不同类型桩核修复腭尖缺损上颌前磨牙后抗折力的对比研究

付艺璇 郭晓阳 马晓平 陈志宇

根管治疗后的牙齿由于牙体及根管的完整性遭到破坏，缺损越大牙体组织的抗折强度越低[1，2]。上颌前磨牙牙尖斜度大，承担咬合时侧向力大，容易出现牙尖折裂[3]，其中腭尖作为功能尖，折裂露髓后的修复重建值得关注[4]。腭尖折裂后前磨牙往往由于缺损过大，剩余牙体组织无法为上部全冠提供充分固位，需要通过桩核重建良好的固位形。目前临床常用的桩核系统有铸造金属桩核与预成纤维桩+树脂核，金属桩核具有个性化的根桩形状，与根管密合度好，但美学性能差，且金属的弹性模量远大于牙本质，容易造成应力集中，引发根折导致修复失败[5]。预成纤维桩的弹性模量与牙本质近似，在承受载荷时，能够让咀嚼压力更好地沿桩长轴分布，降低牙根折裂的风险，但由于桩的尺寸固定，用于粗大或卵圆形根管时密合度差，桩折断及桩核冠脱落的风险较高[6]。近年来应用CAD/CAM技术切削制作的一体化纤维桩核，综合了铸造金属桩核的个性化外形和纤维桩良好的生物学与美学特性，可更好地适应不规则根管形态，密合度高[7，8]，桩核为一整体，临床操作简便。本研究通过体外实验采用不同桩核系统结合二硅酸锂玻璃陶瓷全冠修复腭尖折裂缺损的上颌前磨牙，并进行人工老化后检测其抗折强度，对比实验结果以期为临床上颌前磨牙腭尖缺损的修复方案选择提供实验依据。

资料和方法

1.主要材料和仪器

可切削纤维加强树脂块（欧亚瑞康，中国），金钯合金（Ivoclarvivadent，列支敦士登），Variolink N树脂水门汀（Ivoclarvivadent，列支敦士登），ParaPost玻璃纤维桩（Coltent齿科，瑞士），ParaCore复合树脂桩核材料（Coltent齿科，瑞士），3Shape E3激光扫描仪（3Shape，丹麦），IPS e.max Press瓷块（Ivoclarvivadent，列支敦士登），Programat P300烧结炉（Ivoclarvivadent，列支敦士登），高点指示剂Arti-Spray（Bausch，德国），TC-501F自动冷热循环仪（苏州威尔，中国），电子万能材料试验机（Instron，美国）。

2.实验方法

（1）离体牙的收集：收集因正畸拔除的上颌前磨牙，根尖发育完全，无牙体缺损，无隐裂，未经根管治疗。运用电子游标卡尺（8014，SANTO）依次测量根长、颈宽、颈厚选取根长约为15.0mm，最大颊舌径约9mm，最大近远中径约5.0mm的离体牙40颗，随机分成4组，每组10颗，手用牙周刮治器（Gracey 13/14，Hu-Friedy）去除残留的牙周膜、牙石。所分4组分别为：A组：金钯合金铸造桩核+二硅酸锂玻璃陶瓷冠；B组：CAD/CAM一体化玻璃纤维桩核+二硅酸锂玻璃陶瓷冠；C组：预成纤维桩树脂核+二硅酸锂玻璃陶瓷冠；D组：完整离体牙（对照组）。

将离体牙储存于1%氯胺T溶液中1周，后置于蒸馏水中备用。

（2）样本缺损制备及根管预备：除对照组外，实验组离体牙自牙合面近远中窝至腭侧釉牙骨质界磨除部分牙冠，形成牙冠腭尖缺损的形态。实验组离体牙依次完成开髓、拔髓，手用K锉（15#）疏通达根尖后，手用根管镍钛成型锉（Densply，USA）对样本根管内壁进行成型，所有样本主尖锉均为25#。超声荡洗根管内壁，吸潮纸尖干燥根管，冷侧压充填技术完成根管充填，Cotosol暂封根管口后置于室温下蒸馏水中保存1周。

（3）桩的制作与粘接：使用高速金刚砂车针进行牙体初预备。按照桩核预备要求保留4mm根尖区充填物，桩道直径约为牙根直径的1/3，保留2mm厚的牙本质壁，车针修整根管口，形成圆缓光滑并微外敞的边缘。

A组（金钯桩核组）：直接法制取桩核蜡型，失蜡铸造法制作10支金钯合金桩核，常规处理根管后调整试戴，高点指示剂指示下用细粒金刚砂车针磨除阻碍就位点，使其完全就位，120目氧化铝喷砂，75%酒精清洗，吹干使用ParaCore树脂水门汀将铸造金钯桩核粘接至根管内。

B组（一体化纤维桩核组）：直接法制取桩核蜡型，在蜡型上均匀喷涂薄层白色遮光粉，固定在3Shape三维激光扫描仪的扫描仓内进行扫描，扫描完成后进行数控加工，通过切削玻璃纤维增强树脂块制作出个性化一体化玻璃纤维桩核实物（图1）。同A组方法（除去喷砂步骤）将桩核粘接至根管内。C组（预成纤维桩核组）：选择10支直径为1.3mm的预成纤维桩，试桩，每个纤维桩均能达到桩道根尖部，同A组方法（除去喷砂步骤）将桩核粘接至根管内。

所有标本按粘接剂及树脂水门汀说明书要求粘接桩核，预成单支纤维桩组用同种树脂水门汀堆塑树脂核。光固化30s后按照玻璃陶瓷全冠预备标准修整预备体形态，牙合面均匀降低2mm，肩台腭侧平齐釉牙骨质界，向唇侧移行至釉牙骨质界上1mm，宽约1mm，轴面聚合度约6°。

（4）全冠制作与包埋：采用失蜡铸造法制作二硅酸锂玻璃陶瓷全冠，按照常规程序试戴、打磨、抛光。按照粘接操作说明使用Variolink N树脂水门汀完成全冠粘接。将实验牙从釉牙骨质界以下2mm至根尖均缠绕4圈约0.2mm厚的聚四氟乙烯薄膜，用来模拟牙周膜。用自凝树脂将样本牙包埋于直径为15mm，高为20mm的圆柱体塑料模具中央，包埋至牙根釉牙骨质界以下2mm处，使牙长轴与水平面垂直，待树脂凝固成型后将树脂块打磨抛光，留存待用（图2）。

图1 一体化纤维桩核

图2 试件完成包埋

（5）冷热循环试验：将试件进行5000次5～55℃的冷热循环，模拟口内使用5年的情况[9]。试件在5和55℃水槽中浸泡时间分别为20S，转移时间为10S，一个循环周期为60S。

（6）水储存老化：冷热循环结束后将试件放入蒸馏水中，室温下储存，7天更换一次储存溶液，储存时间为5个月。

（7）离体牙力学测试：所有模型均固定在电子万能材料试验机上进行静态加载实验（图3），加载点位于腭尖顶1/3处，加载角度与牙齿长轴成20°，速度1.0mm/min。当修复体发生断裂时，读取相应的力值为最终的断裂载荷数值。检查断裂模式，Ⅰ类：可修复性折裂模式（折裂线未超过釉牙骨质界下2mm）；Ⅱ类：不可修复性折裂模式（折裂线超过釉牙骨质界下2mm）。

（8）统计学分析：采用SPSS软件对数据进行统计分析。对各组样本最大压缩载荷进行正态性检验及方差齐性检验，以均数±标准差进行统计描述。对各组应用单因素方差分析，组间比较采用LSD-t检验，检验水准α＝0.05。

图3 电子万能材料试验机

结 果

1.各组折裂载荷值的比较（表1）

表1 各组抗折强度（±s，N）

表1 各组抗折强度（±s，N）

a：与金钯桩核组有统计学差异；b：与一体化纤维桩核组有统计学差异；c：与预成纤维桩树脂核组有统计学差异；d：与完整离体牙组有统计学差异

冠修复未修复修复方式金钯桩核（A）一体化纤维桩核（B）预成纤维桩树脂核（C）完整离体牙（D）最大压缩载荷2416.47±277.1cd 2251.03±388.62d 2070.21±309.23ad 1024.92±304.11abc

A组抗折强度优于B组及C组，且与C组差异有统计学意义（P＜0.05），B组与C组比较差异无统计学意义（P＞0.05），A,B,C三组抗折强度均优于D组且差异均有统计学意义（P＜0.05）。

2.各组折裂模式的比较

预成纤维桩组2例试件发生了不可修复性折裂，其余组别均未见不可修复性折裂的发生（图4，5）。

图4 不可修复性折裂

图5 可修复性折裂

讨 论

牙齿经桩核冠修复后的长期成功主要取决于剩余牙体组织量，其中牙本质肩领在桩核冠修复体系中的重要作用已经被广泛认可[10]。目前临床公认牙本质肩领高度在1.5～2mm时，修复体的抗折强度即可满足临床需求[11，12]。牙本质肩领的存在对于根管治疗后牙齿的抗折性有重要意义，特别是在前磨牙，肩领的存在直接影响修复体的存活率[13]。此外，剩余牙本质壁的数量即牙本质肩领的完整性对修复体抗折强度也存在影响[14]。Domingo等[15]通过体外研究，证实当牙本质肩领高度增加时，其抗折强度显著增加，甚至可弥补近远中一壁缺失导致的抗折强度下降。本研究中，上颌前磨牙的腭尖缺损致腭侧牙本质肩领缺失，可视作一壁缺损的情况。目前对于此类缺损牙如何修复缺乏充分的临床及实验证据，本研究对比了三种不同桩核形式修复后的牙齿抗折强度，三组不同桩核材料修复后的腭尖缺损前磨牙都获得了较高的抗折强度，原因之一可能是完好的颊侧及相对完整的近远中牙本质壁弥补了腭侧牙本质肩领缺失对修复体系抗折强度的不利影响[15]。

桩核的材料选择对于桩核冠修复体系的抗折性也会产生重要影响。桩强度不足，在重复性的功能载荷下容易发生变形，在牙颈部就会形成应力集中区，桩容易发生折裂。同时，桩与核之间也会发生微动，影响冠边缘的密合性，导致边缘微隙或者继发龋[16，17]。而如果桩弹性模量过高，当牙根发生变形时，桩未能发生同步变形，牙根和桩之间存在应力集中区，从而导致弹性模量较低的牙体组织发生折裂[5，18]。因此，桩核材料的合理选择是修复体长期稳定性的重要影响因素。本实验结果中，三种不同修复方式抗折强度均远高于完整离体牙组，且远大于健康人正常咀嚼力222-447N[19]。其中金钯铸造桩核组与CAD/CAM一体化纤维桩核组的抗折强度高于预成纤维桩组，与以往研究结果一致[20]。金合金铸造桩核由于其拥有较好的弹性模量和延展性，与根管密合性好，能够获得满意的临床修复效果等优点一直被当作金标准[21]，这也可以从本研究中金钯铸造桩核组抗折强度最高得到证实。而CAD/CAM一体化纤维桩核将铸造金属桩核的个性化密合性优点与纤维桩弹性模量与牙本质接近的优势相结合，桩核一体化制作，消除了桩与核的交界面，使得应力分布更均匀[22]。金钯铸造桩核与CAD/CAM一体化纤维桩核的这些特点均优于预成纤维桩核。

实验中温度循环老化加速粘接界面树脂基质的水解破坏，温度的持续变化所导致的热膨胀和收缩也会使粘接界面的粘接强度降低[23]，水储存老化则进一步加剧修复体边缘微渗漏的增加[24]。二者协同作用最终导致修复体边缘粘接强度降低。但是经过老化试验后，实验组的抗折强度仍远高于离体牙对照组，可能是由于离体牙虽然结构完整，但是牙本质失去牙髓的营养来源后，再经过冷热循环和水储存老化，牙本质弹性显著下降，对牙釉质的支撑能力也随之降低，直接导致牙齿的抗折强度下降。这也提示临床，牙髓失活后，尽管牙冠完整，但随着牙体组织在口腔内的老化，抗折强度还是会显著降低，而全冠修复可以改善牙齿的抗力。

桩核冠修复组别中大部分为修复体腭侧斜形折裂，可能是由于腭尖缺损的折裂线达牙骨质牙本质较薄的釉牙骨质界，导致牙体预备完成后肩台较窄。当修复体腭尖受力时，较薄的肩台不能形成有效的支撑，从而使牙冠腭侧劈裂。对于折裂模式来说，预成纤维桩组不可修复性折裂的发生，可能是由于树脂核的弹性模量较金钯铸造桩核小，在功能载荷状态下容易发生变形，将应力更多的分散到剩余牙体组织上[16，17]，从而导致牙体组织折裂。而高弹性模量的铸造金合金桩核可以起到有效的支撑作用，并将应力传导至牙根，保护了剩余牙体组织。在本实验所研究缺损模式中未发现金钯合金铸造桩核组有不可修复性根折，提示临床中对于上颌前磨牙腭尖缺损模式，可以采用金钯合金铸造桩核或CAD/CAM一体化纤维桩核来修复，当考虑到美学区域修复时，可选用美学效果更好的CAD/CAM一体化纤维桩核来修复。