不同牙本質肩領形態對纖維樁核冠修復后下頜切牙抗折強度的影響觀察

李洋，王時越，祁麟，楊向紅

1 昆明理工大學建筑工程學院，昆明650500；2 昆明醫科大學附屬延安醫院口腔科

外傷、齲壞、磨損等原因常導致牙體組織的缺損而形成殘根殘冠，目前臨床上常采用樁核冠對殘根殘冠進行修復。研究［1-4］顯示，影響樁核冠修復后患牙抗折強度的因素包括冠修復體的設計、樁核系統的選擇、牙本質肩領形態等。大量研究［5］表明，牙本質肩領形態是影響樁核冠修復體強度最重要的因素。保留至少1.5 mm 高、1.0 mm 厚的360°牙本質肩領對提升樁核冠修復體抗折強度有重要作用，其產生的“箍效應”能將殘根、樁核和全冠聯接為一體，加強固位和抗力［6-7］。然而，在臨床實際修復殘根殘冠過程中，常遇到牙體組織缺損較大的情況，難以保留完整的牙本質肩領，而對于牙本質肩領存留位置的變化是否對樁核冠修復后的抗折強度有影響，相關的研究報道相對較少［8］。下頜切牙在全口牙中體積最小，牙體組織較為薄弱，目前關于下頜切牙的體外力學試驗研究較少。2019年9月—2020年12月，本研究觀察了不同牙本質肩領形態對纖維樁核冠修復后下頜切牙抗折強度的影響，現報告如下。

1 材料與方法

1.1 樣本牙及儀器 收集3 個月內因牙周問題拔除的40 顆下頜切牙作為樣本牙，刮除牙周膜和牙結石后，常溫保存于0.9%生理鹽水中備用。納入標準：①牙本質肩領高約2.0 mm、厚約1.0 mm；②單根；③根尖發育完全，冠根外形相似；④無齲壞，無充填體；⑤10 倍放大鏡下檢查無隱裂或折裂。用精度0.01 mm 游標卡尺測量樣本牙的牙根長度、頰舌徑和近遠中徑，40 顆樣本牙3 項指標測量值差異均無統計學意義（P均>0.05）。Meliodent 義齒基托樹脂、玻璃纖維復合樹脂根管樁購自美國康特威爾登特齒科，光固化復合樹脂、樹脂型玻璃離子水門汀購自美國3M 公司，硅橡膠印膜材料購自HUGE 公司，F3／Ergo 平行研磨儀購自德國Degus?sa 公司，CSS-44100 電子萬能試驗機購自長春試驗機研究所；電子數顯卡尺（精度0.01 mm）購自上海量具刃具有限公司。

1.2 纖維樁核冠修復與分組 ①根尖區填充：用金剛砂片沿垂直牙長軸方向于唇面釉牙骨質界上2.0 mm 處截冠，由同一名醫師進行常規開髓、拔髓、根管預備，使用3%雙氧水和0.9%生理鹽水交替沖洗，紙尖干燥，用牙膠尖和根充糊劑填充根管，以氧化鋅封口，常溫保存于0.9%生理鹽水中備用。②根管預備：所有樣本牙使用纖維樁配套擴孔鉆形成樁道，按擴孔順序依次將根管擴充至直徑為1.6 mm，根管預備深度約為8.0 mm，保留根尖4.0 mm 填充物。③牙本質肩領制備：按全冠預備標準進行預備，將所有樣本牙置于平行研磨儀上進行精修，形成寬度為0.8 mm、聚合度為5°的肩臺，40顆樣本牙依據制備牙本質肩領形態的不同隨機分為5組，分別為無肩領組、頰側肩領組、舌側肩領組、近中肩領組、完整肩領組，每組8個樣本。所有牙本質肩領高約2.0 mm，厚約1.0 mm。④樁核冠制作：根管和纖維樁經75%乙醇消毒、干燥，將玻璃纖維樁植入根管內并用樹脂粘結劑完成粘結，采用光固化樹脂重建2.0 mm的樹脂核，采用普通金屬鑄造全冠修復，玻璃離子水門汀粘固全冠，保存于蒸餾水中。⑤包埋：在樣本牙釉牙骨質界以下2.0 mm至根尖處的牙根表面融附厚度約0.2～0.3 mm 的蠟，以模擬牙周膜厚度。調拌自凝塑料倒入一內徑2.0 cm、高3.0 cm 的圓柱形PVC 管內，全部樣本牙在自凝塑料面團期時埋入管內正中央至釉牙骨質界下1.0～2.0 mm，待自凝塑料完全固化后，取出樣本牙，去除牙根表面和自凝塑料塊中殘留的蠟，將硅橡膠印膜材料注入自凝塑料塊形成的空腔內，再次放入樣本牙，按壓出多余的硅橡膠，直至印模材料和自凝塑料完全固化，在37 ℃的潮濕環境中保存備用。

1.3 試驗裝置設計 下頜切牙在口內承受的大多為非軸向力，為模擬加載正常咬合力（軸向和頰舌向45°）［9］設計了特制的夾具。底座可使樣本牙的牙長軸與水平面成45°，且可調節和固定試件位置，以保證樣本牙每次加載的位置一致。加載頭方向可調節，尖端模擬上頜切牙切端形狀（見圖1）。

圖1 試驗裝置

1.4 各組抗折強度測試 通過特制的夾具把各組樣本牙固定于電子萬能材料試驗機上進行抗折試驗，加載點位于頰尖頰斜面的1/3處，加載角度與牙長軸成45°，以1.0 mm/min 的速度持續加載直至樣本牙任意一處發生折裂，記錄折裂時的荷載數值，即為抗折強度。

1.5 各組折裂形式觀察 記錄所有樣本牙的折裂形式，包括可修復性折裂（樁脫位、樁核折裂、根折裂位于自凝樹脂平面以上）與不可修復性折裂（根折裂位于自凝樹脂平面以下）。

1.6 各組抗折力—位移曲線繪制 在Excel文檔中繪制由力和位移兩組參數組成的散點圖，得出各組每個樣本牙的抗折力—位移曲線，并從每組各選取一個具有代表性的圖，作為每組試件的結果。

1.7 統計學方法 采用SPSS22.0 統計軟件。計量資料以±s表示，多組間比較用單因素方差（Oneway ANOVA）分析，兩兩比較用LSD-t檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 各組抗折強度比較 無肩領組、頰側肩領組、舌側肩領組、近中肩領組、完整肩領組抗折強度分別為（94.89 ± 32.14）、（211.52 ± 92.46）、（171.04 ±43.02）、（162.79 ± 54.32）、（209.15 ± 51.16）N，其中無肩領組抗折強度顯著低于頰側肩領組、舌側肩領組、近中肩領組、完整肩領組（P均<0.05），且舌側肩領組、近中肩領組抗折強度顯著低于頰側肩領組、完整肩領組（P均<0.05）。

2.2 各組折裂形式 無肩領組出現可修復性折裂6 例、不可修復性折裂2 例，頰側肩領組出現可修復性折裂1 例、不可修復性折裂7 例，舌側肩領組出現可修復性折裂8例、不可修復性折裂0例，近中肩領組出現可修復性折裂7例、不可修復性折裂1例，完整肩領組出現可修復性折裂7例、不可修復性折裂1例。

2.3 各組抗折力—位移曲線 各組抗折力—位移曲線見圖2。

圖2 各組抗折力—位移曲線圖

3 討論

牙本質肩領對根管治療后殘根殘冠的修復有重要意義，經過根管治療的殘根殘冠，由于剩余牙體組織缺乏牙髓提供的營養支持、牙體牙本質膠原纖維交聯的缺失和剩余牙體組織對外力的感知能力下降等原因，常導致牙齒根管治療后彈性模量變小、抗剪強度和抗拉強度下降，使牙齒變脆，更容易發生折裂。研究［10-11］顯示，當受到外力時，保留至少1.5 mm高、1.0 mm 厚的360°環形箍結構可以抵消水平和側向的應力，將外力傳遞到牙根及牙周組織，進而加強修復體的抗折強度。在本研究中，完整肩領組在抗折強度上與頰側肩領組在同一水平，且高于其余三組樣本，無肩領組與至少存留一壁2.0 mm 高、1.0 mm 厚牙本質肩領的其余各組在抗折強度上存在顯著性差異（P均<0.05），這說明保留至2.0 mm完整牙本質肩領可以有效提高牙體進行纖維樁核冠修復后的抗折強度，而對于不能保留完整牙本質肩領的的患牙，保留一壁2.0 mm 高、1.0 mm 厚的牙本質肩領也可以顯著提升牙體進行纖維樁核冠修復后的抗折強度。

纖維樁因其生物相容性好、透明、透光、彈性模量與牙本質接近、粘接后易取出等諸多優越性能得到了廣泛的應用［12］。纖維樁與金屬樁相比，其樁核本身的抗折強度雖不如金屬樁核，但其折裂方式有利于再修復。牙本質的彈性模量約為17.5～18.6GPa，玻璃纖維樁的彈性模量為28.2～56.2 Gpa，纖維樁的彈性模量與牙本質的彈性模量相近［13-14］。纖維樁核冠修復后的牙體在受到外力時，纖維樁和牙本質會形成一個整體的抵抗力系統，力可以通過纖維樁核沿牙本質均勻傳遞至牙根部，避免形成局部應力集中從而造成折裂，對剩余牙體組織有保護的作用，可以有效的避免根折的發生［15］。從本研究的抗折力—位移曲線圖中可以看出，曲線中出現一個明顯轉折點，此時牙體已經發生折裂，纖維樁核修復體與牙本質之間的粘結可能已經斷開，但牙體仍能夠繼續承受荷載，這說明當纖維樁核修復體受到咬合力時，纖維樁可與牙本質一起彎曲，使應力能夠沿根管壁均勻傳導，起到了緩沖應力的作用。因此，纖維樁在保證樁核冠修復體有足夠抗折強度的同時，也保護了剩余牙體組織。

本研究中，大部分的不可修復性折裂發生在頰側肩領組，這可能和下頜切牙受外力時最先受到頰側牙本質肩領的抵抗有關。從冠的旋轉趨勢來看，當牙體受外力作用時，冠的旋轉最先受到靠近外力側牙本質肩領的抵抗；而遠離外力側的牙本質肩領，冠的旋轉首先要破壞的則是近外力側的釉牙骨質界處的樁核與牙本質之間的粘結力，當牙體承受的外力超過粘結力時，即會發生根折或樁折，這可能也是牙本質肩領位置能夠影響抗折強度的原因之一［16］。在本研究中，頰側肩領組抗折強度與完整肩領組相比無顯著性差異，二者抗折強度在同一水平，且高于其余三組樣本；舌側肩領組、近中肩領組和無肩領組因缺少頰側牙本質肩領，不能直接抵抗來自頰側的外力，抗折強度要低于頰側肩領組和完整肩領組，說明保留靠近外力側的牙本質肩領可以顯著提高牙體的抗折強度，同時也說明完整牙本質肩領不一定對牙體抗折強度起決定性作用，關鍵在于肩領存留的位置是否靠近受外力的一側。下頜切牙主要受到來自上頜中切牙由頰側產生的咬合力，因此在臨床修復下頜切牙的過程中，建議盡量保留靠近主要受力側的頰側牙體組織，可能會有助于增強修復后牙體的抗折強度。

綜上所述，牙本質肩領形態對提高纖維樁核冠修復后下頜切牙的抗折強度有重要作用，保留至少2.0 mm 完整牙本質肩領可以有效提高患牙的抗折強度，但完整牙本質肩領不一定對牙體抗折強度起決定性作用，肩領存留的位置是否靠近受外力的一側也是一個關鍵的因素。在修復下頜切牙的過程中，對于不能保留完整牙本質肩領的情況，盡量保留頰側肩領有助于增強纖維樁核冠修復后牙體的抗折強度，但出現折列時多為不可修復性折裂。纖維樁作為一種有效的保留殘根殘冠的修復方式，可以保護剩余牙體組織，有效的避免根折的發生，有利于二次修復。本研究也存在一定的局限性，本研究采用的是靜態加載的方式，加載角度較為單一，無法完全模擬牙體在口腔內復雜的應力分布。因此仍需做進一步研究完善上述問題。