三种咬合关系中树脂陶瓷冠和二氧化锆全瓷冠种植修复的生物力学差异

doi:10.12307/2023.984

中国组织工程研究 ›› 2024, Vol. 28 ›› Issue (5): 657-663.doi: 10.12307/2023.984

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三种咬合关系中树脂陶瓷冠和二氧化锆全瓷冠种植修复的生物力学差异

代慧娟，王钊鑫，白布加甫·叶力思，孙江伟，古丽再努·依不拉音，尼加提·吐尔逊

新疆医科大学第二附属医院口腔科，新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830063

收稿日期:2022-12-26 接受日期:2023-02-04 出版日期:2024-02-18 发布日期:2023-08-16
通讯作者: 尼加提·吐尔逊，主任医师，副教授，新疆医科大学第二附属医院口腔科，新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830063
作者简介:代慧娟，女，1994年生，山东省菏泽市人，汉族，新疆医科大学在读硕士，主要从事口腔种植修复学研究。
基金资助:
新疆维吾尔自治区自然科学基金项目(2016D01C192)，课题名称：维药买朱尼对种植体周围炎龈沟液中IL-β1以及骨界面改建影响的实验研究，项目负责人：尼加提·吐尔逊

Biomechanical difference between resin ceramic crown and zirconia all-ceramic crown implant restorations in three occlusal relationships

Dai Huijuan, Wang Zhaoxin, Baibujiafu·Yelisi, Sun Jiangwei, Gulizainu·Yibulayin, Nijiati·Tuerxun

Department of Stomatology, Second Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University, Urumqi 830063, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China

Received:2022-12-26 Accepted:2023-02-04 Online:2024-02-18 Published:2023-08-16
Contact: Nijiati·Tuerxun, Chief physician, Associate professor, Department of Stomatology, Second Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University, Urumqi 830063, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China
About author:Dai Huijuan, Master candidate, Department of Stomatology, Second Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University, Urumqi 830063, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China
Supported by:
Natural Science Foundation of Xinjiang Uygur Autonomous Region, No. 2016D01C192 (to NT)

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：

美学区：广义上是指微笑时所暴露的牙及牙槽嵴部分，包括上颌前牙和前磨牙区。美学区的敏感区域在上颌前牙区，其中上颌中切牙做为最重要的标志，是美学修复的重点区域。与口腔的其他区域相比，上颌美学区因特殊位置与解剖结构、更高的美观要求，使其种植修复也更具有挑战性。
种植修复体：又名种植牙，是一种经外科手术方法将代替天然牙根的人工种植体植入骨组织，以此为基础行上部义齿修复，来达到修复缺失牙的目的，主要由种植体、修复基台、上部修复体和中央螺丝等结构组成，在行使功能时咬牙合力通过上述各结构传导并分布至周围骨组织。

背景：在美学区的种植修复中，二氧化锆逐渐成为最常用的上部修复体材料，并取得较好的临床效果。树脂陶瓷复合材料是一种新型的口腔修复材料，近年来开始尝试作为上部修复体材料应用于种植修复中，但目前对该材料在种植修复中应用的研究较少。

目的：在3种咬合关系中，对比树脂陶瓷冠和二氧化锆全瓷冠种植修复体修复上颌中切牙的生物力学差异。
方法：选取1例上颌中切牙行单冠种植修复患者的锥形束CT影像资料，运用Mimics 21.0软件提取上颌骨模型，将模型导入 Solidworks 2020软件，并建立牙冠、粘接剂、基台、中央螺丝、种植体等模型，装配完成构建出上颌中切牙单冠种植修复模型；在ANSYS Workbench 2021 R1软件中赋予模型材料属性参数(上部修复体材料分别为树脂陶瓷复合材料、二氧化锆)后，分别模拟3种咬合关系(对刃牙合、正常牙合、深覆牙合)进行加载，分析树脂陶瓷冠和二氧化锆全瓷冠种植修复模型应力分布情况。

结果与结论：①树脂陶瓷冠组和二氧化锆全瓷冠组种植修复模型在不同咬合关系中的应力集中区均分布于上部修复体加载点、基台与种植体连接处、种植体颈部及周围骨组织处，随着咬合关系由对刃牙合变为正常牙合、深覆牙合，两组中修复基台、中央螺丝、种植体、骨组织的等效应力峰值均逐渐减小；两组深覆牙合时上部修复体的等效应力峰值最高，二氧化锆全瓷冠对刃牙合时粘接剂层等效应力峰值最高，树脂陶瓷冠组深覆牙合时粘接剂层的等效应力峰值最高；②对刃牙合时，树脂陶瓷冠组粘接剂层、中央螺丝的等效应力峰值略小于二氧化锆全瓷冠组，两组上部修复体、修复基台、种植体、骨组织处的等效应力峰值无明显差别；正常牙合时，树脂陶瓷冠组上部修复体、粘接剂层、中央螺丝的应力峰值略小于二氧化锆全瓷冠组，两组修复基台、种植体、骨组织处的等效应力峰值无明显差别；深覆牙合时，树脂陶瓷冠组粘接剂、基台、中央螺丝的应力峰值大于二氧化锆全瓷冠组，两组上部修复体、种植体、骨组织的应力峰值无明显差别；③结果表明，上部修复体材料对种植体和骨组织应力分布无明显影响，对上部修复体、粘接剂、修复基台、中央螺丝应力分布有一定影响，但差别不大；咬合关系对种植修复体各结构和骨组织的应力分布均有明显影响；对刃牙合和正常牙合时，树脂陶瓷冠对应力有一定的缓冲作用。

https://orcid.org/0000-0002-2039-9069(代慧娟)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料；口腔生物材料；纳米材料；缓释材料；材料相容性；组织工程

关键词: 美学区, 种植修复体, 咬合关系, 上部修复体, 树脂陶瓷复合材料, 二氧化锆, 三维有限元, 应力

Abstract: BACKGROUND: In implant restoration in the aesthetic area, zirconium dioxide is gradually becoming the most commonly used upper restorative material and has achieved better clinical results. Resin-ceramic composite, a new type of dental restorative material, begins to try to be used as an upper restorative material in implant restoration, but there is less research on the application of this material in implant restoration.
OBJECTIVE: To compare the biomechanical differences between resin ceramic crowns and zirconia all-ceramic crown implant restorations in three occlusal relationships for restoring maxillary central incisors.
METHODS: The cone-beam CT image data of a patient with single-crown implant restoration of maxillary central incisor were selected, and the maxillary bone model was extracted by using Mimics 21.0 software, and the model was imported into Solidworks 2020 software. The crown, adhesive, abutment, central screw, and implant were modeled, and the model of single-crown implant restoration of maxillary central incisor was assembled. After giving the model material property parameters (resin-ceramic composite and zirconia for the upper restoration materials) in ANSYS Workbench 2021 R1 software, three occlusal relationships (edge-to-edge occlusion, normal overjet and deep overbite) were simulated and loaded to analyze the stress distribution of the resin-ceramic crown and zirconia all-ceramic crown implant restoration models.
RESULTS AND CONCLUSION: (1) The stress concentration areas in the implant restoration models of the resin-ceramic crown group and the zirconia all-ceramic crown group in different occlusal relationships were distributed in the upper restoration loading point, the abutment-implant connection, the implant neck and the surrounding bone tissue. As the occlusal relationship changed from the edge-to-edge to normal and deep overbite, the peak equivalent forces of the restorative abutment, central screw, implant, and bone tissue in both the resin-ceramic and zirconia all-ceramic crown groups gradually decreased. The highest peak equivalent forces were observed for the upper restorations in deep overbite. The zirconia all-ceramic crown group had the highest peak equivalent force in the adhesive layer in the edge-to-edge relationship, and the resin-ceramic crown group had the highest peak equivalent force in the adhesive layer in the deep overbite. (2) In the edge-to-edge occlusion, the peak equivalent force of the adhesive layer and central screw in the resin-ceramic crown group was slightly smaller than that in the zirconia all-ceramic crown group, and there was no significant difference between the two groups in the peak equivalent force at the upper restoration, restoration abutment, implant, and bone tissue. The peak stresses in the upper restoration, adhesive layer, and central screw of the resin-ceramic crown group were slightly less than those of the zirconia all-ceramic crown group at normal fit, and there were no significant differences between the two groups in the peak equivalent forces at the restoration abutment, implant, and bone tissue. In deep overbite, the peak adhesive, abutment, and central screw stresses were greater in the resin-ceramic crown group than in the zirconia all-ceramic crown group, with no significant differences in the upper restorations, implants, or bone tissue. (3) The results showed that the upper restorative material had no significant effect on the stress distribution of the implant and bone tissue, and had some effects on the stress distribution of the upper restoration, adhesive, restoration abutment, and central screw, but the difference was not significant. The occlusal relationship has a significant influence on the stress distribution in all structures and bone tissue of the implant restoration. The resin-ceramic crowns have a buffering effect on the stresses in the case of edge-to-edge and normal occlusion.

Key words: aesthetic zone, implant restoration, occlusal relationship, upper restoration, resin-ceramic composite, zirconium dioxide, three-dimensional finite element, stress

中图分类号:

代慧娟, 王钊鑫, 白布加甫·叶力思, 孙江伟, 古丽再努·依不拉音, 尼加提·吐尔逊. 三种咬合关系中树脂陶瓷冠和二氧化锆全瓷冠种植修复的生物力学差异[J]. 中国组织工程研究, 2024, 28(5): 657-663.

Dai Huijuan, Wang Zhaoxin, Baibujiafu·Yelisi, Sun Jiangwei, Gulizainu·Yibulayin, Nijiati·Tuerxun. Biomechanical difference between resin ceramic crown and zirconia all-ceramic crown implant restorations in three occlusal relationships[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2024, 28(5): 657-663.

图/表（结果） 13

2.1 上颌中切牙不同上部修复体种植修复模型应力集中区分布趋势树脂陶瓷冠组和二氧化锆全瓷冠组在不同咬合关系中的应力集中区均分布于上部修复体加载点、基台与种植体连接处、种植体颈部及周围骨组织，见图7，8。其中，骨组织的等效应力峰值均位于种植体颈部的皮质骨，且皮质骨的等效应力峰值远远大于松质骨，见图9，10及表4，5。

2.2 不同咬合关系中种植修复模型的生物力学差异随着咬合关系由对刃牙合变为正常牙合、深覆牙合，树脂陶瓷冠组和二氧化锆全瓷冠组种植修复模型的应力分布也在发生变化，修复基台、中央螺丝、种植体、骨组织等效应力峰值变化趋势一致，均呈逐渐下降趋势，见表4，5。
在3种咬合关系中，深覆牙合时，上部修复体的应力分布更集中，等效应力峰值最高。上部修复体应力集中区位于加载点以及颈缘区域，等效应力峰值均位于加载点；随咬合关系由对刃牙合、正常牙合至深覆牙合的改变，颈缘的应力集中区域逐渐变化为由集中于唇侧及近远中侧颈缘向腭侧颈缘集中，见表4，5及图11-14。

在3种咬合关系中，二氧化锆全瓷冠组对刃牙合时粘接剂层的应力分布更集中，等效应力峰值最高；树脂陶瓷冠深覆牙合时粘接剂层的应力分布更集中，等效应力峰值最高，见表4，5及图15，16。

2.3 不同上部修复体在同一咬合关系中种植修复体模型生物力学差异对刃牙合时，树脂陶瓷冠组粘接剂层、中央螺丝等的效应力峰值略小于二氧化锆全瓷冠组，应力集中小，应力分布更均匀；两组上部修复体、修复基台、种植体、骨组织处的等效应力峰值无明显差别，见表4，5及图17。

正常牙合时，树脂陶瓷冠组上部修复体、粘接剂层、中央螺丝的应力峰值略小于二氧化锆全瓷冠组，应力集中小，应力分布更均匀；两组修复基台、种植体、骨组织处的等效应力峰值无明显差别，见表4，5及图18。

深覆牙合时，树脂陶瓷冠组粘接剂、基台、中央螺丝的应力峰值大于二氧化锆全瓷冠组，应力更集中，两组上部修复体、种植体、骨组织的应力峰值无明显差别，见表4，5及图19。

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引言

上颌美学区牙齿的缺失严重影响患者的面部美观、语言功能和咀嚼功能，对患者的日常生活和工作产生了负面影响[1]。随着人们对美学效果的要求逐渐增高，种植修复以其相对较小的损伤性、较高的美观性、舒适度及良好的咀嚼效率等优点逐渐成为患者的首要选择。上部修复体作为接受咬合力的起始结构，其材料的选择、所受咬合方式的不同，影响力的传导以及应力在种植修复体、骨组织中的分布，当应力过大或过于集中时可引起种植修复体各结构折断、上部修复体脱粘接等机械并发症，此外，还可能造成种植体周围边缘骨吸收，从而引起一系列生物并发症、美学风险，最终导致种植修复失败[2]。目前临床上美学区种植修复应用最广泛的上部修复体材料为二氧化锆，二氧化锆全瓷冠获得了较高的临床存活率，已被用作替代金属烤瓷冠。但陶瓷是一种脆性材料，崩瓷、折裂等并发症成为主要的修复失败的原因之一[3]。树脂陶瓷复合材料是一种新型的计算机辅助设计与辅助制作口腔修复材料，结合了树脂材料和陶瓷材料的优点，弥补了陶瓷质脆易折的缺点，已被广泛应用于天然牙的贴面、嵌体、高嵌体、部分冠、全冠修复等，并取得了良好的临床效果[4]，但树脂陶瓷复合材料在种植修复中应用的时间短、研究少。因此，此次实验通过建立上颌中切牙种植修复模型，模拟3种咬合关系，对比分析树脂陶瓷冠和二氧化锆全瓷冠种植修复模型的生物力学差异，为树脂陶瓷冠在美学区种植修复中的应用提供依据。中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料；口腔生物材料；纳米材料；缓释材料；材料相容性；组织工程

材料方法

1.1 设计三维有限元建模分析实验。
1.2 时间及地点实验于2022年4-11月在新疆医科大学第二附属医院口腔科完成。

1.3 材料选取颌骨无损伤且行上颌中切牙种植修复的男性患者影像学资料1份，骨质为Ⅱ类骨，种植体类型为3.3 mm×10 mm BL NC，见表1，上部修复体为粘接固位。此次实验已取得患者知情同意。实验已通过新疆医科大学第二附属医院医学伦理委员会批准，伦理审批号为20160302-01。

1.4 实验方法
1.4.1 资料采集通过德国Siron Galileos锥形束CT机获得患者的原始影像学资料，将资料储存为DICOM文件格式。
1.4.2 颌骨三维模型的建立将患者影像学资料导入到Mimics 21.0软件中并将牙槽骨提取出来，根据三维视图对实验所需要的上颌中切牙区域颌骨进行图像切割分离得到蒙版。通过编辑蒙皮等工具对颌骨逐层处理，检查轮廓线的完整性和准确性，去除周围噪点，分离非目标组织，填充孔洞，提取模型，进行初步光滑处理后保存为STL格式。将文件导入Geomagic Studio 2014软件中，在多边形命令中，通过去除特征、删除钉状物、砂纸打磨、删除与再填充、去除噪声、松弛、快速光顺等工具优化三角面片，经网格医生检测模型无误后得到光滑的三角面片几何模型，对颌骨模型使用偏移功能向内均匀偏移2 mm，获得骨松质模型，使用布尔操作获得骨皮质模型。启动精确曲面命令，将模型进行精确曲面构型，探测轮廓线后在曲折尖角等不规则区域或特殊解剖区域可手动编辑轮廓线，然后进行构造曲面片、生成曲面片、构造格栅、拟合曲面等，生成高精度的NURBS曲面模型，最终获得三维实体模型，并以stp格式导出。

1.4.3 种植修复体三维模型的建立使用卡尺工具测绘并根据士卓曼种植修复体各部件产品信息，在Solidworks 2020软件中绘制并建立牙冠(高度为9.5 mm)、修复基台(穿龈高度2 mm)、中央螺丝、种植体(3.3 mm×10 mm BL NC)模型。将 Geomagic 软件生成的三维实体模型文件导入 Solidworks 2020中，在模型操作栏中插入坐标系原点，使颌骨模型位置与患者影像资料重合。调整好种植体在颌骨中的位置，通过移动复制实体、布尔运算消除各个零部件之间的干涉，保留装配完成的实体，同样方式装配修复基台和中央螺丝后，在中央螺丝、修复基台和上部修复体之间通过等距曲面、曲面放样、分割、曲面缝合、创建合并实体及添加组合等操作形成粘接剂层模型(30 μm)，最后装配牙冠，使用评估命令检测模型无误后，完成上颌中切牙种植修复模型的建立。将模型导入ANSYS Workbench 2021 R1软件中，搭建静态结构分析框架，在工程数据中定义所用材料属性，在模型分析界面，设置网格参数，见图1。模型各部分划分结果，见表2。网格质量分布情况，见图2。

1.4.4 实验假设及边界约束根据弹性力学中的假设条件，此次实验将所采用的材料都假设为均匀连续的、各向同性的线弹性材料。实验中各材料的物理参数，见表3。假设种植体与牙槽骨为完全骨结合，种植修复体模型各部件之间接触关系设为绑定接触，见图3。固定约束颌骨近远中2个面，见图4。

1.4.5 加载条件实验采用静态载荷，根据对刃牙合、正常牙合、深覆牙合3种咬合关系，将载荷部位设定在上部修复体切缘正中点、腭侧切 1/3 中点及腭侧颈部 1/3 中点，见图5；设定加载力大小为200 N，加载方向与种植修复体长轴呈 45°角[6]。加载力大小和方向，见图6。

1.5 主要观察指标在3种不同咬合关系中，分析比较树脂陶瓷冠和二氧化锆全瓷冠种植修复体模型各部分(上部修复体、粘接剂、修复基台、中央螺丝、种植体、骨组织)的等效应力峰值以及应力分布云图。

讨论

上颌前牙区为美学敏感区域，作为美学区的修复方式应兼顾美观效果与咀嚼功能，其中种植修复良好的临床治疗效果得到了广泛证明，成为越来越多患者修复缺失上颌前牙的选择[7]。种植修复的种植体与骨组织之间通过骨结合的方式来获得固位的基础，在行使咀嚼功能时，咬合力通过种植修复体各结构传导分布至骨组织，种植体缺少天然牙牙周膜的缓冲保护作用，导致在种植体-骨界面形成应力遮挡，因此，种植牙对力的敏感程度、传导和承受能力小于天然牙，更容易出现咬合过载。当应力过大或者过于集中时，易导致种植体周围骨吸收和种植修复体各结构的损坏折裂[8-9]。上部修复体作为接受咬合的起始结构，其材料的选择和所受咬合方式不同与种植成功密切相关。临床上常见的种植体支持的上部修复体有金属烤瓷冠和二氧化锆全瓷冠，这两种材料修复体在上颌美学区均表现出良好的长期临床存活率[10]。金属烤瓷冠是一种成熟的修复方法，但美观性欠佳、成本高、所需的制造时间长。二氧化锆全瓷冠已被用作替代金属烤瓷冠，特别是对美学要求高的患者，其优点包括色泽美观、生物相容性好、细菌黏附少、对牙周组织的炎性刺激小，还具有良好的机械性能和边缘密合性[11-12]。但二氧化锆做为一种刚性材料对力的传导无缓冲作用，这可能会对缺乏牙周膜保护的种植修复带来不利影响[13]。此外，陶瓷材料脆性大，其折裂的发生也影响种植修复的成功率。近年来，随着计算机辅助设计与辅助制作材料的不断发展，树脂陶瓷复合材料开始应用于口腔修复，树脂陶瓷复合材料又称为混合瓷[14]，结合了树脂的韧性和陶瓷机械性能高、美学性能佳的优点，拥有更好的韧性和高回弹模量、良好的抗折能力、承载能力和切削性能[15-16]，已被广泛应用于天然牙的各类修复体，在生理咬合负荷下表现出很高的存活率，具有分散并缓冲应力、平衡咬合力的作用[17]。且有研究证明，树脂陶瓷耐磨性接近天然牙[18]，使对颌牙受到其磨损也较小[19]。有学者在对下颌第一磨牙种植修复的4种不同冠材料研究中发现，采用树脂陶瓷冠具有可行性[20]。但以往对树脂陶瓷冠在上颌前牙区种植修复中应用的研究较少，而且由于特殊的解剖位置及咬合关系，在上颌前牙区多承受的是非轴向力，故该区域的种植修复体和骨质更易产生应力集中，有更高因机械并发症和骨质吸收的原因导致种植失败的风险[21]。
有限元分析法可以使用计算机创建的模型来模拟应力，计算出应力、应变和位移，这种方法可以近似模拟生物力学结构的真实条件，观察在临床上难以测量的应力分布，评估接近临床状况的生物力学行为，并从有限元分析研究的角度优化设计以减少应力，为临床提供参考。目前三维有限元已被广泛应用于口腔种植修复的生物力学研究中[22]。此次实验通过三维有限元方法建立上颌中切牙种植修复模型，模拟3种咬合关系，分析比较树脂陶瓷冠和二氧化锆全瓷冠这两种上部修复体材料的种植修复模型应力分布情况。实验发现，树脂陶瓷冠和二氧化锆全瓷冠在3种不同咬合关系中共6种组合情况下种植修复模型整体的应力集中区分布一致，均分布在冠部加载点、基台与种植体连接处、种植体颈部和种植体颈部周围皮质骨。在以往研究中，洪煜锐等[2]通过对4种不同冠材料种植修复的应力分析也得出相同结论。此结论也符合临床上易出现冠修复体加载点折裂、基台与种植体连接处折断和种植体颈部皮质骨吸收等并发症的情况[23-24]。实验中还发现，骨组织的等效应力峰值均位于种植体颈部的皮质骨，且皮质骨的等效应力峰值远远大于松质骨，可能归因于皮质骨的弹性模量是松质骨的10倍，可以阻挡来自种植修复体的载荷力，因此，在种植体颈部周围皮质骨会出现高应力峰值，而应力集中是导致边缘骨丢失的重要因素[25]。牙龈缺乏足够的骨组织支撑后出现龈缘退缩和基台、种植体暴露等并发症，严重影响美观性和种植修复的长期稳定性[26]。此外，此次实验在不同上部修复体因素的基础上增加了有关上颌前牙的3种咬合关系因素，发现修复体和咬合关系因素不会影响应力集中区分布的趋势，但影响应力集中程度，表现为各部分的等效应力峰值不同。
载荷的大小、方向、位置作为载荷三要素，都是影响应力分布的重要因素。ZANDIM-BARCELOS等[27]研究发现，过高的载荷是种植体周围炎和边缘骨吸收的危险因素，影响种植修复的长期稳定性。在以往对载荷方向的研究中发现，与轴向加载相比，在斜向加载下，种植修复体系统和骨组织的等效应力峰值更大，应力集中的面积也更大[28]。万林子等[29]也发现，随着载荷力方向与牙长轴之间角度逐渐增大，上颌中切牙种植体的等效应力呈上升趋势。而对载荷位置的研究，此次实验结果显示，随着咬合关系由对刃牙合变为正常牙合、深覆牙合，种植修复体模型各部分的等效应力峰值差别明显，提示咬合关系对应力分布有显著影响，临床中应注意咬合设计与调整，避免因咬合不当和咬牙合力过大造成应力集中，对种植修复带来不良影响。安尼卡尔·安尼瓦尔等[30]通过分析上颌中切牙种植修复模型在不同咬合关系中各部分应力分布情况也得出相似结论。此次实验对上部修复体的应力分析中发现，在3种咬合关系中，上部修复体应力集中区均位于加载点以及颈缘区域，等效应力峰值均位于加载点。随咬合关系由对刃牙合、正常牙合至深覆牙合的改变，颈缘的应力集中区域逐渐变化为由集中于唇侧及近远中侧颈缘向腭侧颈缘集中，而且深覆牙合时上部修复体的应力分布更集中、等效应力峰值最高，这可能是由于力的加载点逐渐向颈缘靠近，并且颈缘应力逐渐向腭侧集中，致使应力集中分布于腭侧颈部。而应力越大，该处材料破坏的可能性越大，因此该结果提示上部修复体加载点及修复体颈缘处易折裂，且深覆牙合时风险最大。临床上应注意咬合修复方式和颈缘的设计，尽量避免应力集中，在咬合接触区调改咬合高点，使咬牙合力均匀分散，特别是深覆牙合时应更谨慎，修复体腭侧颈缘应避免与咬合接触区重合。肖严等[6]对上颌中切牙全瓷冠应力分析中的研究结果与上述观点一致。此外，观察实验中粘接剂层的应力分布云图发现，在3种咬合关系中，二氧化锆全瓷冠组对刃牙合时粘接剂层的应力分布更集中，等效应力峰值最高；树脂陶瓷冠组深覆牙合时粘接剂层的应力分布更集中，等效应力峰值最高。在对粘接剂的研究中，KREJCI等[31]研究发现，粘接剂层的高应力集中是导致冠修复体脱粘接的因素之一，应力集中使粘接层材料产生应力疲劳，从而导致上部冠修复体的脱落。因此，此次实验结果或许提示在3种咬合关系中，二氧化锆全瓷冠修复组对刃牙合时冠脱落风险最大，而树脂陶瓷冠修复组深覆牙合时冠脱落风险最大，此时可通过使用高强度粘接剂或对冠行适当表面处理以提高粘接效果，降低脱粘接概率。
种植体支持的上部修复体材料的选择仍然是一个有争议的话题，因为其对种植修复体各结构和周围骨组织的应力分布影响结果各不相同。CANTÓ-NAVÉS等[13]研究发现，弹性材料比例较高的上部修复体可以更好地缓冲载荷力，减少转移到种植体和骨组织上的应力，降低边缘骨吸收的风险。张思佳等[32]通过光弹分析也得出了相似结论，发现与氧化锆修复相比，复合树脂陶瓷修复对种植体周围骨组织的应力更小且分布更均匀，树脂陶瓷复合材料的缓冲作用更具优势。但李杰森[20]、ERCAL等[33]有不同观点，通过研究发现，使用不同上部修复体时种植体和周围骨组织的等效应力峰值没有明显的差异，较低或较高弹性模量的上部修复体不会影响种植体和骨组织的应力分布，这与此次实验结果相似。此外，在此次实验中还发现，对刃牙合和正常牙合时，树脂陶瓷冠组粘接剂层、中央螺丝等的效应力峰值略小于二氧化锆全瓷冠组，应力集中小，应力分布更均匀，这表明对刃牙合和正常牙合时，相对于二氧化锆全瓷材料，树脂陶瓷复合材料有一定的缓冲作用，上部修复体脱落风险和中央螺丝折断风险较小。深覆牙合时，树脂陶瓷冠组粘接剂层、种植基台、中央螺丝处的应力峰值大于二氧化锆全瓷冠组，两组差异较对刃牙合和正常牙合时明显，提示在3种咬合中，深覆牙合时上部修复体材料对上部结构应力分布的影响最大。另外，深覆牙合时，与二氧化锆全瓷冠相比，使用树脂陶瓷冠作为种植修复的上部修复体有更大发生机械并发症的概率，因此，深覆牙合时谨慎使用树脂陶瓷冠作为种植修复的上部修复体。
综上所述，在美学区种植修复时，上部修复体材料对上部修复体、粘接剂、修复基台和中央螺丝的应力分布有影响，对种植体和骨组织无明显影响；而咬合关系对种植修复体和骨组织的应力分布均有影响，且相较于上部修复体材料，咬合关系的影响更明显；与临床中常用的二氧化锆全瓷冠修复相比，树脂陶瓷冠修复对刃牙合和正常牙合时对应力有一定的缓冲作用，而深覆牙合时应力集中较大，因此，深覆牙合时树脂陶瓷冠种植修复发生机械并发症的概率更大。该实验结果或许为美学区种植修复的咬合设计和调整、上部修复体材料的选择和不断优化提供一定的参考，以降低机械并发症的发生和提高种植修复成功率。实验中采用的是静态载荷，有一定的局限性，不能全面准确地模仿口腔内复杂的咀嚼运动过程，可能会造成实验结果和实际情况有一定的偏差[34]，而且临床上将树脂陶瓷冠用于种植修复的时间较短，因此还需要进一步的动态载荷研究和长期随访的临床试验。中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料；口腔生物材料；纳米材料；缓释材料；材料相容性；组织工程

三种咬合关系中树脂陶瓷冠和二氧化锆全瓷冠种植修复的生物力学差异

Biomechanical difference between resin ceramic crown and zirconia all-ceramic crown implant restorations in three occlusal relationships

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