不同樁核材料對(duì)下頜第一磨牙殘根及樁核冠的生物力學(xué)影響

潘彩霞　鄭忠魁

摘要：目的 了解不同樁核材料對(duì)下頜第一磨牙殘根及樁核冠的生物力學(xué)影響，為患者提供最合適的治療方案。方法 采用 CT 掃描獲取影像數(shù)據(jù)，再通過軟件處理，建立了下頜第一磨牙殘根樁核冠修復(fù)體的三維有限元模型，將實(shí)驗(yàn)對(duì)象分為三組：第1組為金合金樁核材料，第2組為鈦合金樁核材料，第3組為氧化鋯全瓷樁核材料。研究三組材料在彈性模量、剩余牙本質(zhì)上各項(xiàng)應(yīng)力峰值、樁核應(yīng)力峰值的變化。結(jié)果 隨著材料彈性模量的增加，樁核上應(yīng)力、最大主應(yīng)力、剪切應(yīng)力的應(yīng)力峰值呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢(shì)。金合金、鈦合金、氧化鋯全瓷樁核材料修復(fù)后，彈性模量逐漸增加，剩余牙本質(zhì)上應(yīng)力、最大主應(yīng)力、剪切應(yīng)力的應(yīng)力峰值呈現(xiàn)輕微降低的趨勢(shì)。結(jié)論 隨著樁核材料彈性模量的增加，剩余牙本質(zhì)上各項(xiàng)應(yīng)力峰值輕微降低，而樁核上各項(xiàng)應(yīng)力峰值逐漸增大。

關(guān)鍵詞：不同樁核材料；磨牙殘根；樁核冠；生物力學(xué)

隨著根管治療的技術(shù)日益完善和口腔材料的不斷發(fā)展，各種大范圍牙體缺損的患牙，包括殘冠和殘根，基本可以通過樁核冠修復(fù)的方法得以保存。因此，作為口腔修復(fù)工作者在接觸大范圍牙體缺損的患牙時(shí)，在選擇樁核冠修復(fù)，應(yīng)該考慮如何增強(qiáng)患牙的抗折性能?，F(xiàn)在樁核材料有金屬類、全瓷材料和纖維樹脂材料。其中彈性模量是衡量樁核材料最重要的生物力學(xué)性能之一[1]，彈性模量大小會(huì)對(duì)牙本質(zhì)上的應(yīng)力分布及大小產(chǎn)生影響。通過了解材料選擇對(duì)磨牙樁核冠修復(fù)體的應(yīng)力大小及分布的影響。為臨床實(shí)踐選擇合理的樁核修復(fù)設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。

1資料與方法

1.1建立有限元模型 建立磨牙殘根樁核冠修復(fù)體三維有限元模型[2]。全冠為玻璃陶瓷，全冠和樁核與牙本質(zhì)間的粘結(jié)劑為磷酸鋅粘結(jié)劑，模型各部件的參數(shù)條件均同一實(shí)驗(yàn)，所有操作均有本人完成，保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。

1.2樁核材料 進(jìn)行不同的屬性設(shè)置，根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)需要，將實(shí)驗(yàn)對(duì)象分為三組：第1組為金合金樁核材料，第2組為鈦合金樁核材料，第3組為氧化鋯全瓷樁核材料。

2結(jié)果

隨著材料彈性模量的增加，樁核上應(yīng)力、最大主應(yīng)力、剪切應(yīng)力的應(yīng)力峰值呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢(shì)，見表1。金合金、鈦合金、氧化鋯全瓷樁核材料修復(fù)后，彈性模量逐漸增加，剩余牙本質(zhì)上應(yīng)力、最大主應(yīng)力、剪切應(yīng)力的應(yīng)力峰值呈現(xiàn)輕微降低的趨勢(shì)，見表2。

3討論

對(duì)殘冠、殘根進(jìn)行修復(fù)選擇樁核材料時(shí)，考慮生物相容性和生物力學(xué)性能是首要因素，而彈性模量是衡量樁核材料最重要的生物力學(xué)性能之一。在臨床中樁核材料有金屬材料、全瓷材料和纖維樹脂材料。本課題采用CT掃描獲取影像數(shù)據(jù)，再通過軟件處理，建立了下頜第一磨牙殘根樁核冠修復(fù)體的三維有限元模型。在此模型上，對(duì)不同樁核材料修復(fù)下的下頜第一磨牙殘根樁核冠修復(fù)體進(jìn)行了受力分析包括應(yīng)力、最大主應(yīng)力、剪切應(yīng)力峰值進(jìn)行了探討。

本實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，不同樁核材料對(duì)下頜第一磨牙剩余牙本質(zhì)應(yīng)力大小和分布有著不同的影響，隨著樁核材料彈性模量的增加，剩余牙本質(zhì)上的應(yīng)力峰值呈現(xiàn)輕微降低的趨勢(shì)。有的學(xué)者人為，高彈性模量的樁會(huì)承擔(dān)較多的應(yīng)力，減少向剩余牙體組織的應(yīng)力轉(zhuǎn)移，對(duì)剩余牙體組織有保護(hù)作用，而低彈性模量的樁將應(yīng)力更多地轉(zhuǎn)移給剩余的牙體組織，從而降低自身應(yīng)力，這對(duì)樁有利，而增加了患牙的應(yīng)力[3]。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的剩余牙本質(zhì)上的應(yīng)力變化趨勢(shì)和上述研究結(jié)論一致。但是，從剩余牙本質(zhì)上的應(yīng)力峰值減小的絕對(duì)值來看，彈性模量由94 Gpa增加到198 Gpa，牙本質(zhì)上的應(yīng)力峰值降低的效果并不明顯。因此，可以看出，磨牙殘冠、殘根在采用樁核冠材料修復(fù)時(shí)，樁核材料的彈性模量與剩余牙本質(zhì)上的應(yīng)力大小和分布與變化關(guān)系并不大。

本實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，隨著樁核材料彈性模量的增加，樁核上的應(yīng)力峰值呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢(shì)，雖然不同樁核材料會(huì)對(duì)下頜第一磨牙樁核應(yīng)力大小和分布產(chǎn)生影響，但對(duì)樁核的抗折性影響不大，發(fā)生樁核折斷的可能性很小。

綜上所述，雖然樁核材料對(duì)剩余牙本質(zhì)應(yīng)力及樁核的應(yīng)力產(chǎn)生一定的影響，但是本實(shí)驗(yàn)只是對(duì)下頜第一磨牙殘冠、殘根樁核冠修復(fù)體的三維有限元模型進(jìn)行的靜態(tài)受力分 析[4]，而患者口腔中的磨牙殘冠、殘根樁核冠修復(fù)體的受力是循環(huán)反復(fù)、動(dòng)態(tài)變化的。次外，所做的實(shí)驗(yàn)均是在假設(shè)剩余牙本質(zhì)、樁核在受力后未發(fā)生折斷，粘結(jié)劑未發(fā)生粘結(jié)分離等前提條件下進(jìn)行的，而任何因素發(fā)生破壞，均會(huì)引起修復(fù)體整個(gè)應(yīng)力重新分配。因此，在進(jìn)行磨牙殘根樁核冠修復(fù)時(shí)，臨床醫(yī)師應(yīng)將力學(xué)分析和臨床研究有機(jī)結(jié)合，為患者提供最佳的治療方案。

參考文獻(xiàn)：

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編輯/肖慧