不同桩核材料对下颌第一磨牙残根及桩核冠的生物力学影响

潘彩霞　郑忠魁

摘要：目的 了解不同桩核材料对下颌第一磨牙残根及桩核冠的生物力学影响，为患者提供最合适的治疗方案。方法 采用 CT 扫描获取影像数据，再通过软件处理，建立了下颌第一磨牙残根桩核冠修复体的三维有限元模型，将实验对象分为三组：第1组为金合金桩核材料，第2组为钛合金桩核材料，第3组为氧化锆全瓷桩核材料。研究三组材料在弹性模量、剩余牙本质上各项应力峰值、桩核应力峰值的变化。结果 随着材料弹性模量的增加，桩核上应力、最大主应力、剪切应力的应力峰值呈现逐渐增大的趋势。金合金、钛合金、氧化锆全瓷桩核材料修复后，弹性模量逐渐增加，剩余牙本质上应力、最大主应力、剪切应力的应力峰值呈现轻微降低的趋势。结论 随着桩核材料弹性模量的增加，剩余牙本质上各项应力峰值轻微降低，而桩核上各项应力峰值逐渐增大。

关键词：不同桩核材料；磨牙残根；桩核冠；生物力学

随着根管治疗的技术日益完善和口腔材料的不断发展，各种大范围牙体缺损的患牙，包括残冠和残根，基本可以通过桩核冠修复的方法得以保存。因此，作为口腔修复工作者在接触大范围牙体缺损的患牙时，在选择桩核冠修复，应该考虑如何增强患牙的抗折性能。现在桩核材料有金属类、全瓷材料和纤维树脂材料。其中弹性模量是衡量桩核材料最重要的生物力学性能之一[1]，弹性模量大小会对牙本质上的应力分布及大小产生影响。通过了解材料选择对磨牙桩核冠修复体的应力大小及分布的影响。为临床实践选择合理的桩核修复设计提供参考依据。

1资料与方法

1.1建立有限元模型 建立磨牙残根桩核冠修复体三维有限元模型[2]。全冠为玻璃陶瓷，全冠和桩核与牙本质间的粘结剂为磷酸锌粘结剂，模型各部件的参数条件均同一实验，所有操作均有本人完成，保证实验的准确性。

1.2桩核材料 进行不同的属性设置，根据实验设计需要，将实验对象分为三组：第1组为金合金桩核材料，第2组为钛合金桩核材料，第3组为氧化锆全瓷桩核材料。

2结果

随着材料弹性模量的增加，桩核上应力、最大主应力、剪切应力的应力峰值呈现逐渐增大的趋势，见表1。金合金、钛合金、氧化锆全瓷桩核材料修复后，弹性模量逐渐增加，剩余牙本质上应力、最大主应力、剪切应力的应力峰值呈现轻微降低的趋势，见表2。

3讨论

对残冠、残根进行修复选择桩核材料时，考虑生物相容性和生物力学性能是首要因素，而弹性模量是衡量桩核材料最重要的生物力学性能之一。在临床中桩核材料有金属材料、全瓷材料和纤维树脂材料。本课题采用CT扫描获取影像数据，再通过软件处理，建立了下颌第一磨牙残根桩核冠修复体的三维有限元模型。在此模型上，对不同桩核材料修复下的下颌第一磨牙残根桩核冠修复体进行了受力分析包括应力、最大主应力、剪切应力峰值进行了探讨。

本实验研究发现，不同桩核材料对下颌第一磨牙剩余牙本质应力大小和分布有着不同的影响，随着桩核材料弹性模量的增加，剩余牙本质上的应力峰值呈现轻微降低的趋势。有的学者人为，高弹性模量的桩会承担较多的应力，减少向剩余牙体组织的应力转移，对剩余牙体组织有保护作用，而低弹性模量的桩将应力更多地转移给剩余的牙体组织，从而降低自身应力，这对桩有利，而增加了患牙的应力[3]。本实验发现的剩余牙本质上的应力变化趋势和上述研究结论一致。但是，从剩余牙本质上的应力峰值减小的绝对值来看，弹性模量由94 Gpa增加到198 Gpa，牙本质上的应力峰值降低的效果并不明显。因此，可以看出，磨牙残冠、残根在采用桩核冠材料修复时，桩核材料的弹性模量与剩余牙本质上的应力大小和分布与变化关系并不大。

本实验研究发现，随着桩核材料弹性模量的增加，桩核上的应力峰值呈现逐渐增大的趋势，虽然不同桩核材料会对下颌第一磨牙桩核应力大小和分布产生影响，但对桩核的抗折性影响不大，发生桩核折断的可能性很小。

综上所述，虽然桩核材料对剩余牙本质应力及桩核的应力产生一定的影响，但是本实验只是对下颌第一磨牙残冠、残根桩核冠修复体的三维有限元模型进行的静态受力分 析[4]，而患者口腔中的磨牙残冠、残根桩核冠修复体的受力是循环反复、动态变化的。次外，所做的实验均是在假设剩余牙本质、桩核在受力后未发生折断，粘结剂未发生粘结分离等前提条件下进行的，而任何因素发生破坏，均会引起修复体整个应力重新分配。因此，在进行磨牙残根桩核冠修复时，临床医师应将力学分析和临床研究有机结合，为患者提供最佳的治疗方案。

参考文献：

[1]周峰，盛祖立，刘鹏飞.不同材料桩核修复后的牙本质应力分析[J].浙江医学，2004，（12）.

[2]陈湘涛，李晓娜，关振群，等.桩核材料对牙本质应力分布的影响[J].中华口腔医学杂志， 2004，（04）.

[3]翁维民，李玲，张富强，等.不同材料桩核冠系统修复上中切牙后的三维有限元分析[J].口腔材料器械杂志，2004，（02）.

[4]朱静.有限元分析方法在口腔临床中的应用进展[J].上海生物医学工程，2003，（03）.

编辑/肖慧