王 静，殷金萍，孙亚丽，林华洁

郑州大学第一附属医院口腔内科 郑州 450052

对于牙体非龋性颈部缺损，临床上常规采用直接树脂充填修复。近年来，随着材料学的发展，间接修复方式的应用越来越普遍。陶瓷材料弹性模量较高，可减少剩余牙齿结构上应力的传递，减少牙齿断裂的机会，因此被认为是一种理想的修复材料[1]。二硅酸锂增强型玻璃基陶瓷(IPS e.max)由二硅酸锂晶体构成，具有高强度、高抗断裂韧性以及化学稳定性。树脂基纳米陶瓷，其代表产品即优韧瓷(Lava Ultimate)，由质量分数80%纳米陶瓷填料和质量分数20%树脂聚合体基质构成，具有高韧性等完美性能。而近几年新出的氧化锆增强型硅酸锂玻璃烤瓷(Celtra Duo)，其晶体结构是二硅酸锂瓷块的1/8～1/4，具有良好的强度和美学效果。目前，对于直、间接修复颈部缺损的力学研究较为少见，且大多集中在树脂、金合金嵌体等。本研究通过有限元建立右下颌第二前磨牙颈部缺损模型，利用IPS e.max、Celtra Duo、Filtek Z350树脂块、Lava Ultimate和Filtek Supreme XT等5种材料修复缺损，观察牙齿应力变化，为临床修复材料的选择提供参考。

1 材料与方法

1.1 样本准备选择牙齿各项数据均在正常范围以内的志愿者1名。本实验通过郑州大学第一附属医院伦理委员会批准(伦理号：2020-KY-0201-001)。

1.2 下颌第二前磨牙颈部缺损模型的构建及修复通过CBCT机获取志愿者右下颌第二前磨牙影像数据，用Mimics 17.0和Geomagic Studio 2013软件建立并精修该牙三维实体模型，用Unigraphics NX 10.0在模型颈部切出碟状部分，得到深度1 mm[2]、轴向高度7.5 mm[3]、洞缘角度120°的缺损模型(对照)。应用IPS e.max(A组)、Celtra Duo(B组)、Filtek Z350树脂块(C组)、Lava Ultimate(D组)和Filtek Supreme XT(E组)5种材料修复缺损。最后将对照组和实验组共6个模型分别导入ANSYS Workbench 2020 R1中进行自动网格划分并进行力学计算。缺损模型共获节点总数60 321，单元格数40 185个。实验组模型节点数503 948个，单元格数371 229个。

表1 实验相关力学参数[8-10]

2 结果

有限元模型见图1。应力加载后，剩余牙体组织的Von Mises应力分布见图2；不同修复材料的Von Mises应力分布见图3。修复缺损后，各组剩余牙体组织Von Mises应力峰值及最大主应力见表2，材料应力值见表3，颊尖位移值见表4。结果显示：对照组剩余牙体组织应力值最高，各实验组应力值降低，且缺损内部的应力分布更为均匀。对于材料本身的应力值而言，A组材料应力值最高。

A:牙体模型轮廓；B:牙体各部分组织结构；C:牙体模型网格划分；D:修复后模型网格；E:垂直加载；F:颊向舌45°加载；G:舌向颊45°加载；H:位移限制(蓝色区域上方位移量为0)

图2 垂直加载(上)、颊向舌45°加载(中)、舌向颊45°加载(下)时各组剩余牙体组织Von Mises应力云图

图3 垂直加载(上)、颊向舌45°加载(中)、舌向颊45°加载(下)时各实验组修复材料的Von Mises应力云图

表2 不同材料修复颈部缺损洞型后各组剩余牙体组织应力值 MPa

表3 不同材料修复颈部缺损洞型后各实验组材料应力值 MPa

表4 不同材料修复颈部缺损洞型后各组颊尖位移值 μm

3 讨论

3.2 不同材料修复牙颈部缺损后的力学分析结果从不同修复材料应力云图发现龈壁是颈部缺损修复应力集中区，说明此处牙体组织易发生破裂，进而导致微渗漏的产生。因此减小龈壁部位的应力值，有利于提高修复的远期效果。Filtek Z350树脂块、Lava Ultimate和Filtek Supreme XT修复颈部缺损后，剩余牙体组织及材料本身的Von Mises应力峰值和最大主应力均低于其他组，说明与牙体组织弹性模量相接近或更低的材料在受力时能获得更类似于健全牙齿的应变规律，不会产生较大的变形，减少牙体及材料本身折裂的风险。但有研究[14]认为弹性模量更高的材料在受力时自身可承担较大应力，因此向周围组织传递的应力小，起到对牙体的保护作用。故选择修复材料时，弹性模量可提供一定的参考，但并不是唯一的评估指标。

3.3 牙颈部缺损修复的注意事项目前，对于非龋性颈部缺损的修复，多采用直接树脂充填，其具有微创、简便、价格低廉等优势。本研究发现，弹性模量最低的Filtek Supreme XT的颊尖位移值最大，说明直接修复后材料与牙体的粘结更易受到力的作用，材料较易脱落。还有研究[15]发现复合树脂修复可使其与牙齿交界面的剪切应力增加4～6倍，若应力超过牙齿与复合树脂结合强度将导致充填物脱落而修复失败。此外，树脂质量、洞缘角度和洞型等也会影响复合树脂修复的成功率。因此在修复过程中应充分考虑这些因素，如增加洞缘斜面的角度、使应力集中区远离窝洞边缘等，以延长修复体使用寿命。

临床上，间接修复颈部缺损的病例日益增多，李劲等[16]通过追踪观察发现树脂嵌体远期修复效果优于直接树脂充填，可降低菌斑集聚、增强粘结效果等。间接修复还可获得精确的边缘修整外形来维持牙周组织健康，尤其适用于缺损面积较大、材料容易脱落以及后牙难以隔湿干燥的区域[17]。同时，间接修复具有不受操作空间限制、粘结操作简便、龈沟液污染少等优势，因此可获得较直接修复更强的粘结力。有学者[2]根据病变深度及轴向高度比值界定颈部碟形病变为0.13～0.44。因此本实验设计缺损深度1 mm、病变轴向高度7.5 mm的碟形缺损，可避免锐利尖端造成颈部应力过度集中，充分考虑了临床间接修复颈部缺损的洞型预备要求，更具临床意义。