单端固定桥修复后牙游离端缺失的三维有限元分析

发布时间：2020-06-03 12:47

【摘要】： 后牙游离端缺失在临床时常见到,目前的修复方法主要有三种:活动义齿修复、固定义齿修复、种植义齿修复。由于活动义齿使用不便,舒适度较差,而种植义齿有较为严格的适应症以及较高的费用,固定义齿具有体积小、解剖形态与天然牙相近、舒适美观、咀嚼效率高等优点,被多数患者首选。但因游离端缺牙的特殊性,修复时所选择的基牙只能局限于缺牙间隙的一端,另一端呈游离状态,形成悬臂梁的受力方式,基牙所受的扭转力较大,因此它的应用一直存在着很大的争议。如何合理选择单端固定桥修复设计方式是修复成功的关键,也是国内外口腔修复工作者研究探讨的重要课题之一。 本研究采用螺旋CT扫描,利用逆向工程软件和有限元软件建立人类下颌D区34567牙齿及其支持组织的三维有限元模型。实验中,首先建立正常下颌D区34567牙齿及其支持组织的三维有限元模型,在此基础上根据单端固定桥的不同修复设计方案进行修改,获得以下两组模型:1.下颌7游离缺失后不同单端固定桥修复设计的六个三维有限元模型。模型1:下颌⑥7修复体。模型2:下颌⑤⑥7修复体。3:下颌④⑤⑥7修复体。模型4:下颌⑥7’修复体。(7’为减径1/2后的桥体)模型5:下颌⑤⑥7’修复体。模型6:下颌④⑤⑥7’修复体。2.下颌67游离缺失后不同单端固定桥修复设计的四个三维有限元模型。模型1:下颌④⑤6 7修复体。模型2:下颌③④⑤6 7修复体。模型3:下颌④⑤67’修复体。模型4:下颌③④⑤67’修复体。分别在垂直载荷及斜向载荷下观察几种不同固定修复设计对牙周支持组织应力分布情况。分析D区7游离缺失及67游离缺失这两种情况下单端固定桥修复时不同基牙数目和缺牙区桥体近远中减径对基牙应力的影响,从而筛选出最佳修复方案,为临床工作提供参考。实验结果表明:所建模型具有良好的生理形态和几何相似性,与实际情况较为相符,为进一步的生物力学分析提供了可靠的基础。下颌7缺失后,几种不同固定修复设计对牙周支持组织应力分布情况如下:模型1修复时,牙周膜受力大大超过了正常的牙周膜潜力,不利于余留牙根的牙周支持组织健康,在临床上不宜提倡。模型2修复方式非常有效的减小了近缺隙侧的基牙的应力水平,利于牙周组织健康,模型3比模型2的修复方式更有效的分散了牙合力,但应力差值不十分明显,且需要多磨一颗基牙,不符合临床上尽量少磨切牙齿的原则,故此种修复方式也不提倡。而针对桥体减径处理后的模型分析,模型4修复方式较为合理。下颌67缺失时,几种不同修复设计应力分布分析如下:模型123牙周膜受力大大超过了正常的牙周膜潜力,不利于余留牙根的牙周支持组织健康,临床上禁用。模型4牙周膜受力大小基本为正常加载的2倍,选择此修复方案时需慎重,若缺隙小,牙周条件好,对颌为活动义齿时可考虑选用。 结论:本研究得到了较为精确的下颌34567三维有限元模型,对下颌后牙游离端缺牙情况采用不同的修复设计的受力情况进行应力分析比较。得出以下结论: 1.在牙周组织健康情况下,下颌后牙游离端缺失行单端固定桥修复时,比较单端固定桥不同修复设计方案的优劣,以第二双尖牙及第一磨牙修复第二磨牙为最佳选择。增加基牙数目和减少桥体的近远中径都可有效减少基牙根尖处应力。故减小桥体牙合面的近远中径来减少基牙的受力是十分必要的。 2.当基牙数目从1个增至2个时,支持骨组织应力分布明显变均匀,但从2个增至3个时应力值的改变无显著差异。对于基牙数目的选择,单纯增加基牙数目后虽可有效的减少应力集中,却不能明显引起牙周组织应力相应减小。所以选择基牙时盲目增加基牙并不能减轻基牙的负担,反而难以取得共同的就位道。 3.斜向载荷产生应力集中增大的程度明显高于垂直载荷。比较加载部位和载荷量后发现,加载方向更能影响应力分布,其不仅能改变应力值的大小,还能明显改变应力的分布规律。提示侧向力对临床固定桥修复十分不利,应特别注意避免产生过高的侧向力。 4.在修复体受载时,最大应力多位于根尖区和牙颈部,提示基牙有根尖病变与牙槽嵴吸收的患者不宜作此修复。 5.最大应力多位于近缺隙基牙上,提示对此基牙的牙周组织的条件要求更高。
【图文】：

1.2.2 ＣＴ图像的三维重建将得到的bmp文件输入医学影像三维重建软件Amira中，读取二维图像数据生成牙齿的三维点云图（图1），，转换为可以在UG中输入的tif格式,再将模型导入UG造型软件实体网格构建。将多面体网格填充方式由点云形成粗略实体，以牙冠为特征形成XY轴，使用UG中的 Imageware模块对齐坐标轴，进行点云拟合和形成髓腔。平行切割点云，形成相交线。利用已得到的相交线，通过曲线命令形成牙体根部，用缝合命令封闭根尖端完成髓腔实体。用布尔运算形成牙的实体，将模型保存为igs格式。1.2.3 三维有限元模型的建立将建立的三维空间模型数据导入有限元分析软件中

钴铬合金 235000 0.352 结果建立了下颌D区34567实体模型(图2)，将模型导入有限元分析软件ALGOR后，采用8节点六面体单元自动、依次划分各部分的单元，获得三维有限元模型(图3)。建成的模型总单元数223，408个，节点数123，699个，其中下颌3单元数为 23
【学位授予单位】：第四军医大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：R783

【引证文献】

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本文编号：2694844