铸瓷桩核冠与镍铬桩核冠在下颌第一磨牙修复中的应力分析比较

李崴嵬 魏琦玲 佟静 吴文慧

由于医源性损伤、牙周病变、外伤、严重龋坏等原因导致的多个磨牙的多个或一个牙根病损而且需要进行分根拔除的病例，剩余的残根如何修复恰当，使残根能够良好地行使其功能，又能使残根长期保持健康状态，这是需要大量深入研究的重要问题，目前仅有少量临床研究报告［1－3］。由于修复时残留的牙体相对较少，所以修复的材料也就决定了修复后的牙齿寿命和效果，本文中我们铸瓷桩核冠与镍铬桩核冠在下颌第一磨牙修复中的应力情况进行研究和探讨，报告如下。

1 资料与方法

1．1 一般资料 为了使三维有限元模型更好的建立，我们选取1名牙列十分完整、牙周组织及颌骨正常的健康男性志愿者。

1．2 方法 建立三维有限元模型［1］:应用螺旋CT扫描对该男性自愿者进行扫描，扫描的顺序是从下颌第一磨牙尖部到下颌骨下缘，扫描的层厚约0．2 mm左右，将扫描所获得的100张断层图像导入Amira软件，应用Amira软件制成牙齿及下颌骨的轮廓点云图，再将点云图以TIFF格式导入UG造型软件进行造型，进行线、面、体的依次构建，并制作成下颌第一磨牙的牙槽骨、牙周膜、牙齿的三维实体模型。将此实体模型应用有限元分析软件行六面体八节点单元划分和网格划分，形成含数多节点和单元的三维有限元基本模型，此模型包含有下颌第一磨牙牙齿和牙齿的支持组织。下颌第一磨牙修复中我们选用修复材料分别应用金合金桩核镍铬全冠、金合金桩核铸瓷全冠、镍铬桩核镍铬全冠、镍铬桩核铸瓷全冠。模型中各种材料和组织假定为各向同性、均匀、连续的线弹性材料，弹性模量与泊松比分别为:铸造陶瓷为70 300 Mpa和0．28，镍铬合金为210 000 MPa和0．33，牙周膜为69 Mpa和0．45，牙髓为 2 Mpa 和 0．45，松质骨为 1 370 Mpa和 0．30，皮质骨为 13 700 Mpa和 0．30，牙骨质为13 500 MPa和0．30，牙本质为18 600 MPa和0．31，牙釉质为84 000 MPa和0．33。施以垂直向下100 N的载荷给颌面，后将不同桩核材料修复牙的牙体应力进行统计及比较。

1．3 评价标准 对应力进行测量记录然后进行整理。

1．4 统计学分析 应用SPSS 12．0统计软件，计数资料采用χ2检验，计量资料以±s表示，采用t检验，P＜0．05为差异有统计学意义。

2 结果

镍铬合金桩核组牙体内Von Mises应力明显大于金合金桩核组(P＜0．05)。铸瓷全冠和镍铬全冠应力牙体内Von Mises应力比较，差异无统计学意义(P＞0．05)。见表1。

表1不同桩核材料修复牙的牙体应力比较n=25，MPa，±s

表1不同桩核材料修复牙的牙体应力比较n=25，MPa，±s

7 mm 8 mm 9 mm 10 mm 11 mm 12 mm 13 mm 14 mm金合金桩核镍铬全冠 50．31 ±0．15 55．43 ±0．25 65．39 ±0．35 74．69 ±0．22 68．32 ±0．31 53．48 ±0．34 48．35 ±0．31 30．29 ±0．组别 距牙尖的不同距离31金合金桩核铸瓷全冠 48．35 ±0．16 54．74 ±0．30 64．87 ±0．34 75．13 ±0．25 67．63 ±0．32 52．39 ±0．33 47．29 ±0．35 29．51 ±0．32镍铬桩核镍铬全冠 74．62 ±0．16 101．76 ±0．12 107．58 ±0．20 113．14 ±0．31 106．31 ±0．33 97．62 ±0．28 88．83 ±0．17 74．92 ±0．25镍铬桩核铸瓷全冠 75．29 ±0．22 102．31 ±0．15 108．35 ±0．21 114．64 ±0．29 107．45 ±0．35 98．37 ±0．28 89．35 ±0．20 75．82 ±0．19

3 讨论

很多口腔科工作者已经发现修复牙体，应该对牙齿缺损的功能和形态进行恢复，修复后能够对剩余牙体组织起到保护作用，所以对磨牙残冠修复不同材料桩核及冠的应力进行分析十分必要，能够为临床设计提供十分有利的参考。等效应力比平面的单向拉伸应力在反映空间的应力状态效果要好［4］，所以本实验采用等效应力。金属桩可能会与牙本质小管中的液体发生相互腐蚀的作用，金属桩的腐蚀往往是垂直根折的诱因，对人体的危害也十分大［5］。所以目前合金重新得到人们的重视并且广泛应用，近些年来，非金属桩核材料也有了很大的发展，主要材料有碳素纤维树脂桩、氧化锆陶瓷桩［5，6］。桩核冠修复体系是一个相对比较复杂的力学体系。口腔咀嚼也是一个十分复杂的力学过程，本文铸瓷桩核冠与镍铬桩核冠在下颌第一磨牙修复中的应力情况进行研究和探讨。镍铬合金桩核组牙体内Von Mises应力明显大于金合金桩核组(P＜0．05)。铸瓷全冠和镍铬全冠应力牙体内Von Mises应力比较，差异无统计学意义(P＞0．05)。因此我们认为桩核材料决定着牙体的应力峰值和应力分布情况，而冠材料对牙体应力没有起到决定作用，应用弹性模量较低的桩核材料对牙体地应力会减少。

1 张哗缨，李师勇．牙根纵裂牙的修复治疗．口腔颌面修复学杂志，2000，1:164．

2 袁志萍，张哗缨，李红梅，等．牙齿半切技术在磨牙保存治疗中的应用研究．解放军医学杂志，2003，28:730-731．

3 连克乾，钟小龙，张春元，等．分体制锁式金合金带桩嵌体修复磨牙残冠的临床研究．中山大学学报(医学科学版)，2003，24:398-400．

4 Toparli M，Aykul H，Aksoy T．Stress distribution associated with loaded acrylic-metal-cement crownls by using finite element method．J Oral Rehabil，2002，29:1108-1114．

5 张义孝．三种桩核冠修复形式效果比较．河北医药，2011，33:3081-3082．

6 Yang HS，Lang LA，Guckes AD，et al．The effect of thermal change on various dowel-and-corerestorative materials．J Prosthet Dent，2001，86:74-80．