牙齒復形後之阻尼性質對受力反應之影響 －利用動態力分析黏彈性有限元素模型

牙齒復形後之受力反應可表現在牙齒之抗斷裂性上，而牙齒抗斷裂性和復形材與牙齒間的鍵結強度，及剩餘牙齒結構多寡有關。然而，牙科復形材影響牙齒復形後受力反應的確切因素尚未被完整討論。物體阻尼性質與物體受到衝擊力時所造成的破壞程度有關。在本研究體外實驗中，進行測量並比較牙齒復形前後之阻尼比，在方法上選擇上顎小臼齒，依布雷克氏第一級（Black’s Class I）窩洞修形成長寬高各為4公釐之窩洞後，依次填入銀粉、光聚合玻璃離子樹脂及光聚合複合樹脂。填入後以模態測試（modal testing）測量牙齒復形前後之阻尼比，並據此量測復形材之阻尼性質，作為建立三維有限元素模型之輸入條件。接著以此有限元素模型分析牙齒受動態力作用後之應力大小及分布。結果發現牙齒復形前之阻尼比為0.120±0.020；以銀粉復形牙齒之阻尼比（0.081±0.022）較以玻璃離子樹脂（0.106±0.024）及複合樹脂（0.111±0.020）於統計上為低（p < 0.05）。在有限元素分析中，比較有無阻尼性質之最大應力變化率發現，牙齒修形前之最大應力變化率為0.11%，而以銀粉復形後有最高應力變化率（0.20%），以玻璃離子樹脂復形（0.12%）次之，以複合樹脂復形（0.10%）最低。比較牙齒復形前後於頰側咬頭內部接近遠心齒頸部處之最大等效應力值發現，牙齒未修形前為9.58 MPa；以銀粉復形後為8.15 MPa；以玻璃離子樹脂復形後為11.59 MPa；以複合樹脂復形後為9.77 MPa。結果顯示不同復形材因為有不同阻尼性質，的確會影響牙齒受動態力作用時之反應，因此在選擇牙科復形材時應考量其阻尼效應。