Biomechanical Analysis and Optimal Design of Premolar Mod Restoration under Static and Thermal Shock Using Quality Engineering, Reliability Analysis and FEA

牙齒結構常因齲齒（caries）、外傷（trauma）或磨耗（abrasion）等因素而產生缺損，最有效的治療方式便是針對窩洞的形式及其所在的位置進行牙齒的復形，牙體復形不但可有效恢復牙齒的幾何外形和結構強度，同時可降低疼痛及減低所衍生的牙髓腔病變。然而針對大型且複雜之二級MOD 窩洞而言，往往因為窩洞本身的外型設計不良或填補物/剩餘齒質界面間隙控制不當，使得部分健康的齒質因而被犧牲掉，進而使得咬合所產生的應力分佈有不當的集中現象，破壞能量也因而增大；此外，復形後於口腔內反覆承受熱應力及不當咬力亦是造成剩餘齒質產生斷裂或破壞的因素。為了探討上述影響MOD 窩洞修復後力學行為多項參數之交互作用及影響程度，本研究預計先利用田口氏品質分析法所提供之直交表針對窩洞修形設計（深度、寬度及牙本質保留厚度等）、填補物材料（陶瓷或複合樹脂）、界面間隙控制、口腔溫度變化、受力條件等探討參數進行簡化，待探討模組確定後，整合逆向工程及電腦輔助工程設計（CAD）技術，針對各模組建構出小臼齒/復形體之有限元素模型。在進行電腦模擬分析前，需先在人體口腔內實際量測小臼齒頰舌側、咬合面在熱衝擊效應下之溫度時間變化，以輸入是電腦熱耦合分析之初始條件，之後再藉由有限元素分析進行各模組之熱耦合應力分析，其中黏著層之應力分佈則利用Sub-modeling 的技術進行分析，分析結果再整合韋伯函數(Weibull function) 之可靠度分析預測不同模組之破壞機率。研究中為了求證電腦模擬分析之合理性，除了進行基本的模型驗證實驗之外並規劃體外熱衝擊實驗以和電腦熱耦合分析結果進行比對，最後再將電腦模擬及實驗結果進行田口氏最佳化分析以探討各種參數間相互影響程度與比例。

Project ID:PB9708-0594
External Project ID:NSC95-2221-E182-005-MY2