牙齒斷裂是臨床上常見且棘手的問題。 瞭解牙齒各種可能斷裂的型態,將有助於牙齒 斷裂的診斷及預防。本篇研究主要利用有限元 素法建立雙牙根前臼齒之三維有限元素實體 模型,並分析其雙牙根的應力分佈情況,進而 推測可能斷裂的型態。然而,單靠理論的模擬 只能推測,並不足以代表實際狀況;並且這種 模擬是依賴模型建立的合理性及材料性質的 正確性。由於生物組織如牙齒常常是不規則形 狀、材料性質變異大而且不容易測量,因此對 於一個生物組織的有限元素模擬,其模型最好 先經過實體實驗的旁證及確認,即先有效化 (validate)後再行使用,如此會提高結果的可靠 性及可用性。本研究由牙齒的實際切片取得牙 齒的斷面影像,再將此影像組合成牙齒的表面 模型,而後採用軟體將表面模型依各部份結構 轉成精細之三維實體模型,並分出牙釉質、牙 本質、牙髓腔、牙骨質、牙周膜韌帶、緻密骨、 海綿骨,進而建立出一完整精細之前臼齒實體 模型,以期達到精細分析的目的。應力分析結 果顯示,有無牙周膜韌帶的模擬對應力分佈的 影響很大。負載施在牙阜(cusp)斜面單邊及雙 邊的比較,可發現兩邊單獨受力時,牙阜具有 相互獨立的關係,並不相互影響。當負載施在 牙阜斜面時,在牙頸部、邊緣脊及牙根中1/3 處有應力集中的現象,這可對應到臨床上牙阜 斷裂及牙根斜向斷裂的型態。在牙阜垂直施予 負載時,牙根處大多處於拉應力的狀態,這可 能會導致牙根縱向斷裂的原因之一。由口外牙 齒模型實驗的結果顯示,牙冠與牙根微變形之 變化與有限元素模擬極為類似。這些表面應力 的變化與有限元素模型相互呼應,互為佐證則 不但可以將模擬之模型加以有效化,亦可以反 證此實體實驗模型的可行性。至於牙周膜韌帶 的黏彈性質如何模擬則是下一個重要的研究 課題。Design o...