下颌第二磨牙半切术后固定修复的三维有限元分析

doi:10.3877/cma.j.issn.1674-1366.2010.01.005

中华口腔医学研究杂志(电子版) ›› 2010, Vol. 4 ›› Issue (01) : 22 -26. doi: 10.3877/cma.j.issn.1674-1366.2010.01.005

基础研究

下颌第二磨牙半切术后固定修复的三维有限元分析

杜发亮¹, 陈霞云², 聂二民¹, 黄颖荷¹, 张春元¹^,^†(

)

1.510080 广州，中山大学附属第一医院口腔科
2.中山大学附属第三医院口腔科

收稿日期:2009-05-27 出版日期:2010-02-01
通信作者: 张春元
基金资助:
广东省科技计划项目（2007B080701029）

Three-dimensional finite element analysis of fixed restoration of hemi-sectioned mandibular second molar

Fa-liang DU¹, Xia-yun CHEN¹, Er-min NIE¹, Ying-he HUANG¹, Chunyuan ZHANG^†^,¹()

1.Department of stomatology， The First Affiliated Hospital， Sun Yat-sen University，Guangzhou 510080，China

Received:2009-05-27 Published:2010-02-01
Corresponding author: Chunyuan ZHANG

全文 ( ) 下载PDF ( ) 导出引用

目的

探讨下颌第二磨牙半切术后不同修复方式对基牙受力的影响，为临床修复设计提供依据。

方法

用三维有限元分析方法，分别模拟近中根拔除、远中根保留和远中根拔除、近中根保留后固定桥修复，同时建立联冠修复和缺失单基牙固定桥修复作为对照，比较载荷状态下基牙的受力状况。

结果

保留远中根、固定修复与正常情况下受力趋势相似，应力值较大；保留近中根、单端固定桥修复应力明显增大且峰值出现部位由颈部转移到根尖，但较缺失、以为基牙的单端固定桥受力合理。

结论

保留下颌第二磨牙远中根较保留近中根与第一磨牙联合修复后基牙受力合理；只要选择好适应症，保留近中根也是避免下颌第二磨牙缺失的一种方法。

关键词: 牙齿半切术, 三维有限元, 应力分析, 下颌第二磨牙

Objective

To evaluate the mechanical behavior of the abutment teeth of the fixed restoration after the mandibular second molar being sectioned.

Methods

Finite element method was employed to investigate the stress distribution around the reserved distal or mesial root of the second mandibular molar after restored with fixed prosthesis of various designs.The model of combined crowns of and missing restored with supported cantilever fixed bridge were designed as control.The same oblique load was applied on the occlusal surfaces of the molars，the stress distribution was analyzed.

Results

The stress status of the reserved distal root of combined is similar to the combined crowns of ， with the stress intensity slightly higher；The stress around the reserved mesial root of combined is significantly higher than the combined crowns of ， the stress concentration exhibited in the apical regions， instead of in the cervical regions， but the stress distribution was more favorable than supported cantilever fixed bridge.

Conclusion

For the various prosthetic designs for hemi-sectioned ， the stress status of the fixed prosthesis reserving the distal root of is more favorable than that of reserved mesial root of .However， that latter is also an alternative to avoid missing ， on condition that the indication is strictly commanded.

Key words: Hemi-section, Three-dimensional finite element method, Stress analysis, Mandibular second molar

表1 76 联冠修复后各组织的单元及节点数

	牙槽骨	联冠
节点	27 346	9199	4226	3213
单元	17 207	5209	2451	1837

表1 76 联冠修复后各组织的单元及节点数

	牙槽骨	联冠
节点	27 346	9199	4226	3213
单元	17 207	5209	2451	1837

表2 模型不同部分的材料参数

材料名称	弹性模量（MPa）	泊松比
牙本质	18 600	0.31
牙骨质	13 500	0.30
皮质骨	13 700	0.30
松质骨	1 370	0.30
钴铬合金	23 500	0.35

表2 模型不同部分的材料参数

材料名称	弹性模量（MPa）	泊松比
牙本质	18 600	0.31
牙骨质	13 500	0.30
皮质骨	13 700	0.30
松质骨	1 370	0.30
钴铬合金	23 500	0.35

图1 模型一：联冠修复

图2 模型二：近中根拔除后与修复

图3 模型三：远中根拔除后与修复

图4 模型四：缺失后为基牙的单端修复

表3 加载后76 牙周3 种应力值的比较（MPa）

部位	模型一			模型二			模型三			模型四
部位	Max	Min	VMS	Max	Min	VMS	Max	Min	VMS	Max	Min	VMS
近中	1.94	3.40	17.00	1.46	4.30	34.2	2.91	1.67	16.00	1.47	6.50	22.60
远中	3.72	4.00	4.89	5.52	1.43	8.35	9.50^a	6.50^a	5.93^a	1.53	53.00	75.00
近中	0.28	2.80	4.50				2.05^a	7.10^a	7.00^a
远中	1.55	3.40	3.28	1.93	4.30	3.78

表3 加载后76 牙周3 种应力值的比较（MPa）

部位	模型一			模型二			模型三			模型四
部位	Max	Min	VMS	Max	Min	VMS	Max	Min	VMS	Max	Min	VMS
近中	1.94	3.40	17.00	1.46	4.30	34.2	2.91	1.67	16.00	1.47	6.50	22.60
远中	3.72	4.00	4.89	5.52	1.43	8.35	9.50^a	6.50^a	5.93^a	1.53	53.00	75.00
近中	0.28	2.80	4.50				2.05^a	7.10^a	7.00^a
远中	1.55	3.40	3.28	1.93	4.30	3.78

1	张少锋，张冬梅，王懿，等.四种修复设计对下颌第一磨牙远中残根应力的影响.中华口腔医学杂志， 2007，42（7）：395-398.
2	袁志萍，刘宇，常平，等.下颌磨牙半切术后不同固定修复设计的临床疗效观察.中华老年口腔医学杂志， 2006，4（4）：222-224.
3	王懿，张少锋，王延荣，等.磨牙半切术后修复治疗的三维有限元应力分析.临床口腔医学杂志， 2004，20（2）：77-79.
4	Wagner A， Krach W， Schicho K， et al.A 3-dimensional finite-element analysis investing the biomechanical behavior of the mandible and plate osteosynthesis in cases of fractures of the condylar process.Oral Surg Oral Med Pathol Oral Radiol Endod， 2002，94（6）：678-686.
5	Chang KH， Magdum S， Khera SC， et al.An advanced approach for computer modeling and prototyping of the human tooth.Ann Biomed Eng， 2003，31（5）：621-631.
6	Himmel R， Pilo R， Assif D， et al.The cantilever fixed partial denture—a literature review.J Prosthet Dent， 1992，67（4）：484-487.
7	郭敏，吴大怡.种植单冠修复单个后牙缺失.中国口腔种植学杂志， 2004，9（1）：33-35.
8	Kurtzman GM， Silverstein LH， Shatz PC.Hemisection as an alternative treatment for vertically fractured mandibulao molars.Compend Contin Educ Dent， 2006，27（2）：126-129.
9	高翔，王景云，张小刚，等.桥基牙数目对支持骨组织应力影响的三维有限元法分析.吉林大学学报（医学版）， 2004，30（3）：441-443.
10	皮昕.口腔解剖生理学.4 版.北京：人民卫生出版社， 2001：209.

[1]	刀力, 何子华, 李湘霞, 张新平, 简裕涛, 赵克. 气孔缺陷对磨牙双层全瓷冠力学性能影响的有限元研究[J/OL]. 中华口腔医学研究杂志(电子版), 2016, 10(06): 389-394.
[2]	王飞宇, 薛俊杰, 王璟, 徐远志, 舒林径, 黄稔欢. 牙周膜减阻牵张移动上下颌尖牙的三维有限元分析[J/OL]. 中华口腔医学研究杂志(电子版), 2014, 8(03): 186-190.
[3]	许琳, 朱文军, 程绍华, 邓旭亮, 赵克. 纤维桩对复合树脂修复根管治疗后磨牙影响的有限元研究[J/OL]. 中华口腔医学研究杂志(电子版), 2014, 8(01): 18-22.
[4]	康宁, 宫苹, 李娟娟, 欧国敏. 8 mm 种植体骨内应力分布的三维有限元研究[J/OL]. 中华口腔医学研究杂志(电子版), 2012, 6(01): 1-8.
[5]	季彤, 铁英, 王冬梅, 张陈平. 下颌骨缺损腓骨移植重建的三维有限元应力分析[J/OL]. 中华口腔医学研究杂志(电子版), 2007, 01(02): 93-96.
[6]	秦家麟, 吴炯, 王振宜, 金磊. 有限元法在肛肠良性疾病中的研究进展及前景展望[J/OL]. 中华结直肠疾病电子杂志, 2024, 13(04): 341-346.
[7]	张学斌, 雷凯, 任荣, 李得春, 王小平, 白景棠, 齐园园, 王哲, 刘熹. 高海拔地区股骨颈骨折空心螺钉斜三角与倒三角构型的三维有限元对比研究[J/OL]. 中华老年骨科与康复电子杂志, 2022, 08(04): 205-210.

阅读次数

全文

摘要

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

Three-dimensional finite element analysis of fixed restoration of hemi-sectioned mandibular second molar

模态框（Modal）标题

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

Three-dimensional finite element analysis of fixed restoration of hemi-sectioned mandibular second molar