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院河南平頂467000)

摘要隨著現代醫學技術的不斷進步，種植牙技術已經發展成熟，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，結果表明人體天然牙的位移變化要明顯高于已經進行骨性結合處理的種植牙。同時，末端種植牙所發生的位移情況比較特殊，其應力主要集中在牙頸部，其中斜向加載的應力大，并且呈不均勻分布，但與周圍的基牙之間的應力范圍相接近。

關鍵詞種植牙；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明顯的磨損或缺損情況，并且其牙槽骨也不能出現吸收情況，排列關系保持常規狀態，利用這一標本的右側末端牙齒區域作為本次實驗的樣本區域。

(二)CT掃描

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

(三)截面攝影處理方法

固定橋的設計是以右側末端第7至第4顆牙齒為基礎，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。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合處理，將種植體的頜面和固定體進行連接，形成固定橋結構。在對第7和第6顆牙齒進行影像處理時，應該將其牙根部去除，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，采用骨界面網格化處理方法，利用計算機成像技術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點共有3431個，共組成了3060個單元網格體。其中四面體的網格體數量為96個、五面體的網格體數量為757個、六面體網格體數量為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，假設標本材料和組織之間的關系為連續性，并且其所含物質質地均勻，標本材料的屬于線性彈性材料，受到壓力后產生的形變量小。對第一截面和最終截面的各節點進行平行移動或轉動具有束縛性，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向舌側傾斜，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末端的第7至第4顆牙齒牙頜面的節點處。其中末端第7顆種植牙受力節點數量為6個，單個節點所受到的負載力為8.33，總負載力為50 ；末端第6顆種植牙受力節點數量為6個，單個節點所受到的負載力為10，總負載力為60 ；末端第5顆天然牙受力節點數量為4個，單個節點所受到的負載力為12.5，總負載力為50 ；末端第4顆天然牙受力節點數量為3個，單個節點所受到的負載力為13.33，總負載力為40[4]。

二、實驗結果

經過對標本右側末端第7至第4顆牙齒的負載實驗之后發現。在垂直方向負載情況下，牙齒所產生的位移在垂直方向上較大，最大量達到了2.3，而頰側、舌側、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。在頰側和舌側傾斜方向負載情況下，牙齒的位移出現了旋轉位移的情況，并且產生了旋轉中心，其中末端第5顆和第4顆牙齒的旋轉中心更加遠離牙根的方向。

同時，從研究結果當中可以看出，采取頰側和舌側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、接受頰側和舌側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力主要集中在遠中1/3、舌側1/3的位置，而壓應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力則集中于舌側的2/3出和近中底端的1/3處，其壓應力則處于頰側和牙頸部位置。而末端第5顆和第6顆天然牙的拉應力集中近中部位，壓應力集中在牙頸部位置。從這里就可以看出，采用固定橋對牙齒進行固定時，其所產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定性和種植牙體的穩定性。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生。

參考文獻

[1]王偉，王曉峰，李慧，張天夫.牙槽骨吸收對冠外附著體義齒基牙及牙周組織應力分布的影響[J].吉林大學學報(醫學版)，2010(03)：102-103.

[2]許琪華，韓棟偉，陳曄.不同基牙數目的天然牙-種植體聯合支持固定橋種植體側的應力分析[J].中國美容醫學，2013(09)：69-71.

[3]王偉，張天夫，劉英，秦緒喜.兩種義齒修復下頜單側游離端缺失基牙及缺牙區牙槽嵴應力分布的比較[J].吉林大學學報(醫學版)，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體有限元模型的應力分析[J].重慶醫科大學學報，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