两种套筒冠义齿修复牙周病游离端缺失基牙应力分析

王　伟，张　艳，袁　琳

(吉林大学中日联谊医院 口腔科，吉林 长春130033)

两种套筒冠义齿修复牙周病游离端缺失基牙应力分析

王伟，张艳*，袁琳

(吉林大学中日联谊医院 口腔科，吉林 长春130033)

摘要：目的分析两种套筒冠义齿修复牙周病伴游离端缺失基牙应力分布，为牙周病牙列缺损修复方法选择提供理论依据。方法应用三维有限元方法比较分析支持型套筒冠义齿与沟槽套筒冠义齿修复牙周病伴游离端缺失基牙应力峰值及应力分布情况。结果沟槽套筒冠义齿基牙最大应力为3.05 Mpa，支持型套筒冠义齿应力峰值为3.33 Mpa，两种义齿均在远下斜向加载牙槽骨吸收达2/3时应力最大，在垂直加载牙槽骨正常时应力最小。支持型套筒冠基牙应力集中较沟槽套筒冠更偏向于牙颈部。结论沟槽套筒冠义齿基牙应力小于常规支持型套筒冠义齿，应力分布更均匀，更适合牙周病牙列缺损修复；基牙应力随着牙槽骨吸收增加而增加；非轴向力有助于基牙健康。

关键词：套筒冠义齿；牙周病；牙列缺损

(ChinJLabDiagn,2015,19:2053)

牙周病牙列缺损因基牙牙槽骨吸收，牙周储备力下降导致修复难度大，对牙周病牙列缺损修复，减少基牙应力，使应力均匀分布，对于保护基牙，提高修复质量十分重要。套筒冠义齿修复牙周病牙列缺损可减轻基牙应力，保护基牙[1],套筒冠义齿设计结构不同，对基牙应力的影响不同[1]，本研究采用三维有限元方法比较分析常规套筒冠与沟槽套筒冠修复下颌单端游离缺失基牙应力情况，旨在为牙周病牙列缺损修复方法选择提供理论依据。

1材料与方法

1.1材料与主要设备

Intel Pentium处理器，3.06Ghz，DDR4GB内存，Quadro1700显示卡，Microsoft Windows XP Professional操作系统，解算软件为Altair HyperWorks，用HyperMesh/Radioss模块进行计算。成人下颌骨标本。

1.2三维有限元建模

采用螺旋CT对678缺失下颌骨进行连续扫描。层厚度1 mm，床进速度1 mm/s，生成一系列图像。将CT扫描得到的图片转化为Tiff图像格式，并将Tiff格式图片按照顺序导入Materialize Minics生成牙齿和下颌骨的三维几何模型，随后将几何模型导出为STL格式.将STL格式三维几何模型导入Altair HyperMesh，并适当对几何模型进行简化处理，应用Altair HyperMesh建立基牙C6C7缺失，C4C5伴不同程度牙槽骨吸收，用C4C5作基牙支持型套筒冠(内冠内聚角度6度)和沟槽套筒冠(按支持型套筒冠基牙常规预备，在内冠近中和/或远中轴面牙合2/3制作纵行凹陷，外冠相对应的轴面制作同样凹陷，内置有缓冲效果的缓冲树脂垫)修复C67缺失义齿的有限元模型。有限元模型中选用8节点六面体单元为主，6节点五面体单元为辅，接触部分选用接触单元单元.六面体单元数3513。节点数5691,6节点五面体单元125，节点数295，接触单元358.有限元模型建立完毕后，利用Altair Radioss进行非线性接触分析求解，得到的结果通过Altairir tair HyperView进行数据提取。

1.3边界条件

实验假设和参数假设模型中所有部分均为各向同性均匀连续的线弹性材料，本文中研究的重点区域是牙、牙周组织以及各种形式的义齿，因此对下颌骨下颌角进行全约束。有关材料的弹性模量和泊松比，见表1。

表1　材料属性

1.4加载量条件

加载方向为垂直和斜向，斜向包括舌向、颊向、远下斜向，均与牙合面呈45度角加载部位C67功能接触面。加载量均为100牛顿。

1.5解算与计算结果

采用Altair HyperWorks软件中HyperMesh/Radioss模块进行接触非线性仿真分析，计算结果通过HyperView后处理模块显示并提取。

2结果

沟槽套筒冠义齿基牙最大应力为3.05 Mpa，常规套筒冠义齿应力峰值为 3.33 Mpa 两种义齿均在远下斜向加载牙槽骨吸收达2/3时应力最大， 在垂直加载牙槽骨正常时应力最小。

两种义齿应力集中位置基本一致，随着牙槽骨吸收增加，应力集中区向牙颈部靠近。常规套筒冠应力集中位置更近牙颈部，随著牙槽骨吸收增加，应力集中位置向牙颈部移动，见表2。

表2　常规套筒冠义齿与沟槽套筒冠修复下颌游离

3讨论

套筒冠义齿在牙周病伴牙列缺损修复中的应用

国内外学者均认为套筒冠义齿修复牙周病伴牙列缺损有良好的修复效果，既可较好地的恢复咀嚼功能又可起到牙周夹板作用，使单基牙成为多基牙，更好发挥余留牙牙周潜力，相对减少单个基牙应力，促进牙周组织健康的的恢复，恢复咬合关系，重建咬合[2-5]。

套筒冠义齿形将基牙连接成整体可使牙合力更均匀分布，可减少侧向力对基牙损伤，保护基牙，提高咀嚼效率，方便牙周清洁护理，提高义齿美观性及舒适度。套筒冠义齿结构形态多样，基本结构是内外冠套叠，依靠内外冠之间的摩擦力固位，套筒冠长期反复摘戴可使固位力衰减，导致固位力不足。

临床上常用常规套筒冠和圆锥形套筒冠，应用圆锥形套筒冠修复中重度牙周病牙列缺损，临床效果较好[6,7 ]，但圆锥形套筒冠基牙内聚角度8度时固位力接近零[8]，牙齿缺失较多时影响义齿固位。支持型套筒冠内冠内聚角度4-6度，固位力增加了，对基牙应力也增加了，基牙牙槽骨吸收较重时，需辅以其他缓冲措施保护基牙健康，沟槽套筒冠按支持型套筒冠基牙常规预备，在内冠近中和/或远中轴面牙合2/3制作纵行凹陷，外冠相对应的轴面制作同样凹陷，内置有缓冲效果的缓冲树脂垫，其弹性既可加强固位又可缓冲基牙应力，对基牙所受力起到应力中断作用，可通过更换缓冲垫调节固位力，弥补了套筒冠长期使用固位力下降的不足。实验表明远中基牙应力值大于近中基牙，可能是远中基牙更接近义齿受力部位，随著牙槽骨吸收增加，基牙应力增加，应力集中位置向牙颈部移动，说明牙槽骨吸收越重越易形成应力集中加速牙槽骨吸收，采取缓冲修复有利于减少牙槽骨吸收保护基牙健康，沟槽套筒冠基牙应力明显小于常规套筒冠，基牙应力分布更均匀，且具备套筒冠义齿的共同优点更适于牙周病牙列缺损修复。

本研究结果表明两种套筒冠义齿在非轴向力时，基牙应力均大于轴向力，临床牙周病伴牙列缺损时基牙冠跟比例失调，更易受到非轴向力，应采取措施尽可能减少非轴向力，选择有应力中断作用的修复体缓冲基牙应力。本研究三维有限元分析主要采用六面体单元，可用较少的网格重划分次数达到较高的计算精度[9]。套筒冠义齿内外冠之间存在接触关系，本研究应用接触单元进行分析能够正确的反应套筒冠义齿在口腔功能状态下的实际情况。接触分析是一种典型的边界非线性问题，六面体网格模型的仿真结果在非线性有限元分析中，在接触起作用时，仿真分析更准确[9]，本研究使用的软件具有定义和分析几何模型面与面之间接触影响的功能。

本研究仅做了单侧游离端缺失，C45双基牙有限元模型，对其他牙列缺损基牙应力情况还有待进一步研究。

参考文献：

[1]韦韬,谢志刚.套筒冠义齿基牙状况变化的研究[J].北京口腔医，2012，20(2)：118.

[2]史骥斌,张剑,丁丽萍,等.牙周病伴牙列缺损者经套筒冠修复后的临床疗效[J].江苏医药，2011，37(15)：1827.

[3]王红梅,蒋永进,蒋兴伟.套筒冠义齿修复轻中度牙周炎伴多数牙缺失的疗效观察[J].中华老年口腔医学杂志，2012，10(3)：142.

[4]Yusuke Sugiura.Occlusal reconstruction with cone crown telescope denture and implant[J].Annals of Japan Prosthodontic Society，2010，2(2)：114.

[5]陈燕,倪明.套筒冠义齿修复牙周病的临床疗效[J].观察疾病监控与控制杂志，2012，6(8)：501.

[6]高海,管东华,高俐敏，等.圆锥形套筒冠义齿修复重度老年人牙周病伴牙列缺损的临床疗效评价[J].广东牙病防治，2012，20(5)：270.

[7]贾素侠,张志伟,李国宾.圆锥形套筒冠义齿修复老年人牙周病伴牙列缺损的疗效[J].中国老年医学杂志，2012，32：3320.

[8]赵铱民等 口腔修复学[M].第7版.北京：人民卫生出版社，2012：285.

[9]吕军,王忠金,王仲仁.有限元六面体网格的典型生成方法及发展趋势[J].哈尔滨工业大学学报，2001，33(4)：485.

Analysis on the Stress of Abutment between the Uses of Two Telescope Crown Dentures to Restore Distal-extension Caused by Periodontal DiseaseWANGWei，YUANLin，ZHANGYan.(DepartmentofStomatology，China-JapanUnionHospital，JilinUniversity，Changchun130033，China)

Abstract:ObjectiveTo provide theoretical basis for the selection of the restoration method for dentition defect caused by periodontal disease by analyzing the distribution of the stress of abutment between the uses of two telescope crown dentures to restore dentition defect located at distal-extension from periodontal disease.MethodsUsing three-dimensional finite element method to make comparative analysis on peak values and distribution of the stress of abutment between regular telescope crown and groove telescope crown in distal-extension.ResultsThe maximum stress of abutment is 3.05 Mpa in the case of using groove telescope crown denture ,while the peak value of the stress of abutment for supportive telescope crown denture is 3.33 Mpa.Both the stresses of abutments are maximum values when power loaded oblique direction at the far end and periodontal tissues absorbed 2/3,while their stresses are minimum values when power loaded in vertical direction in normal alveolar bone .The concentration of the stress of abutment for supportive telescope crown is more inclined to tooth cervix than that for groove telescope crown.ConclusionThe stress of abutment for groove telescope crown denture is less than that for normal telescope crown denture,and more evenly distributed,the groove telescope crown denture is more suitable for the restoration of dentition defect with periodontal disease.The stress of abutment increases along with the increased absorption of alveolar bone.the reducing oblique force benefits for the health of abutments.

Key words:telescope crown denture;periodontal disease;dentition defect

(收稿日期：2015-02-24)

作者简介：王伟(1961-)，女，教授，主任医师，科主任，研究方向：口腔修复。

文献标识码：A

中图分类号：R783.4

文章编号：1007-4287(2015)12-2053-03

*通讯作者

基金项目：吉林省发改委课题(课题编号 2010020-3)