纖維樁在前牙美學(xué)修復(fù)中的應(yīng)用及三維有限元應(yīng)力分析.pdf

1、目的： 通過(guò)對(duì)玻璃纖維樁-樹(shù)脂核、烤遮色層鎳鉻合金鑄造樁核、二氧化鋯瓷樁核配合鑄瓷冠修復(fù)前牙殘根、殘冠的臨床效果觀察，探討玻璃纖維樁在前牙美學(xué)修復(fù)中的作用。并且建立上頜中切牙的三維有限元模型，從力學(xué)角度探討不同樁材料修復(fù)的效果，以及樁在牙體缺損中的意義，為臨床應(yīng)用提供理論依據(jù)。 方法： 選擇38例因外傷或齲齒造成的46顆前牙殘根、殘冠，均已經(jīng)過(guò)完善的根管治療，其中18顆患牙采用纖維樁-樹(shù)脂核，18顆患牙采用烤遮色

2、層鎳鉻合金鑄造樁核，其余10顆患牙采用二氧化鋯瓷樁，均采用IPSEmpress(e.max)鑄瓷冠修復(fù)。于修復(fù)后6個(gè)月、12個(gè)月復(fù)查，對(duì)牙齦顏色、齦緣炎性反應(yīng)進(jìn)行觀察，在每組中分別選取8例A2色的患牙，使用電子比色儀對(duì)修復(fù)后的患牙進(jìn)行比色，對(duì)比色結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。以電子計(jì)算機(jī)技術(shù)建立上頜中切牙三維有限元模型，然后，從釉牙骨質(zhì)交界冠方2mm處對(duì)天然牙模型進(jìn)行剪切操作，并對(duì)牙根部根管進(jìn)行平滑處理，在此基礎(chǔ)上形成樁核模型。所有模型模擬采用三

3、個(gè)角度加載：舌側(cè)切中1/3交界處與牙體長(zhǎng)軸成45°、舌側(cè)切中1/3交界處與牙體長(zhǎng)軸成30°，及在切端沿牙體長(zhǎng)軸方向垂直加載，模仿上中切牙在咀嚼過(guò)程中的受力情況，載荷量均為100N，計(jì)算不同材料(玻璃纖維、鎳鉻合金、二氧化鋯)VonMises的應(yīng)力大小及分布特點(diǎn)。 結(jié)果： 6個(gè)月復(fù)查時(shí)纖維樁組及瓷樁組分別有1例齦緣變色情況，鑄造樁組有3例出現(xiàn)了齦緣變色；纖維樁組和瓷樁組分別有1例出現(xiàn)牙齦炎癥表現(xiàn)，鑄造樁組有2例。在12個(gè)月

4、復(fù)查時(shí)，纖維樁組及瓷樁組仍分別有1例齦緣變色，鑄造樁組有7例出現(xiàn)了齦緣變色的情況；纖維樁組和瓷樁組分別有1例出現(xiàn)牙齦炎癥表現(xiàn)，鑄造樁組有2例。纖維樁組與鎳鉻樁組ΔE=1.8±0.15>1.5NBS，鎳鉻樁組與瓷樁組△E=1.7±0.25>1.5NBS，可以認(rèn)為兩組色度值有色差，但是因?yàn)棣<2.0NBS為可接受水平，所以，其色差仍然在肉眼不易區(qū)分的范圍內(nèi)；纖維樁組與瓷樁組△E=0.2±0.21<1.5NBS，可以認(rèn)為其色度值無(wú)色差。通過(guò)

5、對(duì)三維有限元模型進(jìn)行加載研究，從應(yīng)力分布圖可以看出，中切牙在樁修復(fù)后牙本質(zhì)內(nèi)的高應(yīng)力區(qū)主要分布于牙頸部及根中、根上1/3唇舌方向的牙本質(zhì)內(nèi)，并且愈靠近樁和牙本質(zhì)交界界面，應(yīng)力值水平愈高。隨著加載角度的增大，應(yīng)力最大值也隨之增大。不同材料樁VonMises應(yīng)力分布均符合這一規(guī)律。纖維樁修復(fù)后在牙頸部應(yīng)力最大，而在根尖部應(yīng)力最小。樁修復(fù)后切中1/3與牙長(zhǎng)軸成30°加載時(shí)纖維樁、鎳鉻樁、瓷樁牙本質(zhì)VonMises應(yīng)力最大值分別為44.135M

6、Pa、35.436MPa、35.249MPa；最小值分別為0.216MPa、0.806MPa、0.917MPa。樁本身所受最大應(yīng)力纖維樁比其他兩種樁要小，切中1/3與牙長(zhǎng)軸成30°加載時(shí)纖維樁、鎳鉻樁、瓷樁VonMisesl立力最大值分別為24.746MPa、235.664MPa、242.497MPa。 結(jié)論： 1.鑄瓷冠具有卓越的通透性和層次感，非常適合用于前牙的美學(xué)修復(fù)，但同時(shí)對(duì)樁核的美觀性也提出了更高的要求。纖維樁

7、具有與天然牙接近的顏色，采用纖維樁-樹(shù)脂核作為樁核材料能夠完美再現(xiàn)天然牙的美觀效果。 2.對(duì)于傳統(tǒng)的金屬樁核，即使采用遮色層掩蓋掉金屬顏色，在色彩方面也無(wú)法達(dá)到完美效果。 3.通過(guò)螺旋CT掃描及三維重建，應(yīng)用ANSYS有限元軟件建立的上中切牙三維有限元模型，具有較好的生物相似性和力學(xué)相似性，可用于各種工況的有限元分析。 4.樁修復(fù)后，牙本質(zhì)內(nèi)的高應(yīng)力區(qū)大多分布于牙頸部及根上1/3，且越靠近牙根牙本質(zhì)與樁的界面應(yīng)力

8、值越高。隨著與牙長(zhǎng)軸間加載角度的增大，VonMises應(yīng)力也呈明顯增大的趨勢(shì)。 5.玻璃纖維樁修復(fù)的牙根牙本質(zhì)頸部最大應(yīng)力在任何加載角度均比鎳鉻樁和二氧化鋯瓷樁高，牙根尖部的最小綜合應(yīng)力較小。除了頸部有應(yīng)力集中外，該類樁在牙體各部均產(chǎn)生與天然牙相似的應(yīng)力分布。 6。玻璃纖維樁本身所受到的應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其余兩種樁，同時(shí)也小于牙本質(zhì)，這就使得它在受到過(guò)大沖擊載荷時(shí)會(huì)先于牙根發(fā)生斷裂，其折裂模式多為可修復(fù)性，有利于剩余牙體的保存