上颌中切牙根尖切除术、纤维桩修复与牙槽骨水平丧失联合作用对生物力学行为的影响：三维有限元分析

本研究通过有限元分析(FEA)探讨了根尖切除术(R3/R5)、纤维桩(P)和3 mm水平骨缺损(B)三种参数单独或联合作用时对上颌中切牙应力分布的影响。结果显示，骨缺损显著增加骨组织应力(皮质骨峰值达155.2 MPa)，而根尖切除长度(3/5 mm)和纤维桩对应力影响较小。研究为复杂临床场景（如同时存在牙周-牙髓联合病变）的力学预后评估提供了量化依据。

　　

论文解读

当一颗经历过根管治疗的上颌门牙再次遭遇感染，临床医生常面临艰难抉择：是进行根尖微创手术切除病变根尖，还是因伴随的牙槽骨吸收直接拔除？更复杂的是，若这颗牙还装着纤维桩，三者叠加会如何影响牙齿的力学寿命？这项由国内研究人员发表在《BMC Oral Health》的研究，通过三维有限元分析(FEA)揭开了这些临床难题的力学奥秘。

研究背景中藏着两个"矛盾点"。一方面，根尖切除术虽能清除感染，但会缩短牙根；纤维桩能加固治疗过的牙齿，却可能干扰二次治疗；而全球高达9.3亿的重度牙周炎患者更让牙槽骨吸收成为常见并发症。三者任意组合都让医生头疼——现有文献仅单独分析过某两个因素，但临床中"三合一"的极端案例并不罕见，尤其对因全身状况无法拔牙的患者。

研究团队采用Autodesk Meshmixer构建标准上颌中切牙模型，通过ANSYS软件模拟12种临床场景：基础模型(E)、单独含纤维桩(P)、3/5 mm根尖切除(R3/R5)、3 mm水平骨缺损(B)及其所有组合。加载250N咬合力(与门牙切割食物时的实际受力接近)后，分析牙根、骨组织和纤维桩的冯·米塞斯(von Mises)应力分布。关键技术包括：基于Wheeler解剖数据的标准化建模、0°斜面设计的根尖切除腔、MTA(矿物三氧化物凝聚体)填充模拟，以及108-131万网格节点的精细化处理。

结果部分呈现四大发现

1. 骨缺损是"应力放大器"
   模型E.B(单纯骨缺损)的皮质骨应力达153.4 MPa，较对照组(E)提升81%，应力区从冠1/3扩展至全牙根。有趣的是，纤维桩在骨缺损模型(P.B)中仅使应力微增1.2%，说明骨吸收才是关键变量。

2. 切除长度非决定性因素
   R3与R5模型的牙本质峰值应力仅相差6.5 MPa(152.8 vs 146.3 MPa)，且应力分布模式相似。这颠覆了传统认知——即便切除5 mm(接近安全极限6 mm)，力学性能仍稳定。

3. 纤维桩的"双面性"
   在无骨缺损时，纤维桩使牙本质应力增加5%(模型P.R3 vs R3)，但结合骨缺损后反而降低3.7%(P.R3.B vs R3.B)。作者推测树脂水泥的应力缓冲作用在骨吸收场景中更显著。

4. 三联组合的"全域应力"
   模型P.R5.B(纤维桩+5 mm切除+骨缺损)首次出现全牙根应力分布，但峰值(164.0 MPa)未超过各因素单独作用的叠加值，说明参数间存在非线性相互作用。

讨论部分指出三个临床启示：首先，骨缺损导致的冠根比(CRR)恶化(从1:1.62降至1:0.45)比单纯根尖切除更危险，建议通过联冠修复分散应力。其次，MTA填充的平切根尖(0°斜面)未出现应力集中，支持其作为首选根尖封闭材料。最后，纤维桩在极端场景中未显著增加风险，为保留桩核修复的牙齿实施根尖手术提供了理论支持。

这项研究首次建立"牙髓-牙周-修复"三联因素的力学模型，其价值在于用量化数据替代经验判断。例如，传统认为5 mm切除应避免，但数据表明其与3 mm切除力学差异微小；而骨缺损患者即使CRR低至1:0.45，通过纤维桩修复仍可尝试保牙。这些发现为《牙体牙髓病学》中"尽量保留天然牙"的原则提供了精准力学注解，也为开发新型仿生桩材料指明了方向——下一步可研究不同弹性模量桩体在复合缺陷中的表现。