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)

责任编辑：姚红祥