桩核冠、髓腔固位冠和嵌体冠修复低矮磨牙残冠后产生的生物力学效应比较及其临床意义

目的:应用有限元分析对比桩核冠、髓腔固位冠和嵌体冠修复低矮磨牙残冠后的应力分布情况及固位效果,探讨低矮磨牙残冠的优选修复方案。方法:选择志愿者健康、完整的左侧下颌第一磨牙作为实验样本,应用锥形束CT(CBCT)扫描获得其影像学数据。利用Mimics、Geomagic和CATIA等逆向工程软件建立完整的下颌第一磨牙有限元模型。在此基础上构建3组低矮磨牙残冠模型(剩余临床牙冠的高度分别为1、2和3 mm),并建立桩核冠、髓腔固位冠和嵌体冠3组修复体分别修复上述3组残冠的有限元模型,共9个实验组。在Abaqus软件中对模型施加垂直向及斜向静态载荷模拟咀嚼时牙齿受力,施加强制性旋转位移载荷模拟修复体旋转脱位。观察各组模型牙本质的von Mise应力峰值和分布云图,以及各组修复体为抵抗旋转脱位所产生的非轴向固位力和脱位时粘接剂的破坏情况。结果:von Mises应力峰值,垂直载荷下,嵌体冠>髓腔固位冠>桩核冠;斜向载荷下,髓腔固位冠>嵌体冠>桩核冠。应力分布云图,桩核冠的根尖1/3处、髓腔固位冠髓室底部和嵌体冠牙颈部及根部应力集中现象明显。非轴向固位力,1 mm残冠组,桩核冠>嵌体冠>髓腔固位冠;2和3 mm残冠组,嵌体冠>桩核冠>髓腔固位冠。刚度退化云图,旋转脱位时粘接剂开裂的面积由大到小依次为嵌体冠>髓腔固位冠>桩核冠。结论:从保护牙体组织及维持修复体长期稳定性的角度分析,桩核冠是修复低矮磨牙残冠较为理想的修复方式。