末端種植牙固定橋的受載分析

龔翠紅

(河南省平頂山市口腔醫(yī)院　河南　平頂　467000)

末端種植牙固定橋的受載分析

龔翠紅

(河南省平頂山市口腔醫(yī)院河南平頂467000)

摘要隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)的不斷進步，種植牙技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟，并且受到了廣大患者的一致好評。本文即是對末端種植牙固定橋的受載能力進行分析，利用三維建模的方法對其進行分析，結(jié)果表明人體天然牙的位移變化要明顯高于已經(jīng)進行骨性結(jié)合處理的種植牙。同時，末端種植牙所發(fā)生的位移情況比較特殊，其應(yīng)力主要集中在牙頸部，其中斜向加載的應(yīng)力大，并且呈不均勻分布，但與周圍的基牙之間的應(yīng)力范圍相接近。

關(guān)鍵詞種植牙；末端；固定橋；三維建模；受載

人類口腔當中的重要器官之一就是牙齒，其能夠起到咀嚼的作用，幫助人體進食。但是人體牙齒也會因為疾病或外傷導(dǎo)致脫落，造成牙列缺損，如果不能及時進行修補就會影響周圍健康牙齒的生長。較為常見的解決措施就是利用植入種植體的方法補全缺損區(qū)域，并制作固定橋輔助固定。同時末端牙齒需要承受大部分咀嚼的壓力，因此應(yīng)該增強這部位種植牙的固定橋受載能力[1]。

一、實驗材料和方法

(一)樣本的選擇

本次實驗當中選取的是一具完整的成人下頜骨的標本，要求該標本上的牙冠不能出現(xiàn)明顯的磨損或缺損情況，并且其牙槽骨也不能出現(xiàn)吸收情況，排列關(guān)系保持常規(guī)狀態(tài)，利用這一標本的右側(cè)末端牙齒區(qū)域作為本次實驗的樣本區(qū)域。

(二)CT掃描

對標本右側(cè)末端區(qū)域的第7-4牙片進行CT掃描，了解其牙根部位在近中區(qū)域的傾斜程度，盡量保證牙冠平面與牙根長軸近乎平行狀態(tài)。CT掃描采用的是超薄掃描模式，層間距設(shè)定為2，層厚設(shè)定為1.5，掃描層數(shù)設(shè)定為21層[2]。

(三)截面攝影處理方法

固定橋的設(shè)計是以右側(cè)末端第7至第4顆牙齒為基礎(chǔ)，其中天然基牙是右端第5和第4顆，同時利用金屬全冠代替天然牙上部的牙釉質(zhì)。末端第7顆和第6顆牙齒則以種植牙來進行代替，對種植牙和其下骨組織進行骨性結(jié)合處理，將種植體的頜面和固定體進行連接，形成固定橋結(jié)構(gòu)。在對第7和第6顆牙齒進行影像處理時，應(yīng)該將其牙根部去除，并在其中植入一根鈦合金種植體，種植體直徑為4，長度為10 。同時對種植牙的牙周膜和硬骨板進行設(shè)計，其厚度分別為0.2 和0.4 。

(四)三維模型的建立

對種植牙周圍的牙周和種植體本身進行三維建模處理，采用骨界面網(wǎng)格化處理方法，利用計算機成像技術(shù)將其劃分成為不同的單元格。在本次研究當中的種植體三維模型的節(jié)點共有3431個，共組成了3060個單元網(wǎng)格體。其中四面體的網(wǎng)格體數(shù)量為96個、五面體的網(wǎng)格體數(shù)量為757個、六面體網(wǎng)格體數(shù)量為2042個、三角形板狀體共22個、四邊形板狀體共143個。

(五)實驗條件

在本次研究當中，假設(shè)標本材料和組織之間的關(guān)系為連續(xù)性，并且其所含物質(zhì)質(zhì)地均勻，標本材料的屬于線性彈性材料，受到壓力后產(chǎn)生的形變量小。對第一截面和最終截面的各節(jié)點進行平行移動或轉(zhuǎn)動具有束縛性，同時固定橋和支持部件在受載過程中不會發(fā)生任何移動(也就是說整個實驗是在理想條件下進行的)[3]。

(六)受載條件

本次研究當中對標本施加的載重力為200，標本的受載方向為垂直方向和斜向方向。其中斜向方向由頰側(cè)向舌側(cè)傾斜，角度為45°，負載加載的方式為分散模式，將負載均勻施加與標本右側(cè)末端的第7至第4顆牙齒牙頜面的節(jié)點處。其中末端第7顆種植牙受力節(jié)點數(shù)量為6個，單個節(jié)點所受到的負載力為8.33，總負載力為50 ；末端第6顆種植牙受力節(jié)點數(shù)量為6個，單個節(jié)點所受到的負載力為10，總負載力為60 ；末端第5顆天然牙受力節(jié)點數(shù)量為4個，單個節(jié)點所受到的負載力為12.5，總負載力為50 ；末端第4顆天然牙受力節(jié)點數(shù)量為3個，單個節(jié)點所受到的負載力為13.33，總負載力為40[4]。

二、實驗結(jié)果

經(jīng)過對標本右側(cè)末端第7至第4顆牙齒的負載實驗之后發(fā)現(xiàn)。在垂直方向負載情況下，牙齒所產(chǎn)生的位移在垂直方向上較大，最大量達到了2.3，而頰側(cè)、舌側(cè)、近中以及遠中方向上的位移相對較小，其中末端第7顆牙齒的近中和遠中方向上的位移明顯大于末端第6顆和第5顆。在頰側(cè)和舌側(cè)傾斜方向負載情況下，牙齒的位移出現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)位移的情況，并且產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)中心，其中末端第5顆和第4顆牙齒的旋轉(zhuǎn)中心更加遠離牙根的方向。

同時，從研究結(jié)果當中可以看出，采取頰側(cè)和舌側(cè)傾斜負載時其三向位移的距離明顯高于采取垂直負載時的距離，其中頰舌方向的位移距離更大，最大值達到了8.5 。在兩種負載的實驗當中，末端第5顆和第4顆天然牙的位移距離明顯高于第7顆和第6顆種植牙，但是其中第7顆種植牙的位移具有一定的特殊性，其在接受垂直方向負載時近中和遠中位移、接受頰側(cè)和舌側(cè)傾斜方向負載時的垂直方向位移均較大。

三、討論

在本次研究當中可以看出，相比于自然牙，種植牙所能夠承載的負載力加大，產(chǎn)生的為位移距離較小，這主要是由于固定橋的作用，幫助種植牙進行有效的固定。同時，在對垂直向負載進行分析時可以看出，其對末端第7顆種植牙固定橋的拉應(yīng)力主要集中在遠中1/3、舌側(cè)1/3的位置，而壓應(yīng)力則主要集中在牙頸部和牙底部位置；第6顆種植牙的固定橋拉應(yīng)力則集中于舌側(cè)的2/3出和近中底端的1/3處，其壓應(yīng)力則處于頰側(cè)和牙頸部位置。而末端第5顆和第6顆天然牙的拉應(yīng)力集中近中部位，壓應(yīng)力集中在牙頸部位置。從這里就可以看出，采用固定橋?qū)ρ例X進行固定時，其所產(chǎn)生的負載大多集中于底部，并且能夠通過下頜骨進行分擔，這樣也就減少了固定橋本身所受到的負載力，進一步提高了固定橋的穩(wěn)定性和種植牙體的穩(wěn)定性。也就是說，在牙齒缺損時采用種植牙加固定橋方式能夠有效對牙齒進行固定，并保證在使用過程中減少位移的發(fā)生。

參考文獻

[1]王偉，王曉峰，李慧，張?zhí)旆?牙槽骨吸收對冠外附著體義齒基牙及牙周組織應(yīng)力分布的影響[J].吉林大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版)，2010(03)：102-103.

[2]許琪華，韓棟偉，陳曄.不同基牙數(shù)目的天然牙-種植體聯(lián)合支持固定橋種植體側(cè)的應(yīng)力分析[J].中國美容醫(yī)學(xué)，2013(09)：69-71.

[3]王偉，張?zhí)旆?，劉英，秦緒喜.兩種義齒修復(fù)下頜單側(cè)游離端缺失基牙及缺牙區(qū)牙槽嵴應(yīng)力分布的比較[J].吉林大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版)，2012(03)：115-117.

[4]付鋼，任嬡姝，王璐，夏熹，黃茜.有和無全冠保護時不同材料的后牙樁核修復(fù)體有限元模型的應(yīng)力分析[J].重慶醫(yī)科大學(xué)學(xué)報，2007(12)：1024-1025.

【中圖分類號】R782.12

【文獻標識碼】B

【文章編號】1009-6019(2015)15-0112-01