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陈雨昕，王情情，李迎梅，李欣然，孟庆飞，孟 箭
因外伤、龋病等造成的冠部牙体组织大面积缺损，尤其是近龈缘或龈下的残根，常需先对牙齿行根颈部处理(冠延长术或根牵引术)，再进行桩核冠治疗[1-2]。其预后往往受到桩核材质[3-5]、牙本质肩领[1，6-8]、冠根比[9-12]、剩余牙体组织量[5]、粘接系统的选择[13]等多因素影响。研究证实，牙本质的保存可以使牙齿的抗力大大提高[14]。临床上，当残根龈方牙体硬组织不足时，常通过正畸牵引或牙冠延长的方法来获取肩领。肩领升高，冠根比值也随之增加，但是，当临床冠根比超过1时，可能会造成牙齿抗力的下降[10]。因此，在残冠残根修复时，肩领与冠根比之间应如何匹配以利于抗力，目前相关研究尚少。为此，本文以前磨牙残根为研究对象，通过模拟冠延长术在根颈部预备连续不同高度的肩领(对应着不同的临床冠根比值)，探讨肩领与冠根比对前磨牙残根纤维桩核冠修复后抗力的影响。
1.1 试件制作
下颌第一前磨牙40颗，收集2021年3—4月于徐州市中心医院因正畸拔除的年轻恒牙，牙齿无明显裂纹、吸收、龋坏及充填体等，形态完整，尺寸相近，为单根且单根管[15]。常规根管预备及根管充填后浸于常温下0.9%生理盐水中1周。所有牙齿牙冠自颊侧釉牙骨质界上方2.0 mm处切除，保留长约(15.0±1.0)mm的残根样本。用纤维桩匹配的预备钻和完成钻(#2，3M公司，美国)预备深度为11.0 mm的桩道，常规冲洗干燥，根管口以牙胶封闭。
将40颗残根随机分为5组，每组8颗。游标卡尺(精度0.01 mm，美耐特，德国)测量并记录各组残根根长、颈部断面各根管壁近远中径、颊舌径以及近中、颊、舌、远中壁的宽度。通过单因素方差分析所有组别残根样本具有均衡可比性(P>0.05，表1)。
表1 每组残根测量相关数据Tab.1 Mean dimensions of root lengths and neck section widths in each group n=8，mm
各组样本设计与预备要求如下(图1)。
A0组：对照组，无肩领设计。将薄层树脂粘接剂(Single Bond Universal，3M，美国)均匀地涂布于#2玻璃纤维桩表面及根管内壁，轻吹3 s，光固化10 s，用树脂水门汀(RelyX Ultimate，3M，美国)将纤维桩粘固于残根桩道内，光固化20 s，树脂塑核(Z350XT，3M公司，美国)。用平行研磨仪(HOLEX，德国)进行牙体预备，预备完成后的树脂核高4.0 mm，轴壁聚合度6°，肩台统一为0.8 mm宽的凹面肩台。
A1、A2、A3、A4组：通过模拟冠延长术在残根颈部分别制备1.0、2.0、3.0、4.0 mm高的肩领。其余各组要求、操作均同A0组。
统一经CAD-CAM制作冠厚2.0 mm、下颌第一前磨牙形态的钴铬全冠。粘冠完成后，自全冠颈缘下方2.0 mm包埋于自凝塑料中，完成试件制作。以模拟牙槽嵴顶的包埋平面为界，计算各组试件的临床冠根比(临床冠长与骨内根长的比值)依次为0.62、0.75、0.91、1.10和1.33(图1)。
C：临床冠长；
R：临床根长；
C/R：临床冠根比
1.2 力学测试
将试件放置于MTS810实验机(MTS Systems，美国)上，其加载头与牙长轴根方成135°，与试件颊尖顶部轻微接触，施以1.0 mm/min的加载速度，记录试件折裂时的最大载荷及断裂模式。
1.3 统计学分析
采用SPSS 26.0，通过单因素方差分析(one-way ANOVA)所有组别样本的折裂载荷，用Tukey HSD检验进行组间比较。通过回归方程及拟合曲线分析牙本质肩领与冠根比在影响牙体抗力时的内在关联性；
精确概率法比较各组试件断裂模式差异。检验水平为α=0.05。
如表2所示，单因素方差分析结果表明：不同高度肩领与不同冠根比可显著影响残根的抗力(F=32.968，P=0.000)。各组间比较可见，除A0与A4、A1与A2组间外，其余各组间试件折裂载荷比较均具有统计学意义(P<0.05)。在模拟冠延长术的方法下，残根制备的肩领为1.0～2.0 mm且对应的冠根比<1时，与无肩领组相比，牙体的抗折力出现显著性增加；
但是，当肩领高度≥3.0 mm时，牙体的抗折力逐渐减低，而此时的冠根比值>1。各组样本中大部分断裂部位大致为垂直于牙长轴的根颈部上1/3折裂(即水平型根折)。组间断裂模式对比差异无统计学意义(P>0.05)。
表2 试件折裂时的折裂载荷及断裂模式Tab.2 Fracture load and fracture pattern of each group n=8
为了进一步探讨肩领与冠根比在影响残根抗力过程中的内在联系，将肩领高度记作x，折裂载荷记作y，各组数据经统计学检验可获得肩领高度与牙体折裂载荷关系的回归方程：y=-0.13x2+0.5x+0.58(0≤x≤4)及拟合曲线(图2)。由回归方程计算可得，当牙本质肩领高度为1.92 mm时，牙齿的折裂载荷达到峰值，此时的冠根比值为0.90。
图2 5组牙体折裂载荷均值及其对应的拟合曲线图(0≤x≤4)Fig.2 Mean fracture loads of each group and the fitted curve of fracture loads of five groups(0≤x≤4)
修复前磨牙残冠残根时，桩核材质、肩领、冠根比、剩余牙体组织量均为其抗力的主要影响因素[1，3-12]。其中，肩领的作用已得到多数实验及临床研究的证实[1，7-8]。但是，肩领也存在负效应，孟庆飞等[11]研究发现，在模拟牙冠延长术或正畸牵引术制备残根颈部肩领时，随着预备的肩领高度增高，牙体的折裂载荷反而会出现降低。通过计算其对应的临床冠根比可得，使牙体折裂载荷出现降低的冠根比>1。因此，在残冠残根保存修复时，如何客观地分析和匹配肩领与临床冠根比之间的关系尤为重要。为此，在肩领设计时，通过模拟牙冠延长术在残根颈部设计了0.0～4.0 mm系列高度的肩领梯度，并使桩核全冠修复后牙齿冠根比均匀分布于1周围，拟通过力学加载实验及回归方程计算获得最有利于残根抗力的肩领高度及相应的冠根比值，从而更好地指导临床残冠残根的保存。为了使实验结果更具科学性，使用了因正畸新鲜拔除的年轻下颌单根管第一前磨牙，同时保证各组样本间均衡可比(P>0.05，表1)，从而有效降低样本在各组之间的差异对结果产生的偏倚。
玻璃纤维桩的弹性模量约为30 GPa，牙本质约为17 GPa[14，16]，相近的弹性模量有利于应力的均匀分散与传导，避免了应力集中于根部。因此在本研究中，试件的折裂形式以根颈部上1/3为主(表2)，减少了根尖部折裂的发生，易于二次修复。
冠根比指的是牙齿冠、根长度之比，包括解剖冠根比与临床冠根比两类。解剖冠、根以釉牙骨质界为分界；
而临床冠根比则以牙槽骨水平线来划分，本研究中所说的冠根比特指临床冠根比[17]。在临床上，随着残根颈部牙槽骨的丧失，牙齿受载后的旋转中心向根方移动，作为支点冠方动力臂的冠部牙体组织高度增加，动力臂的增加使得牙齿折裂所需的力就越小；
同时，作为支点根方阻力臂的根部牙体组织减少，牙根的直径随之减少，根管壁逐渐趋于薄弱，牙齿的抗力相应降低。综上，牙齿的冠根比增加，使得牙齿更容易受到侧向力的不利影响而折断[18]。然而，一定高度的肩领通过其产生的箍效应分担了一部分的侧向力，使得牙齿在较大的冠根比下，仍然可以具备一定强度的抗折性能。有学者通过有限元研究发现，冠根比的增加并不一定会导致牙齿承受载荷下降，一定高度肩领使得旋转和位移的轴向力臂减少从而增加了抗力[19]。在本实验研究中，在根颈部预备1.0～2.0 mm的肩领，抗折能力有了一定程度的提高，此时的冠根比保持在1以内，这一结果进一步证实了肩领在残冠残根保存修复中的作用。
多位学者认为，就牙体抗力而言，1∶2的临床冠根比被认为是理想的，1∶1.5是可以接受的，1∶1被认为是最小的，这样的比例方可保证修复效果[18，20-22]。因此，相较于肩领为1.0～2.0 mm的组别，采用模拟冠延长术制备的肩领为3.0～4.0 mm的组别，牙槽骨向根部退缩，以牙槽嵴顶为支点的冠部动力臂增加，牙槽嵴顶平面的残根横断面直径变细，因肩领设计带来的正向箍效应不足以抵抗因冠根比增加和牙根变细带来的牙齿抗力降低，因而A3、A4组牙体的抗折力出现显著性降低，而通过计算可得此时的冠根比恰好亦>1(分别为1.10和1.33)；
此外，通过回归方程和拟合曲线进一步计算得知，当肩领高度为1.92 mm时，残根的折裂载荷达到最大值，此时的临床冠根比为0.90。由此可见，在残冠残根保存修复时，肩领与冠根比在影响牙体抗力方面，确实存在一定的内在联系，就本研究而言，当桩核全冠修复后冠根比在0.90以内时，肩领对残根抗力的影响呈正效应；
但当冠根比>0.90时，这种影响则转为负效应。
