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目的:利用Ansys有限元分析法,通过修改上颌第一前磨牙MOD洞形参数,优化全瓷嵌体修复MOD洞形设计。方法:本研究通过四个实验完成:1.利用Micro-CT对离体、完整的上颌第一前磨牙进行牙体扫描。通过Mimics10.0软件采集釉质、本质及髓腔的点数据,再导入Imageware12.0软件中进行点云处理和曲线反求,通过Ansys11. 0软件完成曲面拟合形成牙体组织的三维实体模型并进行布尔运算,整合釉质、牙本质及髓腔系统;同时建立牙周膜以及牙槽骨的实体模型,并分别进行了网格划分。2.将已经建立的上颌第一前磨牙的有限元模型,在Ansys11.0软件中进行模型切割,模拟制备上颌第一前磨牙的MOD洞,并重新划分网格。通过建立壳单元模拟树脂粘接剂,建立全瓷嵌体修复上颌第一前磨牙MOD洞的有限元模型。3.设定两个变量分别为髓壁距龈壁的距离(H),龈壁的宽度(G),进行分组;在Ansys11.0中打开模型依照变量进行模型修改,分散垂直加载200N,通过有限元分析计算获取应力分布图像和应力数据。4.选取髓壁高度H=1.0mm,龈壁的宽度G=2.0mm的模型,对不同的轴髓线角预备形式进行分组:A组90°、B组圆钝、C组轴壁向髓壁倾斜10°、D组斜面;通过有限元分析计算获取应力分布图像和应力数据。结果:1.建立了包含牙髓腔、牙周膜、牙槽骨的上颌第一前磨牙的精细三维有限元模型,网格划分后的牙体三维有限元模型:釉质具有26,685个单元,牙本质具有114,082个单元,牙髓腔具有11,843,牙周膜具有22,004个单元,牙槽骨具有66,767个单元,共有241,381个10节点四面体单元,模型具有非常高的精确度,真实反应了牙体外形结构以及釉牙骨质界的曲线形态。2.建立了包含牙髓腔、牙周膜、牙槽骨、粘接剂的全瓷嵌体修复的上颌第一前磨牙精细三维有限元模型,网格划分后粘接剂具有2,786个单元、5,711个节点;全瓷嵌体具有38,027个单元、55,854个节点。3. MOD洞牙体预备影响全瓷嵌体修复的应力分布,在龈壁宽度不变的情况下,牙釉质和牙本质Von Misesmax应力值变化呈规律变化,随着髓壁的高度增加而减小;牙釉质变化明显:分别在龈壁宽度G=2.0mm时减小4.991%,G=2.5mm时减小6.077%;牙釉质与牙本质的σ1max应力值在H=1.0mm时最小。随着龈壁宽度的增加牙本质和粘接剂层的Von Misesmax和σ1max均增幅度较大;其中牙本质Von Misesmax最大增大了14.519%,σ1max最大增大了18.723%;粘接剂层Von Misesmax最大增大了24.75%,σ1max最大增大了46.423%。近中牙颈部与嵌体结合边缘线处的牙釉质应力分布较集中。4.在Ansys11.0中完成了不同轴髓线角的模型修改,对于粘接剂层和牙本质B、C、D组Von Misesmax和σ1max都比A组增大,从应力分布云图上B、C、D组较A组减少了轴壁的应力集中区域;牙釉质变化无明显规律,对于全瓷嵌体B、C、D组Von Misesmax和σ1max较A组都减小。结论:本研究通过Micro-CT技术与逆向工程软件相结合的方法,建立了上颌第一前磨牙的三维有限元模型。在Ansys软件中通过壳单元模拟树脂粘接剂,并预备MOD洞形,建立全瓷嵌体修复上颌第一前磨牙MOD洞的有限元模型。牙体预备影响全瓷嵌体修复的应力分布,髓壁高度是牙釉质重要的参变量,应力值随髓壁高度的增加而减小;龈壁宽度是牙本质和粘接剂层重要的参变量,应力值随龈壁宽度的增加而增大。近中牙颈部与嵌体结合边缘线处的牙釉质易发生折裂。将轴髓线角预备呈圆钝、轴壁倾斜10°以及斜面都降低了全瓷嵌体内的应力值,改善了粘接剂、牙本质、牙釉质的应力分布。尤其对于短斜面的预备很大程度的降低了全瓷嵌体的σ1max,进而较好地防止嵌体的折裂,为临床操作提供理论依据。