上前牙壓低時(shí)不同加載方式對(duì)其受力及牙周膜初始應(yīng)力分布影響的研究.pdf

1、目的:準(zhǔn)確、高效地建立上頜前牙段牙齒—牙周支持組織—矯治系統(tǒng)的三維有限元模型，研究模擬微種植體支抗壓低上前牙時(shí)，不同加載方式作用下上前牙的受力及牙周應(yīng)力情況，為上頜前部牙槽骨垂直向生長(zhǎng)過度的患者(表現(xiàn)為露齦笑)，臨床上選擇合適的矯治力系統(tǒng)提供依據(jù)。 方法: 1.選一名健康女青年上頜骨行CT掃描，將所得截面影像數(shù)據(jù)直接傳輸、處理，并生成三維模型，劃分網(wǎng)格，賦予其材料力學(xué)參數(shù)，建立醫(yī)學(xué)上可分析利用的上頜前牙段牙齒、牙周支持組

2、織及矯治裝置的三維有限元模型。 2.沿上前牙及牙槽骨表面建立三維坐標(biāo)系，于側(cè)切牙和尖牙間的Y軸方向上模擬不同壓低力值對(duì)已建立好的模型進(jìn)行加載，計(jì)算分析施予弓絲不同力值情況下，作用于上前牙時(shí)產(chǎn)生的反作用力、轉(zhuǎn)矩、應(yīng)力大小及分布，繼而確定最合適加載力值；將其按偏離Y軸朝腭向的三種不同角度繼續(xù)進(jìn)行加載，同時(shí)觀察上前牙及牙周支持組織的主要應(yīng)力指標(biāo)Von mises應(yīng)力的分布情況。 結(jié)果: 1.建立了精度較高的，包括矯治系

3、統(tǒng)(托槽、弓絲)的上頜前牙段及其牙周支持組織(牙周膜、皮質(zhì)骨、松質(zhì)骨)的三維有限元模型(131920個(gè)單元，194321個(gè)節(jié)點(diǎn))。 2.在不同大小壓低力的作用下，上頜前牙段各個(gè)牙齒均產(chǎn)生壓入力：尖牙受到的壓入力最大，其次是側(cè)切牙，中切牙最小；隨著加載力值的增大，分配到前牙段每個(gè)牙齒上的壓入力成比例增加；每個(gè)牙齒力矩與力的比值(Mx/Fy)不變，即各牙壓低時(shí)均同時(shí)伴有唇向旋轉(zhuǎn)，但旋轉(zhuǎn)程度不受力的大小改變而改變。 3.通過觀

4、察不同節(jié)點(diǎn)上Von mises應(yīng)力的分布及變化情況，可以看到中切牙牙周膜應(yīng)力最小，側(cè)切牙最大；應(yīng)力峰值集中區(qū)域位于唇側(cè)頸緣，根中及根尖受力相對(duì)較??；隨著加載力值增大，牙周膜、牙體和牙槽骨各個(gè)節(jié)點(diǎn)所受應(yīng)力也隨之增大。 4.50g加載力時(shí)，前牙段牙周膜應(yīng)力分布均勻，但牙齒受到的壓入力小于打開咬合的理論值28g；當(dāng)力值達(dá)到100g時(shí)，前牙壓入力略大于28g，應(yīng)力均勻分散：加載力增大到150g時(shí)，前牙段各個(gè)牙齒受力遠(yuǎn)大于28g，應(yīng)力分布

5、不均勻現(xiàn)象明顯。 5.牙周膜應(yīng)力分析結(jié)果表明：上前牙在合適壓低力值(75g)三種不同加載角度下(腭向0度、10度、20度)依次相比，各每個(gè)牙齒所受到的應(yīng)力逐步減小，其中腭向20度加力時(shí)上前牙的應(yīng)力分布狀況最為理想。 結(jié)論: 1.為盡量使上頜前牙段每個(gè)牙齒都達(dá)到最佳應(yīng)力狀態(tài)下的有效壓入，應(yīng)采用50-100g之間的加載力，但壓低的同時(shí)伴有上前牙唇傾。 2.在種植釘和弓絲之間加載50-100g力，配合適當(dāng)?shù)倪h(yuǎn)中