全瓷嵌体修复MOD窝洞的三维有限元研究

摘要

本文目的：利用Ansys有限元分析法，通过修改上颌第一前磨牙MOD洞形参数，优化全瓷嵌体修复MOD洞形设计。 方法：本研究通过四个实验完成： 1．利用Micro-CI对离体、完整的上颌第一前磨牙进行牙体扫描。通过Mimics10.0软件采集釉质、本质及髓腔的点数据，再导入Imageware12.0软件中进行点云处理和曲线反求，通过Ansys11.0软件完成曲面拟合形成牙体组织的三维实体模型并进行布尔运算，整合釉质、牙本质及髓腔系统；同时建立牙周膜以及牙槽骨的实体模型，并分别进行了网格划分。 2．将已经建立的上颌第一前磨牙的有限元模型，在Ansys11.0软件中进行模型切割，模拟制备上颌第一前磨牙的MOD洞，并重新划分网格。通过建立壳单元模拟树脂粘接剂，建立全瓷嵌体修复上颌第一前磨牙MOD洞的有限元模型。 3．设定两个变量分别为髓壁距龈壁的距离(H)，龈壁的宽度(G)，进行分组；在Ansys11.0中打开模型依照变量进行模型修改，分散垂直加载200N，通过有限元分析计算获取应力分布图像和应力数据。 4．选取髓壁高度H=1.0mm，龈壁的宽度G=2.0mm的模型，对不同的轴髓线角预备形式进行分组：A组90°、B组圆钝、C组轴壁向髓壁倾斜10°、D组斜面；通过有限元分析计算获取应力分布图像和应力数据。 结果： 1．建立了包含牙髓腔、牙周膜、牙槽骨的上颌第一前磨牙的精细三维有限元模型，网格划分后的牙体三维有限元模型：釉质具有26，685个单元，牙本质具有114，082个单元，牙髓腔具有11，843，牙周膜具有22，004个单元，牙槽骨具有66，767个单元，共有241，381个10节点四面体单元，模型具有非常高的精确度，真实反应了牙体外形结构以及釉牙骨质界的曲线形态。 2．建立了包含牙髓腔、牙周膜、牙槽骨、粘接剂的全瓷嵌体修复的上颌第一前磨牙精细三维有限元模型，网格划分后粘接剂具有2，786个单元、5，711个节点；全瓷嵌体具有38，027个单元、55，854个节点。 3．MOD洞牙体预备影响全瓷嵌体修复的应力分布，在龈壁宽度不变的情况下，牙釉质和牙本质Von Misesmax应力值变化呈规律变化，随着髓壁的高度增加而减小；牙釉质变化明显：分别在龈壁宽度Cr=2.0mm时减小4.991％，G=2.5mm时减小6.077％；牙釉质与牙本质的σ1max应力值在H=1.0mm时最小。随着龈壁宽度的增加牙本质和粘接剂层的Von Misesmax和σ1max均增幅度较大；其中牙本质Von Misesmax最大增大了14.519％，σ1max最大增大了18.723％；粘接剂层VonMisesmax最大增大了24.75％，σ1max最大增大了46.423％。近中牙颈部与嵌体结合边缘线处的牙釉质应力分布较集中。 4．在Ansys11.0中完成了不同轴髓线角的模型修改，对于粘接剂层和牙本质B、C、D组Von Misesmax和σ1max都比A组增大，从应力分布云图上B、C、D组较A组减少了轴壁的应力集中区域；牙釉质变化无明显规律，从应力分布上在近中颈缘处的釉质B、C、D组较A组应力集中区域减少。对于全瓷嵌体B、C、D组Von Misesmax和σ1max较A组都减小。 结论： 本研究通过Micro-CT技术与逆向工程软件相结合的方法，建立了上颌第一前磨牙的三维有限元模型。在Ansys软件中通过壳单元模拟树脂粘接剂，并预备MOD洞形，建立全瓷嵌体修复上颌第一前磨牙MOD洞的有限元模型。牙体预备影响全瓷嵌体修复的应力分布，髓壁高度是牙釉质重要的参变量，应力值随髓壁高度的增加而减小；龈壁宽度是牙本质和粘接剂层重要的参变量，应力值随龈壁宽度的增加而增大。近中牙颈部与嵌体结合边缘线处的牙釉质易发生折裂。将轴髓线角预备呈圆钝、轴壁倾斜10°以及斜面都降低了全瓷嵌体内的应力值，改善了粘接剂、牙本质、牙釉质的应力分布。尤其对于短斜面的预备很大程度的降低了全瓷嵌体的σ1max，进而较好地防止嵌体的折裂，为临床操作提供理论依据。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：缩略词表

声明

前言

实验一：基于Micro-CT数据的上颌第一前磨牙三维有限元模型建立

1材料和方法

2结果

3讨论

参考文献

实验二 全瓷嵌体修复的上颌第一前磨牙MOD洞的三维有限元模型建立

1材料和方法

2结果

3讨论

参考文献

实验三 上颌第一前磨牙MOD洞形设计影响全瓷嵌体修复的三维有限元研究

1材料和方法

2结果

3讨论

参考文献

实验四：MOD洞内优化设计影响全瓷嵌体修复的三维有限元研究

1材料和方法

2结果

3讨论

参考文献

全文小结

综述 全瓷嵌体的研究进展

在读期间完成的论文

致谢