口腔助理醫(yī)師口腔修復(fù)輔導(dǎo):固定橋機(jī)械力學(xué)和生物力學(xué)分析

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目的:優(yōu)化設(shè)計(jì),分散合力,對(duì)固定橋承擔(dān)的合力必須在機(jī)體可能接受的生理范圍內(nèi),不引起任何病理性變化;同時(shí),盡量減少或消除對(duì)基牙及支持組織有損害的應(yīng)力集中現(xiàn)象,保護(hù)口腔硬軟組織。
    一、機(jī)械力學(xué)分析
    (一)簡(jiǎn)單支持梁的受力分析
    (二)簡(jiǎn)單固定梁的受力分析:固定橋中的雙端固定橋、半固定橋、單端固定橋與簡(jiǎn)單固定梁三種形式相似
    (三)機(jī)械力學(xué)在固定橋中的應(yīng)用
    1.雙端固定橋
    1)修復(fù)后合力分散,應(yīng)力分布均勻,有利于牙周組織的健康
    2)兩端基牙的差異,分擔(dān)的力值也有差別。
    3)雙端固定橋的基牙中,若一側(cè)的支持力較弱,應(yīng)在該側(cè)增加基牙。
    4)雙端固定橋基牙能承受較大的垂直向載荷,但對(duì)水平向載荷承受能力最小,注意減少非軸向力
    2.半固定橋
    1)半固定橋接受垂直載荷時(shí),活動(dòng)連接端的基牙負(fù)重較小。
    2)半固定橋有一定的對(duì)抗栓體合向移位的能力。
    3)半固定橋的活動(dòng)連接端基牙受力時(shí)也可出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象。
    3單端固定橋
    1)單端固定橋接受垂直載荷時(shí),近缺隙側(cè)基牙承受的是壓應(yīng)力,傾斜度增加壓應(yīng)力顯著增加。遠(yuǎn)缺隙側(cè)基牙主要接受拉應(yīng)力。
    2)單端固定橋應(yīng)力集中于基牙的頸部和根尖區(qū)。
    3)兩基牙單端固定橋接受垂直載荷時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)中心位于兩基牙牙間的骨間隔內(nèi)。
    4)單基牙單端固定橋接受載荷時(shí),對(duì)基牙的損傷大,盡量少采用此設(shè)計(jì)。
    4.復(fù)合固定橋
    (1)受力反應(yīng)復(fù)雜
    (2)注意軸向旋轉(zhuǎn)力
    5.傾斜基牙固定橋的應(yīng)力分析
    1)傾斜基牙接受較大的非軸向力,預(yù)備時(shí)應(yīng)盡量減少其傾斜度
    2)一定傾斜度范圍的基牙在固定橋修復(fù)后,可改善傾斜基牙的應(yīng)力分布狀況。
    3)傾斜基牙固定橋的傾斜度較大時(shí),可產(chǎn)生向近中的推力,必要時(shí)增加前基牙的數(shù)目。
    二、固定橋表面的應(yīng)力分析
    1.應(yīng)力的大小和應(yīng)邊的方向與載荷作用的部位、大小有關(guān)。
    2.表面應(yīng)變隨載荷的加大而增大;
    3.加載點(diǎn)的位置與橋體的應(yīng)力反應(yīng)
    4.固定橋的拉應(yīng)力區(qū)和壓應(yīng)力區(qū)隨多點(diǎn)載荷的變化而變化
    5.影響固定橋橋體應(yīng)變的因素(橋體的長(zhǎng)度、寬度、高度)
    6.固定橋制作材料的剛度影響應(yīng)變,彈性模量高,應(yīng)變小。
    7.固定橋連接體增厚,連接體區(qū)的剪應(yīng)力減小。
    8.基牙支持力強(qiáng)者,受力后產(chǎn)生的應(yīng)力和應(yīng)變均小。
    基牙和牙周組織的應(yīng)力分析:
    1.基牙牙槽骨高度降低時(shí),支持力減少,牙周膜內(nèi)應(yīng)力增大。
    2.固定橋修復(fù)后基牙和牙周組織的應(yīng)力均值相對(duì)降低,分布較為均勻。
    3.同一載荷下,基牙的牙根數(shù)目多,牙根長(zhǎng),根徑大,牙周骨吸收少者,牙根和牙周組織的壓力值較低,分布均勻。
    4.固定橋接受垂直載荷時(shí),基牙牙周組織以壓應(yīng)力為主;接受斜向載荷或水平載荷時(shí),基牙牙周組織同時(shí)接受拉應(yīng)力和壓應(yīng)力。
    5.固定橋兩端和毗鄰牙存在接觸關(guān)系時(shí),載荷可傳遞至毗鄰牙及支持組織
    6.固定橋基牙頸周區(qū)是應(yīng)力集中區(qū)。
    7.雙端固定橋和半固定橋的載荷幾乎全部由基牙牙周組織承擔(dān),橋體下的牙齦組織分擔(dān)了極少量的載荷。
    應(yīng)力集中區(qū)與結(jié)構(gòu)關(guān)系:
    1.固定橋結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中區(qū):連接體處;加載點(diǎn)處;
    2.基牙及支持組織的應(yīng)力集中區(qū):基牙頸周骨皮質(zhì)處;基牙根尖處;牙槽嵴頂處;牙、骨組織內(nèi)固定橋旋轉(zhuǎn)中心所在之處。
    3.應(yīng)力集中之處,固定橋的結(jié)構(gòu)應(yīng)加強(qiáng),防止因應(yīng)力集中而折斷