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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 |
责任编辑：姚红祥 |