CAD/CAM一體化纖維樁核修復(fù)前牙薄弱根管的抗折性

馮昌芬，劉冰，鄧天政，柯杰，逄鍵梁

（空軍總醫(yī)院口腔科，北京　100142）

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CAD/CAM一體化纖維樁核修復(fù)前牙薄弱根管的抗折性

馮昌芬，劉冰，鄧天政，柯杰，逄鍵梁

（空軍總醫(yī)院口腔科，北京100142）

摘要對比計算機輔助設(shè)計與制作（CAD/CAM）一體化纖維樁核與傳統(tǒng)樁核修復(fù)薄弱根管的抗折性能，發(fā)現(xiàn)CAD/CAM一體化纖維樁核更利于薄弱根管的保存和再修復(fù)。

關(guān)鍵詞CAD/CAM；一體化纖維樁核；薄弱根管；樁核修復(fù)；抗折性能

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喇叭口狀薄弱根管常見于前牙、前磨牙區(qū)，其剩余健康牙體組織少，固位形和抗力形較差，保存修復(fù)困難。臨床多用鑄造金屬樁核或預(yù)成纖維樁核修復(fù)此類根管，常因樁核折斷或根折等導(dǎo)致修復(fù)失?。?］。修復(fù)后牙體的抗折強度不僅與剩余牙體組織的量有關(guān)，還與樁核材料的強度、彈性模量等有關(guān)。計算機輔助設(shè)計與制作（computer aided design and computer aided manufacture，CAD/CAM）一體化纖維樁核［2］是利用CAD/CAM技術(shù)切削纖維加強復(fù)合樹脂個別化制作的樁核，它兼具了預(yù)成纖維樁適宜的彈性模量和金屬樁核良好的適應(yīng)性，理論上更有利于咀嚼應(yīng)力的傳導(dǎo)。本研究使用3種樁核修復(fù)前牙薄弱根管，比較不同樁核修復(fù)后牙根的折斷強度及折斷模式，為臨床此類根管保存修復(fù)時樁核的選擇提供實驗依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料和儀器

預(yù)成玻璃纖維樁（Matchpost，RTD，F(xiàn)rance），纖維增強樹脂基復(fù)合材料塊（歐亞瑞康，中國），金鉑合金（Heraeus Herabond，德國），藍(lán)光掃描儀（Sirona，inEos Blue，德國），銑銷機（DeRTe，廣州），粘接劑（single bond，3M，美國），樹脂水門?。↙uxa Core Z? Dual，DMG，德國），微機控制萬能試驗儀（Electro?Force，BOS，美國），3D打印儀（M270，EOS，德國）。

1.2方法

1.2.1入組標(biāo)準(zhǔn)：30顆上頜中切牙，根長約13 mm，牙根發(fā)育完整，無隱裂、齲壞和充填物，無內(nèi)外吸收，未做過根管治療。

1.2.2分組：研究共分3組，CDA/CAM一體化纖維樁核修復(fù)組（A組），單支纖維樁核修復(fù)組（B組）和鑄造金鉑金屬樁核修復(fù)組（C組），每組10例。

1.2.3薄弱根管制備：所有樣本于頰側(cè)釉牙骨質(zhì)界冠方1 mm處截冠。常規(guī)根管治療后置于37℃恒溫箱中濕潤保存3 d。常規(guī)樁道預(yù)備后使用金剛砂車針將樁道預(yù)備成薄弱根管形態(tài)，即根管壁厚約1 mm，保留高1 mm，厚0.5 mm的牙本質(zhì)肩領(lǐng)及寬0.5 mm 360°包繞的直角肩臺，清洗吹干。

1.2.4樁核、冠的制作與粘接：將A組樣本用蠟固定于石膏模型上中切牙位置，Sirona藍(lán)光掃描儀掃描樁道數(shù)據(jù)，將樁道數(shù)據(jù)導(dǎo)入inlab軟件，按中切牙樁核形態(tài)設(shè)計一體化樁核。將樁核數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為stl.格式后指導(dǎo)銑銷機切削纖維增強樹脂基復(fù)合材料塊形成一體化纖維樁核，超聲震蕩儀震蕩120 s，75%乙醇清洗。B組選擇10支直徑為1.4 mm的預(yù)成玻璃纖維樁。C組硅橡膠翻制薄弱根管石膏模型，常規(guī)失蠟鑄造法制作金鉑合金樁核，110目氧化鋁噴砂處理。所有標(biāo)本按粘接劑及樹脂水門汀說明書要求粘接樁核，B組用同種樹脂水門汀堆塑樹脂核。所有樣本按正常上頜中切牙形態(tài)3D打印法制作鈷鉻金屬冠，冠舌側(cè)中1/3與切1/3交界處預(yù)留線形小平面，玻璃離子水門汀粘固，見圖1。1.2.5標(biāo)本的固定：將所有標(biāo)本釉牙骨質(zhì)界1 mm以下牙根涂布0.2 mm厚蠟層，包埋于自凝塑料內(nèi)。待自凝塑料硬化后取出標(biāo)本，去除牙根表面蠟層，利用硅橡膠重新將牙根固定于自凝塑料中，模擬牙周膜。

圖1　試件模式圖

1.3疲勞加載及靜態(tài)加載實驗

將樣本固定于萬能測試儀上，使加載頭與牙體長軸呈45°，接觸于腭側(cè)斜面處，見圖1。100 N力6 Hz循環(huán)加載30萬次，再以3 mm/min的速度加載至試件破壞，記錄各樣本折斷強度及折斷模式。

1.4統(tǒng)計學(xué)分析

觀察疲勞試驗后每個標(biāo)本狀態(tài)，記錄折斷力值，采用SPSS 19.0統(tǒng)計分析軟件對各組抗折強度進行隨機區(qū)組設(shè)計的單因素方差分析，并用Student?Newman?Keuls法（SNK法）對多個樣本均數(shù)進行兩兩比較；χ2檢驗分析各組間折斷模式是否存在差異，各項分析的檢驗水準(zhǔn)均為α=0.05。

2　結(jié)果

模擬咀嚼加載后3組標(biāo)本牙冠均未出現(xiàn)松動，牙根表面無折裂線。靜態(tài)加載后，各組抗折強度見表1，A、C組間折斷強度無差異（P＞0.05），但二者明顯大于B組（P＜0.05），差異有統(tǒng)計學(xué)意義；折斷部位分布見表2，臨床通常認(rèn)為牙根在牙本質(zhì)肩領(lǐng)或頸1/3折斷時尚存在再修復(fù)可能，見圖2A、2B、2C，而牙根在根中1/3、根尖1/3或縱向折斷時為不可再修復(fù)性折斷，見圖2D、2E、2F。本研究中CAD/CAM一體化纖維樁組抗折強度較高，可修復(fù)性折裂共6例，不可修復(fù)性折裂4例，與B、C組相比，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；而B組和C組多出現(xiàn)不修復(fù)性折裂，分別為7例和9例，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。

表1　3組標(biāo)本抗折強度

圖2　折斷模式分類示意圖

表2　3組試件的破壞模式

3　討論

樁核修復(fù)后牙根的強度與樁核系統(tǒng)、粘接強度、剩余牙體組織及功能活動等密切相關(guān)。采用與牙本質(zhì)彈性模量相近的樁核，可使咀嚼應(yīng)力分布更均勻，有利于保護牙體組織。但預(yù)成纖維樁剛性不足，反復(fù)載荷后樁容易產(chǎn)生形變，在頸部形成高應(yīng)力易折區(qū)；尤其對于喇叭口狀的薄弱根管，剩余牙體組織較少、牙本質(zhì)肩領(lǐng)高度不足，預(yù)成纖維樁與根管適應(yīng)性差，需要大量粘接水門汀充填樁與根管壁間隙，大量水門汀的存在降低了修復(fù)體整體強度，較低的載荷就導(dǎo)致了牙頸部的折裂。

C組的抗折強度明顯大于B組，這與VARVARA等［3］的研究結(jié)果相似。但金屬樁的彈性模量（100～200 GPa）和牙本質(zhì)的彈性模量（18 GPa）相差甚遠(yuǎn)，使得牙合力作用下牙根發(fā)生彎曲變形時，樁不能與其同步變形，樁尖部出現(xiàn)楔形應(yīng)力；同時金屬樁和牙本質(zhì)彈性模量之間巨大的差距會使樁在受到過大的沖擊載荷時牙根瞬間達(dá)到應(yīng)力峰值，首先發(fā)生折裂的是強度低的牙體組織，從而導(dǎo)致不可修復(fù)性根折［4］。

本研究中采用的CAD/CAM一體化纖維樁核可依據(jù)根管形態(tài)個性化制作，彈性模量近似預(yù)成纖維樁核，但頸部直徑明顯大于后者，提高了樁核自身強度，應(yīng)力加載時樁核與牙本質(zhì)間的相對形變較小，樁與核同質(zhì)一體，減少粘接界面，應(yīng)力傳遞更均勻，避免產(chǎn)生應(yīng)力集中區(qū)，使整體的抗折強度進一步提高。前期研究結(jié)果也表明樁的直徑越大，抗折強度越高，修復(fù)牙抗折力越大［5］。

粘結(jié)劑把牙體和樁有機地結(jié)合在一起，增強樁與根管內(nèi)部的適應(yīng)性，使根管壁與樁核成為一個密合牢固的復(fù)合體，進而有效的將載荷向周圍傳遞［6］。本研究中CAD/CAM一體化纖維樁核形態(tài)與根管密合，粘接劑使用量少且厚度均勻，樹脂類粘接劑與復(fù)合樹脂樁核間可形成化學(xué)結(jié)合，粘接強度較高，提高了牙根整體的抗折強度。A組中有2例標(biāo)本僅出現(xiàn)頸部樁核折斷，可能因為樁粘固后提高了牙根的強度，牙頸部反而成為修復(fù)后相對薄弱的位置，承受較大應(yīng)力時頸部樁折斷。

綜上所述，本研究認(rèn)為CAD/CAM一體化纖維樁核與喇叭口狀薄弱根管適合性好，彈性模量接近牙本質(zhì)，可與牙體形成同質(zhì)性結(jié)構(gòu)，提高薄弱根管修復(fù)后抗折強度，減少不可修復(fù)性根折的發(fā)生，值得臨床推廣應(yīng)用。

參考文獻：

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（編輯于溪）

網(wǎng)絡(luò)出版時間：

中圖分類號R783

文獻標(biāo)志碼A

文章編號0258-4646（2016）07-0653-03

DOI：10.12007/j.issn.0258?4646.2016.07.017

基金項目：首都臨床特色應(yīng)用研究與成果推廣（Z151100004015201）

作者簡介：馮昌芬（1990-），女，醫(yī)師，本科.

通信作者：逄鍵梁，E-mail：37420802@qq.com

收稿日期：2015-11-23

Fracture Resistance of CAD/CAM Fiber Post and Core for Flared Roots Restoration