仲 麒，黃雨捷，張軼凡，宋迎爽，吳雅琴，瞿 方，黃慶豐，胥 春

上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院口腔修復(fù)科，上海交通大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院，國(guó)家口腔醫(yī)學(xué)中心，國(guó)家口腔疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心，上海市口腔醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 200011

上頜第一磨牙是口內(nèi)存留時(shí)間最長(zhǎng)［1］、承擔(dān)力最大的牙齒［2］。根據(jù)《第四次全國(guó)口腔健康流行病學(xué)調(diào)查報(bào)告》［3］，15 歲年齡組人群中上頜第一磨牙患齲率為9.3%～9.7%，是上頜牙列中患齲率最高的牙位，而上頜第一磨牙牙體折裂發(fā)生率在所有牙齒中也是最高的［4-5］。當(dāng)齲壞、牙折導(dǎo)致的牙體缺損累及牙髓腔時(shí)，會(huì)導(dǎo)致牙髓暴露、感染，乃至最終喪失活力，需行完善的根管治療（root canal therapy，RCT）。研究［6］表明，RCT 后當(dāng)牙齒冠部有1 個(gè)及以上牙本質(zhì)壁缺失時(shí)，應(yīng)進(jìn)行根管樁修復(fù)以降低牙體缺損修復(fù)治療的失敗率。

纖維增強(qiáng)型復(fù)合樹脂根管樁（纖維樁）是一種由軸向排列的纖維包裹在復(fù)合樹脂基質(zhì)中制成的纖維增強(qiáng)型聚合物基復(fù)合材料根管樁［7］，其中纖維一般約占總體積的60%，樹脂基質(zhì)約占總體積的40%［8］。與傳統(tǒng)金屬根管樁相比，纖維樁具有與牙本質(zhì)相近的彈性模量和優(yōu)良的疲勞性能，同時(shí)還有著耐腐蝕、生物相容性好、美觀、能取出進(jìn)行二次修復(fù)，以及在遭受過(guò)大應(yīng)力時(shí)先于牙體組織折斷從而保護(hù)牙體組織等優(yōu)點(diǎn)，因此在牙體缺損修復(fù)中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用［9］。但也有文獻(xiàn)［10-11］指出，纖維樁修復(fù)牙體缺損對(duì)牙頸部牙體組織的要求較金屬樁高，冠部牙本質(zhì)壁和肩領(lǐng)的缺失均會(huì)增加樁折斷、牙頸部牙體組織折裂、冠脫落和樁脫粘接的發(fā)生率，從而增加牙體缺損修復(fù)失敗的風(fēng)險(xiǎn)。

上頜第一磨牙具有至少3 個(gè)根管［3，12］，因此，纖維樁修復(fù)時(shí)，樁的放置數(shù)量和位置存在多種組合方式，目前對(duì)何種組合最佳尚無(wú)定論。較為主流的觀點(diǎn)是在上頜第一磨牙最粗最直的根管即腭根內(nèi)放置1 根樁［13-14］。近年來(lái)也有學(xué)者提出了不同見解。趙莉等［15］通過(guò)三維有限元分析（three-dimensional finite element analysis，3D-FEA）研究了不同數(shù)量纖維樁修復(fù)上頜第一磨牙后牙體組織內(nèi)外表面的應(yīng)力分布，發(fā)現(xiàn)當(dāng)牙體缺損類型為腭側(cè)和遠(yuǎn)中軸壁缺損時(shí)，臨床上選用腭根樁和遠(yuǎn)頰根樁修復(fù)可降低剩余牙本質(zhì)中的應(yīng)力，對(duì)降低根折風(fēng)險(xiǎn)有積極作用，建議在腭根和遠(yuǎn)頰根中各置入1 根纖維樁進(jìn)行牙體缺損修復(fù)。劉峰［16］認(rèn)為對(duì)于一壁缺損的磨牙采用1 根纖維樁修復(fù)即可，兩壁缺損者在2 個(gè)根管中分別進(jìn)行纖維樁修復(fù)，而三壁及以上缺損者則應(yīng)選用盡量多的根管進(jìn)行纖維樁修復(fù)。牛光良［7］認(rèn)為一壁缺損的磨牙可不放樁，采用直接冠修復(fù)或置入1 根纖維樁修復(fù)，兩壁缺損者采用1～2 根纖維樁修復(fù)，三壁缺損者采用2～3 根纖維樁修復(fù)，四壁缺損者應(yīng)采用3～4 根纖維樁修復(fù)。筆者前期的3D-FEA 研究［17］則發(fā)現(xiàn)，對(duì)于四壁缺損的上頜第一磨牙，在可以獲得1.5 mm 高的牙本質(zhì)肩領(lǐng)時(shí)，應(yīng)在腭根及近頰根中各置入1 根纖維樁進(jìn)行修復(fù)。

上頜第一磨牙好發(fā)鄰面齲，尤其好發(fā)遠(yuǎn)中鄰面齲［18］，而牙體缺損則好發(fā)于腭尖［4-5］。因此，遠(yuǎn)中鄰面（distal-occlusal， DO） 和 腭面（palatalocclusal，PO）缺損是上頜第一磨牙常見牙體缺損類型?；佳肋h(yuǎn)中鄰面或腭側(cè)牙本質(zhì)壁缺失，經(jīng)RCT 后需進(jìn)行樁核修復(fù)。正確的纖維樁修復(fù)策略對(duì)于上頜第一磨牙牙體缺損修復(fù)治療預(yù)后至關(guān)重要，但目前鮮有系統(tǒng)探討不同纖維樁修復(fù)策略下上頜第一磨牙剩余牙體組織內(nèi)、纖維樁內(nèi)和各粘接界面上應(yīng)力分布的研究報(bào)道。筆者之前的研究［17］發(fā)現(xiàn)，對(duì)上頜第一磨牙牙體缺損進(jìn)行纖維樁修復(fù)時(shí)，腭根均應(yīng)放置纖維樁。因此，本研究擬運(yùn)用3D-FEA 方法，探討對(duì)腭根放置1根纖維樁、腭根與遠(yuǎn)頰根或近頰根各放置1 根纖維樁以及腭根、遠(yuǎn)頰根與近頰根共放置3 根纖維樁以及不放纖維樁直接冠修復(fù)這5 種策略下，修復(fù)上頜第一磨牙DO 和PO 缺損后牙體組織和纖維樁內(nèi)以及樁-水門汀界面和水門汀-根管壁界面上的應(yīng)力分布，探索大面積牙體缺損多根牙纖維樁修復(fù)策略，希冀對(duì)于纖維樁的臨床應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 上頜第一磨牙牙體缺損模型的建立

將1 顆完整離體上頜第一磨牙進(jìn)行微計(jì)算機(jī)斷層掃 描 技 術(shù) （micro computed tomography， μCT，eXplore Locus SP，美國(guó)GE 公司）掃描，掃描參數(shù)為：電壓79 kV，電流79 mA，曝光時(shí)間1 700 μs，掃描層厚14 μm，重建層厚28 μm。對(duì)該牙完成RCT及全瓷冠牙體預(yù)備后再次進(jìn)行μCT 掃描。2次掃描分別得到810 幅和750 幅以DICOM 格式存儲(chǔ)的二維斷層圖像。將其導(dǎo)入醫(yī)學(xué)影像處理軟件Mimics Research 21.0（比利時(shí)Materialise 公司）中，對(duì)RCT及牙體預(yù)備前后的牙體、充填樹脂、牙膠尖等進(jìn)行三維重建，并以STL 格式導(dǎo)入逆向工程軟件Geomagic Wrap 2015（美國(guó)3D Systems公司）中，建立全瓷冠、樹脂核、PO 及DO 缺損牙體組織（牙本質(zhì)肩領(lǐng)高度1.5 mm）、冠粘接樹脂水門汀、牙膠尖、牙周膜、皮質(zhì)骨和松質(zhì)骨的三維模型。上頜第一磨牙2 種牙體缺損樹脂核充填修復(fù)后模型如圖1所示。

圖1 上頜第一磨牙2種牙體缺損樹脂核充填修復(fù)后模型Fig 1 Two models of restored maxillary first molar with tooth defect

1.2 不同纖維樁修復(fù)方式模型的建立

纖維樁（Matchpost，法國(guó)Recherches Techniques Dentaires 公司）模型通過(guò)CAD 軟件SolidWorks 2016（法國(guó)Dassault Systemes 公司），根據(jù)纖維樁外形尺寸數(shù)據(jù)［19］建立，并以IGES格式保存。

在Geomagic Wrap 2015 中以樁直徑不超過(guò)根徑1/3 為限，選擇盡可能粗的纖維樁進(jìn)行修復(fù)，即腭根放置#1.6 纖維樁，遠(yuǎn)頰根放置#1.4 纖維樁，近頰根放置#1.2 纖維樁；在保留根尖段5 mm 牙膠尖的原則下運(yùn)用布爾相減運(yùn)算預(yù)備樁道［15］。按照不同修復(fù)策略，建立5 組模型：不放纖維樁（no post，NP）組、腭根單纖維樁（palatal post，PP）組、腭根及遠(yuǎn)頰根雙纖維樁（palatal and distobuccal posts，PDP） 組、腭根及近頰根雙纖維樁（palatal and mesiobuccal posts， PMP） 組 和 三 根 管 纖 維 樁（palatal，distobuccal and mesiobuccal posts，PDMP）組。若多根纖維樁在髓腔內(nèi)存在重疊，則將較細(xì)的樁在重疊部分下方1 mm 處垂直其長(zhǎng)軸截?cái)嘧鳛檩o樁，較粗的樁保留全長(zhǎng)作為主樁。將以上所有部件曲面化后，以IGES 格式保存。在FEA 軟件ANSYS Workbench 19.0（美國(guó)ANSYS 公司）中為每個(gè)模型建立結(jié)構(gòu)靜力分析系統(tǒng)，并在“Design Modeler”模塊中打開上述以IGES 格式保存的部件數(shù)據(jù)，組合為有限元模型（圖2，以PO缺損為例）。

圖2 不同修復(fù)策略的上頜第一磨牙牙體缺損修復(fù)模型（以PO牙體缺損為例）Fig 2 Models of restored maxillary first molar with tooth defect by different restoration strategy(PO defect for example)

1.3 3D-FEA

在ANSYS Workbench的“Mechanical”模塊中為每個(gè)部件賦予材料屬性：冠為氧化鋯陶瓷制成，樁為石英纖維樁；由樹脂水門汀將冠粘接在預(yù)備體（牙體組織及核）上，核為復(fù)合樹脂核，樁則采用與復(fù)合樹脂核相同材質(zhì)的樹脂水門汀與牙本質(zhì)粘接。除纖維樁為正交各向異性的線彈性材料外，其余材料均視為各向同性的線彈性材料。具體的各材料及組織的力學(xué)參數(shù)見表1。

表1 材料及組織力學(xué)性能參數(shù)Tab 1 Mechanical properties of materials and tooth tissues

每個(gè)模型都被劃分成包含約40 000 個(gè)10 節(jié)點(diǎn)四面體單元的網(wǎng)格。分別施加2 種載荷：①垂直載荷。在面的中央窩、近中及遠(yuǎn)中邊緣嵴、近腭尖頂和遠(yuǎn)腭尖頂平行牙體長(zhǎng)軸施加800 N 的力，以模擬垂直力（圖3A）。②側(cè)向載荷。在面近頰尖和遠(yuǎn)頰尖三角嵴上與牙體長(zhǎng)軸呈45°角施加225 N 的力，以模擬側(cè)向力（圖3B）［26］。牙槽骨的底面和側(cè)面為固定約束，受力時(shí)各界面間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。測(cè)定牙體組織和纖維樁內(nèi)的等效應(yīng)力分布及纖維樁-水門汀界面和水門汀-根管壁界面上的切應(yīng)力分布［14，27］，并計(jì)算纖維樁修復(fù)后各組根管內(nèi)表面各區(qū)域最大等效應(yīng)力值相對(duì)NP組的變化百分?jǐn)?shù)。

圖3 加載位置及方向示意圖Fig 3 Schematics of the positions and directions of the loadings

2 結(jié)果

2.1 牙體組織的等效應(yīng)力

2 種載荷下牙體外表面的等效應(yīng)力分布如圖4、5所示。在相同載荷下，各組牙體外表面的應(yīng)力分布形式均相似，且與牙體缺損類型和纖維樁修復(fù)策略無(wú)關(guān)。垂直載荷下應(yīng)力集中于根頸1/3 的腭側(cè)，側(cè)向載荷下應(yīng)力集中于根頸1/3 的近頰側(cè)。此外，各組在根分叉區(qū)的根面上均出現(xiàn)了較大的應(yīng)力值。各組牙體外表面的最大等效應(yīng)力值如圖4F、L 和圖5F、L 所示。PO 缺損在垂直、側(cè)向載荷下最大等效應(yīng)力值的高值均出現(xiàn)在NP 組（分別為38.69 MPa 和44.43 MPa），相應(yīng)的低值分別出現(xiàn)在PMP組（36.17 MPa）和PDMP組（40.47 MPa）；DO缺損在垂直、側(cè)向載荷下最大等效應(yīng)力值的高值分別出現(xiàn)在PMP 組（36.95 MPa）、PDP組（44.38 MPa），相應(yīng)的低值分別出現(xiàn)在PDP組（36.23 MPa）、PMP組（42.05 MPa）。

圖4 垂直載荷下牙體外表面的等效應(yīng)力分布和最大等效應(yīng)力值Fig 4 Equivalent stress distributions and MES on external surfaces of tooth tissues under vertical loading

圖5 側(cè)向載荷下牙體外表面的等效應(yīng)力分布和最大等效應(yīng)力值Fig 5 Equivalent stress distributions and MES on external surfaces of tooth tissues under lateral loading

纖維樁修復(fù)后，2種載荷下根管內(nèi)表面的最大應(yīng)力普遍出現(xiàn)在根管中1/3及尖1/3（表2），各組根管內(nèi)表面各區(qū)域最大等效應(yīng)力值相對(duì)NP組的變化百分?jǐn)?shù)如圖6所示。置入纖維樁的根管內(nèi)表面中1/3的最大等效應(yīng)力值除DO缺損中PDMP組的遠(yuǎn)頰根在側(cè)向載荷下出現(xiàn)下降外，其余各根管均出現(xiàn)上升；根管內(nèi)表面頸1/3的最大等效應(yīng)力值除垂直載荷下DO缺損中PDP組的遠(yuǎn)頰根、PDMP組的近頰根以及PO缺損中PMP組的近頰根，還有側(cè)向載荷下PO缺損中PDP組和PDMP組的遠(yuǎn)頰根出現(xiàn)上升外，其余各根管均出現(xiàn)下降。

圖6 纖維樁修復(fù)后各組根管內(nèi)表面最大等效應(yīng)力值相對(duì)直接冠修復(fù)時(shí)（NP組）的變化百分?jǐn)?shù)Fig 6 Percentage of MES changes in each group compared to NP group on the internal surfaces of root canals after placing posts

表2 纖維樁修復(fù)后各組根管內(nèi)表面各區(qū)域最大等效應(yīng)力值（MPa）Tab 2 MES on internal surfaces of root canals after placing posts（MPa）

2.2 纖維樁內(nèi)的等效應(yīng)力

纖維樁修復(fù)后，2 種載荷下各組纖維樁內(nèi)最大等效應(yīng)力值如表3 所示。垂直載荷下，腭根樁內(nèi)的應(yīng)力最大；側(cè)向載荷下，近頰根樁內(nèi)的應(yīng)力最大。

表3 各組纖維樁內(nèi)最大等效應(yīng)力值（MPa）Tab 3 MES in the posts in each group（MPa）

2.3 纖維樁-樹脂水門汀界面上的切應(yīng)力

纖維樁修復(fù)后，2種載荷下各組樁-水門汀界面上的最大切應(yīng)力值如表4 所示。垂直載荷下，腭根樁-水門汀界面上切應(yīng)力最大；側(cè)向載荷下，近頰根樁-水門汀界面上切應(yīng)力最大。此外，在垂直載荷下，PO 缺損中PP、PDP 和PDMP 組以及DO 缺損中PMP組的最大切應(yīng)力位于近樁尖處，其余組的切應(yīng)力則集中于腭根樁-水門汀界面的方邊界；側(cè)向載荷下，所有組的切應(yīng)力均集中于近樁尖處（圖7）。

圖7 2種載荷下纖維樁-樹脂水門汀界面上的切應(yīng)力分布Fig 7 Shear stress distributions on the post-cement interface under vertical and lateral loadings

表4 纖維樁-樹脂水門汀界面上最大切應(yīng)力值（MPa）Tab 4 Maximum shear stress on the post-cement interface（MPa）

2.4 樹脂水門汀-根管壁界面上的切應(yīng)力

纖維樁修復(fù)后，2種載荷下各組水門汀-根管壁界面上的最大切應(yīng)力值如表5所示。垂直載荷下，2種缺損類型各組水門汀-根管壁界面上的最大切應(yīng)力值相近；側(cè)向載荷下，近頰根放置纖維樁時(shí)（PMP和PDMP組）水門汀-根管壁界面上的最大切應(yīng)力明顯高于其他組。

表5 各組水門汀-根管壁界面上最大切應(yīng)力值（MPa）Tab 5 Maximum shear stress on the cement-canal interface in each group（MPa）

3 討論

本研究結(jié)果顯示，上頜第一磨牙牙體缺損修復(fù)后，同一載荷下牙體外表面的應(yīng)力分布形式均相似，且與牙體缺損類型和纖維樁修復(fù)策略無(wú)關(guān)，提示牙體缺損修復(fù)后牙體外表面上應(yīng)力分布形式可能與牙根形態(tài)和受力方式關(guān)系密切。此外，各組模型在牙體外表面根頸1/3 及根分叉處均出現(xiàn)了較大的應(yīng)力值，提示牙體缺損修復(fù)時(shí)應(yīng)注意保留牙根頸1/3 及根分叉處的牙體組織。

趙莉等［15］采用3D-FEA 研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)采用腭根樁和遠(yuǎn)頰根樁雙樁方式對(duì)上頜第一磨牙遠(yuǎn)中鄰腭面缺損進(jìn)行纖維樁修復(fù)時(shí)，牙頸部、牙體外表面所受等效應(yīng)力較采用腭根樁單樁修復(fù)和腭根樁、遠(yuǎn)頰根樁和近頰根樁三樁修復(fù)時(shí)小。本研究對(duì)PO和DO這2種牙體缺損類型的上頜第一磨牙進(jìn)行3D-FEA 的結(jié)果顯示，雙樁修復(fù)方式下牙體外表面所受等效應(yīng)力并不一定低于單樁和三樁修復(fù)方式。PO缺損：垂直載荷下，雙樁組中PDP 組的牙體外表面最大等效應(yīng)力值較同主樁的單樁組（PP 組）以及三樁組（PDMP 組）高；側(cè)向載荷下，雙樁組（PDP 和PMP 組）的最大等效應(yīng)力值均較單樁組（PP 組）以及三樁組（PDMP 組）高。DO 缺損：垂直載荷下，雙樁組中PMP 組的最大等效應(yīng)力值較單樁組（PP 組）以及三樁組（PDMP組）高；側(cè)向載荷下，雙樁組中PDP 組的最大等效應(yīng)力值較單樁組（PP 組）以及三樁組（PDMP 組）高。這一發(fā)現(xiàn)提示臨床上應(yīng)根據(jù)不同的牙體缺損類型制定不同的纖維樁修復(fù)策略。

YOON 等［14］在對(duì)纖維樁修復(fù)下頜第一磨牙的3D-FEA 研究中發(fā)現(xiàn)，纖維樁修復(fù)后，根管內(nèi)表面中1/3的最大等效應(yīng)力值上升，而頸1/3的最大等效應(yīng)力值下降。本文研究了纖維樁修復(fù)上頜第一磨牙PO 和DO 牙體缺損后根管內(nèi)表面的應(yīng)力分布，發(fā)現(xiàn)根管內(nèi)表面中1/3 的最大等效應(yīng)力值除DO 缺損中PDMP 組的遠(yuǎn)頰根管在側(cè)向載荷下出現(xiàn)下降外，其余各根管均較未置入樁時(shí)升高。而置入纖維樁的根管內(nèi)表面頸1/3 的最大等效應(yīng)力值除了在個(gè)別根管出現(xiàn)了上升外（PO 缺損中垂直載荷下PMP 組的近頰根管和側(cè)向載荷下PDP 和PDMP 組的遠(yuǎn)頰根管，以及DO 缺損中垂直載荷下PDP 組的遠(yuǎn)頰根管和PDMP 組的近頰根管），其余各根管內(nèi)表面頸1/3最大等效應(yīng)力值普遍下降。本研究的發(fā)現(xiàn)與YOON 等［14］的研究相似，提示放置在合適根管中的纖維樁能將力向根方傳導(dǎo)，從而降低牙頸部牙體組織中的應(yīng)力，起到保護(hù)牙頸部牙體組織的作用。另一方面，由于樁道預(yù)備所用的成型鉆直徑往往都比RCT 后的根管直徑大，因此會(huì)在樁道根方端面處形成較為銳利的線角，使得此處容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，導(dǎo)致根管中1/3 的最大等效應(yīng)力值上升［14］。這提示今后在設(shè)計(jì)纖維樁及配套的樁道預(yù)備鉆針形態(tài)時(shí)，應(yīng)使樁和鉆針根方末端的直徑更加接近根管的直徑，且末端圓鈍，避免形成尖銳的線角。在PO 和DO 這2種牙體缺損類型中，無(wú)論采取哪種纖維樁修復(fù)策略，上頜第一磨牙牙體內(nèi)外表面的最大等效應(yīng)力值均未超過(guò)牙本質(zhì)的抗折強(qiáng)度（100～200 MPa）［28-30］，因此可以認(rèn)為纖維樁修復(fù)并不會(huì)增加牙折的風(fēng)險(xiǎn)。

對(duì)于纖維樁內(nèi)的FEA 分析顯示，采用纖維樁修復(fù)上頜第一磨牙PO 和DO 牙體缺損后，腭根樁和近頰根樁分別為垂直載荷和側(cè)向載荷下最大等效應(yīng)力值最大的纖維樁，進(jìn)一步佐證了腭根樁和近頰根樁分別起到了有效分散垂直力和側(cè)向力的作用。石英纖維樁的抗彎強(qiáng)度達(dá)741 MPa 以上［31］，遠(yuǎn)高于本研究中2 種載荷下各纖維樁內(nèi)的最大等效應(yīng)力值，可以認(rèn)為將石英纖維樁用于修復(fù)這2 種牙體缺損類型的上頜第一磨牙不會(huì)導(dǎo)致纖維樁的折斷。

3D-FEA 結(jié)果顯示，采用纖維樁修復(fù)上頜第一磨牙PO 和DO 牙體缺損后，垂直載荷下的腭根樁和側(cè)向載荷下的近頰根樁在樁-水門汀界面上的最大切應(yīng)力值均超過(guò)了未經(jīng)表面處理的纖維樁與常用樹脂水門汀（如列支敦士登Ivoclar Vivadent 公司的Multilink Speed）之間的粘接強(qiáng)度值（10.49 MPa）［32］。這一結(jié)果提示臨床上應(yīng)降低纖維樁修復(fù)后患牙所受垂直和側(cè)向力，以減小樁-水門汀界面上的切應(yīng)力，避免樁與樹脂水門汀之間發(fā)生脫粘接，并且今后應(yīng)該進(jìn)一步改進(jìn)纖維樁的表面處理方法及樹脂粘接劑的性能，以提高纖維樁與樹脂水門汀間的粘接強(qiáng)度，避免纖維樁修復(fù)后樁脫粘接的發(fā)生。纖維樁修復(fù)PO 和DO 牙體缺損后，垂直載荷下的所有組和側(cè)向載荷下PMP 和PDMP 組在水門汀-根管壁界面上的最大切應(yīng)力值均較大，但均未超過(guò)常用樹脂水門汀與牙本質(zhì)的粘接強(qiáng)度（21.80～40.20 MPa）［33］。垂直和側(cè)向載荷下水門汀-根管壁界面上切應(yīng)力的產(chǎn)生可能與纖維樁傳導(dǎo)力以及纖維樁、水門汀和牙本質(zhì)三者彈性模量間存在差異有關(guān)，提示未來(lái)應(yīng)開發(fā)出與牙本質(zhì)彈性模量更接近的纖維樁和水門汀，以減小力對(duì)纖維樁與根管壁之間粘接性能的影響。采用樹脂水門汀將纖維樁粘接至根管中以后，水門汀-根管牙本質(zhì)壁粘接界面上的樹脂粘接劑會(huì)隨時(shí)間發(fā)生老化，導(dǎo)致其粘接強(qiáng)度明顯下降。有研究［33］表明，經(jīng)過(guò)6 個(gè)月的老化后，部分樹脂粘接劑的粘接強(qiáng)度（如日本GC 公司的G-Bond，老化6 個(gè)月后的粘接強(qiáng)度為11.80 MPa）下降明顯，已非常接近水門汀-根管壁界面上的最大切應(yīng)力值。樹脂粘接劑的老化可能會(huì)導(dǎo)致樹脂水門汀與根管壁之間在長(zhǎng)期使用后發(fā)生脫粘接，提示臨床上需要注意控制修復(fù)體所受力大小以減小在水門汀-根管壁界面上的切應(yīng)力，并且未來(lái)應(yīng)開發(fā)抗老化性能更優(yōu)異的樹脂粘接劑。

在PO 缺損中，置入纖維樁后，牙體外表面的最大等效應(yīng)力值在2 種載荷下均出現(xiàn)了降低，提示對(duì)PO 缺損的上頜第一磨牙進(jìn)行合適的纖維樁修復(fù)可以降低牙體組織所受的應(yīng)力。從具體應(yīng)力數(shù)值上看，垂直載荷下，各組中PMP 組牙體外表面最大等效應(yīng)力值最小，其次為PP 組；側(cè)向載荷下，PP 組的最大等效應(yīng)力值則低于PMP 組，提示對(duì)PO 缺損的上頜第一磨牙來(lái)說(shuō)，在腭根內(nèi)放置纖維樁可以達(dá)到降低牙體外表面應(yīng)力的目的，而在近頰根內(nèi)額外放置輔樁反而會(huì)影響腭根樁降低側(cè)向載荷下牙體外表面應(yīng)力的能力。腭根放置纖維樁后，在2 種載荷下根管內(nèi)表面頸1/3的最大等效應(yīng)力值下降均較明顯，尤以垂直載荷下為著，提示在PO 缺損的上頜第一磨牙中，腭根樁具有將垂直力和側(cè)向力高效地向根方傳導(dǎo)、分散牙體組織應(yīng)力的能力。垂直載荷下，PMP 組樁-樹脂水門汀界面上的最大切應(yīng)力出現(xiàn)在界面與面相交的線角處，提示近頰根置入的輔樁影響了腭根主樁在樁-水門汀界面上的應(yīng)力分散，可見對(duì)PO 缺損的上頜第一磨牙進(jìn)行纖維樁修復(fù)時(shí)不應(yīng)在近頰根放置輔樁。綜上，在對(duì)PO缺損的上頜第一磨牙進(jìn)行纖維樁修復(fù)時(shí)，宜采用腭根內(nèi)放置1根樁的單樁策略。

在DO 缺損中，置入纖維樁后，牙體組織外表面的最大等效應(yīng)力值除了PMP 組在垂直載荷下，以及PP 組和PDP 組在側(cè)向載荷下出現(xiàn)升高外，其他組均出現(xiàn)了降低，提示對(duì)DO 缺損的上頜第一磨牙進(jìn)行纖維樁修復(fù)時(shí)，在腭根中放置纖維樁有利于減小垂直力下牙體外表面的應(yīng)力，但不利于減小側(cè)向力下牙體外表面的應(yīng)力，需采取措施抵抗或減少側(cè)向力。從具體應(yīng)力數(shù)值上看，垂直載荷下，各組中PDP 組牙體外表面最大等效應(yīng)力值最小，其次是PP 組；而側(cè)向載荷下，PDP 組最大等效應(yīng)力值最高，PP 組的最大等效應(yīng)力值也高于NP 組，而PMP 組和PDMP 組的最大等效應(yīng)力值均低于NP 組，提示對(duì)DO 缺損上頜第一磨牙進(jìn)行腭根單樁（PP 組）或腭根及遠(yuǎn)頰根雙樁（PDP組）修復(fù)可以達(dá)到降低垂直力下牙體外表面應(yīng)力的目的，但并不能降低側(cè)向力下牙體外表面的應(yīng)力；在近頰根內(nèi)置入纖維樁（PMP 組、PDMP組）雖然可以降低側(cè)向力下牙體外表面的應(yīng)力，但會(huì)影響腭根樁降低垂直力下牙體外表面應(yīng)力的能力，需采取措施控制垂直力。腭根放置纖維樁后，在2 種載荷下根管內(nèi)表面頸1/3 的最大等效應(yīng)力值下降均較明顯，尤以垂直載荷下為著；而近頰根放置纖維樁后，在側(cè)向載荷下根管內(nèi)表面頸1/3 的最大等效應(yīng)力值下降最明顯，提示在DO 缺損中，腭根樁具有將2 種力高效地向根方傳導(dǎo)、分散牙體組織應(yīng)力的能力，而近頰樁則可以高效地將側(cè)向力向根方傳導(dǎo)，分散牙體組織應(yīng)力。除PMP 組樁-水門汀界面上的最大切應(yīng)力值出現(xiàn)在樁尖處外，其余各組樁-水門汀界面上的最大切應(yīng)力值均出現(xiàn)于界面與面相交的線角處，提示DO缺損不利于垂直力下樁-水門汀界面上的應(yīng)力分散，而在腭根和近頰根內(nèi)各放置1 根纖維樁（即PMP 組）則可以改善樁-水門汀界面上的應(yīng)力分布。綜上，在對(duì)DO 缺損的上頜第一磨牙進(jìn)行纖維樁修復(fù)時(shí)，應(yīng)采用腭根內(nèi)放置主樁、近頰根內(nèi)放置輔樁的雙樁策略，且需要對(duì)垂直力進(jìn)行控制，以免垂直力下牙體組織內(nèi)產(chǎn)生較大應(yīng)力。

由上可見，對(duì)于上頜第一磨牙，同為一壁缺損類型的PO 和DO 缺損，其最佳的纖維樁修復(fù)策略并不相同，提示臨床上制定纖維樁修復(fù)策略時(shí)不應(yīng)只考慮髓腔牙本質(zhì)壁的數(shù)量，而應(yīng)根據(jù)具體的牙體缺損類型，并結(jié)合一定的咬合設(shè)計(jì)來(lái)制定，以降低纖維樁修復(fù)的失敗率。

本研究中，為更好地控制變量，所有模型均來(lái)自同一顆離體牙。由于臨床患者存在個(gè)體差異，加之現(xiàn)有的數(shù)字化模擬手段需進(jìn)行一定的近似處理，尚無(wú)法完全如實(shí)還原臨床實(shí)際情況，后續(xù)還需要其他類型體外實(shí)驗(yàn)提供支持。另外，影響纖維樁修復(fù)效果的因素還有很多，如樁的材質(zhì)、纖維樁的彈性模量、牙本質(zhì)肩領(lǐng)的高度、牙槽骨吸收程度等，后續(xù)還應(yīng)針對(duì)這些因素進(jìn)行分析研究。

利益沖突聲明/Conflict of Interests

所有作者聲明不存在利益沖突。

All authors disclose no relevant conflict of interests.

倫理批準(zhǔn)和知情同意/Ethics Approval and Patient Consent

本研究中獲取人體離體磨牙的操作已通過(guò)上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院倫理委員會(huì)的審核批準(zhǔn)（文件號(hào)SH9H-2020-TK17-1），實(shí)驗(yàn)過(guò)程均遵照《涉及人的生物醫(yī)學(xué)研究倫理審查規(guī)范》的條例進(jìn)行，受試對(duì)象已經(jīng)簽署知情同意書。

The acquisition of the extracted human molar in this study was reviewed and approved by the Ethics Committee of Shanghai Ninth People's Hospital，Shanghai Jiao Tong University School of Medicine（Approval Letter No. SH9H-2020-TK17-1），and the experimental protocols were carried out by followingThe Operational Guideline for The Ethic Review of Biomedical Research Involving Human Subjects.Consent letter has been signed by the donor.

作者貢獻(xiàn)/Authors'Contributions

仲麒參與了實(shí)驗(yàn)操作及初稿撰寫，黃雨捷、張軼凡、宋迎爽、吳雅琴、瞿方、黃慶豐和胥春參與了數(shù)據(jù)分析及論文的修改，黃慶豐和胥春參與了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與監(jiān)督，胥春對(duì)本實(shí)驗(yàn)提供了經(jīng)費(fèi)支持。所有作者均閱讀并同意了最終稿件的提交。

ZHONG Qi carried out the study，and wrote the draft manuscript.HUANG Yujie，ZHANG Yifan，SONG Yingshuang，WU Yaqin，QU Fang，HUANG Qingfeng and XU Chun performed the data analyses and reviewed the manuscript. HUANG Qingfeng and XU Chun designed the experiments and supervised the study. XU Chun funded the experiments.All the authors have read the last version of paper and consented for submission.

·Received：2022-03-17

·Accepted：2022-06-17

·Published online：2022-08-12

參·考·文·獻(xiàn)

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