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2008-3-26 16:31:19 【论坛】 【投稿】 【打印】 【关闭】
Ⅲ.不同类型固定桥桥体下皮质骨应力的分析比较
摘 要:目的:比较下颌后牙固定桥不同类型桥体下皮质骨的应力分布情况。方法:设计临床上常用的3种类型桥体:改良鞍式、改良盖嵴式和盖嵴式桥体,其与桥体下粘膜接触的面积比分别约为1∶2/3∶1/3。用三维有限元法计算出2种载荷的桥体下皮质骨单元的最大主应力(εmax)和最小主应力(εmin)值。结果:3种桥体下皮质骨的应力分布规律相似,但接触面积较大者其皮质骨应力较小,应力最大值分别相差约5%~7%。结论:不同组织接触面积的桥体,对桥体下骨组织应力的影响不大。 关键词:皮质骨 不同类型桥体 三维有限元法 应力
固定桥修复中,桥体组织面形态与接触面积的设计和制作是一个不可忽视的问题。许多学者[1~4]认为组织面高度光滑,在不影响美观、舌感和发音情况下接触面积越小越好。但小面积接触
是否会使桥体下骨组织应力大幅度增加,目前尚未见有关报道。本文系通过三维有限元法分析,考察下颌后牙固定桥不同类型桥体下皮质骨的应力分布情况。
1 材料和方法
1.1 三维有限元模型的建立 模型建立、材料力学参数、实验假设,见参考文献[5]。 作者共设计3种不同组织面接触面积的桥体,以分别模拟改良鞍式、改良盖嵴式和盖嵴式桥体。3种桥体组织面接触面积比约为1∶2/3∶1/3,单元数不变,其接触面平面示意图见参考文献[6]。 1.2 加载条件 垂直向加载和舌颊水平向加载2种方式,各基牙及桥体载荷量分别为20 kg。 1.3 分析方法 用三维有限元法,计算出3种类型桥体下皮质骨单元的最大主应力(εmax)和最小主应力(εmin)值,单位kg/mm2。
2 结 果
2.1 改良鞍式桥体下皮质骨应力 改良鞍式桥体下皮质骨应力结果见参考文献[6]中表2。垂直向加载时,皮质骨均为压应力。εmax范围-0.211~-0.119 kg/mm2;εmin范围-0.355~-0.201 kg/mm2。水平向加载时,εmax大部分为拉应力,范围-0.004~0.283 kg/mm2;εmin均为压应力,范围-0.249~-0.009 kg/mm2。 2.2 改良盖嵴式桥体下皮质骨应力 改良盖嵴式桥体下皮质骨应力结果见表1。结果表明,垂直向加载时,皮质骨均为压应力。εmax范围-0.224~-0.125 kg/mm2;εmin范围-0.375~-0.215 kg/mm2。水平向加载时,εmax大部分为拉应力,范围-0.0042~0.301 kg/mm2;εmin均为压应力,范围-0.264~-0.0095 kg/mm2。
表1 改良盖嵴式桥体下皮质骨应力(kg/mm2)
| 单元号 |
垂直向加载 |
水平向加载 |
| εmax |
εmin |
εmax |
εmin |
| 708 |
-0.224 |
-0.375 |
0.301 |
-0.038 |
| 709 |
-0.150 |
-0.239 |
0.072 |
-0.079 |
| 710 |
-0.125 |
-0.215 |
-0.0042 |
-0.163 |
| 711 |
-0.146 |
-0.243 |
-0.069 |
-0.239 |
| 712 |
-0.155 |
-0.254 |
0.031 |
-0.109 |
| 713 |
-0.161 |
-0.267 |
0.187 |
-0.0095 |
| 714 |
-0.153 |
-0.261 |
0.128 |
-0.033 |
| 715 |
-0.154 |
-0.256 |
0.0074 |
-0.119 |
| 716 |
-0.160 |
-0.263 |
-0.093 |
-0.264 |
2.3 盖嵴式桥体下皮质骨应力 盖嵴式桥体下皮质骨应力结果见表2。结果表明,垂直向加载时,皮质骨均为压应力。εmax范围-0.239~-0.133 kg/mm2;εmin范围-0.395~-0.228 kg/mm2。水平向加载时,εmax大部分为拉应力,范围-0.0045~0.322 kg/mm2;εmin均为压应力,范围-0.281~-0.0101 kg/mm2。
表2 盖嵴式桥体下皮质骨应力(kg/mm2) |
| 单元号 |
垂直向加载 |
水平向加载 |
| εmax |
εmin |
εmax |
εmin |
| 708 |
-0.239 |
-0.395 |
0.322 |
-0.040 |
| 709 |
-0.159 |
-0.243 |
0.076 |
-0.084 |
| 710 |
-0.133 |
-0.228 |
-0.0045 |
-0.174 |
| 711 |
-0.154 |
-0.257 |
-0.073 |
-0.255 |
| 712 |
-0.164 |
-0.271 |
0.033 |
-0.115 |
| 713 |
-0.172 |
-0.284 |
0.198 |
-0.0101 |
| 714 |
-0.162 |
-0.277 |
0.136 |
-0.035 |
| 715 |
-0.164 |
-0.261 |
0.0079 |
-0.127 |
| 716 |
-0.169 |
-0.279 |
-0.099 |
-0.281 |
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