【摘 要】本文采用三维有限元应力分析法，选择三种形态下颌牙槽嵴模型为实验对象，每种形态牙槽嵴分别建立无软衬和有软衬两个有限元分析模型，用五种方式加载，对牙槽骨表面的应力分布和基托位移进行了分析，结果如下：刃状牙槽嵴软衬后应力峰值升高（P<0.01）；低圆形牙槽嵴和丰满高圆形牙槽嵴软衬后应力峰值无明显变化（P>0.05）；三种形态牙槽嵴模型软衬后基托位移均增大（P<0.01）。
【关键词】软衬材料；剩余牙槽嵴；全口义齿；有限元应力分析法
材料和方法
按照Atwood牙槽嵴分类方法，选择三种形态下颌牙槽嵴模型为实验对象，它们分别是刃状牙槽嵴、低圆形牙槽嵴和丰满高圆形牙槽嵴，按照常规方法制作全口义齿，不排牙，用堤代替人造牙的排列位置，将复合实物模型数字化，采用三维八节点实体元建立有限元模型，最后编程序自动生成1.5mm粘膜层和2mm软衬材料，每种形态牙槽嵴分别建立无软衬和有软衬两个有限元分析模型。假设模型各个部分都结合紧密不脱落，有关组织和材料的弹性常数见表1。
表1 弹性常数
| 材料 |
弹性模最(MPa) |
泊松比 |
| 基托（PMMA） |
2.352×103 |
0.3 |
| 粘膜 |
3.0 |
0.3 |
| 软衬材料 |
1.316 |
0.3 |
| 牙槽骨 |
1.316×104 |
0.3 |
加载数据主要来源于临床实际测量的全口义齿平均最大咬合力。分五种方式加载：①下中切牙区垂直平面4.7kg；②单侧下颌第一磨牙区垂直平面9.6kg；③双侧下颌第一磨牙区垂直平面9.6kg；④单侧下颌第一磨牙区颊向倾斜20度7.4kg；⑤单侧下颌第一磨牙区舌向倾斜20度7.4kg。
结 果
1.牙槽骨表面的应力峰值
各分析模型加载后牙槽骨表面的应力峰值见图1～3，经过统计分析，刃状牙槽嵴软衬后应力峰值升高（P＜0.01）；低圆形牙槽嵴和丰满高圆形牙槽嵴软衬后应力峰值无明显变化（P＞0.05）。
2. 基托位移
取各加载点处基托位移值，经过统计分析，三种形态牙槽嵴模型基托位移变化相似，软衬后都比软衬前位移大，差别具有显著意义（P＜0.01）。
3. 牙槽骨表面的应力分布
从牙槽骨表面等应力分布图可以看出，三种形态牙槽嵴应力分布基本相似，以压应力为主，软衬前后应力集中部位没有明显改变，现以丰满高圆形牙槽嵴无软衬分析模型的部分等应力图为例说明（图4～7），图4和图6显示前牙区舌斜面应力集中明显，图7显示牙槽嵴后牙区颊斜面和舌斜面为主要力支持区，牙槽嵴顶不是应力最大区。
图1 低圆形牙槽嵴应力峰值条图
图2 丰满高圆形牙槽嵴应力峰值条图
图3 刃状牙槽嵴应力峰值条图
图4 前牙区加载面观
图5 单侧后牙区加载面观
图6 双侧后牙区加载面观
图7 单侧后牙区加载颊舌向切面观
讨 论
1. 建立有限元模型
人类失牙后牙槽骨表面的粘膜（粘骨膜）在个体间存在较大差异，其厚度、弹性和健康状况都不一样，为了使问题简单化，本文采用1.5mm均匀厚度粘膜层，失牙后的牙槽嵴呈几何形态不规则的圆滑曲面体，不同个体间、同一个体的不同时期都不一样，到目前为止还没有一种很好的方法可以准确衡量牙槽嵴的形态。本研究从临床患者中选择三种形态下颌牙槽嵴作为实验模型，虽然这三个模型不能代表整个群体中每位患者的具体形态，但基本上能够反映出下颌牙槽嵴的基本形态，具有部分代表性，在没有更好的方法之前不失为一种有效的尝试手段。
2. 不同形态牙槽嵴的软衬效果
本实验中三种形态牙槽嵴的软衬效果不一样，低圆形牙槽嵴和丰满高圆形牙槽嵴的结果相似，软衬前后应力峰值无明显变化。软衬材料与粘膜的力学性质相似，弹性模量接近，在有限元理论力学分析当中完全可以把两种材料视为同一种材料。Kazanje M等［6］研究表明，软衬材料的缓冲作用有限，当软衬材料厚度达到一定程度时就不能再通过增加厚度来提高缓冲效果。本实验中粘膜的厚度是1.5mm，加上2.0mm软衬材料层，后者的缓冲作用不明显，故低圆形牙槽嵴和丰满高圆形牙槽嵴软衬前后应力峰值无明显变化，同时也提示软衬材料可能最适合于粘膜萎缩软薄的患者［10］。与上述情况相反，本实验中刃状牙槽嵴软衬后应力峰值升高，这样的结果或许可以从基托位移和牙槽嵴形态上得到解释，软衬后基托位移增大，低圆形牙槽嵴和丰满高圆形牙槽嵴呈圆钝状，基托受力后在圆钝的牙槽嵴上移动，不容易产生应力集中；而刃状牙槽嵴相对比较税利，基托在锐利的牙槽嵴上移动很容易出现应力集中，提示临床上给牙槽嵴锐利的患者制作软衬义齿应该慎重，并有待于进一步的临床研究。 3. 牙槽嵴支持力的主要部位
三种形态牙槽嵴软衬前后应力集中部位基本相同，都以牙槽嵴整个舌斜面和后牙区颊斜面为主应力区，前牙区唇斜面为非主应力区，牙槽嵴顶不是应力最大区，本实验结果与传统义齿主承托区概念不一致，Swoope认为咀嚼时基托变形，力可能不是由主承托区承担，一些不能承受力的地方承受了较大的力。Kawano F在二维粘弹性有限元研究中发现，咀嚼时基托向舌侧旋转，下颌舌骨嵴区应力最大，该结果与本实验中刃状牙槽嵴模型相似，下颌舌骨嵴区不仅覆盖的粘膜薄，由于其特定的解剖位置和外形导致应力集中，临床上制作义齿应该注意下颌舌骨嵴区的缓冲处理［8、9］。
作者单位：周小陆（南京市口腔医院 南京，210008）
张雪华（湖北医科大学口腔医学院）
参考文献
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［4］Elcharkawi HG, Elmahdy AS.The effect of resilient lay and occlusal reactive complete denture on the residual ridge.［J］Prosthet Dent，1988;59:598.
［5］Mssad JJ.A metal-base denture with soft liner to accommodate the severely resorped mandibular ridge.［J］Prosthet Dent，1987;57:707.
［6］Kawano F Tada N,Nagao N,et al.The influnce of soft lining material on pressure distribution.［J］Prosthet Dent，1991;65:567.
［7］Dootz ER, Koran A, Craig RG.Comparison of the physical properies of 11 soft denture liners.［J］Prosthet Dent，1992;67:707.
［8］Kawano F, Karon A, AsaskaK，et al.Effect of soft denture liner on stress distribution in supporting structures.Int［J］Prosthodont， 1993;6:43.
［9］Swoope JRCC, Kydd WL.The effect of cusp form and occlusal surface area on denture base deformation.［J］Prosthet Dent，1966;16:2.
［10］周小陆，等.软衬材料对下颌全口义齿支持组织应力分布的影响.临床口腔医学杂志1997；13：154.
来源：临床口腔医学杂志 | 
