关键词： 全口义齿；平面；有限元法

　　【摘要】 目的：研究全口义齿不同倾斜角度的平面对无牙颌支持组织受力的影响。方法：以标准的无牙颌模型为原形建立无牙颌及全口义齿的有限元模型，运用三维有限元应力分析方法对其进行应力及位移分析。结果：得出了七种模型的基托及无牙颌骨的位移及应力分布值。结论：平面与牙槽嵴顶不平行时，对支持组织的应力分布有明显影响。

　　全口义齿制作中，平面的设定是重要的一环。学者们为此做了许多探索[1、2、3]。本实验对全口义齿不同倾斜角度的平面对义齿基托及颌骨受力的影响进行了研究，旨在为临床上平面的设计，提高全口义齿的修复质量提供生物力学依据。

　　材料和方法

　　1 基本模型的建立

　　利用标准无牙颌模型制作标准义齿，其平面与水平面平行且平分颌间距离，余按常规完成义齿。

　　2 计算模型的建立

　　将标准无牙颌模型及标准义齿在Umm三轴仪上测点，利用SAP－91结构分析程序的图形前处理功能，结合人工划分建立有限元模型，利用其后处理功能进行位移应力分析。共划分了272个节点和336个单元(其中杆136个、板166个、块34个)。

　　上述模型中的各种材料均视为各向同性线弹性材料，并为均质性。其弹性常数与作者以往研究相同[4]。边界条件为上颌骨内、外、后壁及鼻中隔相连处各节点约束。

　　3 基本计算模型的变异与载荷

　　根据临床实际及有关资料[5]，利用SAP－91的图形前处理功能，将基本模型的平面、以上中切牙近中切角为基准分别向后上、后下、右下倾斜5°、10°，得出七种计算模型，见表1。载荷依据实测结果,加载方式为正中位后牙列加载。

表1　7种计算模型

模型	平面倾斜方向(以上中切牙近中切角为基准)	倾斜角度
Ⅰ	与牙槽嵴近于平行	0°
Ⅱ	后部向下	5°
Ⅲ	后部向下	10°
Ⅳ	后部向上	5°
Ⅴ	后部向上	10°
Ⅵ	右侧后部向下	5°
Ⅶ	右侧后部向下	10°

　　结果与讨论

　　1 上颌全口义齿基托的位移

　　在正中位后牙列加载时，各种模型的基托均发生了位移，其结果见表2。

2

　由表2可见模型Ⅰ稍有沿－y方向的移位，数量极小，模型Ⅱ、Ⅲ、主要为＋y向位移，即基托向后缘方向移动，模型Ⅳ、Ⅴ主要为－y向，＋z向位移，即基托向唇侧位移，并有向方的脱位趋势，此结果证明临床上常用的平面应与牙槽嵴顶接近平行的排牙原则符合生物力学原理，具有一定的实用价值。若平面即人工牙受力的方向与牙槽嵴顶形成角度，将造成义齿受力不均而产生基托移位，所形成的角度越大，位移越大，甚至有背离粘膜的脱位发生，影响义齿的固位。模型Ⅵ、Ⅶ位移最大，主要为+x、+y向变形，分析原因，主要是基托刚度不足，当其受力不均时，扭转变形加大，这将给义齿固位带来更大的影响。

　　2 上颌骨底位移

　　上颌骨底各部位的位移变化极小，均＜0.08mm，可以认为正中位后牙列加载时，上颌骨底可以为义齿基托提供良好的固位基础。

　　3 上颌基托的应力状况

　　从表3可见模型Ⅰ压应力较小，应力分布较均匀，由于模型Ⅱ、Ⅲ的基托为向后缘方向位移，故压应力增加，且逐渐向第二磨牙处集中，唇侧压应力也较大，拉应力变化不明显。而模型Ⅳ、Ⅴ由于基托为-y向的唇向移位、同时有绕X轴转动的趋势，故唇侧受压依然很大，由计算结果得知，基托位移均较小，所以临床上可采用降低唇侧基托厚度而使压应力分布更为合理。拉应力主要表现在后缘及腭中缝处，而且大于压应力。模型Ⅵ、Ⅶ拉应力较大，这正是由于在绕Z轴转矩作用下，拉应力趋于集中且叠加所致。久受这种较大的拉应力刺激会造成基托的破坏。临床有时为了防止基托折裂而单纯增加基托的厚度，这不仅不能降低拉应力，甚至会适得其反。理想的方法应是在加强基托本身材料特性的基础上，降低其厚度更为有效。