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针对下颌第一前磨牙 C 形根管治疗后抗折性问题，武汉大学研究团队采用扩展有限元法（XFEM），对比保守型（CEC）与传统型（TEC）洞型，发现洞型主要影响釉质生物力学响应，CEC 可保留釉质抗折性，为临床微创治疗提供依据。
在口腔临床治疗中，下颌第一前磨牙的 C 形根管因其复杂的解剖结构，一直是牙髓治疗的难点。这类根管的弯曲度通常在 20°-40° 之间，属于中度弯曲，治疗时不仅需要精准定位根管口，还面临着器械折断风险高、牙体硬组织过度去除等问题。传统的牙髓治疗洞型（TEC）为建立直线通路，往往需要去除较多的颈周牙本质（PCD），这可能导致牙齿抗折强度下降；而保守型洞型（CEC）虽能减少硬组织损失，但在中度弯曲根管中的应用效果及对牙齿断裂行为的影响尚不明确。因此，深入探究不同洞型设计对这类牙齿抗折性能的影响，对优化临床治疗方案具有重要意义。
为解决上述问题，武汉大学口腔医学院的研究团队开展了相关研究，旨在通过扩展有限元法（XFEM）分析不同洞型设计对具有中度弯曲 C 形根管的下颌第一前磨牙断裂行为的影响。研究成果发表在《Scientific Reports》上，为临床牙髓治疗的洞型选择提供了关键的力学数据支持。
研究人员选取了 4 颗下颌第一前磨牙（3 颗含 C 形根管，1 颗作为对照），利用显微 CT（Micro-CT）扫描获取牙齿结构数据，构建了完整牙、保守型洞型（CEC）和传统型洞型（TEC）的三维有限元模型。通过 ABAQUS 软件模拟 600N 垂直载荷施加于颊尖及远中窝颊侧，分析釉质和牙本质的最大主应力（MPS）分布及裂纹扩展情况。研究中采用扩展有限元法（XFEM）模拟裂纹萌生与扩展，结合最大主应力准则和能量释放率准则，量化不同洞型下的抗折性能差异。
研究结果
应力分布特征
通过有限元分析发现，洞型设计对釉质和牙本质的应力分布影响差异显著。在釉质中，传统洞型组（TEC）的应力集中区域更大，远中窝周围及洞缘远中侧应力明显升高；而保守洞型（CEC）的应力集中程度较轻。牙本质的应力集中区域则在各组间相似，主要分布于根中 1/3 与颈 1/3 交界处的近舌侧或舌侧偏近中方向。
裂纹萌生载荷差异
扩展有限元模拟显示，完整牙的釉质裂纹萌生载荷最高，传统洞型组（TEC）最低，保守洞型（CEC）介于两者之间。牙本质的裂纹萌生载荷在各组间无显著差异。裂纹首先在釉质远中窝周围形成微裂纹，随后在牙槽骨水平以下的牙本质舌侧引发不可修复的断裂。
洞型设计的影响
传统洞型（TEC）因去除较多颈周牙本质（PCD），导致釉质抗折性显著下降；保守洞型（CEC）通过保留更多硬组织，有效维持了釉质的抗折性能。研究还发现，根管形态（如 C 形结构的位置和根管数量）对洞型设计的影响无显著差异，表明中度弯曲 C 形根管的治疗中，洞型选择比根管具体形态更为关键。
研究结论与讨论
本研究通过扩展有限元法（XFEM）揭示了洞型设计对下颌第一前磨牙抗折性能的影响机制：传统洞型（TEC）因过度去除硬组织主要削弱釉质的生物力学响应，而保守洞型（CEC）在保留牙体结构的同时，可维持釉质抗折性。这一结果为临床治疗中度弯曲 C 形根管提供了重要启示：在保证根管治疗效果的前提下，采用保守洞型（CEC）可减少硬组织损失，降低牙齿断裂风险。
值得注意的是，保守洞型（CEC）虽能优化抗折性能，但可能增加器械操作难度，需结合显微超声技术等辅助手段提升治疗准确性。研究结果同时强调了颈周牙本质（PCD）在应力传导中的关键作用，提示临床应尽可能保留该区域组织。尽管研究采用简化模型模拟口腔环境，但其结论为进一步开展临床验证提供了理论基础，对推动微创牙髓治疗技术的发展具有重要意义。
