CAD/CAM一體化纖維樁核修復前牙薄弱根管的抗折性

馮昌芬，劉冰，鄧天政，柯杰，逄鍵梁

（空軍總醫院口腔科，北京　100142）

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CAD/CAM一體化纖維樁核修復前牙薄弱根管的抗折性

馮昌芬，劉冰，鄧天政，柯杰，逄鍵梁

（空軍總醫院口腔科，北京100142）

摘要對比計算機輔助設計與制作（CAD/CAM）一體化纖維樁核與傳統樁核修復薄弱根管的抗折性能，發現CAD/CAM一體化纖維樁核更利于薄弱根管的保存和再修復。

關鍵詞CAD/CAM；一體化纖維樁核；薄弱根管；樁核修復；抗折性能

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喇叭口狀薄弱根管常見于前牙、前磨牙區，其剩余健康牙體組織少，固位形和抗力形較差，保存修復困難。臨床多用鑄造金屬樁核或預成纖維樁核修復此類根管，常因樁核折斷或根折等導致修復失?。?］。修復后牙體的抗折強度不僅與剩余牙體組織的量有關，還與樁核材料的強度、彈性模量等有關。計算機輔助設計與制作（computer aided design and computer aided manufacture，CAD/CAM）一體化纖維樁核［2］是利用CAD/CAM技術切削纖維加強復合樹脂個別化制作的樁核，它兼具了預成纖維樁適宜的彈性模量和金屬樁核良好的適應性，理論上更有利于咀嚼應力的傳導。本研究使用3種樁核修復前牙薄弱根管，比較不同樁核修復后牙根的折斷強度及折斷模式，為臨床此類根管保存修復時樁核的選擇提供實驗依據。

1　材料與方法

1.1材料和儀器

預成玻璃纖維樁（Matchpost，RTD，France），纖維增強樹脂基復合材料塊（歐亞瑞康，中國），金鉑合金（Heraeus Herabond，德國），藍光掃描儀（Sirona，inEos Blue，德國），銑銷機（DeRTe，廣州），粘接劑（single bond，3M，美國），樹脂水門?。↙uxa Core Z? Dual，DMG，德國），微機控制萬能試驗儀（Electro?Force，BOS，美國），3D打印儀（M270，EOS，德國）。

1.2方法

1.2.1入組標準：30顆上頜中切牙，根長約13 mm，牙根發育完整，無隱裂、齲壞和充填物，無內外吸收，未做過根管治療。

1.2.2分組：研究共分3組，CDA/CAM一體化纖維樁核修復組（A組），單支纖維樁核修復組（B組）和鑄造金鉑金屬樁核修復組（C組），每組10例。

1.2.3薄弱根管制備：所有樣本于頰側釉牙骨質界冠方1 mm處截冠。常規根管治療后置于37℃恒溫箱中濕潤保存3 d。常規樁道預備后使用金剛砂車針將樁道預備成薄弱根管形態，即根管壁厚約1 mm，保留高1 mm，厚0.5 mm的牙本質肩領及寬0.5 mm 360°包繞的直角肩臺，清洗吹干。

1.2.4樁核、冠的制作與粘接：將A組樣本用蠟固定于石膏模型上中切牙位置，Sirona藍光掃描儀掃描樁道數據，將樁道數據導入inlab軟件，按中切牙樁核形態設計一體化樁核。將樁核數據轉換為stl.格式后指導銑銷機切削纖維增強樹脂基復合材料塊形成一體化纖維樁核，超聲震蕩儀震蕩120 s，75%乙醇清洗。B組選擇10支直徑為1.4 mm的預成玻璃纖維樁。C組硅橡膠翻制薄弱根管石膏模型，常規失蠟鑄造法制作金鉑合金樁核，110目氧化鋁噴砂處理。所有標本按粘接劑及樹脂水門汀說明書要求粘接樁核，B組用同種樹脂水門汀堆塑樹脂核。所有樣本按正常上頜中切牙形態3D打印法制作鈷鉻金屬冠，冠舌側中1/3與切1/3交界處預留線形小平面，玻璃離子水門汀粘固，見圖1。1.2.5標本的固定：將所有標本釉牙骨質界1 mm以下牙根涂布0.2 mm厚蠟層，包埋于自凝塑料內。待自凝塑料硬化后取出標本，去除牙根表面蠟層，利用硅橡膠重新將牙根固定于自凝塑料中，模擬牙周膜。

圖1　試件模式圖

1.3疲勞加載及靜態加載實驗

將樣本固定于萬能測試儀上，使加載頭與牙體長軸呈45°，接觸于腭側斜面處，見圖1。100 N力6 Hz循環加載30萬次，再以3 mm/min的速度加載至試件破壞，記錄各樣本折斷強度及折斷模式。

1.4統計學分析

觀察疲勞試驗后每個標本狀態，記錄折斷力值，采用SPSS 19.0統計分析軟件對各組抗折強度進行隨機區組設計的單因素方差分析，并用Student?Newman?Keuls法（SNK法）對多個樣本均數進行兩兩比較；χ2檢驗分析各組間折斷模式是否存在差異，各項分析的檢驗水準均為α=0.05。

2　結果

模擬咀嚼加載后3組標本牙冠均未出現松動，牙根表面無折裂線。靜態加載后，各組抗折強度見表1，A、C組間折斷強度無差異（P＞0.05），但二者明顯大于B組（P＜0.05），差異有統計學意義；折斷部位分布見表2，臨床通常認為牙根在牙本質肩領或頸1/3折斷時尚存在再修復可能，見圖2A、2B、2C，而牙根在根中1/3、根尖1/3或縱向折斷時為不可再修復性折斷，見圖2D、2E、2F。本研究中CAD/CAM一體化纖維樁組抗折強度較高，可修復性折裂共6例，不可修復性折裂4例，與B、C組相比，差異有統計學意義（P＜0.05）；而B組和C組多出現不修復性折裂，分別為7例和9例，差異無統計學意義（P＞0.05）。

表1　3組標本抗折強度

圖2　折斷模式分類示意圖

表2　3組試件的破壞模式

3　討論

樁核修復后牙根的強度與樁核系統、粘接強度、剩余牙體組織及功能活動等密切相關。采用與牙本質彈性模量相近的樁核，可使咀嚼應力分布更均勻，有利于保護牙體組織。但預成纖維樁剛性不足，反復載荷后樁容易產生形變，在頸部形成高應力易折區；尤其對于喇叭口狀的薄弱根管，剩余牙體組織較少、牙本質肩領高度不足，預成纖維樁與根管適應性差，需要大量粘接水門汀充填樁與根管壁間隙，大量水門汀的存在降低了修復體整體強度，較低的載荷就導致了牙頸部的折裂。

C組的抗折強度明顯大于B組，這與VARVARA等［3］的研究結果相似。但金屬樁的彈性模量（100～200 GPa）和牙本質的彈性模量（18 GPa）相差甚遠，使得牙合力作用下牙根發生彎曲變形時，樁不能與其同步變形，樁尖部出現楔形應力；同時金屬樁和牙本質彈性模量之間巨大的差距會使樁在受到過大的沖擊載荷時牙根瞬間達到應力峰值，首先發生折裂的是強度低的牙體組織，從而導致不可修復性根折［4］。

本研究中采用的CAD/CAM一體化纖維樁核可依據根管形態個性化制作，彈性模量近似預成纖維樁核，但頸部直徑明顯大于后者，提高了樁核自身強度，應力加載時樁核與牙本質間的相對形變較小，樁與核同質一體，減少粘接界面，應力傳遞更均勻，避免產生應力集中區，使整體的抗折強度進一步提高。前期研究結果也表明樁的直徑越大，抗折強度越高，修復牙抗折力越大［5］。

粘結劑把牙體和樁有機地結合在一起，增強樁與根管內部的適應性，使根管壁與樁核成為一個密合牢固的復合體，進而有效的將載荷向周圍傳遞［6］。本研究中CAD/CAM一體化纖維樁核形態與根管密合，粘接劑使用量少且厚度均勻，樹脂類粘接劑與復合樹脂樁核間可形成化學結合，粘接強度較高，提高了牙根整體的抗折強度。A組中有2例標本僅出現頸部樁核折斷，可能因為樁粘固后提高了牙根的強度，牙頸部反而成為修復后相對薄弱的位置，承受較大應力時頸部樁折斷。

綜上所述，本研究認為CAD/CAM一體化纖維樁核與喇叭口狀薄弱根管適合性好，彈性模量接近牙本質，可與牙體形成同質性結構，提高薄弱根管修復后抗折強度，減少不可修復性根折的發生，值得臨床推廣應用。

參考文獻：

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［2］李智，王新知，高承志.計算機輔助設計與制作一體化玻璃纖維樁核修復漏斗狀根管的抗疲勞和抗折性能［J］.北京大學學報：醫學版，2013（1）：59-63.

［3］VARVARA G，PERINETTI G，IORIO DD，et al.In vitro evaluation of fracture resistance and failure mode of internally restored end?odontically treated maxillary incisors with differing heights of residu?al dentin［J］.J Prosthet Dent，2007，98（5）：365-372.

［4］張勤，于海濤.不同纖維樁主樁材料聯合輔樁修復漏斗狀殘根抗折性的對比［J］.中國組織工程研究與臨床康復，2011，47（47）：253-254.

［5］SANTINI MF，WANDSCHER V，AMARAL M，et al.Mechanical fa?tigue cycling on teeth restored with fiber posts：impact of coronal grooves and diameter of glass fiber post on fracture resistance［J］. Minerva Stomatol，2011，60（10）：485-493.

［6］MEZZOMO E，MASSA F，LIBERA SD.Fracture resistance of teeth restored with two different post?and?core designs cemented with two different cements：an in vitro study［J］.Quintessence Int，2003，34 （4）：301-306.

（編輯于溪）

網絡出版時間：

中圖分類號R783

文獻標志碼A

文章編號0258-4646（2016）07-0653-03

DOI：10.12007/j.issn.0258?4646.2016.07.017

基金項目：首都臨床特色應用研究與成果推廣（Z151100004015201）

作者簡介：馮昌芬（1990-），女，醫師，本科.

通信作者：逄鍵梁，E-mail：37420802@qq.com

收稿日期：2015-11-23

Fracture Resistance of CAD/CAM Fiber Post and Core for Flared Roots Restoration