牙周夾板固定對不同牙周支持條件下的下頜前牙受力的三維有限元應(yīng)力分析.pdf

1、目的：通過建立下頜前牙的三維有限元模型，采用三維有限元法，觀察不同牙周支持高度下，下頜前牙受力時，牙體內(nèi)部尤其是牙根的受力情況及應(yīng)力分布；同時觀察下頜前牙行牙周夾板固定前后牙體應(yīng)力有何變化。本研究旨在探討牙周病牙槽骨吸收后牙體內(nèi)部的應(yīng)力變化，并對牙周夾板的生物力學(xué)原理進行了進一步地研究，為臨床開展牙周夾板用于牙周病松動牙的固定提供了一個良好的實驗?zāi)Ｐ秃透嗟睦碚撘罁?jù)。 方法：采用CT技術(shù)、計算機圖象處理系統(tǒng)及有限元軟件建模，建立

2、包括牙齒、牙周膜、牙槽骨的下頜前牙三維有限元模型，研究下頜前牙在具有正常的牙周支持組織和三種不同程度牙槽骨吸收的情況下(牙槽骨吸收3mm、牙槽骨吸收6mm、牙槽骨吸收9mm)，各牙分別施加垂直(牙體軸向)和傾斜方向(頰舌向45°)力時的受力情況，所給力值大小為100N。應(yīng)用MSC．MARC2003有限元分析軟件分析其牙體內(nèi)部的應(yīng)力變化，計算Von Mises應(yīng)力值。同時模擬臨床常見的牙周病而需要戴用牙周夾板的模型，觀察下頜前牙行牙周夾板

3、固定前后牙體內(nèi)部應(yīng)力的變化。 結(jié)果： 1 采用CT輔助建模技術(shù)，通過圖形軟件的轉(zhuǎn)換，應(yīng)用MSC.MARC2003有限元軟件建立了下頜前牙和不同高度的牙周支持組織以及不銹鋼絲牙周夾板的三維有限元模型，共建立了六種模型，這些模型能較真實地模擬實際情況，達到了預(yù)期的目的。 2 在兩種加載方式下，下頜前牙在不同牙周支持條件下的Von Mises應(yīng)力的最大值隨著牙槽骨吸收程度的增加，牙根尖的應(yīng)力值逐漸增大，中切牙和側(cè)切牙的

4、變化明顯，尖牙的變化比較平緩。垂直加載時，各牙Von Mises應(yīng)力最大值的變化范圍是：中切牙91.92Mpa～169.9 Mpa，側(cè)切牙105.4Mpa～172.9 Mpa，尖牙36.13 Mpa～40.13 Mpa。傾斜加載時，各牙Von Mises應(yīng)力最大值的變化范圍是：中切牙65.15Mpa～510.5 Mpa，側(cè)切牙102.7 Mpa～499.4.Mpa，尖牙50.13Mpa～76.69 Mpa。特別是當(dāng)牙槽骨吸收達根長的1/

5、2或以上時，根尖的應(yīng)力值急劇增大。 3 在兩種加載方式下，戴用牙周夾板前后各牙Von Mises應(yīng)力的最大值相比較的結(jié)果是：戴用牙周夾板后無論是垂直加載還時傾斜加載，中切牙和側(cè)切牙的應(yīng)力值均減小，而尖牙的應(yīng)力值均增加。這種變化在傾斜加載時最為明顯，下中切牙的應(yīng)力值明顯減小由317.6 Mpa.變?yōu)?20.3 Mpa，側(cè)切牙由212.1 Mpa變?yōu)?3.74 Mpa.，尖牙的應(yīng)力值由50.46 Mpa增加到90.55 Mpa。垂直

6、加載時，中切牙的應(yīng)力值由155.2 Mpa減小為116.9 Mpa，側(cè)切牙由136.2Mpa減小為120.6Mpa，尖牙的應(yīng)力值由30.80Mpa增加到43.04 Mpa。垂直加載時牙周夾板上Von Mises應(yīng)力的最大值為110.3 Mpa，傾斜加載時牙周夾板上的Von Mises應(yīng)力的最大值則變?yōu)?39.4 Mpa。 結(jié)論： 1 CT輔助有限元建模技術(shù)是一種精確、方便、應(yīng)用廣泛的有限元建模方法。 2 加載部位