下颌第一磨牙牙体缺损全冠修复的应力分析

下颌第一磨牙牙体缺损全冠修复的应力分析
发表时间：2017-01-09T14:46:55.680Z 来源：《中国医学人文》(学术版)2016年9月第18期作者：宁士斌
[导读] 下颌第一磨牙在口腔中占据着非常重要的空间位置，是最常用的牙齿。

黑龙江省哈尔滨正阳河木材综合加工厂职工医院黑龙江哈尔滨 150010
【摘要】目的：分析下颌第一磨牙牙体缺损全冠修复的应力。

方法：本研究主要使用银汞合金、复合树脂等组织材料，建立三维有限元模型，分析全冠修复后不同荷载下的莫尔应力分布。

结果：针对缺损牙体颌面进行莫尔应力分析，可以发现各种材料的模型其最大负荷、水平负荷、斜向负荷、垂直负荷的具体分布。

结论：下颌第一磨牙在口腔中占据着非常重要的空间位置，是最常用的牙齿，很容易出现牙体缺损问题，行全冠修复可以治疗，但是牙体材料的选择需要慎重，否则将影响到术后使用与全冠修复效果。

【关键词】下颌第一磨牙；牙体缺损；全冠修复；应力分析
Stress analysis of full crown restoration of mandibular first molar tooth defect
Ningshibin
Worker's Hospital of Zhengyang Heilongjiang River，Harbin Province，150010，Harbin，Heilongjiang Province
Abstract：Objective：to analyze the stress of the restoration of mandibular first molar tooth defect. Methods：in this study，the main use of silver amalgam and resin composite tissue material，a three-dimensional finite element model of full crown under different loads Mohr stress distribution. Results：according to the analysis of the stress of the defect tooth，we can find the specific distribution of the maximum load，the horizontal load，the oblique load and the vertical load. Conclusion：the mandibular first molar occupies a very important position in the mouth，is the most commonly used teeth，it is prone to problems of tooth defect，for full crown restoration can be treated，but the tooth material selection requires careful，otherwise it will affect the postoperative use and crown repair effect.
Key words：mandibular first molar; tooth defect; full crown restoration; stress analysis
下颌的第一磨牙是口腔内萌出最早的恒牙，具有非常重要的作用，可以行使咀嚼功能。

这种牙齿具有较大的牙体体积与较多的牙体量，解剖外形也非常特殊、非常复杂，极容易罹患龋病，使牙体出现缺损。

目前，对于下颌第一磨牙牙体缺损临床可以使用根管疗法进行治疗，再以全冠修复来恢复牙体的完整[1]。

本文借助三维激光扫描仪与三维造型设计进行三维有限元模型的创建，通过MoHr应力分析来探究全冠修复之后下颌第一磨牙牙体的应力变化。

1 资料与方法
1.1 一般资料
本研究主要使用银汞合金、复合树脂等组织材料，各模型序号及其力学参数如下：①银汞合金：杨氏模量为50GPa，泊松比为0.29；
②复合树脂：杨氏模量为13.0GPa，泊松比为0.30；③镍铬合金：杨氏模量为200GPa，泊松比为0.33；④金合金：杨氏模量为90GPa，泊松比为0.33；⑤牙本质：杨氏模量为18.6GPa，泊松比为0.31；⑥牙周膜：杨氏模量为0.0689，泊松比为0.45。

1.2 方法
1.2.1 建立三维有限元模型
首先，设计桩核，为下颌第一磨牙选择远中根管作为其主根管，确保其桩长度为根管长度的2/3，大约为5.5mm；桩直径应为根管直径的1/3，大约在0.6~1.5mm左右；桩形态应该适应根管形态，保持为锥形。

此外，根尖区应该保留有直径为2.65mm左右的封闭区，确保核形态近似甚至相同于牙体缺损形态。

其次，选择逆向工程法进行三维模型创建，所使用的仪器包括线激光三维扫描仪，教学模型模具为具有标准牙根与牙冠的全口牙列，首先对右侧下颌第一磨牙的冠根分区进行扫描，取得牙体表面形态的完整数据，随后以此扫描结果为基础，对两种远中颌面缺损进行三维造型设计。

其中颌面缺损包括2种情况：①髓室轴面完整且舌壁与颌面颊厚度均为1mm的缺损；②髓室轴壁局部破损且舌壁厚1mm、颌面颊厚度为2.5mm的缺损。

1.2.2 材料选用
为两个缺损模型分别使用一般资料中的6种材料进行应用，其桩冠均使用同一种材料，如：金合金作桩核，金合金作全冠；复合树脂作桩核，复合树脂作全冠，依此类推。

1.2.3 实验
假设实验条件，忽视不同材料之间在性质和性能上的不同，假设所有材料与组织都是均质、连续的，为线弹性状态且各向同性。

此外，还应假定边界条件，建设硬骨板与牙周膜之间是由固支进行约束的，所有模型均确保牙周膜外表面与硬骨板完全固定，在三个方向上均为“0”位移，且三个方向的转角也均为0°。

为模型施加最大的咬合力——600N，为模型施加日常水平的咀嚼力——225N。

基于典型咬合接触状态，使施加的力度与颌面垂直方向相同，最终作用于颊尖颊、舌尖颊斜面及设斜面，同时确保牙长轴与颊尖颊斜面呈0、45、90度角，形成垂直、斜向、水平负荷的三个节点。

1.3 观察指标
基于莫尔强度理论与田力丽的研究结果可知，若摩尔最大应力值超过牙本质的拉伸极限强度，即40MPa，牙体便会出现断裂。

基于这一标准，分析全冠修复后不同荷载下的莫尔应力分布图。

1.4 统计学方法
参与实验研究的患者，其临床所得相关数据均行软件包——加以检验。

计数资料采取（n，%）表示。

2 结果
见表1，针对缺损牙体颌面进行莫尔应力分析，可以发现各种材料的模型其最大负荷、水平负荷、斜向负荷、垂直负荷的具体分布。

从表中数据可以发现，复合树脂、银汞合金的全冠修复在莫尔应力分布上有着一致的变化趋势，其应力分布会从牙体预备体的牙冠向根方
向向着牙冠边缘逐渐转移。

在水平荷载情况下，所有修复体的莫尔最大值都有明显增加趋势，且高于垂直与斜向荷载。

总的来说，虽然复合树脂在摩尔最大值上高于银汞合金，但是总体上没有明显的差别，可以忽视。

3 讨论
下颌第一磨牙所发生的牙体缺损可以通过全冠修复来实现有效的治疗，但是可能因预备体材料选择的不同而在应力上有所变化[2]。

再加上牙齿本身质地较脆，抗压却不抗拉，若施加不同方向的载荷，便会提高牙体折裂的风险，因此需要在行全冠修复之间采取降低颌力的措施[3]。

本文选择镍铬合金、银汞合金、金合金、复合树脂等材料，通过三维建模与三维设计进行了应力分析，表1的结果数据证明银汞合金与复合树脂在应力分布上并没有明显的区别，临床应根据患者的实际需求进行选择，若无特殊需求则可以行银汞合金+复合树脂修复，再行全冠修复。

结语：下颌第一磨牙在口腔中占据着非常重要的空间位置，是最常用的牙齿，很容易出现牙体缺损问题，行全冠修复可以治疗，但是牙体材料的选择需要慎重，否则将影响到术后使用与全冠修复效果。

本文结果证明，银汞合金、复合树脂均可以与全冠修复联合应用。

参考文献：
[1]骆小平，钱东东，袁宇，等．前牙全瓷美学修复中值得注意的事项［J］．华西口腔医学杂志，2013，31（2）：113－117．
[2]马克强，张凌，周唯，等．前牙全瓷单冠修复患者的个人因素对其治疗满意度的影响［J］．临床口腔医学杂志，2013，29（1）：39－41．
[3]柳正明，俞青，丁晨．3种全瓷修复体材料的临床效果评价［J］．口腔医学研究，2011，27（7）：624－627．。