附，防止其固化后厚度过厚导致桩无法就位。
纤维桩主桩辅桩联合修复前牙漏斗状根管可有效减少黏结树脂的体积，减少因树脂固化收缩造成的微裂隙，提高黏结成功率，同时还可以增强整个桩核系统的强度，操作非常简单，具有较高的修复成功率，是作者推荐的修复漏斗状根管患牙方式，但其长期临床疗效有待进一步观察。
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