上颌第二前磨牙不同充填方法对牙根抗力影响的三维有限元分析

张俊杰; 格根塔娜

doi:10.12307/2026.632

摘要：背景:既往关于热牙胶及单尖法根管充填的研究主要集中于根管充填的密实度方面,关于牙根抗折性的研究则相对较少.明确牙根在不同充填方法下的应力分布和裂纹特性对提高根管治疗成功率具有重要意义. 目的:比较热牙胶垂直加压充填与iRoot SP单尖法充填后上颌第二前磨牙牙根的最大抗压载荷强度,同时分析应力集中区域、裂纹特征及牙根整体抗折性能. 方法:①收集因正畸减数拔除的废弃上颌第二前磨牙,分别采用热牙胶垂直加压法和iRoot SP单尖法进行根管充填,利用电子万能试验机对牙齿进行垂直加载测试,检测牙根裂纹产生的部位及牙根最大屈服力、最大断裂抗力.②使用锥形束CT扫描获取上颌第二前磨牙原始数据,通过Mimics 21.0和Geomagic 2021软件进行三维重建,运用SolidWorks 2021进行模型组装,分别建立热牙胶垂直加压和iRoot SP单尖根管充填模型,使用ANSYS Workbench软件进行力学分析,分析牙根的最大主应力及应力集中部位. 结果与结论:①显微镜观察显示两组牙根均在颊舌向产生裂纹,热牙胶垂直加压充填组牙根最大屈服力为336.4 N,最大断裂抗力为1 124.6 N;iRoot SP单尖法充填组牙根最大屈服力为468.8 N、最大断裂抗力为1 263.7 N.②有限元分析显示,随着加压力值的不断递增,两组牙根最大主应力值均呈现上升趋势,并且iRoot SP单尖法充填组牙根最大主应力值始终高于热牙胶垂直加压充填组;热牙胶垂直加压充填组牙根应力集中于根管充填物周围,iRoot SP单尖法充填组牙根应力主要分布在牙胶尖周围;在扁根管情况下,牙根应力集中区域及裂纹萌生位置均主要位于颊舌向.三维有限元仿真预测的裂纹萌生位置与体外实验中实际观察的牙根裂纹位置高度一致,证实了有限元模型的有效性.③研究表明,对于上颌第二前磨牙的扁根管,iRoot SP单尖法充填在牙根抗折性和应力分布方面表现出显著优势.