根管治疗后高嵌体修复MOD洞型的三维有限元分析

侯波1朱龙军1曾健1倪龙兴2（通讯作者）

(1武警8620部队医院辽宁兴城125100）

（2第四军医大学口腔医学院牙体牙髓病科陕西西安710032)

【摘要】目的:建立高嵌体修复近中一合面一远中(MOD)洞型下颌第一磨牙的计算机三维实体和有限元模型并进行初步应力分析，为临床嵌体修复提供理论依据。方法:通过螺旋CT扫描，利用计算机技术建立含MOD洞型下颌第一恒磨牙的三维有限元模型，用三种材料行高嵌体修复，合面中央窝集中施加45kg载荷，分别采用垂直加载和舌面与牙体长轴呈45°加载方式，对下颌第一恒磨牙MOD洞型底部和牙颈部进行应力分析。结果:采用高嵌体修复时，产生在牙本质应力分布趋于平缓，无论是垂直载荷还是舌向载荷，在洞型底面和牙颈部应力水平均较低。结论:对患牙根管治疗后的MOD洞型，用高嵌体修复是较为理想的修复方式，可以提高缺损牙体的抗力，减少临床上牙折的发生。

【关键词】三维有限元；下颌第一磨牙；高嵌体；应力分析

【中图分类号】R781【文献标识码】A【文章编号】2095-1752（2016）05-0184-02

ThreedimensionalfiniteelementanalysisoftheMODcavityinthetreatmentoftheonlayaftertherootcanaltherapy

HouBoZhuLong-jun,ZengJian,NiLong-xing

1.8620Hospital,Xingchen125100gLiaoningChina.;CollegeofStomatology2.TheFourthMilitaryMedicalUniversity,Xian710032Shaanxi,China.)

【Abstract】ObjectiveToestablisha3DsolidandfiniteelementmodelofmaxillarypremolarrestoredwithMODonlayandtoprovideatheoreticalbasisfortheclinicalinlayrepair.MethodsThefirstpermanentmandibularmolarwasscannedbyCT,andthethree-dimensionalsolidwasestablishedusingcomputertechnology,threematerialswereusedfortheonlayrepairandthe45kgloadwasappliedtothecentralfossaoftheocclusal,throughtheverticalloadandthelingualwiththetoothaxiswas45degreesloaded,stressanalysisoftheMODcavitybottomandthedentalneckwascarriedout.ResultsUsingonlayrepair,stressdistributiontendstobegentleindentin,eitherverticalorlingualload,thestresslevelofthebottomsurfaceandthedentalneckislower.ConclusionAfterrootcanaltreatment,theMODcavitywithonlayrepairisanidealrepairmethod,itcanimprovetheresistanceofthetooth,alsocanreducetheoccurrenceoftoothfractureinclinic.

【Keywords】Three-dimensionalfiniteelement;Firstmandibularmolar;Onlay;StressAnalysis

利用计算机技术，三维有限元法在生物力学研究中的应用也越来越广[1]。本研究通过建立根管治疗后含MOD洞型的三维有限元模型，分别用树脂、陶瓷、金合金三种材料做嵌体（Onlay）修复，进行应力分析，以期为嵌体修复提供实验依据。

1.材料和方法

1.1建模

本实验建立根管治疗后并具备MOD洞型的基础上，功能尖与非功能尖均磨除2mm，同时制备功能尖和非功能尖高1.5mm、宽1mm的外斜面，在斜面下形成轴壁与肩台。分别用复合树脂、陶瓷、金和金三种材料进行嵌体（Onlay）修复。建立实体模型及对有限元模型进行网格划分。

1.2模型的材料参数、实验条件假设和边界条件

1.2.1材料参数根管预备至35#K锉(尖端直径0.35mm，锥度0.02)。预备下颌第一磨牙近颊、近舌、远中根管至根尖0.5mm处，模拟牙胶充填。选择复合树脂、金合金，陶瓷嵌体修复MOD洞型，各部分力学参数如下表1。

表1牙体、牙周组织及修复材料物理参数

1.2.2边界条件与试验假设边界条件：牙槽骨颊舌侧为自由边界，其近远中以及底部完全固定。牙体组织各部分之间按接触处理。基本假设：本实验将模型假设为连续、均匀、各向同性的线弹性材料。

1.2.3加载方式大小：采用合面中央窝集中施加45kg载荷。方式：①垂直加载②舌面与牙体长轴呈45°加载

1.2.4观察指标等效应力（VonMises）。最大主应力（Max）和最小主应力（Min）。

1.2.5实验分组有限模型将嵌体修复主要运用树脂、金合金三类材料，用MSC.MARC三维有限元软件计算与分析。

2.结果

2.1垂直加载

2.1.1最大应力同时通过树脂、金合金、陶瓷三类材料对根管治疗后的下颌第一磨牙MOD洞型实现嵌体的修复，垂直载荷条件，从表2中可知，牙本质存在存在的应力最突出。

表2垂直加载下采用不同材料Onlay修复时牙本质的最大应力（MPa）

有限元模型三完成的嵌体修复主要是运用金合金、复合树脂三类材料实现，通过45kg力垂直加载后，进行三类材料牙本质分析，在最大应力方面并不存在显著性区别。

2.1.2总体应力分布趋势在条件保持垂直加载的基础中，在牙冠部总的应力方面，布局相同，VonMises应力主要运用最广泛，排第二的为陶瓷嵌体修复，使用并不多的是复合树脂嵌体修复。所以在牙冠位置中，应力布局均为相同。修复体作为应力的核心。在牙冠部中，不管和修复体触碰的合面，还是MOD洞型地面与牙颈部突出并不突出，表现应力程度并不高。

2.1.3MOD洞型底部的应力分布趋势在垂直加载基础中，陶瓷、树脂、陶瓷、金合金Onlay将MFEM-MOD修复，在颊髓轴线角、舌髓轴线角、及牙颈部的应力需要保持相同。颊髓轴线角近里存在的应力较佳，1.1MPa作为金合金Onlay修复、陶瓷Onlay为0.95MPa,复合树脂Onlay最小是0.9MPa。舌髓轴线角处里体现的应力突出，并且金合金Onlay修复为0.9MPa、陶瓷Onlay为0.8MPa,复合树脂Onlay最低0.7MPa。同时颊髓轴线角和舌髓轴线的应力层次不存在显著差异，同时应力程度并不高。

2.1.4牙颈部的应力分布趋势MEM-MOD被树脂、陶瓷、金合金Onlay修复，三类材质中表达的应力程度相同。舌侧与颊侧的应力程度区别并不突出。单单在牙颈部中最大应力为0.18MPa，剩余位置的应力在0.05范畴中，与MOD洞型底部中的应力程度小，无较大的制约牙体组织。

2.2舌向45°加载：

2.2.1最大应力Onlay修复主要运用了树脂、金合金、陶瓷三类材质，在表3里发现，处于舌向45°载荷基础中，牙本质存在的应力最显著。

表3舌向45°加载下采用不同材料Onlay修复时牙本质的最大应力（MPa）

从本实验中可知，Onlay修复阶段需要运用MOD洞型有限模型三类材质，进行45kg力45°的加载得知，金合金中Onlay应力是牙本质里相当显著的，并且陶瓷Onlay排名第二，第三的是复合树脂Onlay。舌向加载形成的应力和垂直加载得到的应力一直。

2.2.2总体应力分布走向由于在加载为45°的基础中，可知舌向与垂直加载展现的应力分布规律是一致的。除了上述的三类材料以外，从牙冠部的应力整体布局分析，其是相同的同时MOD洞型底层与牙颈部展现的应力布局存在相似性。在全部分析中可知，应力集聚程度并不高。

2.2.3MOD洞型底面的应力分布趋势毕竟加载基础是舌向45°，可知陶瓷、树脂、金合金Onlay将MOD洞型修复完成可知，颊髓轴线角里存在的最大应力为1.5MPa是金合金Onlay，1.35MPa是陶瓷Onlay，而复合树脂Onlay最小为1.1MPa。舌髓轴线角中的应力曲线垂直加载处于相同的，舌髓轴线角处中部偏近中有较高的应力（1.0MPa），金合金Onlay为1.05MPa、陶瓷Onlay为0.93MPa，复合树脂Onlay展现的最大应力和陶瓷修复一直。颊髓轴线和舌髓轴线角整体程度不存在显著区别。

2.2.4牙颈部的应力分布趋势利用牙颈部的应力曲线作为切入点可知，MOD洞型的修复是由树枝、陶瓷、金合金Onlay实现，三类材料的应力曲线处于一致。在牙金部颊侧近里，2.2MPa为最大应力，1.4MPa是舌侧中最突出应力。

3.讨论

Onlay修复可以避免牙折裂的原理研究中可知，牙折病因来概述：牙后折裂主要是在牙齿的窝沟区，这个地方作为牙齿成长阶段钙化整合区，作为牙体架构中最小部位，不仅如此中央窝沟作为正常咬合环节中应力集聚范围，在正中或侧向的牙齿咬合环节，在牙尖斜面中力发挥了相当的功能，通常是细分为垂直与水平方向两个分力，并在窝沟最小位置中，水平往分力走向能够形成劈裂的功能，针对不存在活力的死髓牙，并在对硬物或大的合力功能中，这个位置存在一定的牙折裂。完整的咬合面通过Onlay修复并覆盖，让牙体组织不会被劈裂力性能局限，将换牙在咀嚼功能中对抗程度向分力作用增强，进一步避免牙折。Onlay修复将整个冠里切削的牙体组织并不多，将患牙附近的天然触点进行了存储，降低了食物嵌塞机率，未制约牙周组织。

张新春等[2]指出，剩余的牙体高度减小，颈部牙本质的整体层次慢慢上升，临床中需要将牙体高度维护好，将合理进一步分散出去。Onlay的周围止于合边缘嵴下方，涉及并将其余健康牙体硬组织维护好，将牙尖扶持增强，提升了冠外抗力与咬合力，防止牙颈部集聚，提升了牙体的防裂能力，特别能够防止隐裂牙，Onlay制作运用非直接法获得蜡型，确保蜡型的精准度，将邻接关系复原。由于操作环节里需降低Onlay的牙尖高度，进一步将咬合力的侧向力减小，让余留牙的抗力构成牙齿承载的力度实现一致。

从该实验结果可知：运用Onlay修复阶段，从洞型地面与牙颈部应力程度下滑，证实在载荷基础中，Onlay自身符合的应力较大，进一步将牙本质的应力减小。Onlay与牙体连接阶段作为应力分布连续，即便舌向加载的应力程度超过垂直家宅，除了MOD洞型底部以及牙颈部，区别不明显，当中的应力布局较佳。从临床中可知，由于Onlay将牙体大范围给予修复，减小复体组织形成的应力程度。证实根管治疗发现，Onlay修复能够实现龋损波及MOD的洞型。

【参考文献】

[1]巢永烈.口腔修复学[M].北京:人民卫生出版社,2011:160-161.

[2]张新春，王焱，米乃元等．不同余留牙体对桩冠箍效应影响的三维有限元分析[J]．口腔颌面修复学杂志，2002，3(1)：l2．