牙齿是一个力学单元,牙周支持组织承担着支持稳定、承受分散咬合力的作用,各种原因导致的牙槽骨吸收均可导致牙周支持能力降低,义齿修复时对基牙牙周支持功能的评估具有重要临床意义。目前临床基牙牙周支持能力评估中,多采用一维指标,如牙槽骨吸收程度、冠根比等,难以全面反映牙齿的三维形态和功能。根据锥束CT影像,多指标、三维评价牙齿形态与功能是其发展方向。本研究的目的在于探索采用三维指标评价牙齿功能的方法,为临床修复基牙的选择及预后的预测奠定基础。本研究采用锥束CT扫描、重建离体下颌前磨牙三维模型,在Geomagic Studio软件中确定各牙齿的长轴、釉牙骨质界,进而测量牙根的长度、表面积、体积；将牙根按其长度十等分,模拟不同牙槽骨吸收程度,测量对应的剩余牙根表面积和牙根体积,计算各牙槽骨吸收程度时牙根的表面积和体积占牙根总表面积和总体积的比例,计算对应的长度冠根比、表面积冠根比、体积冠根比、临床牙冠长度/剩余牙周膜面积比值、临床牙冠长度/剩余牙根体积比值。分析牙槽骨吸收程度与各个指标之间的定量关系,通过有限元应力分析研究各指标与牙周膜应力变化的相关性。实验一：下颌前磨牙长度、表面积、体积和冠根比值的三维测量研究目的：探讨根据锥束CT图像三维测量牙齿长度、表面积、体积的方法。结果：下颌第一、第二前磨牙平均根长分别为14.28、13.24 mm,平均冠根长度比值为0.66、0.67；平均牙根表面积222.40、229.96 mm2,平均冠根表面积比值为1.07、0.98；平均牙根体积331.58、354.02 mm3,平均冠根体积比值为0.86、0.77。下颌第一前磨牙与第二前磨牙的牙齿长度、冠长、根长、牙根体积、冠根表面积比值、冠根体积比值之间存在显著性差异。结论：根据锥束CT图像三维测量牙齿长度、表面积、体积的方法可行,为定量、全面评价牙齿的功能提供了新的方法。实验二：下颌前磨牙牙槽骨吸收程度与牙周支持水平相关性的三维测量研究目的：研究下颌前磨牙牙槽骨吸收程度与剩余牙周膜支持面积、牙槽骨支持体积的关系。结果：随牙根等分点向根向推移,剩余牙根面积、剩余牙根体积减小,剩余牙周膜面积(F(X))与牙槽骨吸收程度(X)成一次函数关系F(X)=1.02-1.12*X,R2=0.994；剩余牙根体积(F’(X))与牙槽骨吸收程度(X)成二次函数关系F’(X)=0.70*X2-1.81*X+1.06,R2=0.993。结论：随牙槽骨吸收程度增加,牙周组织对牙齿支撑能力降低,剩余牙周膜的比例与牙槽骨吸收程度成一次函数关系、剩余牙槽骨支持体积与牙槽骨吸收程度成二次函数关系。实验三：下颌前磨牙牙槽骨吸收程度与冠根比值关系的研究目的：研究牙槽骨吸收程度与牙齿长度冠根比(CRRL)、表面积冠根比(CRRS)、体积冠根比(CRRV)之间的关系。结果：对于同一牙槽骨吸收程度,CRRL的值最小,CRRs的值最大。牙槽骨吸收程度与三种冠根比值之间均成三次函数关系,其回归方程对应曲线的线型一致。通过求三次方程对应的一阶导数可知,牙槽骨吸收程度小于20%,随牙槽骨吸收增加,冠根比值增幅较大；牙槽骨吸收20%-40%,冠根比值增幅较缓；超过40%,冠根比值急剧增加。结论：牙槽骨吸收程度与冠根比值间存在函数关系,牙槽骨吸收程度20%、40%可能是牙齿功能改变的两个重要的转折点。实验四：不同牙槽骨吸收程度下颌前磨牙应力分析模型的建立及牙周膜应力分析的研究目的：确定下颌前磨牙牙体长轴和釉牙骨质界,建立三维有限元分析模型,研究牙槽骨吸收程度对下颌前磨牙牙周膜承受应力的影响。结果：结合牙体长轴、釉牙骨质界的概念,建立了三维有限元分析模型。随着牙槽骨吸收程度的增加,下颌前磨牙牙周膜的Von Mises应力最大值显著增高。在与牙体长轴平行的加载力作用下,牙槽骨吸收达到50%时下颌前磨牙牙周膜承受的最大应力为牙槽骨无吸收时的2倍；在与牙体长轴垂直或与牙长轴成45。的加载力作用下,下颌前磨牙牙槽骨吸收30%时牙周膜最大应力值达到牙槽骨无吸收时的2倍。长度冠根比、表面积冠根比、体积冠根比、临床牙冠长度/剩余牙周膜面积比值、临床牙冠长度/剩余牙根体积比值与牙周膜Von Mises应力最大值呈高度相关性。结论：在建立三维有限元分析模型时结合牙体长轴、釉牙骨质界的概念,有利于规范和统一加载方向、模拟不同牙周支持丧失量。对于下颌前磨牙牙周膜应力分析结果表明,当牙槽骨吸收至30%时将会对牙周组织造成损伤。根据长度冠根比、表面积冠根比、体积冠根比、临床牙冠长度/剩余牙周膜面积比值、临床牙冠长度/剩余牙根体积比值能准确地估算牙周膜应力值的大小。