《Journal of Endodontics》：MTA versus Biodentine in Root Perforation Repair: Influence of Obturation Strategy on Fracture Risk in Maxillary First Premolars — A FEA and Weibull Analysis
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比较MTA与Biodentine结合完整或部分根管 obturation 对前磨牙根穿孔修复的生物力学效果，发现未修复穿孔骨折风险显著增加（10.15% vs 0.97%），两种材料均能恢复近正常牙体应力分布（9.71-10.01 MPa），但完整 obturation 策略可降低骨折概率（2.84% vs 3.24-3.99%）。研究证实根管 obturation 策略是影响修复牙长期抗折性的关键因素。
凌莉|余超|邓慧|潘一怀|李俊
中国温州医科大学口腔医学院及附属医院儿童牙科系，温州
摘要
引言
本研究旨在比较MTA和Biodentine在修复根穿孔时，结合两种充填策略（完全根管胶充填与部分根管胶充填）对上颌第一前磨牙抗折强度的生物力学影响，并定量评估这些治疗方法对骨折风险的影响。
方法
根据CBCT数据构建了七个三维（3D）有限元模型。所使用的牙齿模型包括：一个健康的牙齿模型（SD）、一个根管充填模型（RCF）、一个未修复的穿孔模型（URP），以及四个治疗模型，这些模型分别采用MTA/Biodentine与完全根管胶充填（All GP）或部分根管胶充填（Part GP）的组合。然后在300牛顿（N）的咬合力作用下分析应力分布，并使用Weibull分析法评估骨折概率。
结果
在300 N的载荷下，未修复的穿孔模型（URP）的骨折概率（10.15%）显著高于健康牙齿模型（SD）的骨折概率（0.90%），是SD的10.6倍。所有治疗模型都将牙本质的应力恢复到接近SD的水平（9.71–10.01 MPa）。当与完全根管胶充填策略结合使用时，MTA和Biodentine的骨折概率均与根管充填模型（RCF，在300 N时为2.84%）相当。相比之下，部分根管胶充填策略导致冠部釉质和根中部牙本质的应力值较高，骨折概率也在3.24%-3.99%之间。
结论
MTA和Biodentine都能有效恢复穿孔牙齿的生物力学性能。充填策略显著影响长期骨折风险。完全根管胶充填策略结合这两种修复材料能够优化抗折强度并降低失败风险。因此，建议将其作为首选临床技术。
引言
根穿孔是一种严重的牙科并发症，通常由根管治疗或根管预备过程中的医源性错误引起。它也可能由龋齿进展和根吸收导致，但技术失误是最常见的原因。根穿孔会损害牙齿的结构完整性，可能导致微生物污染、牙周问题或牙齿断裂。研究表明，未修复的根穿孔会显著改变牙齿内部的应力分布，从而增加牙本质的应力集中，增加牙齿丧失的风险。近年来，牙科生物材料的发展为根穿孔的修复提供了新的选择，但在临床实践中关于材料选择和长期预后的争议仍存在。矿物三氧化物聚合体（MTA）因其优异的生物相容性和密封性能而被广泛推荐用于根穿孔修复；而Biodentine这种新型的硅酸钙基材料在根穿孔修复中也显示出潜力，并且比MTA具有更好的操作性能。然而，这两种材料之间的直接生物力学比较仍需进一步研究。根管充填材料的选择和技术会影响牙齿的应力分布和抗折强度。传统方法使用根管胶与密封剂进行完全充填，认为这可以提高牙齿的抗折强度。最新研究表明，MTA或Biodentine可以部分或完全替代根管胶用于根穿孔修复，从而可能进一步提高抗折强度，但现有研究尚未就最佳治疗方案达成共识。目前关于如何将MTA或Biodentine与根管充填策略（完全根管胶充填与部分根管胶充填）结合以获得最佳机械效果仍缺乏明确指导。
当前的根穿孔修复生物力学研究主要依赖于传统的三维有限元分析（FEA）。虽然这种方法可以提供静态应力分布的数据，但在动态载荷条件下无法量化失效风险。尽管最近的FEA研究表明未修复的穿孔会导致牙本质应力显著增加，但缺乏对不同咬合力作用下受影响牙齿整体抗折性能的系统性评估。Weibull分析法是一种适用于预测脆性材料骨折概率的统计方法，通过量化不同载荷下的抗折概率，该方法弥补了传统FEA研究的局限性。这种方法在牙科研究中得到了广泛应用，并在复杂牙科生物力学研究中显示出显著优势。上颌第一前磨牙由于其独特的解剖结构（如狭窄的颈部区域、近远中收缩和根尖凹陷）容易发生穿孔。本研究结合FEA和Weibull分析法，系统比较了两种修复材料（MTA与Biodentine）以及两种根管充填策略（完全根管胶充填与部分根管胶充填）对根穿孔上颌第一前磨牙抗折强度的影响，检验了以下假设：（1）未修复的穿孔会显著增加牙齿的骨折概率；（2）MTA和Biodentine在修复穿孔时的机械性能相当；（3）完全根管胶充填策略比部分根管胶充填策略具有更低的骨折概率和更优的应力分布。这些发现将为根穿孔牙齿的临床治疗方案的优化提供生物力学依据。
CBCT数据
本研究获得了温州医科大学口腔医学院伦理委员会的批准（批准编号：WYKQ2024041）。在获得一名27岁健康男性志愿者的知情同意后，使用NewTom VG系统获取了上颌面部的锥形束计算机断层扫描（CBCT）数据。成像数据以DICOM格式导出并存储，用于后续分析。扫描参数设置为：110千伏、3毫安、曝光时间...
整体应力分布特征
所有模型中釉质和牙本质的最大MPS值总结如下：
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•釉质：所有模型中的最大MPS均位于咬合面（14.79–23.05 MPa）。与健康牙齿模型（SD的14.79 MPa）相比，其他模型的最大MPS均有显著增加，其中MTA + 部分根管胶充填模型的MPS最高（23.05 MPa）。
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•牙本质：未修复穿孔模型（URP）的牙本质最大MPS（36.71 MPa）远高于其他模型（9.71–10.09 MPa），增加了约268%。
讨论
本研究首次结合FEA和Weibull骨折风险评估方法，系统比较了不同治疗方法对根穿孔上颌第一前磨牙生物力学行为的影响。结果揭示了未修复根穿孔的灾难性机械后果，并阐明了修复材料和根管充填策略如何协同调节牙齿的抗折强度。
结论
在本文的局限性范围内，可得出以下结论：
1. 未修复的根穿孔会显著增加牙齿的机械失效风险。
2. MTA和Biodentine都能有效修复穿孔并恢复牙本质的应力传导能力，表现出相当的生物力学性能。
3. 根管充填策略是影响治疗牙齿长期可靠性的关键因素。
未引用参考文献
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