前牙薄弱根管重塑后桩核冠修复的三维有限元分析

论文摘要

目的:探讨前牙薄弱根管重塑,纤维桩核和铸造镍铬合金桩核修复后牙根的应力分布情况,为临床薄弱根管残根的修复设计提供生物力学的参考依据。并比较两种桩核修复的效果,为临床桩核修复材料的选择提供依据。方法:本实验根据王惠芸报道的数据选取一颗离体上颌中切牙,将选取的上颌中切牙嵌于泡沫软塑料中固定,使牙体长轴平行于水平面,使用螺旋CT扫描机对牙齿进行扫描,层厚0.65mm,共获得上颌中切牙横断面图33张,直接以BMP位图格式进行输出。将获得的BMP位图放在Adobe Photoshop软件中进行对位、调整及修改,再利用Matlab7.0软件建立正常牙模型,在正常牙模型基础上建立薄弱根管模型及薄弱根管重塑模型,将数据输入Ansys11.0中的Ansysworkbench模块进行自动网格化,形成三维有限元模型。模拟临床正常咬合对三维有限元模型进行加载,分三组状态牙根用三种材料桩核冠修复,对牙根的应力情况进行分析。结果:1.正常根管组,纤维桩核修复高应力区集中在牙根颈部唇舌侧牙本质内,向内逐渐减小区域,且应力峰值逐渐下降;铸造镍铬合金桩核修复高应力区集中在桩的中上部唇舌侧的桩-牙本质界处。2.薄弱根管组,桩核冠修复,牙本质和桩的Von mises应力峰值均较正常根管组升高,桩和牙根颈部薄弱根管壁牙本质中出现高应力分布。3.薄弱根管重塑组,桩核冠修复,整个牙根的Von mises应力可下降到正常根管组水平,且应力分布情况也与正常根管组相似。重塑体内可见小区域应力分布。4.纤维桩核修复三种状态根管,不会明显改变高应力区的分布,与桩修复前牙根的应力分布相同,牙本质的Von mises应力峰值总是大于桩的,三种状态根管牙本质的应力相差不大。5.铸造镍铬合金桩核修复三种状态根管,不会明显改变高应力区的分布,但与桩修复前牙根的应力分布不同,桩的Von mises应力峰值总是大于牙本质的,但在薄弱根管中,使牙根颈部唇侧牙本质的Von mises应力峰值明显升高,重塑根管后有所下降,但仍高于正常根管。结论:1.用弹性模量和牙本质接近的修复材料重塑薄弱根管,可以降低牙本质中和桩内的应力,改变应力分布模式,使牙根的应力分布接近正常牙根桩核修复后的应力分布趋势,有利于薄弱根管残根的保存治疗。2.与牙本质弹性模量接近的纤维桩较铸造镍铬合金桩更适于残根的桩核冠修复。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 前言
• 第二章 材料和方法
• 2.1 三维有限元模型的建立和处理
• 2.1.1 样本来源
• 2.1.2 上颌中切牙模型的建立
• 2.1.3 桩核模型的设计
• 2.1.4 正常根管模型的设计
• 2.1.5 薄弱根管模型的设计
• 2.1.6 薄弱根管重塑模型的设计
• 2.2 模型的加载方式及边界条件
• 2.2.1 模型假设条件
• 2.2.2 模型加载条件
• 2.2.3 模型边界条件
• 2.3 材料的选择及相关力学参数
• 2.3.1 材料的选择
• 2.3.2 材料相关力学参数
• 2.4 实验的分组
• 2.5 实验观察指标
• 第三章 实验结果及数据分析
• 3.1 三种状态根管桩核冠修复后的Von mises应力峰值
• 3.1.1 正常根管组的Von mises应力峰值比较
• 3.1.2 薄弱根管组的Von mises应力峰值比较
• 3.1.3 薄弱根管重塑组的Von mises应力峰值比较
• 3.2 三种状态根管桩核冠修复后的Von mises应力分布情况
• 3.2.1 正常根管组的Von mises应力分布情况比较
• 3.2.2 薄弱根管组的Von mises应力分布情况比较
• 3.2.3 薄弱根管重塑组的Von mises应力分布情况比较
• 第四章 讨论
• 4.1 三种状态根管桩核冠修复的比较
• 4.2 三种材料桩核冠修复的比较
• 4.3 三维有限元方法
• 第五章 结论
• 第六章 文献回顾
• 6.1 薄弱根管残根保存治疗的研究进展
• 6.2 桩核材料的研究进展
• 参考文献
• 致谢