腭穹隆形态对无牙上颌应力分布的三维有限元分析

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1、腭穹隆形态对无牙上颌应力分布的三维有限元分析【摘要】目的研究腭穹隆形态对无牙上颌应力分布的影响。方法模拟五种咬合状态，对尖、平、凹三种腭穹隆形态无牙上颌的三维有限元模型进行加载。结果在五种加载条件下，三种腭穹隆形态无牙上颌的唇系带切迹区及牙槽嵴顶区为压应力集中区。在所有加载方式下，凹型腭穹隆形态无牙上颌的唇系带切迹区、上腭区及牙槽嵴顶区压应力峰值均高于平型，尖型最低。结论腭穹隆形态对无牙上颌的压应力分布状况无明显影响,对各压应力区应力值大小有影响；无牙上颌压应力的分布及大小与加载方式有关。【关键词】无牙上颌；腭穹隆形态；

2、加载方式；三维有限元法；应力　　ABSTRACT:ObjectiveTostudytheeffectofdifferentpalatalvaultshapeonthestressdistributionofedentulousmaxillasurface.MethodsUsingthree-dimensionalfiniteelementmethod(3-DFED),ulatedfivebitestates,puttingfiveloadingconditionson3-DFEDmodelofmaxillaryedent

3、ulousulticolorpictureof3-DFEmodel.Labialfrenalnotchzoneandalveolarridgezoneaxillaryedentulousaxillaryedentulousalmosthadthemaximumstressvaluesinlabialfrenalnotchzone,palatezoneandalveolarridgezone,andupperedentulousjainimum.ConclusionPalatalvaultshapecanchangethe

4、stressvalueofedentulousmaxillasurface,butcannotchangethestressdistribution.Loadingconditioncanchangethestressdistributionandstressvalue.　　KEY)由于老龄人口及无牙颌患者的增加、全口义齿戴用时间的明显延长，全口义齿的修复质量及无牙颌保健问题越来越受到修复医生的关注。近年来关于无牙颌骨组织吸收的研究已从形态学、组织病理学和组织化学等多方面进行了分析探讨〔1-3〕。基于已往的研究结果，本实

5、验采用三维有限元法，建立了三种腭穹隆形态的无牙上颌的有限元模型，并对其进行加载，期望通过应力图及应力数值分析了解无牙颌组织在功能状态下承受压力时的应力分布情况。　　1材料与方法选取标准无牙颌教学模型作为平型腭穹隆形态无牙颌模型。根据有关资料数据〔4〕在该模型上构建尖型及凹型无牙颌模型。在三种模型上分别制作全口义齿，设定牙尖斜度为20°，作为测量标本。采用ZEISS公司(德国)生产的CS100-2828(X-Y)型三坐标测量机(coordinatemeasuringmachine,CMM)进行测量，获取无牙颌及全口义齿表面

6、数据，应用MATLAB6.1和ALGORFEAS软件进行建模、加载和有限元计算分析〔5〕。加载在有限元模型上的载荷力取自对全口义齿患者力实测值〔6〕。　　2结果采用全口义齿患者平均力，对三种腭穹隆形态(尖型、平型、凹型)的上颌全口义齿基托进行四种加载(全牙列加载、前牙加载、双侧后牙加载、单侧后牙加载)，得到无牙上颌的应力云图(图1-4)及压应力参数(表1)。表1加载下无牙上颌各高应力区压应力值（略）　　3讨论　　3.1加载方式对无牙上颌应力分布的影响　　双侧后牙加载下，三种腭穹隆形态的无牙上颌高应力区的压应力值均为双侧后

7、牙牙槽嵴顶区应力最高，上腭区应力次之，唇系带切迹区较小，后弓区及前牙牙槽嵴顶区最小。单侧后牙加载下，三种腭穹隆形态的无牙上颌高应力区的压应力值均为加载侧后牙牙槽嵴顶区应力最高，加载侧上腭区应力次之，加载侧后弓区应力较小。非加载侧应力值小。前牙加载下，三种腭穹隆形态的无牙上颌高应力区的压应力值均为唇系带切迹区应力最高，前牙牙槽嵴顶区应力次之，后牙牙槽嵴顶区及后弓区应力较小，上腭区应力最小。全牙列加载下，三种腭穹隆形态的无牙上颌高应力区的压应力值均为唇系带切迹区应力最高，前牙牙槽嵴顶区应力次之，后牙牙槽嵴顶区及后弓区应力较小

8、，后弓区及上腭区最小。随加载方式不同无牙上颌的应力集中区呈现不同的分布趋势，各区应力值亦随加载方式不同而不同。双侧后牙加载下，双侧后牙牙槽嵴顶区及上腭区应力明显高于其他区域，这种咬合形式符合主承托区的功能要求。与双侧后牙加载相比，单侧后牙加载下，无牙上颌加载侧后牙牙槽嵴顶区及后弓区的应力值增加，提示单侧后牙加载使无牙