上頜第一雙尖牙縱折粘結(jié)冠及樁核冠修復(fù)的三維有限元應(yīng)力分布分析

1、上頜第一雙尖牙縱折粘結(jié)冠及樁核冠修復(fù)的三維有限元應(yīng)力分布分析                作者：陳 瓊，陳莉莉，俞立英，熊煥國(guó)【摘要】  目的  分析上頜第一雙尖牙縱折粘結(jié)冠及樁核冠修復(fù)后牙體各部位的應(yīng)力改變。方法  在已建立的Clearfil SE Bond粘接的上頜第一雙尖牙折裂牙模型上，分別模擬金屬全冠和鑄造樁核冠修復(fù)，進(jìn)行垂直和腭向30度的加載，采用三維有限元法計(jì)算牙體各部位的應(yīng)力變化。結(jié)果  金

2、屬全冠修復(fù)后的折裂牙最大應(yīng)力值出現(xiàn)在金屬全冠上，加了樁核修復(fù)后，牙體的應(yīng)力值有所增加。結(jié)論  粘結(jié)治療后的折裂牙應(yīng)及時(shí)進(jìn)行全冠修復(fù)，牙體破壞嚴(yán)重的在樁核修復(fù)的基礎(chǔ)上加以全冠修復(fù)，使全冠成為應(yīng)力的主要承受件，以利保護(hù)治療后的牙體，延長(zhǎng)患牙的使用壽命，提高縱折牙的治愈率。        【關(guān)鍵詞】  三維有限元；縱折牙；金屬全冠；樁核                【Ab

3、stract】  Objective  To evaluate the change of the stress distribution of different treatment and compare with normal tooth.Methods  The right maxillary first premolar was scanned and the image was processed.The three dimensional finite element model of the fracture tooth of first prem

4、olar was been established by the special software.The gap of the model was been replaced by Clearfil SE Bond.The restoration of metal crown and dowel crown was been imitated on the model of the Clearfil SE Bond adhensive fracture tooth.The stsess vertical force and lateral 30° force was calcula

5、ted.Results  The FEM of the fracture tooth of first premolar was been established.The largest stress was appeared on the metal crown after restoration.The stress was increased after dowel restoration.Conclusion  The crown restoration is very important to the fracture tooth treatment. 

6、       【Key words】  three dimensional finite element；vertically fracture tooth；metal crown；dowel crown        后牙縱折(vertical fractured posterior tooth)為后牙冠根完全性縱性折裂，是一種危害嚴(yán)重的非齲性牙體病，可導(dǎo)致劇烈的疼痛、牙齦腫脹，嚴(yán)重影響患者的口腔功能。目前就診時(shí)一般只能拔除。隨著粘接材料性能的不斷提高和粘接技術(shù)的不斷更新，

7、粘結(jié)再植術(shù)治療后牙縱折，即將患牙拔出、行即刻根管治療、粘接、再植已成為保存縱折后牙的新方法，并在臨床上已取得較為滿(mǎn)意的療效。折裂牙經(jīng)過(guò)根管治療、粘結(jié)再植后，其牙本質(zhì)生物學(xué)特性發(fā)生了改變，影響治療牙抵抗載荷下變形的能力。因此為了防止治療牙的再次折裂，必須對(duì)粘結(jié)后的縱折牙輔以相應(yīng)的修復(fù)措施。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)模擬上頜第一雙尖牙縱折粘結(jié)全冠以及樁核冠模型，進(jìn)行力學(xué)分析，為臨床選擇合適的修復(fù)方法提供理論依據(jù)。        1  材料與方法        1.1  上頜第

8、一雙尖牙縱折模型的建立          實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷倪x擇  根據(jù)文獻(xiàn)資料，選擇一顆磨耗少、完整的離體上頜第一雙尖牙作為研究對(duì)象，其牙冠長(zhǎng)、寬、高接近正常上頜第一雙尖牙均值，經(jīng)X線(xiàn)攝片確定為兩個(gè)根(頰根管和腭根管)的單根牙。          斷層掃描攝片  采用Lightsped 16排螺旋CT掃描機(jī)對(duì)實(shí)驗(yàn)牙進(jìn)行掃描。將試驗(yàn)牙用蠟固定，保持牙體長(zhǎng)軸與CT機(jī)平臺(tái)平行，自冠方向根方3mm層厚螺旋掃描1mm高分辨，共獲取每間隔1mm的斷層片1

9、7張，選取15張為建模原始素材。         CT圖像處理  利用軟件PHOTOSHOP 6.01 中文版處理每幅圖像，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)牙在每層上的斷面輪廓圖，分別標(biāo)出牙體、髓腔、根管、折裂線(xiàn)的外形輪廓，并繪出外形輪廓矢量圖，輸入計(jì)算機(jī)，形成二維有限元網(wǎng)格。        上述各斷層面有限元網(wǎng)格的生成，坐標(biāo)系的選取為斷面的Y，Z軸即為CT片的水平軸與垂直軸，X軸沿牙長(zhǎng)軸方向，自下而上，坐標(biāo)的原點(diǎn)取在牙根底部。     &

10、#160;    有限元建模  在上述斷層面二維有限元網(wǎng)格的基礎(chǔ)上，采用自編的外形分層有限元模型生成程序，自下而上，生成同高度的平面有限元模型，然后應(yīng)用層生成方法，建立整體的三維有限元模型。該模型共有2433個(gè)節(jié)點(diǎn)，2024個(gè)三維塊單元。          建立縱折粘結(jié)模型  折裂縫的定位是根據(jù)原來(lái)提取輪廓數(shù)據(jù)時(shí)已經(jīng)標(biāo)記好的點(diǎn)來(lái)確定。本研究的重點(diǎn)是折裂牙粘接后的應(yīng)力分布情況，故在建模過(guò)程中對(duì)折裂縫的建模進(jìn)行了相應(yīng)的簡(jiǎn)化，假設(shè)折裂縫光滑、寬度均勻，根據(jù)以往文獻(xiàn)中粘接層的厚度確定縫的厚度為

11、0.1mm，并以Clearfil SE Bond代替折裂縫。見(jiàn)圖2。        1.2  模型的修改  在已建立的上頜第一雙尖牙Clearfil SE Bond 粘結(jié)的縱折模型基礎(chǔ)上，分別模擬鑄造全冠修復(fù)、鑄造樁核冠修復(fù)修改模型。          全冠修復(fù)模型的建立(修改模型一)  按照金屬全冠的制備要求將上頜第一雙尖牙縱折粘結(jié)模型的牙冠部分均勻的去除1mm，代之以鑄造鈷鉻合金。見(jiàn)圖1。          鑄造樁核冠模型的建立(修改模型二)  移去髓腔頂處的硬組織，使之形成開(kāi)髓狀。髓腔部分以及髓頂