论文摘要
纤维桩是目前临床上广泛应用的一种预成桩修复材料,对纤维桩修复后应力的分析是目前评价纤维桩长期修复效果的一种常用手段。许多因素对纤维桩修复后应力产生影响,如桩的材料、桩的设计、黏结剂性能、核材料及冠材料等。众多学者在此领域进行了大量研究,但目前仍有许多方面未取得一致看法。纤维桩外形主要有柱状、锥状和平行锥状几种,平行锥状纤维桩中锥状部分外形也不尽相同。关于何种形式的纤维桩外形使修复后应力分布最优,目前尚未见系统研究报道。纤维桩的黏结主要使用树脂黏结剂,除了把桩稳定地固定于牙根之中以外,所形成的黏结剂层还使施加于桩上的各种力重新分布。桩、牙本质、黏结剂三种材料的弹性模量之间的差异,如何对纤维桩修复后应力分布产生影响,目前尚未见系统研究报道。有限元分析法是生物力学研究中最先进有效的方法之一,以往对于纤维桩修复的有限元应力分析一般针对单一因素,采用离散个体研究,需建立多个有限元模型,加大了工作量,模型之间的差异也降低了分析精度。本研究改变传统有限元研究分析方法,分别对外形及弹性模量这两个因素中的多个相互影响的参数进行分析,观测应力变化趋势,寻找最佳参数范围,对纤维桩外形及弹性模量对纤维桩修复应力的影响进行系统研究。整个研究包括以下三部分实验:1利用Pro/E和Ansys Workbench等软件建立了能够对参数变化作出自适应改变的下颌第二前磨牙纤维桩修复的三维有限元模型。2以平行锥状纤维桩的锥状部分高度和底边半径为双变量,研究锥状部分高度和底边半径分别在1mm-8mm和0.35mm-0.75mm之间变化时,牙根部牙本质的应力变化。3以纤维桩的弹性模量和黏结剂的弹性模量为双变量,研究纤维桩和黏结剂的弹性模量分别在15GPa-50GPa和2GPa-20GPa之间变化时,牙根部牙本质和黏结剂层的应力变化。研究结果表明:1利用Pro/E和Ansys Workbench等软件,采用参数化设计和自动模块装配建立了基于纤维桩的下颌第二前磨牙纤维桩修复的三维有限元模型,该模型可以根据参数改变进行自适应改变,只需建立一个主模型,软件可以根据参数改变自动生成其他模型,简化了分析过程,提高了分析精度。2纤维桩外形对纤维桩修复后牙根部牙本质应力有影响,选择纤维桩时优先选择使用平行锥状纤维桩,其锥状部分的高度和底边半径应分别控制在3.5mm到5.5mm和0.44mm到0.55mm之间。3与平行锥状纤维桩锥状部分的底边半径相比,锥状部分高度对纤维桩修复后牙根部牙本质应力的影响更大。4纤维桩及黏结剂弹性模量的改变对纤维桩修复后牙根部牙本质应力影响很小,从保护剩余牙体组织角度来考虑,弹性模量范围分别在15-50GPa和2-20GPa之间的各种纤维桩和黏结剂之间无明显差异。5纤维桩及黏结剂弹性模量的改变对纤维桩修复后黏结剂层应力有明显影响,在纤维桩和黏结剂的弹性模量范围分别在15-50GPa和2-20GPa之间时,选用低弹性模量的纤维桩和黏结剂会提高纤维桩修复长期成功率。6与纤维桩的弹性模量相比,黏结剂的弹性模量对纤维桩修复后黏结剂层应力的影响更大。