最大咬合力与口腔温度对全瓷冠可靠度影响的初步研究

论文摘要

全瓷冠修复是口腔临床上一种新的修复方法,近年来该技术得到了极大的发展。全瓷冠具有极高的生物相容性、美观性和通透性,越来越多的受到牙医和患者的青睐。但强度低、脆性大是其主要缺点之一。因此全瓷冠的强度是全瓷修复领域的研究重点。可靠性是使用对象在规定的条件下和规定的时间内,完成规定功能的能力。可靠度是使用对象在规定的条件下和规定的时间内,完成规定功能的概率。可靠度是对可靠性定量的描述。在口腔环境内,全瓷冠要在一定的时间内完成一定的咀嚼功能。由于每个人的口腔内温度不断变化,最大咬合力大小各有不同,牙体组织与义齿材料的物理参数（如泊松比、弹性模量等）和几何参数（如瓷层厚度等）,以及在义齿制作的各环节均存在随机因素,用以往实验方法较难模拟,但可以应用包含概率统计分析的可靠度方法来计算。本实验选用最大咬合力和全瓷冠许用应力两个随机因素进行可靠度分析。可靠度是产品的重要指标之一,许多设计、生产部门已将产品的可靠度看得与产品的性能指标同等的重要。它已广泛应用于几乎所有的工业部门,把它引入口腔医学领域还是一种大胆的尝试。本研究采用三维照相测量扫描技术、Geomagic、UG及Ansys软件相结合的方法建立基于概率统计分析的下颌第一磨牙全瓷冠随机有限元模型,引入应力-强度干涉理论对全瓷冠可靠度进行初步研究,即模拟口腔内不同的状态,定量研究最大咬合力和口腔温度作用下全瓷冠的可靠度。得出以下结论:1)建立基于概率统计分析的下颌第一磨牙全瓷冠随机有限元模型,包括全瓷冠、粘结剂层、牙齿、牙周膜以及牙槽骨五个部件,共划分32360节点数,186296单元数。利用三维照相测量扫描技术建模得到点云数据连续性好,精度较高,去躁点方法简单,速度快,为口腔修复体的生物力学研究提供了一种方便、快捷、可靠的建模手段。2)在实验二条件下,最大咬合力加载于49.322×10-6m2面积颊尖时,全瓷冠近中牙颈部发生压、拉应力集中,全瓷冠可靠度为99.99%,全瓷冠几乎不会被破坏;最大咬合力加载于5×10-6m2面积颊尖时,全瓷冠压强加载区发生压、拉应力集中,全瓷冠可靠度为86.86%,全瓷冠被破坏的概率增大。最大咬合力情况下,加载面积的减小可降低全瓷冠的可靠度。3)在实验三条件下,无论是温度升高还是降低,温度变化对全瓷冠均产生一定的热应力。最大压、拉应力均出现在舌侧颈缘区。当温度从37℃升到60℃与温度从37℃降到0℃伴随最大咬合力加载于49.322×10-6m2面积颊尖时,全瓷冠近中牙颈部均发生压、拉应力集中,全瓷冠可靠度均为99.99%,全瓷冠几乎不会被破坏。与实验二中条件（1）情况相比,可靠度无明显变化。温度变化未明显改变全瓷冠的可靠度。当温度从37℃升到60℃,伴随最大咬合力加载于5×10-6m2面积颊尖时,压强加载区发生压、拉应力集中,全瓷冠可靠度为87.7%,与实验二中条件（2）情况相比,可靠度略有升高;温度从37℃降到0℃,伴随最大咬合力加载于5×10-6m2面积颊尖时,压强加载区发生压、拉应力集中,全瓷冠可靠度为81.59%,与实验二中条件（2）情况相比,可靠度明显降低。在最大咬合力作用下,口腔温度降低情况与口腔温度升高情况相比,前者使全瓷冠的破坏几率更高。

论文目录

• 缩略语表
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 文献回顾
• 正文
• 实验一建立基于概率统计分析的全瓷冠随机有限元模型
• 1 材料
• 2 方法
• 3 结果
• 4 讨论
• 5 结论
• 实验二最大咬合力作用下全瓷冠的可靠度分析
• 1 材料和方法
• 2 结果
• 3 讨论
• 4 结论
• 实验三最大咬合力、口腔温度联合作用下全瓷冠的可靠度分析
• 1 材料和方法
• 2 结果
• 3 讨论
• 4 结论
• 小结
• 参考文献
• 附录
• 个人简历和研究成果
• 致谢