适用于后牙*龈修复空间不足3mm的插销式桩核一体冠的制作方法

本发明涉及口腔修复学中牙体缺损的修复领域，尤其是一种适用于后牙修复龈空间不足3mm的插销式桩核一体冠及其制作方法。

背景技术：

由龋病、外伤等造成的牙体缺损是口腔修复门诊的常见病、多发病。残根、残冠属重度牙体缺损范畴，因缺少冠修复所需的固位形，需先以桩核恢复基牙外形以提供足够的固位力，即桩核冠的修复方式。

相对于全冠，桩核+冠的修复方式提高了残根、残冠的保留率。然而，临床有一类病例，患者后牙牙体缺损属于桩核冠修复的适应症，但患牙的龈修复空间尚不足3mm，且后牙区咬合紧。由于桩核恢复预备体外形需要确保至少3mm的龈高度才能为冠提供足够的固位形，并且方应至少有1-2mm的间隙以提供冠的面修复材料的容纳空间，显然这类病例因无法获得足够的修复空间而难以直接进行桩核冠修复。目前，临床上这类病例并不少见，可选择的治疗措施包括以下几种：

i.充填，充填材料借助髓腔获得一定固位。这种方式尽管简单，但无法恢复良好的牙体外形，咬合功能差，并且充填对基牙缺少保护，后期充填物脱落，牙折的几率都较高，预后不佳。

ii.患牙进行冠延长术、或调磨对颌牙(甚至进行根管治疗后大量调磨)也是治疗的方式之一，目的是获取修复空间。但这种治疗方式的创伤大，费用高，就诊次数多，尤其冠延长术导致实际骨内牙根长度的缩短，根管治疗导致牙体强度的下降等问题引发远期并发症的几率较高，患者通常难以接受。

iii.患牙应恢复外形的龈高度虽不足3mm，但相差不多，可以采用辅助固位形设计等方式进行桩核冠修复的患者，通常只能采用金属铸造修复体，对于美观要求高和需要对附近组织进行特殊检查的患者无法应用。

iv.髓腔固位冠是近年来提出的一种办法，属于变异的高嵌体类型，在牙体保存、技术敏感性低等方面有一定优势。然而研究也发现，髓腔固位冠依赖于髓腔以及延伸至根管口的部分提供固位形，由于未能与牙根连接为一体，牙体组织较为薄弱的病例或受力不均匀时易出现冠折。

因此，针对患牙的龈修复空间尚不足3mm，且后牙区咬合紧的这类病例提供一种固位好、无需调磨对颌牙、损伤小、能够实现良好的牙体修复是目前临床亟需解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种适用于后牙修复龈空间不足3mm的病例的插销式桩核一体冠，对龈修复空间过小，且后牙区咬合紧的病例提供一种固位好、无需调磨对颌牙、损伤小、能够实现良好的牙体缺损修复体类型用于治疗。

本发明的技术解决方案是：

一种适用于后牙龈修复空间不足3mm的插销式桩核一体冠，包括主体、插销通道和插销，主体包括冠部和髓腔部，冠部设于髓腔部的端部，冠部恢复患牙形态、咬合关系，覆盖和包绕患牙预备体；髓腔部位于患牙髓腔内，与髓腔形态相吻合，获得固位力，主体内设有插销通道，插销通道包括上放置口、通道与下开放口，上放置口设于主体面的非咬合接触区内，下开放口设于根管口平齐处，插销通道贯穿于冠部和髓腔部，插销通道分别连通上放置口和下开放口，插销包括桩核上部、斜坡中部与根桩下部，桩核上部的顶端作为插销的面暴露端并封闭主体通道的上放置口，桩核上部的下端通过斜坡中部连接根桩下部的端部，桩核上部嵌入主体的通道内，斜坡中部和根桩下部均伸出于插销通道的下开放口，根桩下部与根管口的预备形态及根管内预备的桩道适配，桩核上部的直径大于根桩下部的直径，相差尽量接近1-2mm，根桩下部的轴线与斜坡中部的端面形成90°-120°角度。

进一步地，在患牙存在某个根管能与髓腔获得相同共同就位道时，将主体的髓腔部延伸至该根管内制成根桩形态，获得固位力，另外再设计1个通道及下开放口对应其它根管内的桩道；在患牙根管均不能与髓腔获得共同就位道时，则主体的髓腔部在所有需要预备的根管口处设置下开放口，设计多个插销通道与之联通，插销通道间不相互接触和联通，插销通道间形成制锁角。

进一步地，插销的桩核上部和根桩下部分别填充主体的通道和根管内的桩道，应预留30-50μm间隙作为粘结剂的容纳空间。

进一步地，插销的桩核上部和根桩下部衔接处为斜坡中部，斜坡中部与患牙根管口处0-1.5mm深度范围内预备的斜坡形态相适配。

进一步地，插销的斜坡中部与根桩下部形成角度应接近120°，如无法达到，则需形成90°-120°间尽量偏大的角度。

进一步地，插销的桩核上部采用圆柱形结构，根桩下部采用符合根管桩道锥度的圆锥形结构。

进一步地，插销的桩核上部宽度大于根桩下部的顶端宽度，差值为2mm，差值通过增大插销的桩核上部的宽度实现。

进一步地，插销的面顶端设有一夹持柄，方便临床试戴和粘固操作，完成后切割或磨除。

进一步地，主体和插销均采用氧化锆陶瓷材料制作，并分别由3d打印或cam加工而成。

一种上述任一项所述的适用于后牙修复龈空间不足3mm的病例的插销式桩核一体冠的制作方法，包括以下修复步骤：

s1、根管内桩道的预备：根管内桩道的直径为根管直径的1/4-1/3，桩道的长度深达距根尖末端4-5mm处，保留患牙远端原有的根管充填材料作为根尖封闭，根据牙体缺损程度和髓腔固位形提供的固位力大小，在1-3个根管内预备桩道，数量超过1个时桩道根据根管原始方向获得制锁角；根据牙根直径大小和根长限制，根管口处可在0-1.5mm深度范围内预备一定形状的斜坡形态以容纳后期插销的斜坡中部；

s2、印模制取：制取患牙印模，灌注石膏模型，在箱式光学扫描仪中扫描模型，获取患牙及桩道形态及咬合关系的数字信息；

s3、计算机辅助设计修复体形态：基于数字模型使用计算机软件辅助设计桩核一体冠，主体需恢复患牙冠方应有的轴面和面形态、咬合关系以及实现与患牙髓腔固位形的吻合；主体内根据根管预备桩道的数量相应确定1-3个通道，位于面中央窝内的非咬合接触区内设计上放置口并连接通道，通道下端同时连接下开放口，置于根管口处；设计插销的桩核上部和根桩下部分别填充主体的通道和根管内的桩道，且预留30-50μm间隙作为粘结剂的容纳空间；插销斜坡处位于根管口0-1.5mm深度的预备范围内；

s4、数字化加工：采用氧化锆陶瓷材料，以cam设备或3d打印设备使用氧化锆陶瓷初胚产品分别加工主体和插销桩核，按陶瓷厂家说进行结晶烧结，完成修复体制作。

本发明的有益效果是：

一、该种适用于后牙修复龈空间不足3mm的病例的插销式桩核一体冠，无需进行患牙的冠延长术，也无需对对颌牙进行调磨，创伤小。相对于传统的桩核冠修复具有较少的就诊次数。

二、本发明针对临床上后牙牙体大面积缺损，原有牙冠外形的龈高度不足3mm，咬合紧，修复空间不足的情形，提供一种新的修复体类型，能够尽可能保存剩余牙体组织，依靠髓腔固位和伸入根管的插销的固位力及不同插销间的制锁角度获得固位力，不易脱落，固位良好，能提高患牙保存率，为以往无法修复的破坏严重的患牙提供良好的保存治疗。

三、该种适用于后牙修复龈空间不足3mm的病例的插销式桩核一体冠采用氧化锆陶瓷材料制作，便于配色或染色，插销粘固后与牙体的边界视觉上不明显，美学性能好，修复体的制作材料生物相容性好，耐腐蚀和磨损，患者满意度高，避免了金属修复体的颜色问题和对一些特殊检查的严重影响，相对于传统的金属铸造桩核冠工艺加工精度高，亦不存在金属收缩、气孔、砂眼等对修复体精度和质量产生影响的可能。

附图说明

图1是本发明提到的插销式桩核一体冠设有1个插销时的结构示意图；

图2是本发明提到的插销式桩核一体冠设有2个插销时的结构示意图；

图3是本发明提到的插销式桩核一体冠中主体冠部及髓腔部的结构示意图；

图4是本发明提到的插销式桩核一体冠中主体内部插销通道及通道上下开放口的结构示意图；图4中，(a)是实施例中主体与插销通道的结构示意图；(b)是图(a)的a向结构示意图；(c)是图(a)的b向结构示意图。

图5是本发明提到的插销式桩核一体冠中插销的斜坡中部及角度示意图；

图6是本发明提到的插销式桩核一体冠在患牙就位后的结构示意图；

图7是实施例中后牙修复龈空间过小病例的计算机辅助设计插销式桩核一体冠的模型图；

图8是实施例中后牙修复龈空间过小病例的计算机辅助设计插销式桩核一体冠的面开孔的模型图；

图9是实施例中右上第二磨牙牙体缺损患者根据本发明制作的插销式桩核一体冠的修复体成品；

图10是实施例中根据本发明制作的插销式桩核一体冠在患牙工作模型上就位的照片；

图11是实施例中右上第二磨牙牙体缺损患者根据本发明制作的插销式桩核一体冠在患牙就位、粘接后的口内照片；

图12是本发明实施例桩核上部与根桩下部直径差分别为0.5mm、1mm时，斜坡中部角度分别为90°、120°、135°和160°的插销桩在水平受力225n、垂直受力600n下的有限元应力分析结果图，其中(a)为直径差分别为0.5mm时，斜坡中部角度由左向右分别为90°、120°、135°和160°的插销桩在水平受力225n下的有限元应力分析结果图，(b)为直径差分别为0.5mm时，斜坡中部角度由左向右分别为90°、120°、135°和160°的插销桩在垂直受力600n下的有限元应力分析结果图，(c)为直径差分别为1mm时，斜坡中部角度由左向右分别为90°、120°、135°和160°的插销桩在水平受力225n下的有限元应力分析结果图，(d)为直径差分别为1mm时，斜坡中部角度由左向右分别为90°、120°、135°和160°的插销桩在垂直受力600n下的有限元应力分析结果图；

图13是本发明实施例桩核上部与根桩下部直径差分别为1.5mm、2mm时，斜坡中部角度由左向右分别为90°、120°、135°和160°的插销桩在水平受力225n、垂直受力600n下的有限元应力分析结果图，其中(a)为直径差分别为1.5mm时，斜坡中部角度由左向右分别为90°、120°、135°和160°的插销桩在水平受力225n下的有限元应力分析结果图，(b)为直径差分别为1.5mm时，斜坡中部角度由左向右分别为90°、120°、135°和160°插销桩在垂直受力600n下的有限元应力分析结果图，(c)为直径差分别为2mm时，斜坡中部角度由左向右分别90°、120°、135°和160°的插销桩在水平受力225n下的有限元应力分析结果图，(d)为直径差分别为2mm时，斜坡中部角度由左向右分别为90°、120°、135°和160°的插销桩在垂直受力600n下的有限元应力分析结果图。

其中：1-冠部，2-髓腔部，3-上放置口，4-通道，5-下开放口，6-桩核上部，7-斜坡中部，8-根桩下部，9-插销面暴露端，10-插销末端夹持柄，11-咬合接触区，12-制锁角。

具体实施方式

为了证实本发明提出的插销式桩核一体冠在临床应用的合理性和有效性，实施例对一个典型的后牙修复龈空间不足3mm的病例使用本发明提出的插销式桩核一体冠进行修复。

该病例左上第二磨牙近远中邻合面大面积牙体组织缺损，近中缺损位于龈下0.5mm，腭侧缺损位于龈上约1mm，远中及颊侧剩余牙体组织薄弱，咬合紧，已经进行完善的根管治疗。该患者不接受调磨对颌牙，患牙剩余牙体少，但远中修复龈空间仅有1mm，近中略小于3mm，无法进行常规的冠修复或桩核冠修复。如使用髓腔固位冠只能以金属材料制作，存在铸造过程中金属收缩、气孔、砂眼等对修复体精度和质量产生影响的可能，另外金属色的存在也极大地降低了美学效果。对于这类病例，本发明提出的插销式桩核一体冠具有独特的优势，符合应用范围。

基于本发明提及的操作步骤，实施例对患牙进行以下预备：

预备根管内桩道的直径为根管直径的1/4，桩道的长度深达距根尖末端5mm处，保留患牙原有的远端根管充填材料作为根尖封闭。该患者牙体缺损程度和髓腔深度(1.5mm)，实施例在髓腔预备箱装固位形，并设计在2个根管内预备桩道，根据根管原始方向使桩道间存在制锁角12。该病例根管口可以预备出足够空间以容纳插销的斜坡中部7，实施例预备了患牙根管口的角度为120°，使插销的斜坡中部7的角度为120°。

预备完成后，基于本发明提及的操作步骤，实施例对该病例制取患牙印模，灌注石膏模型，在箱式光学扫描仪中扫描模型，获取患牙及桩道形态及咬合关系的数字信息，采用3shapedentalsystem软件(3shape，丹麦)进行计算机辅助设计修复体形态，如图7和图8。

如图1和图6，插销式桩核一体冠，包括主体、插销通道4和插销。如图3，主体包括冠部1和髓腔部2；冠部1恢复患牙形态，咬合关系，覆盖和包绕患牙预备体；髓腔部2充满患牙髓腔，与髓腔形态相吻合，同时延伸至腭根粗大的根管内形成根桩形态，获得固位力；主体内根据根管预备桩道的数量设计1个远颊根插销通道4，如图4，插销通道4包括上放置口3、通道4与下开放口5；上放置口3设于主体的面中央窝上，避开咬合接触区11，下开放口5位于根管口处，分别连通于通道4的两端；通道4贯穿于主体的冠部1和髓腔部2；此外，根据患牙缺损程度，还可设置含两个插销桩的一体冠，如图2。

将桩核一体冠的设计数据导入magic设计软件(materialise，比利时)，插销独立设计，插销包括桩核上部6与根桩下部8，分别填充主体的通道4和根管内的桩道，预留30-50μm的粘结剂空间；桩核上部6连接根桩下部8的端部，桩核上部6与根桩下部8共同形成t字形，桩核上部6嵌入主体的通道4内，呈柱状，根桩下部8伸出于插销通道4的下开放口5，与根管预备的桩道适配；插销桩核上部6的直径优选为2.78mm，宽度大于根桩下部8的宽度，直径差设计尽量接近2mm，但需考虑根桩下部8的直径不应小于0.8mm，避免材料过细抗力不足，并且桩核上部6和根桩下部8衔接处呈一定的斜坡形态，为斜坡中部7，如图5，斜坡中部7与相应的根管口预备形状相适配；插销在主体的表面暴露区域与放置口适配，位于面中央窝且避开咬合接触区11；插销设计时可在面顶端上设有一夹持柄10，方便临床试戴和粘固操作，试戴完成后以涡轮机切割磨除夹持柄10至面相平并抛光。

设计完成后，基于本发明提及的操作步骤，主体和插销的两部分独立数据发送至计算机加工模块，采用氧化锆陶瓷材料3d打印而成，烧结后进行染色，如图9。完成后的桩核一体冠在模型就位的效果，如图10。

患者复诊时，试戴桩核一体冠主体，检查其与牙体组织的密合性以及核的形态、倾斜方向、聚合度以及咬合空间等，夹持插销顶端的夹持柄10将其从主体的插销面暴露端9就位，进行调磨、切除夹持柄10、调、粘接、抛光，完成修复治疗。患者口内正中颌位照片可见，尽管左上第二磨牙的合龈高度较小，但应用本发明提到的插销式桩核一体冠的修复，获得了满意的修复效果，保存了原本无法进行修复治疗的患牙，如图11。

为了验证本发明提出的插销式桩核一体冠的插销形态设计的合理性，在另一个具体示例中使用三维有限元分析对不同结构和形态的插销进行应力分析，如图12和图13，判断材料固定条件下插销的抗折能力。

设置下颌第一磨牙根长约12.9mm，保留根尖4-5mm的封闭，设定插销位于根管口以下部分固定长度为8mm；因此类特殊病例禾龈高度不足3mm，通常下颌第一磨牙髓室高度约1mm，为模拟患牙临床病例禾龈高度仅2mm的情况，设定插销的桩核上部6固定高度为3mm；因临床根管常预备至04锥度，设定插销的根桩下部8的锥度为0.04，底部直径为0.98mm。

根据上述插销的设定参数，于solidworks2016(dassaultsystemes，法国)软件建立插销模型，根据斜坡角度(90°、120°、135°和160°)以及插销上部和下部直径差(0.5mm、1mm、1.5mm和2mm)，共形成16种模型。后将文件导入有限元分析软件ansys18.1中，主要观察该16种模型分别在在水平载荷225n和垂直载荷600n下插销斜坡中部7的vonmises应力分布情况。修复体设置氧化锆陶瓷材料，弹性模量210gpa、泊松比0.30。

在水平和垂直两种不同方向载荷加载下，插销上部和下部衔接处呈90°时，受应力作用最大的地方均位于上部和下部的衔接处，即斜坡中部7，并且在任意直径差(0.5mm、1mm、1.5mm和2mm)下，vonmises应力最大值均高于交角为钝角组(120°、135°和160°)(表1)，意味着同等条件下最易于折断。

在水平和垂直两种不同方向载荷加载下，斜坡中部7呈120°时，在任意直径差(0.5mm、1mm、1.5mm和2mm)下，vonmises应力都比交角为135°和160°时有更低(表1)，意味着同等条件下最不易折断。

插销斜坡中部7角度大于90°时，斜坡中部7所受应力随直径差的增大而减小，插销上部与下部直径差为2.0mm时，不论插销斜坡中部7呈现何种角度(90°、120°、135°和160°)，在水平/垂直向载荷下的vonmises应力值都最小(表1)，提示此时抗折能力相对最强。

表1

表1中，本发明实施例桩核上部6与根桩下部8直径差分别为0.5mm、1mm、1.5mm、2mm时，斜坡中部7角度分别为90°、120°、135°和160°的插销桩在水平受力225n、垂直受力600n下的有限元应力值(mpa)。

基于以上三维有限元分析结果可以得出以下结论：(1)当插销斜坡中部7角度为90°，即临床桩道预备时根管口无法形成斜坡时会造成应力明显增加，此时插销上部可在主体能允许的范围内增加直径，与插销下部的顶部直径差越大越有利于二者衔接处应力的分散，应设计插销上部与下部直径差接近2mm，避免应力集中，提高抗折能力。(2)当临床桩道预备时根管口有足够空间预备成斜坡形态以容纳插销的斜坡中部7时，当插销斜坡中部7角度为120°更利于应力分散，利于防止折断。