三维有限元分析法在三种不一样根管器械预备弯曲根管中的应用

三维有限元分析法在三种不一样根管器械预备弯曲根管中的应用 摘要 三维有限元分析法是研究口腔生物力学的主要手段之一，多年来在口腔医学应力研究中的应用中越来越广泛，本文就其在三种不一样器械预备弯曲根管中的应用和进展作一综述。关键词 三维有限元分析法 根管预备 应力分析Abstract The threedimensional finite element method is one of the most important methods in the study of oral biomechanics,Used more and more widely in the research of oral medicine stress,This review was represented on the application and research of threedimensional finite element method incurved root canal preparation by Three kinds of instrument.Key words threedimensional finite element method root canal preparation stress analysis现在临床上使用的根管预备器械种类较多，手用不锈钢器械在弯曲根管预备过程中易出现丧失工作长度，根尖敞开，肘部形成和根管偏移等问题，镍钛器械即使含有效率高，成形效果好等优点，但其韧性一旦下降，易发生器械分离，所以预备弯曲根管就成为临床工作当中的一大难点，试验研究1表明，在根管预备过程中，器械的截面属性，锥度和器械材料属性等是造成器械分离的主要影响原因。为了临床上弯曲根管预备时器械的正确选择，本文就对三维有限元分析法在K锉、 ProTaper和ProFile三种器械预备弯曲根管中的应用和进展作一综述。1 手用不锈钢根管预备器械关键包含K锉、H锉及改良设计锉，因为K锉的切削能力较强、成形能力很好及成本低的优点，故成为临床应用最广泛的根管预备器械。张娜等2建立了三维有限元模型分析根管锥度改变对牙体组织应力分布的影响后发觉，不一样器械预备根管时对根管壁受力有不一样影响， 35号K 型锉预备根管时根管壁所受的应力相对最小，这么就减小了根管内的应力集中，从而减小预备后根管根折的可能性。Lam等人3使用K锉、镍钛LS器械及镍钛GT锉对根管进行预备，完成预备及充填后进行牙齿的折裂载荷测试，最终止果显示K锉预备牙齿折裂所需载荷最大，这和张娜等的研究结果一致。不锈钢锉常见的受力模式是顺螺纹和逆螺纹扭转，袁理等4构建20不锈钢K锉的三维有限元模型表明， 在这两种状态下， 根管锉应力集中的部位不一样，逆螺纹扭转时， 应力集中于相邻两切割刃之间的沟槽内， 即根管锉关键部分的表面， 而顺螺纹扭转时，应力集中于微弱的切割刃口上。在施力位置、 力值和约束位置均相同的情况下， 顺螺纹扭转比逆螺纹 扭转产生的拉、 压应力值更大， 所以切割刃更轻易成为疲惫原点， 即顺螺纹扭转更轻易引发折断， 和多数学者看法一致。不锈钢 K锉在临床应用中应尽可能避免顺螺纹扭转， 或在顺螺纹扭转时应注意使用较轻的力量， 以降低切割刃部位的应力集中， 进而降低器械变形损伤。临床上通常见标准法预备，在根管粗大较直的情况下采取比较适合，若根管细小且有弯曲，可能出现根尖偏移等情况5研究证实，不论何种类型的不锈钢器械在弯曲根管的预备过程中，因其本身含有较大的钢性，伴随器械号码的增大，柔韧性减小，可发生根管拉直、根管偏移和根尖止点消失等并发症6。. 有研究认为，K锉对根尖3 ProFile锉属于大锥度非ISO器械，；有三个锥度：ProFile04( 0.04锥度)、ProFile06(0.06锥度)、ProFileOS(0.05 0.08锥度)，ProFile刃部横截面为U形，尖端圆钝，抗弯惯性矩较大，可预防弯曲根管预备时并发症的发生；切缘以放射状平面和根管壁接触，减弱了器械的切削力量；大锥度，简化了预备步骤而达成理想的根管形态，便于充填17。陈露18等在三种镍钛根管器械在弯曲和扭转状态下的有限元分析中证实：ProFile的弯曲应力最小，在相同尖端位移下所需弯矩也最小，这意味着ProFile含有很好的弹性和抗弯性能，能够自如的顺应弯曲根管的走向，降低根管在预备过程中偏移甚至拉直的倾向，所以，引发弯曲折断的风险相对较低。但19ProFile的扭转应力显著大于ProTaper和ProTaperUniversa，最大应力甚至已经达成伪弹性形变阶段，说明ProFile抗扭转性能差，更轻易抵达马氏体相而发生塑性形变，Zhang20认为过分的扭转力矩比过分的弯曲力矩对器械应力的影响更大，这是ProFile在临床上逐步降低使用的原因之一。三维有限元分析法为根管预备进行力学研究提供了良好的试验基础，但有限元法也有其不足，因为它是经过有限剖分的单元替代结构整体，因此对予有些复杂多变结构，受有限剖分的限制，会影响计算准确度。要想得到更准确的结论，仍需要深入的临床和力学研究，伴随有限元生物物理模型的日趋准确，有限元分析法和当代组织学方法相结合，为研究分析根管预备过程中的问题提供了新的有效路径，为临床上弯曲根管预备时器械的正确选择提供主要的生物力学基础，优化诊疗效果。参考文件1 Shen Y, Haapasalo M, Cheung GS, et al. 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