1.材料和方法:①参照王惠芸等的资料,以中国人上颌第一磨牙的解剖均值建立坐标系。用Super-SAP91有限元程序系统将实体牙转化为几何牙模型。②牙周膜厚度均值为0.2 mm,牙槽骨的形态及尺寸以正常的骨模型为标准。二者均采用自动形成的办法建模。③按有限元的原则和SAP-91程序的要求建立上颌支抗磨牙及其支持组织的三维有限元数学模型。该模型采用12个节点六面体单元,共包括516个单元,1 128个节点。④为模拟临床上后倾曲作用于颊面管的情况,加载力的作点选择在有限元模型上与磨牙颊面管近、远中端对应的节点。力值大小以梁的变应原理计算出,力的方向与牙长轴成8.2°。⑤通过SAP-91有限元程序计算出40°、30°、20°后倾弯作用下各节点的位移和应力,得出最大主应力(拉应力)、最小主应力(压应力)及各截面的剪应力和位移情况。4个主要水平截面为牙槽嵴顶水平面,根分叉水平面,近中颊根根尖1/3水平面,接近近中颊根根尖水平面。
2.结果:①40°后倾曲作用下,上颌支抗磨牙牙根表面所受的最大拉应力为22.49g/mm2,位于根柱的近中面及颊面的近中区域。在其下方还有3个较大拉就力区,集中于3个根的两两分叉处。最大压力为4.26g/mm2,位于腭侧根的根分叉稍下方舌面区域。牙周膜的最大拉应力约为0.56g/mm2,位于以下两处:根柱的近中面偏颊1/2区和颊面的近中1/2区域;近中根根尖的颊面部分区域。最大压应力位于腭侧根中1/3的舌面及远中面的一部分,为0.6g/mm2。牙槽骨表面最大拉应力为29.10g/mm2,位于近中颊根与远中颊根分叉处的偏远中区域。最大压应力就16.87g/mm2,位于根中1/3段近远中根分叉处偏近中部分牙槽骨表面。牙体瞬间转动中心位于根分叉下方、根1/3区偏向近中颊根及腭根的牙槽骨中。牙体运动总趋势:颊舌向牙冠向腭侧、近远中向牙冠向远中倾斜,冠根向牙体各部位均向上位移,3个方向的运动使支抗磨牙表现为复杂的“螺旋式”不平衡舌向旋转伸长趋势。②30°、20°后倾曲作用下支抗磨牙及其支持组织的主应力位置与40°后倾曲相同,仅大小不同。其牙体运动的总趋势及瞬间转动中心与40°后倾曲状态下相同。
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