末端种植牙固定桥的受载分析

龚翠红

(河南省平顶山市口腔医院　河南　平顶　467000)

末端种植牙固定桥的受载分析

龚翠红

(河南省平顶山市口腔医院河南平顶467000)

摘要随着现代医学技术的不断进步，种植牙技术已经发展成熟，并且受到了广大患者的一致好评。本文即是对末端种植牙固定桥的受载能力进行分析，利用三维建模的方法对其进行分析，结果表明人体天然牙的位移变化要明显高于已经进行骨性结合处理的种植牙。同时，末端种植牙所发生的位移情况比较特殊，其应力主要集中在牙颈部，其中斜向加载的应力大，并且呈不均匀分布，但与周围的基牙之间的应力范围相接近。

关键词种植牙；末端；固定桥；三维建模；受载

人类口腔当中的重要器官之一就是牙齿，其能够起到咀嚼的作用，帮助人体进食。但是人体牙齿也会因为疾病或外伤导致脱落，造成牙列缺损，如果不能及时进行修补就会影响周围健康牙齿的生长。较为常见的解决措施就是利用植入种植体的方法补全缺损区域，并制作固定桥辅助固定。同时末端牙齿需要承受大部分咀嚼的压力，因此应该增强这部位种植牙的固定桥受载能力[1]。

一、实验材料和方法

(一)样本的选择

本次实验当中选取的是一具完整的成人下颌骨的标本，要求该标本上的牙冠不能出现明显的磨损或缺损情况，并且其牙槽骨也不能出现吸收情况，排列关系保持常规状态，利用这一标本的右侧末端牙齿区域作为本次实验的样本区域。

(二)CT扫描

对标本右侧末端区域的第7-4牙片进行CT扫描，了解其牙根部位在近中区域的倾斜程度，尽量保证牙冠平面与牙根长轴近乎平行状态。CT扫描采用的是超薄扫描模式，层间距设定为2，层厚设定为1.5，扫描层数设定为21层[2]。

(三)截面摄影处理方法

固定桥的设计是以右侧末端第7至第4颗牙齿为基础，其中天然基牙是右端第5和第4颗，同时利用金属全冠代替天然牙上部的牙釉质。末端第7颗和第6颗牙齿则以种植牙来进行代替，对种植牙和其下骨组织进行骨性结合处理，将种植体的颌面和固定体进行连接，形成固定桥结构。在对第7和第6颗牙齿进行影像处理时，应该将其牙根部去除，并在其中植入一根钛合金种植体，种植体直径为4，长度为10 。同时对种植牙的牙周膜和硬骨板进行设计，其厚度分别为0.2 和0.4 。

(四)三维模型的建立

对种植牙周围的牙周和种植体本身进行三维建模处理，采用骨界面网格化处理方法，利用计算机成像技术将其划分成为不同的单元格。在本次研究当中的种植体三维模型的节点共有3431个，共组成了3060个单元网格体。其中四面体的网格体数量为96个、五面体的网格体数量为757个、六面体网格体数量为2042个、三角形板状体共22个、四边形板状体共143个。

(五)实验条件

在本次研究当中，假设标本材料和组织之间的关系为连续性，并且其所含物质质地均匀，标本材料的属于线性弹性材料，受到压力后产生的形变量小。对第一截面和最终截面的各节点进行平行移动或转动具有束缚性，同时固定桥和支持部件在受载过程中不会发生任何移动(也就是说整个实验是在理想条件下进行的)[3]。

(六)受载条件

本次研究当中对标本施加的载重力为200，标本的受载方向为垂直方向和斜向方向。其中斜向方向由颊侧向舌侧倾斜，角度为45°，负载加载的方式为分散模式，将负载均匀施加与标本右侧末端的第7至第4颗牙齿牙颌面的节点处。其中末端第7颗种植牙受力节点数量为6个，单个节点所受到的负载力为8.33，总负载力为50 ；末端第6颗种植牙受力节点数量为6个，单个节点所受到的负载力为10，总负载力为60 ；末端第5颗天然牙受力节点数量为4个，单个节点所受到的负载力为12.5，总负载力为50 ；末端第4颗天然牙受力节点数量为3个，单个节点所受到的负载力为13.33，总负载力为40[4]。

二、实验结果

经过对标本右侧末端第7至第4颗牙齿的负载实验之后发现。在垂直方向负载情况下，牙齿所产生的位移在垂直方向上较大，最大量达到了2.3，而颊侧、舌侧、近中以及远中方向上的位移相对较小，其中末端第7颗牙齿的近中和远中方向上的位移明显大于末端第6颗和第5颗。在颊侧和舌侧倾斜方向负载情况下，牙齿的位移出现了旋转位移的情况，并且产生了旋转中心，其中末端第5颗和第4颗牙齿的旋转中心更加远离牙根的方向。

同时，从研究结果当中可以看出，采取颊侧和舌侧倾斜负载时其三向位移的距离明显高于采取垂直负载时的距离，其中颊舌方向的位移距离更大，最大值达到了8.5 。在两种负载的实验当中，末端第5颗和第4颗天然牙的位移距离明显高于第7颗和第6颗种植牙，但是其中第7颗种植牙的位移具有一定的特殊性，其在接受垂直方向负载时近中和远中位移、接受颊侧和舌侧倾斜方向负载时的垂直方向位移均较大。

三、讨论

在本次研究当中可以看出，相比于自然牙，种植牙所能够承载的负载力加大，产生的为位移距离较小，这主要是由于固定桥的作用，帮助种植牙进行有效的固定。同时，在对垂直向负载进行分析时可以看出，其对末端第7颗种植牙固定桥的拉应力主要集中在远中1/3、舌侧1/3的位置，而压应力则主要集中在牙颈部和牙底部位置；第6颗种植牙的固定桥拉应力则集中于舌侧的2/3出和近中底端的1/3处，其压应力则处于颊侧和牙颈部位置。而末端第5颗和第6颗天然牙的拉应力集中近中部位，压应力集中在牙颈部位置。从这里就可以看出，采用固定桥对牙齿进行固定时，其所产生的负载大多集中于底部，并且能够通过下颌骨进行分担，这样也就减少了固定桥本身所受到的负载力，进一步提高了固定桥的稳定性和种植牙体的稳定性。也就是说，在牙齿缺损时采用种植牙加固定桥方式能够有效对牙齿进行固定，并保证在使用过程中减少位移的发生。

参考文献

[1]王伟，王晓峰，李慧，张天夫.牙槽骨吸收对冠外附着体义齿基牙及牙周组织应力分布的影响[J].吉林大学学报(医学版)，2010(03)：102-103.

[2]许琪华，韩栋伟，陈晔.不同基牙数目的天然牙-种植体联合支持固定桥种植体侧的应力分析[J].中国美容医学，2013(09)：69-71.

[3]王伟，张天夫，刘英，秦绪喜.两种义齿修复下颌单侧游离端缺失基牙及缺牙区牙槽嵴应力分布的比较[J].吉林大学学报(医学版)，2012(03)：115-117.

[4]付钢，任嫒姝，王璐，夏熹，黄茜.有和无全冠保护时不同材料的后牙桩核修复体有限元模型的应力分析[J].重庆医科大学学报，2007(12)：1024-1025.

【中图分类号】R782.12

【文献标识码】B

【文章编号】1009-6019(2015)15-0112-01