上前牙牙外伤是口腔科常见的问题，其中冠根折患牙的保留常常需要在桩核冠修复前实施牙冠延长术以满足生物学宽度和修复的要求。当牙齿折断达龈下过深，为暴露断缘需去除过多牙槽骨时，将会严重影响术牙或邻牙的牙周支持组织，因此，术前需明确何种折裂类型或折裂深度为牙冠延长术的不良适应征。既往有少数相关研究，但尚缺少相应的力学依据。
      本研究拟采用先进的Micro-CT扫描技术和三维激光扫描技术、DICOM数据直接建模法、逆向工程技术和有限元分析法，建立上颌中切牙和不同冠根折类型实施牙冠延长术后桩核冠修复的三维有限元模型(下文均简称为冠延长术模型)，加载静态载荷后分别进行力学分析，得出不适于上前牙牙冠延长术的折裂类型，为冠延长术在临床的合理应用提供指导。本研究参照王惠芸的我国人牙的测量和统计资料选择1颗上颌中切牙，该离体牙解剖形态无异常，牙体完整，无龋坏；X线片显示牙髓腔内无根充影像。牙齿全长26.65mm，冠长12.24mm，根长14.43mm，冠宽8.74mm，颈宽6.49mm，冠厚7.92mm，颈厚6.81mm。
      将离体牙平放在Siemens InveonCT载物台上，使离体牙与地面平行，扫描中线与牙长轴对齐，固定后进行扫描。扫描条件：电压80kV，电流500mA，层厚35um。共获取800层扫描数据，所得图像保存为DICOM格式。
      将离体牙放入标准全牙列阴模中(Nissin Dental ProductsInc 日本)，翻制石膏模型，截取离体牙四周的石膏块，用石膏模型模拟离体牙周围的牙槽骨轮廓。牙冠表面喷色后，将石膏块底部固定在3shapeD700牙齿印模扫描仪内，调整石膏块角度，避免存在倒凹区，扫描完成后将数据储存为STL格式。
      将离体牙DICOM数据输入到Mimics10.0软件中，提取其中180层扫描数据构建实体模型。标记牙齿三维方向，调整阈值，通过牙齿不同结构之间灰度值不同，分别提取牙釉质、牙本质和牙髓腔结构，构建三维模型，将数据保存为STL文件输入到Geomagicstudio9.0软件；再将石膏模型激光扫描所获取的STL文件输入到Geomagicstudio9.0软件，去除一些由噪点引起的不光滑结构；然后将牙体模型和模拟牙槽骨模型拼合，调整牙齿的位置，将釉牙骨质界(cemental enamel junction，CEJ)移至牙槽嵴顶冠方2mm处；在根尖根方数毫米外截除多余的牙槽骨，并封闭横截面，形成完整的离体牙和牙槽骨的三维模型。将上述数据输入到ANSYS软件，利用布尔运算，在牙槽骨包绕的牙根表面形成牙周膜结构，厚0.2mm；将牙槽骨分为骨皮质、骨松质和固有牙槽骨，骨皮质厚2mm，固有牙槽骨厚0.5mm；将形成的三维模型命名为天然牙模型，如图1。
      上前牙冠根折多为唇舌向折裂，且舌侧折裂较唇侧更靠近根方。根据上述临床特点，在离体牙的唇舌侧分别标定3个断缘的位置，两者连线即可确定断面的位置和方向，具体的设计如图2。根据上述设计，在ANSYS软件中利用布尔运算形成不同冠根折类型的三维实体模型，分别命名为B1L1、B1L2、B1L3、B2L1、B2L2、B2L3、B3L1、B3L2、B3L3。冠延长术要求骨嵴顶至断缘满足3mm的距离。修复设计：冠缘位于骨嵴顶冠方2．5mm，直角肩台宽1mm，切端冠厚2mm，根尖处4mm牙胶尖，锥形桩直径为牙根的1/3，冠金属基底厚0.3mm，在ANSYS软件中用0.3mm的壳结构模拟冠的金属基底。在ANSYS14.0软件中根据上述设计制作出桩核、金属烤瓷融附全冠、牙胶尖、预备后牙本质、去骨后的牙槽骨等结构模型，形成实验所需三维实体模型，分别命名为B1L1c、B1L2c、B1L3c、B2L1c、B2L2c、B2L3c、B3L1c、B3L2c、B3L3c(图)，以B1L1c模型为例，模型中的不同结构见图。

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