2006-11-18 15:33:53 【论坛】 【投稿】 【打印】 【关闭】
摘 要:目的:分析下颌双套冠覆盖义齿牙槽骨吸收程度不同对其应力分布的影响。方法:用三维有限元法,分析牙根长度不同时基牙的应力分布。结果:随着牙根周围牙槽骨高度下降,基牙根周骨内最大压应力值增加,应力集中范围增大;但在牙槽骨吸收至根尖1/3的范围内,应力值均小于正常情况下牙周膜可耐受的最大压应力值。结论:下颌根周牙槽骨吸收至根尖1/3(根长约4~5 mm)的尖牙,在行截冠术和完善的牙体治疗后,如能保持合理的冠根比,即可用做覆盖义齿的基牙。
我们采用三维有限元法,对双套冠覆盖义齿在3种不同牙周状况下的应力分布进行了计算分析。用以评价覆盖义齿基牙行截冠术后,牙槽骨内剩余牙根长度不同对其所受应力的影响,研究当根周牙槽骨高度仅为根长的1/3时,是否还可用作基牙。
方法与
模型
本项实验建立3个三维有限元模型[1]。模型仅余留2个尖牙,冠部设计为双套冠基牙预备体,高4.0 mm,聚合度6度,外为双套冠内冠,以镍铬合金制成,厚度均为1.0 mm;外冠连结于义齿组织面。3个模型(A、B、C)基牙根周的牙槽骨高度分别为正常、1/2根长和1/3根长,牙槽骨内的根长分别为13.5 mm、6.5 mm和4.5 mm。
模型中的各种材料均简化为连续均质各向同性的线弹性材料。有关实验材料的力学参数见表1。
表1 有关材料的力学参数
材料 | 弹性模量(kg/m2) | 泊松比(μ) |
骨皮质 |
1398.0000 |
0.30 |
骨松质 | 139.8000 | 0.30 |
粘膜 | 0.0102 | 0.45 |
牙本质 | 1898.0000 | 0.30 |
牙周膜 | 7.0310 | 0.45 |
镍-铬合金 | 20610.0000 | 0.30 |
牙胶 | 0.0704 | 0.45 |
塑料 | 204.0000 | 0.30 |
义齿 | 202.0000 | 0.31 |
在X、Y、Z三个方向上,约束模型底面和下颌升支断面的各节点,其余各面为自由边界。模拟义齿在行使咀嚼功能时的受力情况。每种模型设计3种加载条件,即在双侧下颌中切牙中点各垂直加载75 N力;在双侧下颌第一磨牙中央窝部位各垂直加载150 N力;单侧第一磨牙中央窝垂直加载150 N力。模型A再加以2种不同载荷,分别为单侧尖牙面正中垂直向240 N集中力和178 N集中力。
采用Super-SAP(Algor公司,美国)有限元分析软件,在686/180计算机上进行有限元计算。
结果
各种模型在不同加载条件下,其基牙根周及根尖部牙槽骨内的最大压应力值见表2。
表2 根周/根尖部骨内的最大压应力(Pa)
模型
类型 |
前牙加载 | 双侧后牙加载 | 单侧后牙加载 |
A | 1.7121/0.4841 | 1.4671/0.3861 | 2.1668/0.4194 |
B | 1.9629/0.6448 | 1.6885/0.7213 | 2.2599/0.7203 |
C | 2.3138/0.7438 | 1.8542/0.5370 | 2.3736/0.6223 |
各模型中,在各种加载条件下,牙根周围牙槽骨内的应力以压应力为主,以最小主应力表示(单位为Pa)。牙根周围牙槽骨内的最大压应力以牙槽嵴顶处最高。应力分布有以下特点:
1.前牙加载:根周牙槽骨高度正常时,嵴顶部高应力值主要分布在牙根的近中舌侧(图1)。随着牙槽骨吸收的增加,应力集中出现于牙根近中及唇舌侧且范围增大(图2)。
1 根周牙槽骨高度正常时的有限元应力分析,嵴顶部高应力值主要分布在牙根的近中舌侧
2 牙槽骨吸收达1/2根长时的应力分析,应力集中出现于牙根近中及唇舌侧且范围增大
2.后牙加载:牙槽嵴顶加载侧的后牙区与尖牙牙根周围的应力较高,其余部位应力较低且分布均匀。当根周牙槽骨高度正常时,牙根周围无明显应力集中;随着牙槽骨高度降低,基牙牙根远中舌侧和唇侧可出现应力集中且范围渐增大。
牙槽骨高度正常时,对单个尖牙直接加载正常力[2],其牙根周围的最大压应力值见表3。
表3 模型A单个尖牙加载根周最大压应力(Pa)
加载 | 牙根周围最大压应力 | 牙根尖部最大压应力 |
240N | 6.909 0 | 1.215 2 |
178N | 5.125 4 | 0.901 6 |