everStick C&B芬力桥修复单个下前牙缺失的生物力学分析

作     者：唐萌 

作者单位：山西医科大学 

学位级别：硕士

导师姓名：段春红

授予年度：2022年

学科分类：1003[医学-口腔医学] 100302[医学-口腔临床医学] 10[医学] 

主      题：everStick C&B芬力桥 Von Mises应力 三维有限元 生物力学 

摘      要：目的:利用三维有限元,建立右下中切牙缺失(41),以左下中切牙(31)和右下侧切牙(42)为基牙的三单位ever Stick C&B芬力桥(芬力桥)模型,观察牙槽骨不同程度水平吸收及不同载荷下,基牙牙周膜及牙槽骨的应力变化情况,分析芬力桥的修复效果,为临床上牙周炎伴牙缺失患者的微创修复提供生物力学依据。方法:选择一位颌面对称、牙列完整、牙齿排列正常、冠根比例协调、覆牙合覆盖及咬合关系正常,牙周及牙体组织正常的成年男性志愿者作为样本,通过CBCT扫描,将数据导入Mimics17.0及Geomagic Studio12.0软件中,分别建立包括31、41及42的牙列、牙周膜及牙槽骨的有限元模型,在此基础上建立41缺失,以31和42为基牙的三单位芬力桥模型,在Hypermesh13.0中进行网格划分,并在ABAQUS6.14中定义材料属性及组件装配,施加大小为100N、轴向及斜向45°的载荷,通过应力云图及最大Von Mises值分析芬力桥修复前后,牙周膜及牙槽骨的应力变化情况,评价芬力桥的修复效果。结果:1.建立并验证了包括31、41、42牙体、牙周膜及牙槽骨的有限元模型,在此基础上建立了几何及力学相似度较高的三单位芬力桥模型;2.在未修复模型中:两种载荷下,随着牙槽骨高度的降低,牙槽骨及牙周膜应力逐渐增大,应力集中现象加重;应力集中区主要位于牙槽嵴顶,且由冠方至根方逐渐减小;当牙槽骨吸收1/3时,应力急剧增大,轴向载荷下,31和42牙周膜最大Von Mises值达正常值的4.77倍和2.36倍,斜向载荷下,为2.84倍和2.12倍;当牙槽骨吸收2/3时,增幅达最大,轴向载荷下,31和42牙周膜最大Von Mises值达正常值的10.75倍和12.38倍,斜向载荷下,为7.26倍和6.84倍。牙槽骨高度相同时,斜向载荷下牙周组织应力始终大于轴向;3.芬力桥修复模型中:牙周组织的应力分布规律与修复前基本相似,均集中在牙槽嵴顶区,但应力值较修复前增大;当牙槽骨吸收1/3时,应力值急剧增大,轴向载荷下,31和42牙周膜最大Von Mises值分别为正常的7.24倍和3.62倍,斜向载荷下,为3.89倍和2.15倍;牙槽骨高度相同时,斜向应力也始终大于轴向。结论:1.芬力桥修复前后,不论牙槽骨的高度正常与否,两种载荷下,牙周组织的应力分布规律基本相似,应力集中区主要位于牙槽嵴顶,且由冠方向根方逐渐减小;随牙槽骨高度降低,应力逐渐增加;2.加载方向是影响应力大小的重要因素,斜向力对牙周组织的损伤始终大于轴向;3.芬力桥修复后应力大于修复前,当牙槽骨正常时,两基牙牙周膜应力未超出其牙周储备力,可使用三单位芬力桥修复,当牙槽骨吸收1/3时,牙周膜应力超出牙周储备力,应采取牙周保护措施,但不适合使用三单位芬力桥修复。