磨牙在咀嚼活动中承受着较大的咀嚼压力。根管治疗后,对于较大的牙体缺损,为了防止牙体折裂,常将全冠或桩核冠作为首选,但是全冠预备或是桩腔预备时会增加健康牙体组织的去除。随着口腔修复材料和粘接材料的改进,最大限度保存自身健康牙体组织并恢复咬合功能已成为可能。嵌体因牙体预备较少,在临床中的应用越来越多。而对于涉及边缘嵴的较大缺损,高嵌体将是更好的选择。洞型设计在修复体的长期稳定使用中起着关键性的作用[1]。本实验中利用三维有限元法针对下颌第一磨牙模拟覆盖全牙尖的高嵌体,同时形成邻牙合邻(MOD)洞型。然后在此基础上进行调整形成两种洞型设计,一种在颊舌壁增加了肩台设计(OWS),另一种无肩台设计(ONS)。实验中以垫底厚度和中央窝洞宽度作为变量,探究两种洞型设计的应力分布差异,分别得出最佳的垫底厚度值以及两者中较佳的洞型设计,从而为临床应用提供理论依据。研究目的:以垫底厚度和中央窝洞宽度作为变量,对MOD洞型的两种高嵌体设计分别进行应力分析,并与正常牙的应力进行对比,综合分析得出最佳的垫底厚度值和较优的洞型设计。研究方法:1.实验一正常牙应力的初步分析收集一颗各项数值均在正常范围内的离体下颌第一磨牙,通过Micro-CT扫描技术?逆向工程技术与有限元方法相结合完成模型模拟?根据日常的咀嚼活动,静态模拟两个典型的载荷方向,即轴向加载和斜向加载(与中心轴呈舌向45°);轴向加载时有八个加载点共280N,斜向加载时为3个加载点共105N?2.实验二ONS设计的应力分析用实验一得出的有限元模型,在下颌第一磨牙的冠部模拟全牙尖覆盖的预备方法,调整形成MOD洞型,同时根据髓室底垫底材料厚度的不同进行分组并形成相应的模型,分别为0mm组(无垫底材料)?1mm组?2mm组和5mm组(平齐中央窝洞),共四个模型。加载条件同实验一,观察分析垫底厚度对应力分布的影响。3.实验三OWS的应力分析模型与实验二不同的是围绕颊舌壁增加了肩台设计,分组及加载条件与实验二相同,观察分析垫底厚度对应力分布的影响。4.实验四分析中央窝洞宽度对两种洞型设计应力分布的影响基于实验二和实验三,在本实验中模拟一种合适的垫底厚度,分别调整两种洞型中央窝洞颊舌壁间的宽度,ONS形成中央窝洞宽度为3.5mm组?4.5mm组?5.5mm组和6.5mm组共四个模型;OWS形成中央窝洞宽度为3.5mm组?4.5mm组和5.5mm组共三个模型;加载条件同实验一,观察分析窝洞宽度对应力分布的影响。研究结果:1.实验一在轴向加载情况下整体的位移在颊尖较明显,总体等效应力峰值集中在加载点,牙根的等效应力峰值集中于远中颊侧靠颈部的区域;斜向加载时整体的位移在舌尖较明显,同样在加载点处为应力的峰值区域,牙根的等效应力峰值则集中于舌侧牙根靠颈部的区域。2.实验二两种加载条件下,整体的位移和等效应力分布与实验一相似。在髓室底、粘接层、基牙冠部均出现了应力集中。随着垫底厚度的增加,均表现为髓室底的等效应力峰值逐渐减小,粘接层的剪切应力和基牙冠部的等效应力峰值逐渐增加。综合分析,垫底厚度为1mm时应力分布最佳。3.实验三两种加载条件下,整体的位移和等效应力分布与实验一相似。在髓室底、粘接层、基牙冠部也都出现了应力集中,但是应力集中的区域有所差异。随着垫底厚度的增加,它们的应力峰值变化趋势同实验二,且对应的应力峰值均比实验二中小。本实验中也表现为垫底厚度为1mm时应力分布最佳。4.实验四两种加载条件下,ONS均表现为:在牙颈部等效应力峰值为逐渐减小的趋势;在牙根部和垫底层等效应力峰值为逐渐增加的趋势;OWS在牙根部、牙颈部、垫底层的等效应力峰值均表现为逐渐增加的趋势。但结合其它部位的分析结果,有肩台设计的应力分布效果更好。结论:1.两种全覆盖式高嵌体设计的总位移、整体的等效应力与正常牙相似。2.垫底厚度对ONS和OWS的髓室底、粘结层和基牙冠部的应力峰值结果均有影响,结合临床实际,均以较薄的垫底厚度(本实验中为1mm)时应力结果最佳。3.中央窝洞宽度增加时,ONS和OWS在牙颈部、垫底层、牙根部的等效应力峰值变化不大,但是内嵌作用逐渐主体化后,垫底层边缘的应力对较薄的牙壁会产生较大的影响,所以仍建议保留足够的牙壁。4.ONS的峰值结果均大于OWS,建议在残留牙壁足够的情况下尽量采用有肩台设计。