球帽附着体和栓道式附着体义齿修复下颌双侧游离缺失的三维有限元应力分析

论文摘要

目的：利用螺旋CT扫描下颌骨,获得DICOM格式的二维断层图像,建立具有生物力学特性的下颌双侧游离缺失后分别采用球帽附着体和栓道式附着体义齿修复的三维有限元模型。分析基牙不同牙周组织条件下相同载荷时基牙牙体、牙周膜和缺牙区牙槽嵴的Von Mises等效应力变化,并将两种附着体义齿支持组织的应力分布进行比较研究,从而为临床修复设计提供一定的力学理论依据。方法：1.选取咬合关系正常的成年女性一名,对其下颌骨进行CT扫描,获得二维断层图像。用Mimics10.0、CADfix8.0、Geomagic studio 10.0禾ProENGINEER. Wild fire 3.0软件,在二维断层图像的基础上,建立下颌双侧第一磨牙、第二磨牙缺失以第一前磨牙和第二前磨牙为基牙的球帽附着体和栓道式附着体义齿的实体模型；基牙牙周组织建立四种状态：正常基牙牙周组织、基牙牙周组织吸收1/4、基牙牙周组织吸收1/3、基牙牙周组织吸收1/2。2.利用MSC. Marc. Mentat 2005R3软件设置各种材料参数,以双侧下颌角附近的断面作为固定约束,设定各组织间的接触关系。采用垂直加载于第一前磨牙、第二前磨牙的力各50N,第一、第二磨牙的力各100N,共300N,加载方向与牙长轴一致,模拟单侧后牙咬合状态。得到当基牙牙周组织正常、基牙牙周组织吸收1/4、基牙牙周组织吸收1/3、基牙牙周组织吸收1/2时基牙牙体、牙周膜和缺牙区牙槽嵴Von Mises等效应力分布云图,提取应力数据进行比较分析。结果：1.建立了具有生物力学特性的下颌双侧游离缺失后分别采用球帽附着体和栓道式附着体义齿的三维有限元模型。2.基牙牙周组织正常时,垂直载荷下球帽附着体义齿支持组织应力分布较均匀,应力集中范围较小。随着基牙牙周组织的吸收基牙应力集中区逐渐扩大,以根尖区扩大较明显。而第二前磨牙颈部出现高应力区,基牙牙周组织在四种状况下最大Von Mises等效应力分别为25.6962MPa、27.2047MPa、34.4062 MPa、47.3841MPa。随着基牙牙周组织的吸收牙周膜根尖应力集中区也逐渐扩大,第一前磨牙牙周膜最大Von Mises等效应力分别为3.42292MPa、3.83039 MPa、4.15271MPa、4.90470 MPa;第二前磨牙牙周膜最大Von Mises等效应力分别为3.75920MPa、4.25056MPa、4.75853M Pa、5.25520MPa。3.基牙牙周组织正常时,栓道式附着体义齿基牙和牙周膜总体应力小于球帽附着体义齿应力,而栓道式附着体义齿缺牙区牙槽嵴总体应力稍大；栓道式附着体应力分布相对较均匀。基牙牙周组织不同状况下,栓道式附着体义齿的基牙和牙周膜的最大Von Mises等效应力值都小于球帽附着体义齿,而缺牙区牙槽嵴的最大Von Mises等效应力值大于球帽附着体义齿。结论：1.应用螺旋CT断层扫描及计算机软件能建立生物相似性良好、可以旋转、拆卸、组装的球帽附着体和栓道式附着体义齿三维有限元模型。2.随着基牙牙周组织的吸收,球帽附着体义齿支持组织的应力增幅逐渐增大,当吸收至1/2时,应力增幅最大,对于此情况不建议采用球帽附着体义齿修复。吸收至1/3时采取相应的措施减小牙合力,仍可使用球帽附着体义齿修复。3.栓道式附着体义齿与球帽附着体义齿相比,当基牙牙周组织吸收小于1/4时,两种附着体支持组织受力均匀,临床修复可任选一种；当牙周组织吸收1/3时,栓道式附着体义齿支持组织应力较球帽附着体义齿小且应力集中范围小,可见栓道式附着体舌侧对抗臂的设计可以使基牙受力更均匀,更有利于基牙健康。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 前言
• 材料与方法
• 结果
• 讨论
• 结论
• 参考文献
• 英汉缩略词对照表
• 致谢
• 综述
• 参考文献
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