角度纖維樁核對牙根抗折能力影響的實驗研究

葛 綿，吳國鋒，梁猛猛，何惠明

(第四軍醫大學口腔醫學院，陜西西安 710032)

臨床上對個別上頜前牙唇或舌向錯位導致的前牙牙列不齊，常采用口腔正畸的方法進行矯治。但由于受到年齡、時間及其他條件的限制，病人不愿接受正畸治療時，亦可考慮根管治療術、截冠，根據前牙的錯位程度、咬合情況將樁核制成一定角度使核內傾或舌傾，以此改善前牙角度［1］。傳統的改向樁核以鑄造樁核為主，近年來出現的可塑性EverStick纖維樁，既突破了普通預成纖維樁無法改向的缺點，又彌補了金屬樁核美觀性差及易導致牙根折裂的缺陷，在臨床中得到一定范圍的應用［2－4］。但此類纖維樁改向后對牙根抗折能力的影響，目前尚缺乏詳盡研究報道。本研究通過觀察不同角度可塑性EverStick纖維樁修復后牙根折裂方式和最大負荷值，以期為臨床應用提供實驗室依據。

1 材料和方法

1.1 主要材料和儀器

根管銼、牙膠尖、根管充填糊劑(登士柏，美國);超硬石膏(賀力氏，德國);Co－Cr合金(常熟今日高科技材料有限公司);EverStick纖維樁(StickTech，芬蘭);硅橡膠印模材料、Z350樹脂(3M公司，美國);樹脂水門汀(GC公司，日本);AGS－10KN島津材料試驗機(島津公司，日本);CL－628樹脂光固化燈(南昌普洋科技有限公司)。

1.2 牙根的制備

選取因牙周病新鮮拔除的大小相似、牙根完整無缺損的上頜中切牙60個，常規根管預備至#40，牙膠尖加根管充填糊劑側壓法完成根管充填，磷酸鋅水門汀暫封。置生理鹽水中保存7 d后，用#2 Pre－Shaping鉆去除根管上部牙膠尖，至少保留3 mm的根尖部充填物，#2 Finishing鉆預備根管，蒸餾水沖洗，紙尖吸干，在釉牙骨質界冠方1.0 mm處用金剛砂牙鉆垂直于牙體長軸截斷牙冠，選用同一直徑(1.5 mm)的根管鉆預備樁道，平行研磨儀修整外形，以保證肩臺外形(凹形)、寬度(0.5 mm)及預備體錐度一致。

1.3 不同角度樁核冠修復

1.3.1 實驗分組

將上述樁道預備完成后的60個牙根隨機分為可塑性EverStick高強度纖維樁核修復組(A組)和Co－Cr合金樁核修復組(B組)，每組30個。每組再根據樁核與牙體長軸的角度隨機分為0°、10°、20°、30°、40°5 個亞組，每組 6 個。

1.3.2 鑄造金屬樁核冠修復

采用常規失蠟法制作角度分別為0°、10°、20°、30°、40°，樁道內部直徑為 1.5 mm 的 Co － Cr合金樁核及Co－Cr合金冠。然后按上述分組將不同角度樁核分別與相應組樁道試合后，用樹脂水門汀粘結樁核及冠，并確保樁與牙根、冠與樁核的密合。同時在牙冠切1/2處用金剛砂針打槽，用以放置材料試驗機刃狀加壓裝置，并保證加力點的一致［5］(圖 1)。

1.3.3 可塑性 EverStick纖維樁核冠修復

打開可塑纖維樁包裝袋，用鑷子夾取可塑纖維樁的一端，剪取長16 mm、有效直徑1.5 mm的可塑纖維樁，置于事先制備好的角度凹槽(0°、10°、20°、30°、40°)內，先從纖維樁兩端分別光照 20 s預固化，再將纖維樁取出，分兩段(即根管內和根管外部)分別光照40 s，使之充分固化后，用樹脂水門汀分別將不同角度樁粘結于各相應組牙根樁道。Z350樹脂堆核，室溫避光保存14 s，樹脂水門汀粘結金屬冠，并確保密合。同上法在牙冠切1/2處用金剛砂牙鉆打槽。

1.4 力學測試

1.4.1 測試樣本制作

自制直徑2.0 cm，高4.0 cm的金屬鑄造模具(用于固定牙根)及其底座。將待測牙置于模具中，使牙冠長軸與測試機頭成45°，牙根長軸與模具長軸平行(圖2)，先在牙根周圍制作一層約0.2 mm的硅橡膠模擬牙周膜結構，再用自凝樹脂充填于其中包埋待測牙牙根至釉牙骨質界下2 mm。

圖1 牙冠切端凹槽

圖2 測試方向示意圖

1.4.2 測試方法

將測試樣本連同模具底座置島津材料試驗機上，測試頭距切緣2.0 mm處開始加力，加載部位為上頜中切牙切1/2處，加載速度為0.5 mm/min。在持續加載的過程中，一旦載荷傳感器探測到牙根有任何細微的變化，如牙齒的細微斷裂、粘結劑有所松動以及樁脫位等即停止數據跟蹤，微機控制加載停止，記錄各試件的折裂模式及其負荷值(N)。

1.5 統計分析

2 結果

2.1 不同角度兩種樁核材料修復上頜中切牙時牙折裂最大負荷值比較

無論是纖維樁核組(A組)還是Co－Cr合金樁核組(B組)，其最大負荷值均隨樁核角度增大而減小，同一種材料不同角度間兩兩比較，差異均有統計學意義(P＜0.05);同一種樁核角度下，兩種材料最大負荷值相比，A組＞B組(P＜0.05);而且A、B兩組樁核角度在30°以內時，其最大負荷值均＞300 N，都能滿足日常咀嚼需要(表1)。

表1 A、B兩組樣本牙折裂時最大負荷值比較(N，)

表1 A、B兩組樣本牙折裂時最大負荷值比較(N，)

不同字母為組內不同角度相比P＜0.05;*同一角度下A、B組相比 P＜0.05

樁核角度 n A組 B組0° 6 521.7 ±36.9a 480.5 ±25.0a*10° 6 456.1 ±38.0b 415.6 ±39.2b*20° 6 399.5 ±24.9c 358.6 ±25.8c*30° 6 328.4 ±24.8d 288.9 ±34.9d*40° 6 286.2 ±34.4e 243.5 ±30.1e*

2.2 兩種樁核材料修復上頜中切牙折裂形式和部位比較(表2，圖3)

加載后牙根折裂有4種形式，即根中部斜折(圖3a)、根頸部斜折(圖3b)、根中部縱折(圖3c)和根尖部縱折(圖3d)。A組多發生在頸部折裂;B組多發生在根中部縱折(表2)。

表2 A、B兩組樣本折裂形式及部位比較

圖3 折裂形式圖

3 討論

本研究以自凝樹脂包埋至釉牙骨質界(CEJ)下2 mm，模擬牙槽骨包繞牙根的情況;同時在牙根與包埋材料間制作一層硅橡膠模擬牙周膜結構［6］，使之在牙根與堅硬的包埋材料之間起到緩沖作用，以防止包埋材料改變牙根的破壞力值與破壞方式。選用同一直徑(1.5 mm)的根管鉆預備根管，確保了同一樁道形態(柱狀)。采用平行研磨儀修整外形，保證肩臺外形(凹形)、寬度(0.5 mm)和預備體錐度一致。先行根管治療術再截冠，防止根管治療術時根管口擴大，同時肩臺預備為0.5 mm寬，確保頰舌側牙本質壁厚度至少有2 mm，近中遠中壁厚度至少有1.5 mm，防止形成薄弱的牙本質壁。Tjan和Whang［7］的實驗證實保留1、2、3 mm厚度的牙本質壁對牙體的抗折力沒有明顯影響。Sorensen等［8］的研究也得出相同結論。因此本研究盡管沒有保證各試件牙本質壁厚度一致，但對實驗結果沒有顯著影響。

目前對個別前牙唇舌向錯位，臨床上曾有許多修復報道，但有關不同角度樁核對牙根應力分布影響的研究甚少。為了更好的模擬人類咀嚼效力，我們采用斜向加載條件，核舌向傾斜時，隨著核與牙長軸形成角度的增加，所受的斜向載荷力與牙長軸之間形成角度相應增加［9］。傳統鑄造金屬樁核修復改向上頜前牙病例中，由于金屬彈性模量大于牙本質彈性模量［10－11］，應力將由金屬樁向牙本質傳遞，在牙根內形成應力集中，使牙根存在折裂風險，最終導致拔牙。可塑性 EverStick纖維樁核突破了傳統纖維樁無法改向的缺點，又兼顧美觀。0°至30°條件下均能滿足日常咀嚼功能(人正常咀嚼食物所需咬合力為30～300 N［12］)。由于其彈性模量小，不易形成牙根內應力集中從而更好的防止牙根折裂，避免后期不可再次修復等難題。同種角度下，可塑性 EverStick纖維樁核可承受的最大載荷大于鑄造金屬樁核，可承受更大的咀嚼力。本研究發現，金屬樁核與可塑性 EverStick纖維樁核修復上頜前牙唇向傾斜牙時，樁核舌向傾斜30°之內均可進行修復，但Co－Cr合金樁核在30°時，其最大負荷值小于300 N，因此，在臨床修復時需謹慎考慮，以避免牙根折裂。可塑性EverStick纖維樁核較金屬樁核有一定優勢:①可塑性 EverStick纖維樁核由于彈性模量接近牙本質，可有效防止根折和縱折;②EverStick纖維樁核透光性能較好，對上頜前牙唇側傾斜美學修復中起到較好的作用;③可塑性EverStick纖維樁光照固化、堆樹脂核較金屬樁核可一次成型，減少病人就診次數，可以滿足臨床的改向要求。

然而，EverStick纖維樁核究竟所能修復的最大傾斜角度為多少，還需在后續實驗中將角度細化。同時，由于離體牙個體差異性，應力檢測的條件與口腔實際情況仍有一定差別，仍需對其進行更加深入的研究。

［1］張保衛，潘煒娟，葉少波.不同角度樁核的應力分析［J］.上?？谇会t學，2000，9(1):8 －10.

［2］Piio R，Cardash HS，Lenin E，et al.Effect of core stiffness on the in vitro facture of crowned，endodontically treated teeth［J］.J Prosthet Dent，2002，88(3):302 －306.

［3］Heydecke G，Peter MC.The restoration of endodontically treated single rooted teeth with east or direct posts and cores:a systematic review［J］.J Prosthet Dent，2002，87(4):380 －386.

［4］Toksavul S，Zor M，Toman M，et al.Analysis of dentinal stress distribution of maxillary central incisors subjected to various post and core applications［J］.Oper Dent，2006，31(1):89 －96.

［5］鐘小君，杜莉.根管治療牙性能及樁核修復［J］.國際口腔醫學雜志，2007，4(34):52 －59.

［6］于世風.口腔組織病理學［M］.2版.北京:人民衛生出版社，2002:33.

［7］Tjan AHL，Whang SB.Resistance to root fracture of dowel channels with various thickness of buccal dentin walls［J］.J Prosthet Dent，1985，53(6):496 －500.

［8］Sorense JA，Martinof JT.Intraoronal reinforcement and coronal coverage:a study of endodontically treated teeth［J］.J Prosthet Dent，1984，51(6):780 －784.

［9］Assif D，BithenskJ A.Effect of post design on resistance to fracture of endodonically treated teeth with complete crowns［J］.J prosthet Dent，1993，69(1):36 －40.

［10］Sifimai S，Riis DN.All in vitro study of the fracture resistance and incidence of vertical root fracture of pulpless teeth restored with six post－ and － core systems［J］.J Prosthet Dent，1999，81(3):262－269.

［11］NewmanⅧ，Yaman P.Fracture resistance of endodontically treated teeth restored with composite posts［J］.J Prosthet Dent，2003，89(4):360 －367.

［12］皮昕.口腔解剖生理學［M］.5版.北京:人民衛生出版杜，2004:257－258.