四种修复方法对不同程度缺损下颌第一磨牙应力的影响
2020-06-19王一舟
王一舟
(广州医科大学附属口腔医院/广州口腔病研究所/口腔医学重点实验室,广东 广州 510140)
0 引言
人体口腔下颌的第一磨牙是人体口腔最先生长出的,有维持口腔系统稳定、加强咀嚼功能以及面部的协调的功效。在临床上,人体下颌第一磨牙最常见的疾病是因为咀嚼负担加重出现的龋病以及隐裂。如果是牙髓被感染,只有通过根管来达到治疗效果,所以在对口腔疾病的治疗时,首优的问题就是下颌磨牙的修复[1]。
1 资料与方法
1.1 一般资料。材料选取离体3 个月内的下颌第一磨牙(一颗),消灭牙齿表面中存在的组织、结石。使用MicroCT 扫描仪器,再使用比利时的Mimics10.01、美国的Geomagicstudio12.0、Ansysworkbentch14.0 法 国 的CATLAV5R20 等分析软件。
1.2 选择标准。第一磨牙存留完整的结构,无明显裂纹、龋洞;解剖面清晰可见,能明确近中远短的位置;有完整的牙根;大小适中[2]。
1.3 方法。本次实验是采用三维有限元的方法,在同一牙齿的基础上,针对每种不同的缺损状态设计出四种使用树脂、嵌体、高嵌体以及全冠的修复方式模型,并使用相同的力度对不同修复状态下第一磨牙的应力大小做出评估。
方法一:获取CT 扫描仪器的图像,将图像进行分割,达到能清晰看见牙体轮廓的效果,比照图像建立模型。
方法二:所获取的图像经过Mimics 处理,演化实体的模型,生成牙槽骨、牙周膜均完整的牙体模型1 号,并在此基础上进行调整,然后分别设计出牙颌面缺损2 号以及远中邻3 号、近远中4 号的牙颌面模型,建立了四种各不相同的模型来对比。
方法三:采用不同的加载方向,并观察在不同的方式以及载重的重量情况下对第一磨牙的应力影响情况[3]。
1.4 观察指标。根据实验内容以及通过美国有限元分析软件ANSYSWorkbench14.0 对实验结果进行分析。最大应力是指使用材料内部的某一点从不同方向的拉应力的最大表现。等效应力是指综合性的应力,是指材料内部的综合反映情况,能表现出反映空间的应力。
2 结果
2.1 建立下颌第一磨牙的不同模型,通过模式根管治疗的治疗方式,对不同模型进行修复,并针对不同模型设计树脂、嵌体、高嵌体、瓷冠的四种填补方式[4]。
2.2 在垂直加载时,3 号全瓷嵌体的应力效果是最小的,1号树脂以及2 号高嵌体的应力较高为22.559 Mpa,在垂直加载时的应力效果的变化如表1。
表1 垂直加载时四种修复方式以及模型的应力对比(Mpa)
2.3 在斜向加载时1 号使用树脂填充的修复方式修复的牙体应力效果最大,2 号次之,而最大的应力值是42.985Mpa,在斜向加载时的应力效果变化如表2。
表2 斜向加载时四种修复方式以及模型的应力对比(Mpa)
3 讨论
因为使用的有限元法来对计算出的数据进行处理,为了确保数据的准确性,要使建模,模型达到相似,相似度越高,所获得的的数据越准确,计算出的结果就越有意义。本次实验通过确保了建模的几何相似性和力学相似性,根据王蕙芸的中国人牙齿形态平均值的报道,使用其平均值,并且所获取的第一磨牙最初形态是根据CT 扫描所获得的,图像具有结构完整、清晰的特点。并且为了使实验所建立的模型存在力学的相似,在对不同的模型上赋予了不同力学性质及意义。考虑牙釉质与牙本质存在的材料差别,直接将牙本质与牙釉质看作是同一材料并进行赋值处理分析[5-6]。
在垂直加载时,全瓷高嵌体的应力最大,且分布均匀,在牙本质与牙釉质上,是比较理想的修复方式。而斜向加载时,全瓷和高嵌体的修复方式的应力小,不过其中高嵌体的应力分布更为均匀,效果更理想。而直接使用树脂填充时就会因为力量无法传导就使应力相对集中,不适用于下颌第一磨牙的长期修复与治疗。
从表1 的结果分析可以得出,在进行垂直加载时,全瓷高嵌体在修复过程中所产生的应力是在各类缺损中最大的。结合应力的分布情况分析,因为全瓷高嵌体的模型在受到外界压力是沿着弹性很高的高嵌体进行传导,其力量是用最底层的树脂来承受的。而树脂能够起到分散力量的效果,使应力减小。并且牙釉质的弹性模量高,可以对修复体起到很好的支持作用,加强应力虽然全瓷嵌体的应力最小,能最大限度保存牙体。在斜向加载是,使用树脂填充时所产生的应力最大,全冠和高嵌体的应力最小。因为全冠和高嵌体的斜向加载受力可以分散到牙釉质牙本质上,而嵌体的力量却不能分散,它不具有传导的属性。所以斜向的加载时,树脂填充的应力最大。并且在实际的情况中,因为牙体的抗力小,高嵌体以及全冠的修复方式能够向周围传递力量,各个部位之间的结构比较厚,抗性强,因此,高嵌体和全冠的修复形势比树脂填充更好[7]。
综上所诉,高嵌体和全冠的修复方式比树脂填充以及嵌体的修复方式效果更好。