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上前牙牙外傷是口腔科常見的問(wèn)題，其中冠根折患牙的保留常常需要在樁核冠修復(fù)前實(shí)施牙冠延長(zhǎng)術(shù)以滿足生物學(xué)寬度和修復(fù)的要求。當(dāng)牙齒折斷達(dá)齦下過(guò)深，為暴露斷緣需去除過(guò)多牙槽骨時(shí)，將會(huì)嚴(yán)重影響術(shù)牙或鄰牙的牙周支持組織，因此，術(shù)前需明確何種折裂類型或折裂深度為牙冠延長(zhǎng)術(shù)的不良適應(yīng)征。既往有少數(shù)相關(guān)研究，但尚缺少相應(yīng)的力學(xué)依據(jù)。
本研究擬采用先進(jìn)的Micro-CT掃描技術(shù)和三維激光掃描技術(shù)、DICOM數(shù)據(jù)直接建模法、逆向工程技術(shù)和有限元分析法，建立上頜中切牙和不同冠根折類型實(shí)施牙冠延長(zhǎng)術(shù)后樁核冠修復(fù)的三維有限元模型(下文均簡(jiǎn)稱為冠延長(zhǎng)術(shù)模型)，加載靜態(tài)載荷后分別進(jìn)行力學(xué)分析，得出不適于上前牙牙冠延長(zhǎng)術(shù)的折裂類型，為冠延長(zhǎng)術(shù)在臨床的合理應(yīng)用提供指導(dǎo)。本研究參照王惠蕓的我國(guó)人牙的測(cè)量和統(tǒng)計(jì)資料選擇1顆上頜中切牙，該離體牙解剖形態(tài)無(wú)異常，牙體完整，無(wú)齲壞；X線片顯示牙髓腔內(nèi)無(wú)根充影像。牙齒全長(zhǎng)26.65mm，冠長(zhǎng)12.24mm，根長(zhǎng)14.43mm，冠寬8.74mm，頸寬6.49mm，冠厚7.92mm，頸厚6.81mm。
將離體牙平放在Siemens InveonCT載物臺(tái)上，使離體牙與地面平行，掃描中線與牙長(zhǎng)軸對(duì)齊，固定后進(jìn)行掃描。掃描條件：電壓80kV，電流500mA，層厚35um。共獲取800層掃描數(shù)據(jù)，所得圖像保存為DICOM格式。
將離體牙放入標(biāo)準(zhǔn)全牙列陰模中(Nissin Dental ProductsInc 日本)，翻制石膏模型，截取離體牙四周的石膏塊，用石膏模型模擬離體牙周圍的牙槽骨輪廓。牙冠表面噴色后，將石膏塊底部固定在3shapeD700牙齒印模掃描儀內(nèi)，調(diào)整石膏塊角度，避免存在倒凹區(qū)，掃描完成后將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存為STL格式。
將離體牙DICOM數(shù)據(jù)輸入到Mimics10.0軟件中，提取其中180層掃描數(shù)據(jù)構(gòu)建實(shí)體模型。標(biāo)記牙齒三維方向，調(diào)整閾值，通過(guò)牙齒不同結(jié)構(gòu)之間灰度值不同，分別提取牙釉質(zhì)、牙本質(zhì)和牙髓腔結(jié)構(gòu)，構(gòu)建三維模型，將數(shù)據(jù)保存為STL文件輸入到Geomagicstudio9.0軟件；再將石膏模型激光掃描所獲取的STL文件輸入到Geomagicstudio9.0軟件，去除一些由噪點(diǎn)引起的不光滑結(jié)構(gòu)；然后將牙體模型和模擬牙槽骨模型拼合，調(diào)整牙齒的位置，將釉牙骨質(zhì)界(cemental enamel junction，CEJ)移至牙槽嵴頂冠方2mm處；在根尖根方數(shù)毫米外截除多余的牙槽骨，并封閉橫截面，形成完整的離體牙和牙槽骨的三維模型。將上述數(shù)據(jù)輸入到ANSYS軟件，利用布爾運(yùn)算，在牙槽骨包繞的牙根表面形成牙周膜結(jié)構(gòu)，厚0.2mm；將牙槽骨分為骨皮質(zhì)、骨松質(zhì)和固有牙槽骨，骨皮質(zhì)厚2mm，固有牙槽骨厚0.5mm；將形成的三維模型命名為天然牙模型，如圖1。
上前牙冠根折多為唇舌向折裂，且舌側(cè)折裂較唇側(cè)更靠近根方。根據(jù)上述臨床特點(diǎn)，在離體牙的唇舌側(cè)分別標(biāo)定3個(gè)斷緣的位置，兩者連線即可確定斷面的位置和方向，具體的設(shè)計(jì)如圖2。根據(jù)上述設(shè)計(jì)，在ANSYS軟件中利用布爾運(yùn)算形成不同冠根折類型的三維實(shí)體模型，分別命名為B1L1、B1L2、B1L3、B2L1、B2L2、B2L3、B3L1、B3L2、B3L3。冠延長(zhǎng)術(shù)要求骨嵴頂至斷緣滿足3mm的距離。修復(fù)設(shè)計(jì)：冠緣位于骨嵴頂冠方2．5mm，直角肩臺(tái)寬1mm，切端冠厚2mm，根尖處4mm牙膠尖，錐形樁直徑為牙根的1/3，冠金屬基底厚0.3mm，在ANSYS軟件中用0.3mm的殼結(jié)構(gòu)模擬冠的金屬基底。在ANSYS14.0軟件中根據(jù)上述設(shè)計(jì)制作出樁核、金屬烤瓷融附全冠、牙膠尖、預(yù)備后牙本質(zhì)、去骨后的牙槽骨等結(jié)構(gòu)模型，形成實(shí)驗(yàn)所需三維實(shí)體模型，分別命名為B1L1c、B1L2c、B1L3c、B2L1c、B2L2c、B2L3c、B3L1c、B3L2c、B3L3c(圖)，以B1L1c模型為例，模型中的不同結(jié)構(gòu)見圖。
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