不同根管预备方法对根管应力分布影响的数值模拟分析

发布时间：2020-08-07 05:42

【摘要】：目的：研究根管治疗过程中不同根管预备方法对根管应力大小和分布的影响,并且比较不同加载状态下各组根管应力的改变,从生物力学角度探讨不同根管预备方法对根管抗性的影响,为临床根管预备方法的合理应用及牙根纵裂的预防提供一定参考依据。方法： 1.建立成人下颌第一前磨牙三维有限元模型。选用经测量基本符合中国人牙尺寸平均值的成人下颌第一前磨牙,表面处理,石蜡包埋,应用CB-CT扫描技术获取层厚为0.1mm的210张离体牙断层影像,导入Mimics10.01软件获得轮廓线点云,结合Magics9.9图像处理软件,HyPerMesh网格自动划分软件,通过特定Abaqus6.10软件建立下颌第一前磨牙三维有限元模型。2.建立不同根管预备方法预备后的下颔第一前磨牙的三维有限元模型,并通过模型对各组进行应力分析。选取30颗离体下颌单根管第一前磨牙,随机分成三组(n=10)：G1标准法,用旋转镍钛器械Mtwo预备组；G2冠向下法,用旋转镍钛器械ProtaPer预备组；G3逐步后退法,用不锈钢K锉预备组。应用CB-CT扫描技术,采用Mimics10.01和Magics9.9图像处理软件,HyPerMesh网格自动划分软件,与Abaqus6.10软件相结合建立不同根管预备方法预备后的下颌第一前磨牙三维有限元模型,分析并比较模型在不同载荷条件下的应力大小及分布情况。结果： 1.本实验建立了单根管下颌第一前磨牙有限元模型,模型均划分为四面体单元,每个单元4个节点,共生成8725个单元,1874个节点。 2.三种根管预备方法预备后,根管高应力区主要集中在牙根上1/3的根管口周围牙本质上,应力值从根管口到根尖孔逐渐减小,根管冠和中1/3应力明显高于根尖1/3；同一横断面上应力分布有较低的一致性,应力主要集中在根管的颊舌侧及其外延部,尤其在G3明显。 3.各实验组预备后剩余根管壁牙本质上平均应力水平略有差异,其中G1标准法根管应力平均峰值最小9.47MP；G2冠向下法根管应力平均峰值为9.64MP；G3逐步后退法根管应力平均峰值最大12.16MP,方差分析G1组与G2组间差异无统计学意义(P0.05),G1组与G3组、G2组与G3组间差异具有统计学意义(P0.05),但在根尖区域1/3各组间均无显著差异(P0.05)。 4.侧向加载时根管平均应力峰值高于垂直加载时根管应力峰值,各组垂直加载和侧向加载平均应力峰值分别为：G19.47MP和11.49MP; G29.64MP和12.22MP; G312.16MP和14.61MP各组内不同载荷下平均应力差异均有统计学意义(P0.05)。结论： 1.采用CB-CT技术与MIMICS、NESYS软件相结合建立了几何学和力学相似性较高的牙齿三维有限元模型,总结出了一套完整的构建牙齿有限元模型的方法。 2.各实验组平均Von mises应力峰值均远小于牙本质的极限压缩强度,这三种常用的根管预备方法都是安全可行的。 3.能够扩大根管上部锥度的镍钛ProtaPer和Mtwo并没有比不锈钢K锉更多的增加根管的应力集中,反而使根管应力分布更加均衡,应力峰值降低,明显减小了应力集中,所以我们临床上推荐使用ProtaPer和Mtwo来进行根管预备来预防牙根纵裂的发生 4.无论是垂直载荷还是侧向载荷下根管应力分布趋势是一致的,侧向载荷较垂直载荷会明显加大根管von mises应力值,增加牙根纵裂的危险,根管治疗后应适当降低牙尖斜度减少侧向力。
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：R781.05

【参考文献】