不同材料修复下颌第一前磨牙楔状缺损的三维有限元分析.pdf

收稿日期:作者简介:黄耀文(),男,硕士研究生,主要从事口腔修复学的研究.通信作者:黄玮,主任医师,E m a i l:q q c o m.不同材料修复下颌第一前磨牙楔状缺损的三维有限元分析黄耀文 a,b,宋莉 b,戴芳 b,况司琦,黄峰峰 a,董雅迪,李雅琦 a,黄玮 a,(南昌大学a 附属口腔医院特需门诊;b 第二附属医院口腔医学诊疗中心,南昌 ;江西省口腔生物医学重点实验室,南昌 ;江西省人民医院口腔科,南昌 ;深圳市龙华区中心医院口腔科,广东 深圳 )摘要:目的采用三维有限元模型,观察不同材料修复下颌第一前磨牙楔状缺损后的应力情况.方法将锥形束C T(C B C T)获取的数据建立下颌第一前磨牙楔状缺损的三维有限元模型,分别采用V i t aE n a m i c树脂(A组)、L a v aU l t i m a t e树脂(B组)、I P Se m a xC A D树脂(C组)、Z 树脂(D组)修复,同时将未做任何修复治疗的楔状缺损模型作为对照组.对各组模型进行垂直和侧向 负荷,分析各组修复体的应力分布情况.结果与对照组相比,无论是V形或U形楔状缺损,A、B、C、D组模型在承受垂直和侧向 负荷时V o nM i s e s应力峰值均明显降低,其中B组最小、降幅最大,C组最大、降幅最小;且各组模型承受侧向 负荷时的V o nM i s e s应力峰值均明显高于垂直负荷.结论楔状缺损患牙侧向负荷应力大于垂直负荷应力.V i t aE n a m i c树脂、L a v aU l t i m a t e树脂均属于树脂基陶瓷,其弹性模量与牙本质相似,能够较好地分散楔状缺损患牙的应力.关键词:三维有限元分析;楔状缺损;前磨牙;瓷嵌体;修复中图分类号:R 文献标志码:A文章编号:()D O I:/j c n k i n c d m T h r e e D i m e n s i o n a lF i n i t eE l e m e n tA n a l y s i so fW e d g e S h a p e dD e f e c t so fM a n d i b u l a rF i r s tP r e m o l a r sR e s t o r e dw i t hD i f f e r e n tM a t e r i a l sH U A N GY a o w e n a,b,S O N GL i b,D A IF a n g b,K U A N GS i q i,H U A N GF e n g f e n g a,D O N GY a d i,L IY a q i a,H U A N G W e i a,(a S p e c i a lO u t P a t i e n tC l i n i c,A f f i l i a t e dS t o m a t o l o g i c a lH o s p i t a l;b D e n t a lC l i n i cC e n t e ro ft h eS e c o n dA f f i l i a t e dH o s p i t a l,N a n c h a n gU n i v e r s i t y,N a n c h a n g ,C h i n a;J i a n g x iP r o v i n c i a lK e yL a b o r a t o r yo fO r a lB i o m e d i c i n e,N a n c h a n g ,C h i n a;D e p a r t m e n t o fS t o m a t o l o g y,J i a n g x iP r o v i n c i a lP e o p l esH o s p i t a l,N a n c h a n g ,C h i n a;D e p a r t m e n t o fS t o m a t o l o g y,L o n g h u aD i s t r i c tC e n t r a lH o s p i t a l o fS h e n z h e n,S h e n z h e n ,C h i n a)A B S T R A C T:O b j e c t i v e T oo b s e r v et h es t r e s so fd i f f e r e n tm a t e r i a l sa f t e rr e p a i r i n gt h ew e d g e s h a p e dd e f e c t so fm a n d i b u l a rf i r s tp r e m o l a r su s i n gat h r e e d i m e n s i o n a lf i n i t ee l e m e n t m o d e l M e t h o d s T h et h r e e d i m e n s i o n a lf i n i t ee l e m e n tm o d e lo fw e d g e s h a p e dd e f e c t so fm a n d i b u l a rf i r s tp r e m o l a r sw a se s t a b l i s h e du s i n gt h ed a t ao b t a i n e db yC B C Ts c a n T h ed e f e c t sw e r er e s t o r e dw i t hV i t aE n a m i c(g r o u pA),L a v aU l t i m a t e(g r o u pB),I P Se m a xC A D(g r o u pC)a n dZ (g r o u pD),r e s p e c t i v e l y T h ew e d g e s h a p e dd e f e c t sw i t h o u ta n yr e p a i r m e n tw e r eu s e da s t h ec o n 南昌大学学报(医学版)年第 卷第期J o u r n a l o fN a n c h a n gU n i v e r s i t y(M e d i c a lS c i e n c e s),V o l N o t r o l g r o u p V e r t i c a l a n d l a t e r a l l o a do f w a s a p p l i e d t oa n a l y z e t h e s t r e s sd i s t r i b u t i o no f t h e r e s t o r a t i o n s R e s u l t s C o m p a r e dw i t ht h ec o n t r o l g r o u p,t h eV o nM i s e ss t r e s sp e a kv a l u e s i ng r o u p sA,B,Ca n dDw e r es i g n i f i c a n t l yd e c r e a s e du n d e rv e r t i c a l a n d l a t e r a l l o a do f w h e nt h ed e f e c t sw e r eV s h a p e do rU s h a p e d G r o u pBh a dt h es m a l l e s ta n dl a r g e s td e c r e a s e,a n dg r o u pCh a dt h el a r g e s t a n ds m a l l e s td e c r e a s e I na d d i t i o n,t h eV o nM i s e ss t r e s sp e a kv a l u eu n d e r l a t e r a l f o r c ew a sh i g h e r t h a nt h a tu n d e rv e r t i c a l l o a d C o n c l u s i o nT h el a t e r a ls t r e s si sg r e a t e rt h a nv e r t i c a ls t r e s s i nt e e t hw i t hw e d g e s h a p e dd e f e c t s B o t hV i t aE n a m i ca n dL a v aU l t i m a t eb e l o n gt or e s i n b a s e dc e r a m i c sw i t hs i m i l a re l a s t i cm o d u l u s t od e n t i n,w h i c hc a nd i s p e r s e t h es t r e s so f t e e t hw i t hw e d g e s h a p e dd e f e c t s K E Y WO R D S:t h r e e d i m e n s i o n a l f i n i t ee l e m e n t a n a l y s i s;w e d g e s h a p e dd e f e c t;p r e m o l a r s;c e r a m i c i n l a y;r e p a i r楔状缺损是主要发生在牙齿唇、颊侧颈部的一种非龋坏性硬组织疾病.楔状缺损的存在会导致剩余牙体组织的应力分布产生变化.及时修复楔状缺损有利于保护剩余牙体组织.目前修复楔状缺损的方法主要有直接充填和瓷嵌体修复.树脂拥有较好的美学性能和抛光性能,在直接充填中使用最为广泛;但同时存在着微渗漏,变色等风险.陶瓷具有良好的美学、抛光性能,生物相容性好.本研究通过建立三维有限元模型,分析不同材料修复下颌第一前磨牙楔状缺损后的应力分布,从而为临床选择修复楔状缺损材料提供参考.材料与方法仪器与设备锥形束计算 机 断 层 扫 描(C B C T)仪 器(德 国KAVO公司,型号:KAVO De x a m),笔记本电脑(联想控股有限公司,型号:联想小新A i r).样本选择纳入标准:)形态健康完整的下颌第一前磨牙;)咬合关系正常,牙周组织健康;)根尖发育完全,无龋坏、无隐裂等;)患者知情同意.排除标准:牙根未发育完全等异常者.建立三维有限元模型对下颌第一前磨牙行C B C T检测,将获得的断面图像导入m i m i c s 医学图像处理软件,形成初步的三维模型.将根部表层向外部空间增加 mm用来模拟牙周膜.使用G e o m a g i cS t u d i o 软件修整模型,采用H y p e r m e s h有限元网格建模软件,对模型进行自动网格划分,建立完整的下颌第一前磨牙三维有限元模型.在模型的颊侧颈部釉牙骨质界处分别建立V、U形楔状缺损模型.设定牙颈部缺损大小(未穿髓):深、宽、高分别为、mm.在此模型上分别采用V i t aE n a m i c、L a v aU l t i m a t e、I P Se m a xC A D、Z 树脂进行修复.在模型中建立出mm厚度的黏结层.实验分组将未做任何修复治疗的楔状缺损模型设为对照组,将不同材料修复的楔状缺损模型分为个组:V i t aE n a m i c树脂组(A组)、L a v aU l t i m a t e树脂组(B组)、I P Se m a xC A D树脂组(C组)、Z 树脂组(D组).实验假设、边界条件、参数设