研究目的采用三维有限元分析法分析不同开髓方法及全冠修复对上颌中切牙牙体组织应力分布的影响,研究在外界载荷下依照临床治疗方案所构建的不同模型最大应力值的大小以及应力的分布规律,以期在生物力学角度为临床上开髓方式的选择提供理论指导并评估开髓方式对后续修复的影响规律。研究方法CT扫描上颌中切牙后通过医学图像软件Mimics和建模软件Creo构建上颌中切牙三维实体模型,在此基础上根据开髓方式的不同及是否行全瓷冠修复建立四组模型,分别为:A组:传统开髓树脂充填组;B组:传统开髓后全瓷冠修复组;C组:微创开髓树脂充填组;D组:微创开髓后全瓷冠修复组。载荷的施加方式亦分为两种:1.静态加载:于舌侧切三分之一与中三分之一交界处施加大小为100N,角度与牙体长轴呈45°方向的静态力。2.动态加载:以切缘近远中向中点处为起点,模拟下颌牙对上颌牙的咬合力作用,施加大小为100N,与牙长轴呈45°方向的力,力的作用位置随时间不断变化,最终在0.2 s后移动至矢状面上距离切缘3mm处。采用Hypermesh获得模型较高质量网格并导人有限元分析软件ABAQUS(?)中,对所建立的牙体组织有限元模型中最大主应力、von Mises应力和改良von Mises应力进行分析。结果1.静态加载的受力分析(a)无全冠修复的模型中,C组的最大主应力、vonMises应力及改良vonMises应力的应力峰值均较A组低,降低比率分别为5.79%、3.07%和6.99%。(b)无全冠修复的模型中,在牙颈部应力分布集中的区域,C组的vonMises应力及改良vonMises应力的应力分布与A组相比,应力集中程度较低,且应力集中的区域较小,在最大主应力以及改良von Mises应力上尤为明显。(c)无全冠修复的模型中,在牙根牙本质处,C组的von Mises应力及改良von Mises应力的应力分布与A组相比更为均匀,应力分散至根尖更广泛区域。(d)冠修复后,B组的最大主应力、von Mises应力及改良von Mises应力的应力峰值比A组均有所降低,应力分布状态未明显改变;D组的最大主应力及改良von Mises应力的应力峰值相比于C组略升高,von Mises应力有所降低,应力分布状态未有明显的改变。2.动态加载的受力分析(a)A组、B组、C组和D组的最大主应力、von Mises应力及改良von Mises应力的应力峰值随着加载位置从切缘向根向的移动均逐渐减小。(b)在未行冠修复的模型中,A组模型在加载周期内应力均大于C组,且加载至0.13 s载荷作用位置位于开髓孔上端时,最大主应力、vonMises应力及改良von Mises应力的峰值变化趋势改变,峰值减小趋势减弱,A组的应力峰值大于C组的趋势更加明显。相比于A组模型,C组模型的应力峰值在整个加载过程中变化趋势无明显改变。(c)冠修复后,D组模型最大主应力、von Mises应力及改良von Mises应力均小于B组,冠修复后的B组和D组模型在整个加载过程中应力峰值变化趋势平稳。(d)在传统开髓方式下,B组模型在载荷施加点移动至开髓孔前时未明显改变应力峰值大小,载荷施加于复合树脂时,B组模型中的应力小于A组模型中的应力。(e)在微创开髓方式下,D组模型的最大主应力以及改良von Mises应力的应力峰值整体上均大于C组模型的应力峰值,D组模型的von Mises应力的应力峰值小于C组模型。(f)在整个加载周期内,C组模型的von Mises应力、最大主应力以及改良的von Mises应力在应力集中区域上均小于A组模型模型,且应力被传输至牙根更大范围,应力集中程度降低,该现象在加载开始阶段尤为明显。B组模型与D组模型的应力分布状态较为接近。结论(1)上颌中切牙无冠修复时,微创开髓方式较传统开髓方式减小了所受应力,同时缓解了应力集中,从生物力学角度分析微创开髓方式优于传统开髓方式。结论(1)上颌中切牙无冠修复时,微创开髓方式较传统开髓方式减小了所受应力,同时缓解了应力集中,从生物力学角度分析微创开髓方式优于传统开髓方式。(2)传统开髓后的树脂充填修复因楔效应的存在,冠修复能够消除了楔效应带来的力的放大效果,使得牙体的受力更加均匀,而对于微创开髓来说,冠修复能够改善牙体组织的受力,且进一步保证根管治疗后的远期预后,临床上可以采用微创开髓方式后冠修复进行患牙治疗。