目的建立上颌第一磨牙全瓷叠层冠样结构的有限元应力分析模型,并通过设计不同弹性模量以及不同厚度的饰面瓷过渡层,分析饰面瓷材料性能对氧化锆全瓷叠层冠样结构应力分布的影响。方法经CT薄层扫描获取包含解剖牙根、皮质骨和松质骨的牙齿图像,将得到的DICOM文件导入软件Mimics10.0中进行三维重建,根据骨组织与牙体组织的灰度值差异,通过阈值化操作分别提取牙齿及牙齿周围骨组织的数据,应用Mimics软件和Imageware软件建立上颌第一磨牙三维几何模型,预备出基牙和全瓷冠各层并在饰面瓷层底部划分出饰面瓷过渡层,然后导入有限元分析软件Abaqus生成实体模型,按照从面网格到体网格划分流程,生成四面体的有限元网格模型构建氧化锆-饰瓷叠层冠样结构三维有限元模型。以饰面瓷过渡层厚度0.6mm,弹性模量与饰面瓷同为70GPa的模型为对照组;以饰面瓷过渡层厚度为0.6mm,弹性模量分别为100GPa,150GPa,175GPa的模型作为弹性模量研究组;以饰面瓷弹性模量100GPa厚度分别为0.3mm,0.6mm,0.9mm的模型作为厚度研究组。在Abaqus软件中,在模型斜嵴距近中舌尖约0.5mm处,直径1mm的圆形面积上施加与牙长轴平行的200N静态载荷,然后,对模型各部分最大主应力进行计算,导出最大主应力云纹图及应力集中区最大主应力的值。结果本课题构建了主要包括基牙预备体、粘接剂层、核瓷层、将饰面瓷层分为过渡瓷层和饰面瓷层,共4层结构的叠层冠样结构的三维有限元模型;还构建了解剖牙根,牙周膜、皮质骨和松质骨等牙周支持组织的三维有限元模型。所构建的有限元模型结构完整,单元划分精细,总节点为60160个,四面体单元数为186328个,能够较精确地模拟实体状态,并能够以单独或组合的方式观察各组成部分的情况。进行载荷计算后,饰面瓷位于加载区形成最大的应力集中区,并产生几个次应力集中区:近中邻面边缘应力集中区、舌面应力集中区、远中邻面应力集中区、颊面应力集中区以及近中窝应力集中区。饰瓷过渡层最大应力集中区位于内外表面的近中舌尖附近,并在近中边缘处产生次应力集中区。核瓷层最大应力集中区主要位于近中舌尖的内侧面,并在近中边缘形成次应力集中区。弹性模量研究组与对照组相比,随过渡层弹性模量的增加,所有最大主应力集中区的高应力区面积逐渐缩小,其周围低应力区的范围逐渐增大;饰面瓷加载区最大主应力值无明显变化,但次应力集中区的最大主应力值下降,并且随着弹性模量的增加,下降幅度增加。厚度研究组与对照组相比,厚度为0.6mm的模型对饰面瓷表面加载区的最大主应力无明显影响,但厚度为0.9mm或厚度为0.6mm的模型均使加载区的最大主应力明显下降。模量研究组和厚度研究组均可使饰面瓷过渡层表面最大主应力下降而使其内面最大主应力增加。结论1、建立了右上颌第一磨牙的三维有限元模型,所构建的模型,结构层次清晰,具有良好的几何相似性,可以按照不同的研究目的和要求进行合并、切割和调整,便于应力分析和疲劳测试。2、设计过渡层有利于氧化锆全瓷冠系统饰面瓷应力的分散,在本课题实验条件中,随着过渡层弹性模量的增加,应力分散效果更明显,为新型陶瓷材料的研发和修复体的设计提供了新的思路。3、饰面瓷过渡层弹性模量100GPa、不同厚度的各组模型中,厚度为0.3mm、0.9mm的模型与厚度为0.6mm的模型相比对饰面瓷表面的最大主应力均有明显改善,但最适合的过渡层厚度尚需进一步实验论证。