无牙颌一侧上颌骨缺损修复设计的准三维光弹应力分析(Ⅲ)——杆式桥架设计对种植式赝复体支持组织应力分布的影响
作者：程唏 赵铱民 张铁
单位：程唏(北京军区总医院口腔科 100039)；赵铱民 张铁(第四军医大学口腔医院修复科)
关键词：义齿设计；骨内牙种植；义齿连接；应力分析；光弹性实验
实用口腔医学杂志000522
〔摘要〕 目的：采用三维光弹应力冻结切片法对杆式桥架超过中线1 cm和未超过中线两种设计的应力分布状况进行评价。方法：在无牙颌一侧上颌骨缺损的光弹性模型中于135和7位植入4个种植体，杆式桥架采用超过中线1 cm和未超过中线两种设计，在单侧和双侧垂直载荷下观察种植体及其支持组织的应力分布状况。结果：发现桥架超过中线1 cm的设计能更好地传递患侧载荷。结论：在恢复缺损侧咀嚼功能方面，应优选桥架过中线1 cm的设计。
中图分类号：R783.6 文献标识码：A 文章编号：1001-3733(2000)05-0396-02
, 百拇医药
Design of the implant prosthesis in the edentulous unilateral maxillary defect-A quasi three dimensional photoelastic analysis(Ⅲ)The influence of different designs of the bar attachment on the stress distribution of the supporting tissue
Cheng Xi Zhao Yimin Zhang Tie
(Department of Dentistry,General Hospital of Beijing Military District,Beijing 100700)
〔Abstract〕Objective:To study the influence of different designs of the bar attachment on the stress distribution of the supporting tissue.Methods:Four implants were anchored in a photoelastic edentulous unilateral maxillary defect model in position of135and7,bar attachment were designed within or 1 cm beyond the central line and a removable overdenture was fabricated.Vertical forces were applied unilaterally or bilaterally.Resultant stress distributions in the photoelastic maxillary models were evaluated with three-dimensional photoelastic frozen section method.Results:The bar 1 cm beyond the central line could convey the load of the defect side more efficently.Conclusion:The design 1 cm beyond the central line may be feasible to recover chewing function of the defect side.
, http://www.100md.com
Key words Denture design;Endosseous dental implantation;Connection of dental prostheses;Photoelastic experiment
无牙颌一侧上颌骨缺损由于一侧颌骨的缺失，使患侧的咀嚼功能难以得到有效的恢复。为了恢复患者缺损侧的咀嚼功能，国内外学者通过临床研究证明：应用杆卡式附着体固位的上颌种植赝复体可部分恢复患侧的咀嚼功能，其桥架长度不能超过中线1.5 cm〔1，2〕。本实验采用三维光弹冻结应力切片法对目前临床上所采用的桥架超过中线1 cm和未超过中线两种设计进行了对比研究，从生物力学的角度为临床方案的选择提供了理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料 见参考文献〔3〕
1.2 方法
, http://www.100md.com
1.2.1 实验设计与分组
本文种植体的植入数目为4个，植入部位分别在位；尼龙卡均为2个，部位间；杆式桥架设计分为超过中线1 cm和未超过中线两种。实验分组：两种桥架设计的光弹模型各6副，共12副，各分为两组，分别进行两种加载方式下的实验研究，应力值取每组的平均值。
1.2.2 测试模型的制备 见参考文献〔3〕
1.2.3 加载方式 见参考文献〔3〕
1.2.4 应力冻结及测试 见参考文献〔3〕
2 结 果
2.1 患侧加载方式下两种杆式桥架设计的种植体及其支持组织的应力分布见表1。
2.2 双侧加载方式下两种桥架设计的种植体及其支持组织的应力分布结果见表2。
, 百拇医药
表1 患侧加载下两种桥架设计的应力分布
桥架未过中线
桥架超过中线1 cm
牙槽骨 切片1
0.6778
0.8125
切片2
0.5222
0.7889
切片3
0.4167
0.5000
, 百拇医药
切片4
0.3921
0.4333
种植体
表2 双侧加载下两种桥架设计的应力分布
桥架未过中线
桥架超过中线1 cm
牙槽骨 切片1
0.5000
0.6500
切片2
0.3112
, 百拇医药
0.4623
切片3
0.2222
0.2778
切片4
0.3778
0.5112
种植体
3 讨 论
两种桥架设计对种植体及其支持组织应力分布的影响
根据静力学力矩平衡的原则可知，最靠近力的作用点的种植体所承受的载荷最大〔4〕。这就从力学角度上解释了两种加载下种植位出现转变应力值的现象。双侧加载时由于健患侧同时加载，种植式赝复体的后缘超过了末端种植体而形成了单端桥。skalak〔4〕通过研究认为：单端桥越长，末端种植体承受的应力越大。这就解释了双侧加载时种植
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从实验结果中可知：桥架设计超过中线1 cm在种植位种植体骨界面、牙槽骨的应力值较桥架未超过中线的应力值明显增高，在种植位的应力值较桥架未超过中线者的应力值略大。这主要是因为桥架超过中线1 cm能更多的传导部分患侧载荷，而种植位因最靠近力的作用点，导致其所受应力明显增高；位①因距力的作用点较远，它们所受应力较小；②杆式桥架将种植体连接成了一个整体，能较为均匀地分配牙 合力；③种植位牙槽骨、腭部面积小，种植位越靠后牙槽骨、腭部的面积越大，其所受压力被均匀地分布于牙槽骨和腭部，导致其单位面积上所受应力降低，说明桥架超过中线1 cm可较好地部分恢复患侧的咬合功能。从保护组织和种植体健康的角度出发，种植位出现较高应力值是不利的，我们需谨慎地尽量降低应力值。但是从恢复患侧的咬合功能方面来看，无疑桥架设计超过中线者优于桥架未超过中线者。建议在临床运用桥架超过中线的杆卡式附着体技术时，应在种植位选用尽量长的种植体，以降低种植位的应力值，同时在种植位赝复体基板上采用局部金属网加强，保护赝复体基板不至折裂。
4 结 论
, http://www.100md.com
在恢复无牙颌一侧上颌骨缺损患侧的咀嚼功能方面，杆式桥架超过中线1 cm的设计较杆式桥架未超过中线的设计能较好地部分恢复患侧的咀嚼功能，为了保护组织健康、提高种植成功率，建议临床上应用此类杆式桥架设计时，在种植位应优先选择在正常范围内(10～18mm)的较长的种植体，赝复体的基板也应采用局部金属网加强。参考文献
1，赵依民,高元.上颌修复体的分类设计.实用口腔医学杂志, 1996,12(1):36
2，赵依民,刘宝林,赵军.种植杆卡式固位体在无牙颌上颌骨缺损修复中的应用.实用口腔医学杂志, 1996,12(1):44
3，王晓玲,赵依民,张铁.无牙颌一侧上颌骨缺损种植修复设计的准三维光弹应力分析(Ⅰ)——种植体数目和植入部位对赝复体支持组应力分布的影响.实用口腔医学杂志,2000,16(4):314
4，Skalak R.Biomechanical consideration in osso-integrated prostheses.J Prosthet Dent,1983,49:843
(收稿：2000-06-30), 百拇医药
单位：程唏(北京军区总医院口腔科 100039)；赵铱民 张铁(第四军医大学口腔医院修复科)
关键词：义齿设计；骨内牙种植；义齿连接；应力分析；光弹性实验
实用口腔医学杂志000522
〔摘要〕 目的：采用三维光弹应力冻结切片法对杆式桥架超过中线1 cm和未超过中线两种设计的应力分布状况进行评价。方法：在无牙颌一侧上颌骨缺损的光弹性模型中于135和7位植入4个种植体，杆式桥架采用超过中线1 cm和未超过中线两种设计，在单侧和双侧垂直载荷下观察种植体及其支持组织的应力分布状况。结果：发现桥架超过中线1 cm的设计能更好地传递患侧载荷。结论：在恢复缺损侧咀嚼功能方面，应优选桥架过中线1 cm的设计。
中图分类号：R783.6 文献标识码：A 文章编号：1001-3733(2000)05-0396-02
, 百拇医药
Design of the implant prosthesis in the edentulous unilateral maxillary defect-A quasi three dimensional photoelastic analysis(Ⅲ)The influence of different designs of the bar attachment on the stress distribution of the supporting tissue
Cheng Xi Zhao Yimin Zhang Tie
(Department of Dentistry,General Hospital of Beijing Military District,Beijing 100700)
〔Abstract〕Objective:To study the influence of different designs of the bar attachment on the stress distribution of the supporting tissue.Methods:Four implants were anchored in a photoelastic edentulous unilateral maxillary defect model in position of135and7,bar attachment were designed within or 1 cm beyond the central line and a removable overdenture was fabricated.Vertical forces were applied unilaterally or bilaterally.Resultant stress distributions in the photoelastic maxillary models were evaluated with three-dimensional photoelastic frozen section method.Results:The bar 1 cm beyond the central line could convey the load of the defect side more efficently.Conclusion:The design 1 cm beyond the central line may be feasible to recover chewing function of the defect side.
, http://www.100md.com
Key words Denture design;Endosseous dental implantation;Connection of dental prostheses;Photoelastic experiment
无牙颌一侧上颌骨缺损由于一侧颌骨的缺失，使患侧的咀嚼功能难以得到有效的恢复。为了恢复患者缺损侧的咀嚼功能，国内外学者通过临床研究证明：应用杆卡式附着体固位的上颌种植赝复体可部分恢复患侧的咀嚼功能，其桥架长度不能超过中线1.5 cm〔1，2〕。本实验采用三维光弹冻结应力切片法对目前临床上所采用的桥架超过中线1 cm和未超过中线两种设计进行了对比研究，从生物力学的角度为临床方案的选择提供了理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料 见参考文献〔3〕
1.2 方法
, http://www.100md.com
1.2.1 实验设计与分组
本文种植体的植入数目为4个，植入部位分别在位；尼龙卡均为2个，部位间；杆式桥架设计分为超过中线1 cm和未超过中线两种。实验分组：两种桥架设计的光弹模型各6副，共12副，各分为两组，分别进行两种加载方式下的实验研究，应力值取每组的平均值。
1.2.2 测试模型的制备 见参考文献〔3〕
1.2.3 加载方式 见参考文献〔3〕
1.2.4 应力冻结及测试 见参考文献〔3〕
2 结 果
2.1 患侧加载方式下两种杆式桥架设计的种植体及其支持组织的应力分布见表1。
2.2 双侧加载方式下两种桥架设计的种植体及其支持组织的应力分布结果见表2。
, 百拇医药
表1 患侧加载下两种桥架设计的应力分布
桥架未过中线
桥架超过中线1 cm
牙槽骨 切片1
0.6778
0.8125
切片2
0.5222
0.7889
切片3
0.4167
0.5000
, 百拇医药
切片4
0.3921
0.4333
种植体
表2 双侧加载下两种桥架设计的应力分布
桥架未过中线
桥架超过中线1 cm
牙槽骨 切片1
0.5000
0.6500
切片2
0.3112
, 百拇医药
0.4623
切片3
0.2222
0.2778
切片4
0.3778
0.5112
种植体
3 讨 论
两种桥架设计对种植体及其支持组织应力分布的影响
根据静力学力矩平衡的原则可知，最靠近力的作用点的种植体所承受的载荷最大〔4〕。这就从力学角度上解释了两种加载下种植位出现转变应力值的现象。双侧加载时由于健患侧同时加载，种植式赝复体的后缘超过了末端种植体而形成了单端桥。skalak〔4〕通过研究认为：单端桥越长，末端种植体承受的应力越大。这就解释了双侧加载时种植
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从实验结果中可知：桥架设计超过中线1 cm在种植位种植体骨界面、牙槽骨的应力值较桥架未超过中线的应力值明显增高，在种植位的应力值较桥架未超过中线者的应力值略大。这主要是因为桥架超过中线1 cm能更多的传导部分患侧载荷，而种植位因最靠近力的作用点，导致其所受应力明显增高；位①因距力的作用点较远，它们所受应力较小；②杆式桥架将种植体连接成了一个整体，能较为均匀地分配牙 合力；③种植位牙槽骨、腭部面积小，种植位越靠后牙槽骨、腭部的面积越大，其所受压力被均匀地分布于牙槽骨和腭部，导致其单位面积上所受应力降低，说明桥架超过中线1 cm可较好地部分恢复患侧的咬合功能。从保护组织和种植体健康的角度出发，种植位出现较高应力值是不利的，我们需谨慎地尽量降低应力值。但是从恢复患侧的咬合功能方面来看，无疑桥架设计超过中线者优于桥架未超过中线者。建议在临床运用桥架超过中线的杆卡式附着体技术时，应在种植位选用尽量长的种植体，以降低种植位的应力值，同时在种植位赝复体基板上采用局部金属网加强，保护赝复体基板不至折裂。
4 结 论
, http://www.100md.com
在恢复无牙颌一侧上颌骨缺损患侧的咀嚼功能方面，杆式桥架超过中线1 cm的设计较杆式桥架未超过中线的设计能较好地部分恢复患侧的咀嚼功能，为了保护组织健康、提高种植成功率，建议临床上应用此类杆式桥架设计时，在种植位应优先选择在正常范围内(10～18mm)的较长的种植体，赝复体的基板也应采用局部金属网加强。参考文献
1，赵依民,高元.上颌修复体的分类设计.实用口腔医学杂志, 1996,12(1):36
2，赵依民,刘宝林,赵军.种植杆卡式固位体在无牙颌上颌骨缺损修复中的应用.实用口腔医学杂志, 1996,12(1):44
3，王晓玲,赵依民,张铁.无牙颌一侧上颌骨缺损种植修复设计的准三维光弹应力分析(Ⅰ)——种植体数目和植入部位对赝复体支持组应力分布的影响.实用口腔医学杂志,2000,16(4):314
4，Skalak R.Biomechanical consideration in osso-integrated prostheses.J Prosthet Dent,1983,49:843
(收稿：2000-06-30), 百拇医药