劉子嫣 楊春桃 王 倩 徐 麗 林 杭

泉州醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校 (福建 泉州 362000)

上頜中切牙是外傷高發(fā)的牙位，外傷后易出現(xiàn)牙髓或根尖周炎癥，臨床需要進(jìn)行根管治療。在根管治療過(guò)程中，正確的開髓對(duì)根管治療成功有著重大意義。根管治療后牙齒的遠(yuǎn)期效果受到剩余牙體組織的的影響[1]，為獲得開髓便利形，臨床上傳統(tǒng)開髓方法在牙頸部的牙齒磨除量是比較多的。通過(guò)進(jìn)一步修正傳統(tǒng)開髓方式，能夠更精準(zhǔn)地把握開髓的范圍和牙齒的磨除情況，更準(zhǔn)確的施行微創(chuàng)治療[2-3]，盡可能的保留健康牙體組織，以提升根管治療后患牙遠(yuǎn)期保存率。

根管治療后的患牙，為了更好的恢復(fù)解剖形態(tài)、行使咀嚼功能及保護(hù)剩余脆弱的牙體組織，臨床對(duì)于后牙常規(guī)根據(jù)缺損情況進(jìn)行全冠修復(fù)或嵌體修復(fù)，對(duì)于前牙美學(xué)區(qū)域，臨床上在修復(fù)患牙的同時(shí)需考慮如何更好的進(jìn)行美學(xué)修復(fù)來(lái)恢復(fù)美觀。前牙臨床上常使用的美學(xué)修復(fù)方式為全瓷冠修復(fù)和瓷貼面修復(fù)，已有學(xué)者對(duì)微創(chuàng)開髓后全冠修復(fù)的牙體組織應(yīng)力分布進(jìn)行有限元分析[4]。但對(duì)于一些前牙牙冠相對(duì)完整的牙齒，貼面由于磨除牙體組織少成為更為微創(chuàng)的選擇，尚未有學(xué)者研究。三維有限元分析法是進(jìn)行口腔醫(yī)學(xué)研究，對(duì)于牙體組織進(jìn)行生物力學(xué)分析的一項(xiàng)重要技術(shù)[5]，目前已經(jīng)得到廣泛使用。有限元分析方法建立的三維有限元模型模型接近真實(shí)天然牙組織結(jié)構(gòu)，能夠有效的分析牙體受力情況。本文以上頜中切牙為例，在不同開髓方式及貼面修復(fù)的條件下，進(jìn)行三維有限元分析，為臨床的開髓及修復(fù)方式提供參考。

1 資料和方法

1.1 三維有限元模型的建立實(shí)驗(yàn)樣本選擇一顆完整的上頜中切牙。CBCT掃描離體的上頜中切牙后獲得影像數(shù)據(jù)，通過(guò)Creo軟件的設(shè)計(jì)，參照真實(shí)牙體結(jié)構(gòu)對(duì)上頜中切牙進(jìn)行三維模型重建，結(jié)構(gòu)包括牙釉質(zhì)、牙本質(zhì)、牙周模及牙槽骨，其中牙槽骨最高點(diǎn)位于距離釉牙骨質(zhì)界根向2mm處[6]，具體組成如圖1。

圖1 上頜中切牙模型示意圖;圖2 傳統(tǒng)開髓與微創(chuàng)開髓示意圖;圖3 模型分組(左至右依次為A、B、C、D組模型);圖4 各組模型的von Mises 應(yīng)力、最大主應(yīng)力的牙齒應(yīng)力分布情況;(左至右依次為A、B、C、D組模型);圖5 各組模型的von Mises和最大主應(yīng)力 應(yīng)力的應(yīng)力峰值。

1.2 模型分組傳統(tǒng)開髓對(duì)接型瓷貼面(A)組：開髓孔位于舌面窩，髓腔與根管連續(xù)相接，舌面觀為圓三角形[7-8]，根管治療后對(duì)接型瓷貼面修復(fù)。傳統(tǒng)開髓包饒型瓷貼面(B)組：行傳統(tǒng)開髓，根管治療后對(duì)包饒型瓷貼面修復(fù)。微創(chuàng)開髓對(duì)接型瓷貼面(C)組：根管方向決定開髓點(diǎn)定點(diǎn)，開髓點(diǎn)位于根管腔中心線與牙面的交點(diǎn)，即為開髓定點(diǎn)及開髓方向，采用直徑1.5mm的微創(chuàng)車針進(jìn)入髓腔形成直線通路[9]。根管根尖段預(yù)備同傳統(tǒng)開髓方式，根管治療后對(duì)接型瓷貼面修復(fù)。微創(chuàng)開髓包饒型瓷貼面(D)組：行微創(chuàng)開髓，根管治療后包饒型瓷貼面修復(fù)。

對(duì)接型瓷貼面邊緣位于牙槽嵴冠向2.5mm，唇面頸三分之一厚度0.3mm，唇面切三份二厚度0.5mm，切端磨除2mm，粘結(jié)劑層厚度為50μm。包饒型瓷貼面邊緣位于牙槽嵴冠向2.5mm，唇面頸三分之一厚度0.3mm，唇面切三份二厚度0.5mm，切端磨除2mm，粘結(jié)劑層厚度為50μm，舌側(cè)部分包饒1mm。上頜中切牙傳統(tǒng)開髓及微創(chuàng)開髓的示意圖如圖2所示，四組貼面修復(fù)后模型分組如圖3所示。

1.3 網(wǎng)格劃分四組三維重建模型分別進(jìn)行網(wǎng)格劃分，其中構(gòu)建的牙槽骨部分，因?qū)嶒?yàn)需要研究的是牙體組織的應(yīng)力分布情況，將牙釉質(zhì)、牙本質(zhì)等需研究結(jié)構(gòu)進(jìn)行網(wǎng)格劃分，不再對(duì)牙槽骨部分進(jìn)行網(wǎng)格劃分。網(wǎng)格數(shù)及節(jié)點(diǎn)數(shù)如表1。

表1 四組三維模型的節(jié)點(diǎn)數(shù)及網(wǎng)格數(shù)

1.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)定實(shí)驗(yàn)中各個(gè)結(jié)構(gòu)均假設(shè)為連續(xù)、均質(zhì)，同時(shí)各方向性質(zhì)相同的線彈性材料。實(shí)驗(yàn)中各個(gè)組織結(jié)構(gòu)認(rèn)定為固定接觸，邊界以固有牙槽骨的外固定約束為設(shè)定。力學(xué)參數(shù)見表2[6,10,11]。

表2 實(shí)驗(yàn)材料參數(shù)

1.5 加載條件及分析指標(biāo)加載力為靜態(tài)力，施力方向和牙體長(zhǎng)軸相交呈45°，設(shè)定載荷大小為100N，于腭側(cè)中 1/3 和切 1/3 相交處施力[12]。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析指標(biāo)是von Mises應(yīng)力、最大主應(yīng)力。

2 結(jié) 果

圖4顯示了A組、B組、C組、D組四組牙體應(yīng)力分布情況的，以von Mises應(yīng)力和最大主應(yīng)力為觀測(cè)指標(biāo)。圖5顯示了A組、B組、C組、D組四組牙體的應(yīng)力峰值，以von Mises應(yīng)力和最大主應(yīng)力為觀測(cè)指標(biāo)。

從圖4及圖5中得出：(1)應(yīng)力峰值：傳統(tǒng)開髓對(duì)接型(A組)的von Mises 應(yīng)力和最大主應(yīng)力的應(yīng)力峰值均表現(xiàn)為最大，微創(chuàng)開髓對(duì)接型(C組)的von Mises 應(yīng)力和最大主應(yīng)力的應(yīng)力峰值均表現(xiàn)為最低。(2)應(yīng)力分布：相比A組，C組的應(yīng)力分布與 A 組相比更為均勻，應(yīng)力分散至根尖更多區(qū)域；相比B組，D組的應(yīng)力分布與 B 組相比更為均勻，應(yīng)力分散至根尖更多區(qū)域；A組在最大主應(yīng)力與von Mises應(yīng)力的應(yīng)力峰值高于B組；D組的最大主應(yīng)力與von Mises應(yīng)力的應(yīng)力峰值稍高于C組；A組和B組在應(yīng)力分布情況上差異不明顯；C組和D組在應(yīng)力分布情況上差異不明顯。

3 討 論

開髓作為根管治療操作過(guò)程中的首要的操作，建立便于后續(xù)根管治療的直線通路對(duì)后續(xù)的治療流程有著重大影響[13]。Lang等[14]研究表明在開髓的洞型方面應(yīng)盡可能微創(chuàng)，以減少磨除不必要的牙冠部牙體組織。Panivisai P等[15]研究說(shuō)明磨除牙體組織太多可能增加牙體彎曲形變的危險(xiǎn)，隨之而來(lái)的是增大了牙齒折斷的潛在風(fēng)險(xiǎn)。國(guó)內(nèi)外學(xué)者為了保留更多的牙體組織，同時(shí)能夠獲取直線的開髓路徑，對(duì)上頜中切牙采取以根管方向?yàn)橐龑?dǎo)，最終確定唇側(cè)或切端進(jìn)入髓腔的方法[16-17]。

Gutmann等[2]表明為獲得更好的牙齒遠(yuǎn)期保存，口內(nèi)治療中牙齒保持是重要原則，論述了牙髓微創(chuàng)治療的定義和方式。微創(chuàng)開髓是一種通過(guò)輔助措施的精確開髓方式，能夠保留更多的牙體組織，避免了傳統(tǒng)方式的髓室頂需要完全揭除，同時(shí)保留了根管口處頸周牙本質(zhì)。Al Amri MD等[18]研究表明，傳統(tǒng)的開髓方法為了獲得更好的直線通路，去除頸周牙本質(zhì)，降低了牙體抗折段能力，加大了根管治療后牙體折裂的風(fēng)險(xiǎn) 。等研究表明，Santos Pantaleon D等[19]牙齒的遠(yuǎn)期預(yù)留時(shí)間和牙體的抵抗折斷能力與牙體組織的剩余量有著密切關(guān)系[18]。出于美觀的需求，前牙根管治療后常需進(jìn)行美學(xué)修復(fù)，將微創(chuàng)治療貫徹始終，可以選擇貼面修復(fù)的方式來(lái)恢復(fù)前牙區(qū)的美觀。

實(shí)驗(yàn)中對(duì)比微創(chuàng)開髓對(duì)接組(C組)和傳統(tǒng)開髓對(duì)接組(A組)，觀察最大主應(yīng)力以及von Mises應(yīng)力這兩個(gè)分析指標(biāo)，C組的應(yīng)力峰值都低于A組。對(duì)比微創(chuàng)開髓包饒組(D組)和傳統(tǒng)開髓包繞組(B組)，其中von Mises應(yīng)力及最大主應(yīng)力這兩個(gè)觀測(cè)指標(biāo)顯示，D組應(yīng)力峰值都低于B組，微創(chuàng)開髓方式在牙頸部區(qū)域降低了應(yīng)力最大值，應(yīng)力集中情況得到了很好的改善。同時(shí)通過(guò)對(duì)比牙根處的應(yīng)力分布，可以得到相比A組，C組的應(yīng)力分布與A組相比更為均勻，應(yīng)力分散至根尖更多區(qū)域；而相比B組，D組的應(yīng)力分布與B組相比更為均勻，應(yīng)力分散至根尖更多區(qū)域，微創(chuàng)開髓較傳統(tǒng)開髓能夠改善應(yīng)力分布情況，更好的改善牙頸部的應(yīng)力集中。以上結(jié)果表明，我們?cè)谏项M中切牙根管治療開髓步驟中，建議采用微創(chuàng)開髓的方式，保留更多的健康牙體組織，提升牙體的抗折性。

通過(guò)分析A組和B組兩組的最大主應(yīng)力與von Mises應(yīng)力數(shù)據(jù)，A組在應(yīng)力峰值高于B組，在A組和B組的應(yīng)力分布狀態(tài)改變上未顯示出明顯差異。傳統(tǒng)開髓方式下包饒型貼面相較對(duì)接型貼面能減低應(yīng)力值，力量不直接作用于充填材料，減少了充填楔子狀外形帶來(lái)的楔效應(yīng)，同時(shí)能將將載荷均勻地分散[20]。通過(guò)分析C組和D組兩組的最大主應(yīng)力與von Mises應(yīng)力數(shù)據(jù)，D組的應(yīng)力峰值稍高于C組，D組和C組的應(yīng)力分布狀態(tài)差異不明顯。微創(chuàng)開髓方式下，兩者貼面修復(fù)后的應(yīng)力改善大致相等，C組牙體磨除量略低于D組，應(yīng)力最大值略低于D組，貼面修復(fù)本身為微創(chuàng)方式，牙體磨除量很少，集中在牙冠部，對(duì)于牙根部應(yīng)力分布影響較少。傳統(tǒng)開髓后建議選取包饒型貼面，降低頸部的應(yīng)力，而微創(chuàng)開髓后選擇對(duì)接型貼面和包饒型貼面均可。

本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果僅限于上頜中切牙，暫不能確定對(duì)于其他牙位的開髓有參考意。口腔內(nèi)部牙齒在行使功能時(shí)，為動(dòng)態(tài)狀態(tài)，本實(shí)驗(yàn)的加載力量為靜態(tài)力量，相較動(dòng)態(tài)力量，不斷變化的載荷方向和大小都會(huì)有不同的應(yīng)力狀態(tài)，和靜態(tài)載荷的應(yīng)力分布有一定區(qū)別。