正常及重度磨耗下颌牙根尖应力分布规律的光弹实验研究
【摘 要】 目的:探明正常与重度磨耗两种不同型时各牙根尖应力分布的特征,以期揭示牙的解剖形态及牙尖高度 的改变对咬合力传导的影响规律。方法:采用透明环氧树脂复制相同牙排列而成的正常及重度磨耗的下颌模型,2.0kg垂直加载后,在国产409-II 型投影式光弹仪上观察测量各牙根尖主应力的大小与方向。 结果:近远中方向上,重度磨耗下颌牙列中各牙均受到冠向远中、根向近中的转矩力作用。颊舌方向上,两种咬合的牙根 尖主应力方向相差不显著。重度磨耗各牙根尖应力 水平普遍高于正常的相应各牙。结论: 牙齿咬合面正常解剖形态及牙冠高度的丧失对由牙齿向下颌骨传导的生物力有 显著影响。
【关键词】 咬合;磨耗;应力;光弹分析牙齿磨耗是由于咀嚼活动所致牙体硬组织的渐进性减少[1] ,是终身发生的现象。这种持续磨耗的速度和深度达到一定程度,则会导致牙釉质丧失、牙 本质暴露、咀嚼效 率 的降低,乃至口颌系统的功能紊乱。由于磨耗的形成和对口颌系统的影响与咬合力的变化密 切相关[2,3],因此本实验针对重度磨耗的下 颌牙根尖在牙尖交错位(ICP)附近的受力情况进行分析研究。
1 材料和方法
1.1 模型的制作方法与步骤
1.1.1 模型制作
以来自同一个体的32个恒牙复制2副塑料牙(包括牙冠和牙根)。在标准无牙颌模型上,以所 制备的带有牙根的牙齿在高度为35mm的蜡 堤上先后排出正常(牙列完整整齐,前后牙超与覆均小于 3 mm,双侧第一磨牙中性关系),与重度磨耗(后牙面 呈平面,失去原有解剖牙冠外形,前牙切端磨短,牙冠长宽比例失调,双侧第一磨牙安氏I 类关系),保证两种咬合模型除牙 体形态及咬合高度的不同外,其余牙齿排列及咬合特征均一致。排牙时牙根下方要保留20mm 的空间以便观察应力分布。排牙完成后,以聚甲基丙烯酸甲酯在下 颌牙列面均匀垫一薄层,使上下牙在ICP紧密接触 ,并用裂钻将溢于邻接部位多余的聚甲基丙烯酸甲酯去净,以保证咬合接触关系非常紧密, 但各牙间相互邻接关系及原有的咬合特征不变。
1.1.2 制作下颌模型的阴模模具。
1.1.3 用环氧树脂灌制下颌牙列光弹模型[4] ,按常规对模型进行退火以消除模 型内初应力,浸泡在甘油中备用。1.2 加载及应力冻结
配套的上颌石膏模型和下颌环氧树脂模型稳定地咬于ICP,固定在架上,以保证颌位关系 的稳定;使平面、模型底座与水平面皆平行,以 保证加载方向的一致性;加载2.0kg力于上颌石膏模型上。置于专用冻结的烘箱内,按照冻 结温度曲线,进行模型的应力冻结。
1.3 冻结模型切片的位置与方法
以左右下颌中线为界,一侧牙列做颊舌向分切,以便观察颊舌向应力;另一侧做近远中向分 切, 以便观察近远中向应力。片厚3~5mm,为防止产生时间边缘效应,切片均在3h内观察完毕。
1.4 测试方法[5,6]和指标
本实验采用国产409-II型投影式光弹仪进行加载测试,记录各根尖点的主应力方向和大小。
2 结果
2.1 应力方向测量结果(表1)
表1 两种不同咬合下颌各牙根尖主应力二维方向测量
牙位近远中向(α)唇(颊)舌向(β)正常
重度磨耗
*正常
重度磨耗
10
-4
0
+ 3
2+4 -10+1 -13+8 -18+3 -34 +4 -8+4 +25 +5 -6+2 +56a +2 -2+9 +76b +9 -5+7 +27 +9 -8+7 -58 +11-20-1-28注:6a、6b分别代表下颌第一磨牙的近、远中根;
以正常下颌中切牙倾角为参照,*有显著性差异;
远中为正,近中为负;颊向为正,舌向为负。
在近远中方向上,重度磨耗下颌各牙根尖主应 力方向比正常相应牙均偏向近中(P<0.01),其中以尖 牙及最后一个磨牙的偏角最大。
