不同牙本质肩领形态对纤维桩核冠修复后下颌切牙抗折强度的影响观察

李洋，王时越，祁麟，杨向红

1 昆明理工大学建筑工程学院，昆明650500；2 昆明医科大学附属延安医院口腔科

外伤、龋坏、磨损等原因常导致牙体组织的缺损而形成残根残冠，目前临床上常采用桩核冠对残根残冠进行修复。研究［1-4］显示，影响桩核冠修复后患牙抗折强度的因素包括冠修复体的设计、桩核系统的选择、牙本质肩领形态等。大量研究［5］表明，牙本质肩领形态是影响桩核冠修复体强度最重要的因素。保留至少1.5 mm 高、1.0 mm 厚的360°牙本质肩领对提升桩核冠修复体抗折强度有重要作用，其产生的“箍效应”能将残根、桩核和全冠联接为一体，加强固位和抗力［6-7］。然而，在临床实际修复残根残冠过程中，常遇到牙体组织缺损较大的情况，难以保留完整的牙本质肩领，而对于牙本质肩领存留位置的变化是否对桩核冠修复后的抗折强度有影响，相关的研究报道相对较少［8］。下颌切牙在全口牙中体积最小，牙体组织较为薄弱，目前关于下颌切牙的体外力学试验研究较少。2019年9月—2020年12月，本研究观察了不同牙本质肩领形态对纤维桩核冠修复后下颌切牙抗折强度的影响，现报告如下。

1 材料与方法

1.1 样本牙及仪器 收集3 个月内因牙周问题拔除的40 颗下颌切牙作为样本牙，刮除牙周膜和牙结石后，常温保存于0.9%生理盐水中备用。纳入标准：①牙本质肩领高约2.0 mm、厚约1.0 mm；②单根；③根尖发育完全，冠根外形相似；④无龋坏，无充填体；⑤10 倍放大镜下检查无隐裂或折裂。用精度0.01 mm 游标卡尺测量样本牙的牙根长度、颊舌径和近远中径，40 颗样本牙3 项指标测量值差异均无统计学意义（P均>0.05）。Meliodent 义齿基托树脂、玻璃纤维复合树脂根管桩购自美国康特威尔登特齿科，光固化复合树脂、树脂型玻璃离子水门汀购自美国3M 公司，硅橡胶印膜材料购自HUGE 公司，F3／Ergo 平行研磨仪购自德国Degus⁃sa 公司，CSS-44100 电子万能试验机购自长春试验机研究所；电子数显卡尺（精度0.01 mm）购自上海量具刃具有限公司。

1.2 纤维桩核冠修复与分组 ①根尖区填充：用金刚砂片沿垂直牙长轴方向于唇面釉牙骨质界上2.0 mm 处截冠，由同一名医师进行常规开髓、拔髓、根管预备，使用3%双氧水和0.9%生理盐水交替冲洗，纸尖干燥，用牙胶尖和根充糊剂填充根管，以氧化锌封口，常温保存于0.9%生理盐水中备用。②根管预备：所有样本牙使用纤维桩配套扩孔钻形成桩道，按扩孔顺序依次将根管扩充至直径为1.6 mm，根管预备深度约为8.0 mm，保留根尖4.0 mm 填充物。③牙本质肩领制备：按全冠预备标准进行预备，将所有样本牙置于平行研磨仪上进行精修，形成宽度为0.8 mm、聚合度为5°的肩台，40颗样本牙依据制备牙本质肩领形态的不同随机分为5组，分别为无肩领组、颊侧肩领组、舌侧肩领组、近中肩领组、完整肩领组，每组8个样本。所有牙本质肩领高约2.0 mm，厚约1.0 mm。④桩核冠制作：根管和纤维桩经75%乙醇消毒、干燥，将玻璃纤维桩植入根管内并用树脂粘结剂完成粘结，采用光固化树脂重建2.0 mm的树脂核，采用普通金属铸造全冠修复，玻璃离子水门汀粘固全冠，保存于蒸馏水中。⑤包埋：在样本牙釉牙骨质界以下2.0 mm至根尖处的牙根表面融附厚度约0.2～0.3 mm 的蜡，以模拟牙周膜厚度。调拌自凝塑料倒入一内径2.0 cm、高3.0 cm 的圆柱形PVC 管内，全部样本牙在自凝塑料面团期时埋入管内正中央至釉牙骨质界下1.0～2.0 mm，待自凝塑料完全固化后，取出样本牙，去除牙根表面和自凝塑料块中残留的蜡，将硅橡胶印膜材料注入自凝塑料块形成的空腔内，再次放入样本牙，按压出多余的硅橡胶，直至印模材料和自凝塑料完全固化，在37 ℃的潮湿环境中保存备用。

1.3 试验装置设计 下颌切牙在口内承受的大多为非轴向力，为模拟加载正常咬合力（轴向和颊舌向45°）［9］设计了特制的夹具。底座可使样本牙的牙长轴与水平面成45°，且可调节和固定试件位置，以保证样本牙每次加载的位置一致。加载头方向可调节，尖端模拟上颌切牙切端形状（见图1）。

图1 试验装置

1.4 各组抗折强度测试 通过特制的夹具把各组样本牙固定于电子万能材料试验机上进行抗折试验，加载点位于颊尖颊斜面的1/3处，加载角度与牙长轴成45°，以1.0 mm/min 的速度持续加载直至样本牙任意一处发生折裂，记录折裂时的荷载数值，即为抗折强度。

1.5 各组折裂形式观察 记录所有样本牙的折裂形式，包括可修复性折裂（桩脱位、桩核折裂、根折裂位于自凝树脂平面以上）与不可修复性折裂（根折裂位于自凝树脂平面以下）。

1.6 各组抗折力—位移曲线绘制 在Excel文档中绘制由力和位移两组参数组成的散点图，得出各组每个样本牙的抗折力—位移曲线，并从每组各选取一个具有代表性的图，作为每组试件的结果。

1.7 统计学方法 采用SPSS22.0 统计软件。计量资料以±s表示，多组间比较用单因素方差（Oneway ANOVA）分析，两两比较用LSD-t检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各组抗折强度比较 无肩领组、颊侧肩领组、舌侧肩领组、近中肩领组、完整肩领组抗折强度分别为（94.89 ± 32.14）、（211.52 ± 92.46）、（171.04 ±43.02）、（162.79 ± 54.32）、（209.15 ± 51.16）N，其中无肩领组抗折强度显著低于颊侧肩领组、舌侧肩领组、近中肩领组、完整肩领组（P均<0.05），且舌侧肩领组、近中肩领组抗折强度显著低于颊侧肩领组、完整肩领组（P均<0.05）。

2.2 各组折裂形式 无肩领组出现可修复性折裂6 例、不可修复性折裂2 例，颊侧肩领组出现可修复性折裂1 例、不可修复性折裂7 例，舌侧肩领组出现可修复性折裂8例、不可修复性折裂0例，近中肩领组出现可修复性折裂7例、不可修复性折裂1例，完整肩领组出现可修复性折裂7例、不可修复性折裂1例。

2.3 各组抗折力—位移曲线 各组抗折力—位移曲线见图2。

图2 各组抗折力—位移曲线图

3 讨论

牙本质肩领对根管治疗后残根残冠的修复有重要意义，经过根管治疗的残根残冠，由于剩余牙体组织缺乏牙髓提供的营养支持、牙体牙本质胶原纤维交联的缺失和剩余牙体组织对外力的感知能力下降等原因，常导致牙齿根管治疗后弹性模量变小、抗剪强度和抗拉强度下降，使牙齿变脆，更容易发生折裂。研究［10-11］显示，当受到外力时，保留至少1.5 mm高、1.0 mm 厚的360°环形箍结构可以抵消水平和侧向的应力，将外力传递到牙根及牙周组织，进而加强修复体的抗折强度。在本研究中，完整肩领组在抗折强度上与颊侧肩领组在同一水平，且高于其余三组样本，无肩领组与至少存留一壁2.0 mm 高、1.0 mm 厚牙本质肩领的其余各组在抗折强度上存在显著性差异（P均<0.05），这说明保留至2.0 mm完整牙本质肩领可以有效提高牙体进行纤维桩核冠修复后的抗折强度，而对于不能保留完整牙本质肩领的的患牙，保留一壁2.0 mm 高、1.0 mm 厚的牙本质肩领也可以显著提升牙体进行纤维桩核冠修复后的抗折强度。

纤维桩因其生物相容性好、透明、透光、弹性模量与牙本质接近、粘接后易取出等诸多优越性能得到了广泛的应用［12］。纤维桩与金属桩相比，其桩核本身的抗折强度虽不如金属桩核，但其折裂方式有利于再修复。牙本质的弹性模量约为17.5～18.6GPa，玻璃纤维桩的弹性模量为28.2～56.2 Gpa，纤维桩的弹性模量与牙本质的弹性模量相近［13-14］。纤维桩核冠修复后的牙体在受到外力时，纤维桩和牙本质会形成一个整体的抵抗力系统，力可以通过纤维桩核沿牙本质均匀传递至牙根部，避免形成局部应力集中从而造成折裂，对剩余牙体组织有保护的作用，可以有效的避免根折的发生［15］。从本研究的抗折力—位移曲线图中可以看出，曲线中出现一个明显转折点，此时牙体已经发生折裂，纤维桩核修复体与牙本质之间的粘结可能已经断开，但牙体仍能够继续承受荷载，这说明当纤维桩核修复体受到咬合力时，纤维桩可与牙本质一起弯曲，使应力能够沿根管壁均匀传导，起到了缓冲应力的作用。因此，纤维桩在保证桩核冠修复体有足够抗折强度的同时，也保护了剩余牙体组织。

本研究中，大部分的不可修复性折裂发生在颊侧肩领组，这可能和下颌切牙受外力时最先受到颊侧牙本质肩领的抵抗有关。从冠的旋转趋势来看，当牙体受外力作用时，冠的旋转最先受到靠近外力侧牙本质肩领的抵抗；而远离外力侧的牙本质肩领，冠的旋转首先要破坏的则是近外力侧的釉牙骨质界处的桩核与牙本质之间的粘结力，当牙体承受的外力超过粘结力时，即会发生根折或桩折，这可能也是牙本质肩领位置能够影响抗折强度的原因之一［16］。在本研究中，颊侧肩领组抗折强度与完整肩领组相比无显著性差异，二者抗折强度在同一水平，且高于其余三组样本；舌侧肩领组、近中肩领组和无肩领组因缺少颊侧牙本质肩领，不能直接抵抗来自颊侧的外力，抗折强度要低于颊侧肩领组和完整肩领组，说明保留靠近外力侧的牙本质肩领可以显著提高牙体的抗折强度，同时也说明完整牙本质肩领不一定对牙体抗折强度起决定性作用，关键在于肩领存留的位置是否靠近受外力的一侧。下颌切牙主要受到来自上颌中切牙由颊侧产生的咬合力，因此在临床修复下颌切牙的过程中，建议尽量保留靠近主要受力侧的颊侧牙体组织，可能会有助于增强修复后牙体的抗折强度。

综上所述，牙本质肩领形态对提高纤维桩核冠修复后下颌切牙的抗折强度有重要作用，保留至少2.0 mm 完整牙本质肩领可以有效提高患牙的抗折强度，但完整牙本质肩领不一定对牙体抗折强度起决定性作用，肩领存留的位置是否靠近受外力的一侧也是一个关键的因素。在修复下颌切牙的过程中，对于不能保留完整牙本质肩领的情况，尽量保留颊侧肩领有助于增强纤维桩核冠修复后牙体的抗折强度，但出现折列时多为不可修复性折裂。纤维桩作为一种有效的保留残根残冠的修复方式，可以保护剩余牙体组织，有效的避免根折的发生，有利于二次修复。本研究也存在一定的局限性，本研究采用的是静态加载的方式，加载角度较为单一，无法完全模拟牙体在口腔内复杂的应力分布。因此仍需做进一步研究完善上述问题。