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不同邻面高度的Ⅱ类洞型三维有限元应力分析

郭玲  
【摘要】: 目的 近年来,随着材料学的发展,用于窝洞充填的材料日益丰富,各种修复材料的物理性能差别较大;因此对洞型的要求也各不相同,只有制备出合适的洞型才能更好的发挥修复材料的性能。磨牙远中邻一(牙合)面Ⅱ类复面洞的修复能否成功,依赖于许多因素,其中生物力学机制是最重要的一个方面。有限元分析法(Finite Element Method,简称FEM),是一种与现代电脑技术相联系的理论应力分析方法。自从1973年Thresher和Farash几乎同时将FEM应用于口腔医学领域后,FEM在口腔生物力学的研究方面得到了广泛的应用。本研究建立了下颌第二磨牙具有远中邻一(牙合)面Ⅱ类洞的有限元模型,用三维有限元分析软件分析具有不同邻面高度的远中邻一(牙合)面Ⅱ类复面洞,在用复合树脂和银汞合金充填后,修复体与牙体内的应力分布情况。为临床牙体修复提供理论依据。 材料和方法 1.有限元模型的建立:选择1颗较完整的下颌第二磨牙作为标本牙,其牙冠的长、宽、高以及冠根比例接近正常均值。在(牙合)面中央窝取一点作为座标原点,用三座标测量仪测出牙体表面各明显解剖标志点的三维座标,然后将数据输入计算机,使其自动生成三维立体模型。 2.邻一(牙合)Ⅱ类洞的制备:在已建立的下颌第二磨牙的三维有限元模型上,制备出标准的远中邻一(牙合)鸠尾固位Ⅱ类洞,鸠尾的 宽度为颊舌尖宽度的 1O,鸠尾的峡部宽度为远中颊舌尖宽度的 1乃,给面洞的深度为Zmxn,龈壁宽度为1.smm,邻面龈壁的高度 分为ZnunJmrn/ 三个组。 3.加载:把牙根部视为固定约束,在牙体中央窝充填体上的 lmm x Inun区域上4个节点处均匀加力,载荷力均为100N,分别 在垂直和与垂直向呈30”角及45”角等三个方向加力(由近中向远 中方向加载人 4.本研究采用Unigraphics NX建模软件及Patran和Nastran 三维有限元分析软件。 5.材料力学参数:见表1 表1 牙齿及充填材料力学参数 材料 弹性模量(Gp叫 泊松比 牙本质18.6 0.31 牙釉质84.10.33 复合树脂13.0 0.28 银汞合金62.0 0.35 结 果 *三种不同邻面高度的远中邻一器D类洞,受到垂直、侧向 作用力后,复合树脂充填体的位移值均大于银汞合金充填体者;充 填体的 Von dses值,除了在邻面高度为Zmm,侧向力作用时,复 合树脂充填体的值小于银汞合金充填体者,其余情况均为银汞合 金充填体的值小于复合树脂充填体者,复合树脂充填后的牙体内 Von dses值和最大压应力值均大于银汞合金充填后的牙体;而 最大拉应力值均小于银汞合金修复的牙体。 ·二· 2.在垂直向作用力下,牙体表面的应力分布在近远中向较匀 称,但随作用力的角度增大逐渐不均匀,应力向远中牙颈部有集电 3.修复体在垂直和侧向力作用下,应力主要集中于鸠尾的峡 部、底部,且随作用力角度的增大时,鸠尾的龈壁处应力增大明显。 4.修复后的牙体在垂直和侧向力作用下,应力主要集中于鸠 尾的峡部、底部及鸠尾的底部侧壁处,且I类洞的龈壁处应力增大 明显。 结 论 1.不同邻面高度的11类洞,在受到垂直向和侧向力的作用 时,应力均主要集中在鸠尾的峡部、底部,而且随着盗力角度的增 大,应力集中更加明显。在临床修复治疗中应注意这些部位的缓 冲,提高修复成功率。 2.在邻面高度为3mm以内的磨牙11类洞,用复合树脂类弹 性模量较小的材料充填效果较好;而在邻面高度在’rum以上的磨 牙11类洞,用银汞合金类弹性模量较大的材料充填较为理想。


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