论文部分内容阅读
桩核修复体与牙体组织之间生物力学性能不匹配,会引起应力集中导致修复失败,寻找一种合适的桩核材料一直是修复医生的目标。临床上常用桩核主要有两种形式,一是预成桩树脂核,另一种是个性化一体化结构桩核。预成桩是成品制作,形态单一,不能与解剖形态复杂的根管匹配,密闭性较差。个性化一体化结构的金属铸造桩核与根管匹配度高,但因其美观性差,用于修复前牙美观区域受限。氧化锆桩核的应用解决了美观问题,但金属和氧化锆桩核的弹性模量远远高于牙本质,不可修复性的根折率相对较高。一体化玻璃纤维增强树脂桩核是一种新兴的桩核形式,不仅可通过计算机辅助设计和计算机辅助制造(Computer-aided design/computer-aided manufacture,CAD/CAM)技术实现椅旁修复,还结合了纤维桩弹性模量与牙本质接近的特性和个性化桩核的形态优势。个性化一体化结构的纤维桩核是目前的合理选择。为了更好地将其应用于临床,本课题设计了两个实验。第一部分:数字化模型经逆向软件处理后,结合数字化设计最终实现一体化纤维桩核与全冠的同步制作,测量牙冠与桩核的适合性与密合度以验证数字流程同步制作桩核与全冠的可行性。第二部分:通过三维有限元方法观察在负载状态下一体化桩核改向修复上颌前牙时桩核自身及对应牙体组织的应力分布特征,以验证一体化纤维桩核的力学性能。第一部分:数字化同步制作一体化纤维桩核与全瓷冠的适合性研究目的:应用数字化流程同步制作一体化玻璃纤维增强树脂桩核与树脂基陶瓷全冠实现桩核冠椅旁即刻修复,测量全冠适合性与桩核密合度以验证数字化流程同步制作技术路线的可行性。方法:选取30颗完整离体下颌第一前磨牙,制备缺损模型并随机分为3组(n=10)。A组:常规两步法制作一体化桩核与全冠修复体;B组:三维数据拼接法获得一体化桩核与全冠的数字模型,实现修复体同步制作;C组:聚醚橡胶牙体预备法获得全冠与一体化纤维桩核。所有一体化玻璃纤维增强树脂桩核与树脂基玻璃陶瓷全冠均通过计算机辅助设计与计算机辅助切削技术制作,修复体均按照厂家说明粘固就位。每个样本均采用微计算机断层扫描技术(Micro computed tomography,Micro CT)测量全冠边缘和内部适合性以及一体化玻璃纤维桩核的密合度。一体化桩核密合度的测量将根桩平均分为三部分,每部分截面12个位点,共计36个位点。二维层面的牙冠适合性测量16个位点,包括边缘间隙、轴面间隙、轴角间隙及面间隙;三维层面测量平均粘接剂层厚,采用SPSS 25.0软件对所有测量结果进行数据分析,α=0.05。结果:1.A、B、C三组桩核密合度分为桩颈、桩中、桩尖三部分分别比较,差异不具有统计学意义(P>0.05);同组内比较显示各部分之间差异不具有统计学意义(P>0.05)。2.A、B、C三组边缘间隙之间差异存在统计学意义(P<0.05),其中B组与A、C组之间差异具有统计学意义(P<0.05),但均满足120μm阈值范围。3.A、B、C三组内部间隙不同位点比较结果显示:轴面间隙之间差异具有统计学意义(P<0.05),其中B、C组间与A、C组间差异具有统计学意义(P<0.05)。轴角部位的结果显示差异不具有统计学意义(P>0.05)。面间隙差异具有统计学意义(P<0.05),其中A、B组间与A、C组间差异具有统计学意义(P<0.05)。4.三维测量的平均粘接剂层厚,A组常规制作方法的间隙最小,C组聚醚橡胶预备组间隙最大,但三组间隙平均数均满足临床要求,且各组之间差异没有统计学意义(P>0.05)。结论:数字化流程同步制作的一体化玻璃纤维桩核与常规流程制作的桩核密合度均满足临床要求;无论是二维各个位点的测量还是三维层面整体平均间隙测量的结果均显示出三组的牙冠适合性在临床需求范围内。数字化流程同步制作一体化玻璃纤维桩核与全瓷牙冠的方案是可行的。第二部分:三维有限元分析不同材质及倾斜角度的桩核修复上颌中切牙的应力分布特点目的:本研究创建桩核成不同角度的一体化结构桩核与全瓷冠修复上颌中切牙的有限元模型,通过三维有限元方法观察一体化桩核改向修复上颌前牙时桩核在负载状态下自身及对应牙体组织的应力分布特征,并观察桩核倾斜角度对应力分布的影响,以期为临床应用提供理论指导。方法:采用锥形束计算机断层扫描(Cone beam computed tomography,CBCT)获取根管清晰牙体完整的上颌中切牙的医学数字图像和通讯标准(Digital imaging and communications in medicine,DICOM)格式数据,利用Mimics、Geomagic等操作软件创建具有不同倾斜角度改向修复后的上颌中切牙桩核-冠有限元模型。在软件中输入铸造金钯合金,玻璃纤维增强树脂与碳纤维增强聚醚醚酮(Carbon fiber reinforced polyether ether ketone,CFR-PEEK)三种桩核材质的参数,分析全瓷冠修复后五个角度(0°;颊向倾斜10°,20°;腭侧倾斜10°,20°)桩核-冠模型在正中咬合接触受力下桩核、牙本质的等效应力峰值大小以及分布情况。结果:1.改向角度相同时,金钯桩核应力最高,对应的牙本质应力最低;CFR-PEEK桩核应力最低,牙本质应力最高。2.同一材质改向修复上颌中切牙时,桩核应力与牙本质应力随核向唇侧倾斜角度增大而减小。结论:固定载荷方向下,桩核角度在一定范围内的改变对修复体和牙体抗力影响并不显著;牙本质肩领完整时,建议选择低弹性模量桩核修复。