银汞合金充填治疗后牙体组织有限元应力分析

作者:夏荣明 鲁薇 吴小斌  文章来源:中华口腔医学杂志 

2007-11-27 14:58:44         【博客】 【论坛】 【投稿】 【打印】 【关闭

    银汞合金充填仍是目前口腔科临床用于修复后牙缺损的一种基本方法,当对牙髓治疗后的患牙修复时,临床医师对银汞合金充填厚度的掌握各不相同。作者采用有限元应力分析法,从生物力学角度,探讨不同厚度银汞合金充填下牙体组织的应力变化,为临床最佳银汞合金充填厚度,提供理论依据。

    1.材料和方法:

    (1)有限元计算模型的建立:参照王惠芸牙齿测量数据,建立下颌第一磨牙牙髓治疗后的颊舌剖面模示图,其窝洞底至面中央距离为6 mm,窝洞宽度为(牙合)面宽度的1/3,定为5 mm,窝洞底线角采用圆钝角[1]。以此模示图为基础,建立坐标系,选择节点,测定各节点坐标,编制单元中,建立二维有限元计算模型,模型共计898节点,640单元。牙体组织和充填材料的弹性模量(MPa)及泊松比见McGuiess和Wilson的报道[2](附表),窝洞深度一定,由(牙合)面至窝洞底银汞合金厚度分别为2 mm、3 mm和4 mm,与之相对应磷酸锌水门汀厚度为4 mm、3 mm和2 mm。

附表 各种材料的弹性模量(MPa)及泊松比

取材 弹性模量 泊松比
牙本质 2.07×104 0.31
银汞合金 6.90×104 0.35
磷酸锌水门汀 2.21×104 0.35

 (2)计算方法:加载条件选择为面集中载荷,大小为48 kg,选择窝洞底部水平线上牙本质内最大主应力为分析对象,采用二维有限元分析法SaP-5程序进行计算。

    2.结果:三种不同厚度银汞合金,窝洞底部的最大主应力水平明显不同;银汞合金厚度由2 mm增至3 mm,应力增加54%,由3 mm增至4 mm,应力增加60%,由2 mm增至4 mm,应力增加71%,显然,随着银汞合金厚度的增加,水门汀厚度的减少,窝洞底部应力水平明显升高。

    3.讨论:基底料与牙本质弹性模量越接近,牙体组织应力水平越低,分布也越合理[1];磷酸锌水门汀与牙本质弹性模量相接近,故目前临床上广泛用作基底料,但其弹性模量与银汞合金相差较大(前者和后者比值约为1∶3),牙体充填时,其位置介于银汞合金与牙本质之间,对银汞合金传递来的力有一定缓冲作用,而且厚度增大,缓冲能力增加,反之减少。

    基于基底料底部可产生对牙体组织具有破坏性张应力,且牙体常在此处折裂,故本研究以窝洞底部牙本质的最大主应力为分析对象,评价牙体组织的应力分布情况。计算结果表明:银汞合金厚度越大,牙体组织应力越大,牙体折裂的可能性也越大。因此,在牙髓治疗后的牙体充填中,不应随意增加银汞合金(或减少磷酸锌水门汀)的充填厚度;在保证修复体固位力和抗折能力的前提下,银汞合金厚度以薄为宜。

作者单位: 102500 北京燕山石油化工公司职工医院口腔科[夏荣明(现已调至北京纺织第二医院口腔科,100025)、鲁薇];北京燕山石油化工公司设计院土建室(吴小斌)

参考文献

1赵守亮,王光华,洪法廉,等.牙体银汞合金修复体的三维光弹应力分析.华西口腔医学杂志,1992,10:166-169.
2McGuiess MJ, Wilson AV. Astressanalysis of the periodontal tigament under variougorthodontic toading. Eur J Orthod, 1991,13:230-232.

责任编辑:姚红祥  

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