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有限元分析法在口腔修复学中的应用进展(2)
有研究显示不同的边缘设计的髓腔固位冠会直接影响修复体与基牙边缘的应力分布,从而影响修复体最终的使用寿命[15]。郭靖等[16]构建了下颌第一前磨牙全瓷髓腔固位冠的有限元分析模型,这些模型分别具有不同边缘的对接形式,利用计算机软件分析不同边缘对接部位的应力分布状况,发现边缘部位应力依次为:凹面型肩台>135°肩台>直角型肩台>平面对接式肩台,提示全瓷髓腔固位冠采用平面对接式的设计可能更好。王慧媛等[17]也通过构建不同边缘对接形式的下颌第一前磨牙缺损的有限元模型,通过计算机对比研究后推荐全瓷髓腔固位冠采用平面对接式的边缘设计。
1.3在固定桥修复的应用 牙列缺损的固定义齿修复通常需要磨除缺隙侧健康牙体作为基牙,故基牙条件会影响固定义齿的修复效果,另外桥体与连接体的设计、修复体的材料等也会影响固定义齿的最终修复效果以及使用寿命[18-19]。Miura等[20]模拟4种支架设计对三单位悬臂梁式固定义齿机械性能的影响:Ⅰ组为常规设计;Ⅱ组支架设计为向颊舌侧各延展2 mm;Ⅲ组为自基牙根部向连接体区域提高0.5 mm的支架设计;Ⅱ组与Ⅲ组结合设计为Ⅳ组,结果提示Ⅳ组设计受力更加均衡,可避免应力集中,具有保护基牙的作用,基牙受力可能较以上三组更小。
1.4在种植义齿修复中的应用 据统计,种植义齿10~16年累计并发症发生率高达48.03%[21-22],因此越来越多的学者对种植修复进行研究。Marcian等[23]通过研究发现,种植患者的骨质条件、骨结合强度及骨密度、种植体的几何形状、螺纹样式、螺纹密度等也会影响最终修复效果。有研究表明,种植体表面的不同处理方式会影响种植后即刻负载情况,Bahrami等[24]建立4组种植后三维模型,分别进行表面离子喷涂法、表面喷砂法、表面抛光法和两部分处理法(即对种植体冠部进行抛光,其余部位进行表面等离子喷涂),然后进行有限元分析,证实不同的表面处理方式确实对即刻负载后种植体-骨结合界面的应力分布有影响。而且该研究还得出,在种植体即刻负载后,两部分处理法可以使种植体-骨结合界面获得更好的应力分布。提示临床上对于即刻负重的种植体应用两部分处理法可能更为合理,可以降低种植体-骨结合界面应力。张杨等[25]研究发现,天然牙-种植体联合修复在不同骨质内的应力分布各有不同,结果发现,皮质骨所受Von Mises最大应力值从Ⅰ类骨到Ⅳ类骨逐渐增大,分别为89.229、91.860、125.840、158.420 MPa;松质骨所受最大Von Mises应力从Ⅰ类骨到Ⅳ类骨逐渐减小,分别为58.584、43.645、21.688、18.249 MPa。同时研究还发现,不同类型的骨质条件对修复体及种植体周围骨组织所产生的应力各不相同,通过结论分析得出,在进行种植体-天然牙联合修复时Ⅰ类、Ⅱ类骨质修复后修复效果可能更佳(Ⅰ类骨质:整个颌骨几乎全由均值的皮质骨组成;Ⅱ类骨质由一层较厚的皮质骨围绕致密的松质骨核心组成;Ⅲ类骨质:薄层皮质骨围绕密集的松质骨构成,具有良好的强度;Ⅳ类骨质:薄层皮质骨围绕中心低密度的松质骨构成)。吕佳等[26]研究分析发现,种植体植入的位置对悬臂梁固定义齿的应力分布及受力情况影响较大,而且结果还提示在临床设计时悬臂梁的长度不能超过前磨牙的宽度。李英等[27]分析不同三维模型数据后发现,对种植义齿植入后进行全冠修复时,应合理设计全冠的颊舌径,通过这种途径可以有效保护种植体界面的形成,并防止种植体周围骨组织的吸收。王菲菲和陈祖贤[28]研究发现,加载角度为22.5°时所受的最大应力值较最小,而且单端桥修复后应力主要集中在基牙颈部,且通过有限元分析发现修复前后应力分布不均匀,缺牙区域≥3个单位时,基牙的数目越多,修复的成功率就会越高,提示在多颗牙缺失时,基牙的数目与修复的成功率成正比。杜良智等[29]通过利用三维有限元技术构建不同规格的上颌前牙种植体模型,计算机模拟了种植修复时使用不同的角度基台的效果,发现基台的角度与种植体周围的应力应变情况呈正相关,基台的角度越大,种植体周围的应力情况越大,而且应力分布越集中。提示小直径的种植体不推荐使用角度基台,而标准直径和大直径的种植体可以选择较大角度的基台,但是需要控制好咬合力,避免咬合力过大。
2有限元法在种植-可摘联合修复牙列缺损的应用
传统的可摘局部义齿在临床使用过程中易导致基牙的损伤与黏膜的压痛[30]。Shahmiri等[31]通过三维有限元研究发现:Ⅰ杆设计(是一种可摘局部义齿的设计)具有更强的支撑作用,而远中合支托相较近中合支托的支架设计对活动义齿基托具有更强的支撑作用。Eom等[32]建立了4组模型,分别为牙支持式、种植体支持式、牙-黏膜联合支持式和种植体-黏膜联合支持式,分析基牙与种植体的von-Mises 应力与移动位移后发现:①种植体-黏膜联合支持式组的von-Mises应力是种植体支持式组的两倍,但牙-黏膜联合支持式组与牙支持式组的应力值分布相似;②种植体支持式的可摘局部义齿稳定性较其他组好,综上所述,在种植-可摘联合修复过程中,应合理设计种植体的数量和植入位点。杨雪等[33]建立模型发现,Magfit附着体较硬,Locator附着体则具有较好的弹性,对义齿的水平移动具有较强的抵抗作用,从而能更好地改善义齿的稳定性。Chen等[34]对牙支持式和种植体-天然牙联合支持的生物力学性能进行分析发现,游离端植入两颗种植体然后与天然牙联合支持套筒冠的设计可能更符合生物力学,提示在临床过程中,若游离端缺失,应在游离端尽量植入至少两颗种植体以延长修复体的使用寿命。
文章来源:《数字技术与应用》 网址: http://www.szjsyyyzz.cn/qikandaodu/2021/0426/1364.html
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