下颌低平牙槽嵴总义齿不同厚度软衬材料的应力和能量缓冲作用分析

发布时间：2020-04-12 16:08

【摘要】：实验目的:建立无牙下颌骨及下颌低平牙槽嵴重衬不同厚度软衬材料总义齿的三维有限元模型,分析不同厚度软衬材料的能量缓冲作用和对总义齿及其支持组织应力分布的影响。本实验首次同时以静载荷和动载荷来模拟口腔咀嚼活动,并从能量分析的角度,对不同厚度软衬材料能量缓冲作用的大小给予相对定量分析,为临床上牙槽嵴低平粘骨膜菲薄型患者的全口义齿修复重衬提供了理论和实验依据,同时为口腔义齿生物力学分析方法提供了新角度。实验方法:应用锥形束CT(cone beam computerized tomography,CBCT)扫描成年无牙下颌骨标本,建立无牙下颌骨DICOM数据库,并运用Materialise Mimics 17.0进行模型的初步重建,通过软件工具3-matic STL 10.6和Geomagic Studio 2013进行三维模型的细化,最后利用软件工具HperWorks 14.0和ABAQUS 6.1.4进行有限元的建模仿真处理,得到下颌无牙下颌骨及不同厚度软衬材料总义齿的三维有限元模型,其中包括薄龈型黏骨膜(1.5mm),上部义齿和基托(基托厚2.0mm)。根据不同厚度软衬材料可将模型分为三组:A组:下颌总义齿基托组织面不加软衬材料(0mm);B组:下颌总义齿基托组织面均匀加软衬材料厚0.5mm;C组:下颌总义齿基托组织面均匀加软衬材料厚1.0mm。分别垂直向加载200N静态载荷和动态冲击载荷,模拟不同厚度软衬材料的下颌总义齿正中咬合时义齿及其支持组织的应力分布情况,并分析不同厚度软衬材料的能量和应力缓冲作用。实验结果:本文以垂直方向加载静态和动态冲击载荷,从能量传递率的角度来分析软衬材料的能量缓冲作用和对义齿及其支持组织的应力分布的影响,结果显示能量分析是进行口腔力学分析的一种有效方法,软衬材料不同厚度对其能量传递率有明显影响。力学加载测试结果显示:静态载荷下,低平牙槽嵴下颌总义齿重衬不同厚度的软衬材料后,1)随着软衬材料厚度的增加,A、B、C三组软衬的能量传递率分别是59.53%,49.10%,37.73%,即传递到牙槽嵴上的能量随之减少,牙槽嵴负荷降低;2)A、B、C三组牙槽嵴、黏骨膜、义齿基托及软衬材料所受应力峰值均发生在磨牙后区,且随着软衬材料增厚,三组应力峰值均逐渐减小。动态冲击载荷下,重衬不同厚度的软衬材料后,1)随着软衬材料厚度的增加,A、B、C三组黏骨膜厚度相同,则软衬材料的能量传递率分别是44.8%,36.05%,27.70%,即传递到牙槽嵴上的能量随之减少,牙槽嵴负荷降低;2)A、B、C三组牙槽嵴、黏骨膜、义齿基托及软衬材料所受应力峰值均发生在磨牙后区,且随着软衬材料的增厚,三组应力峰值均逐渐减小。实验结论:1)静载荷或者动态载荷条件下,义齿基托及其支持组织的应力分布和能量传递率变化趋势相同,软衬材料厚度改变对能量传递率有明显影响。能量传递率随软衬材料厚度的增加而逐渐减小,即其能量缓冲能力逐渐增强,相应地牙槽嵴所受应力峰值随之减小;2)牙槽嵴低平患者下颌全口总义齿软衬材料重衬后,能起到能量缓冲和应力缓冲作用,使支持组织应力分布均匀,牙槽嵴应力峰值降低。
【图文】：

CT图像三维化

三维几何模型精细化
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R783.6

【参考文献】

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本文编号：2624915