口腔固定修复生物力学

第一节充填与嵌体第二节全冠第三节桩冠第四节固定义齿第一节充填与嵌体

修复缺损牙维持或促进剩余牙体组织健康均匀分布合力,避免应力集中一、固位力二、抗力三、牙体组织切割时的应力四、充填修复洞型设计的力学五、嵌体的应力分析一、固位力摩擦力及其影响因素压力\面积密合\聚合度1-4°10°约束力及其影响因素粘固力及其影响因素粘固力及其影响因素1、粘接剂种类1）玻璃离子2）树脂性3）磷酸锌，仅机械性化学结合与机械力2、面积3、表面状况：酸蚀处理，清洗，干燥4、粘固剂强度：压缩；拉伸5、操作因素：水粉比、调拌时间，调拌温度，粘接方式二、抗力静止、功能状况下，修复体、牙体联合体抵抗外力折断的力称抗力。牙体折裂的基本规律：应力集中→损伤→裂纹→裂纹扩展→折裂（一）增加修复牙体抗力措施1.抗力形2.粘接材料3.界面1.抗力形修复体牙体修复体牙体联合体减少薄壁弱尖，避免应力集中，尽量保留健康牙体，对牙体组织薄弱处不要一味用修复体修复，可用充填或其它方法先行修复。2.材料选高强度材料，制作时避免应力集中（瓷修复时应圆滑）3.界面核心问题为界面问题，联合体让牙体与修复体融为一体牙合力均匀传导，调牙合，避免侧面力及局部固位体应力集中三、牙体组织切割时的应力切割会令局部牙体组织产生裂纹，造成折裂（一）切割：与刀刃的锋利、速度、力量决定（二）切割生热牙髓损率=（三）保守切割与牙体组织的保存，桩冠牙体保留窝洞深度+牙本质切割量+温度牙髓的抵抗力应力----应变----折裂四、充填修复洞型设计的力学修复牙之应力与材料性质，洞型设计与修复体设计有关（一）充填材料1、银汞合金：尺寸变化，强度，垫底材料等2、其它材料，应选强度较高的垫底材料（二）洞型设计点、线、角、宽度、深度、固位针（类型、直径、长度、数目等）固位针材料应选高弹性模量材料，要求其变形小。固位钉

3·E·δπd4W=64L3固位钉

64W·L3δ=3E·πd4W：抗载荷能力，载荷值δ：变形量E：弹性模量d：直径L：长度针道周围至少有1mm后的健康牙本质五、嵌体的应力分析牙体本身的力学性质是修复成功的必要条件，应力集中多集中于牙颈部。嵌体应力为楔应力，集中于髓轴线角处各种嵌体中高嵌体应力集中最小应力集中主要发生在受力部位，几何形状发生突变处，或牙身力学性能发生改变的界面、转角等处。第二节全冠一、全冠设计的力学二、金瓷冠和全瓷冠一、全冠设计的力学（一）牙合面形态（二）轴壁聚合度（三）邻面设计（四）边缘设计

（一）牙合面形态

•牙冠高大的可修平牙体牙周组织健康，牙冠短可按解剖形态磨牙体§修复体牙合面：

•牙周健康↑解剖形态好↑

•接触面积↑每一点应力越小↓

（二）轴壁聚合度聚合度↑，修复体内部应力↑7.5°（三）邻面设计（四）边缘设计圆钝内线角凹面型羽状肩台斜面型尖锐90°肩台二、金瓷冠和全瓷冠（一）修复体设计原则（二）修复体粘固（一）修复体设计原则冠的预备在近远中向尽可能对称避免设计中的尖锐转角，预备体表面光滑，以避免应力集中边缘设计成圆钝内线角的台肩或凹面型较厚的金属应位于舌侧肩台区，以降低应力金瓷结合处应尽可能远离咬合接触区（二）修复体粘固处理方式HF有机硅烷(KH-570)粘接剂粘接剂粘接力越大，则其生物强度就越大第三节桩冠一、桩的功能二、桩的固位三、桩的设计与应力分布四、桩、核、冠系统一、桩的功能固位保护30%应力二、桩的固位形态、直径、长度、粘固形态光滑螺纹锥形柱状三、桩的设计与应力分布（成品桩外衬自凝塑料复合桩核）（一）材料的选择1、好弹性模量与屈服强度，好的抗腐蚀性能，抗疲劳2、金属材料多选中熔合金3、非金属材料不锈钢桩插入复合树脂充填的预备根管内（二）桩的设计与应力分布（以后讲）四、桩、核、冠系统（一）应力分布（二）作用（一）应力分布A:各部位应力分布

1、修复体应力分布核组织面与桩、核交界处，水平应力集中区桩末端，水平应力集中区垂直加载分布致均匀，斜加载：桩核交界颊侧处与桩末端舌侧应力集中，前者明显，易发生折断。2、牙体组织未粘桩前：舌侧颈部牙根表面粘桩后：仍位于此处，但区域扩大，应力颊舌侧大于近远中，延伸至根管处，应力总体峰值比粘桩前下降了。3、牙槽骨应力分布主位于牙根唇侧颈部及根尖舌侧的牙槽骨B、影响因素桩、核、冠的材料，形态、位置、大小、角度、粘接方法牙体组织咬牙合等C、应力分布与固位及抗力1、长度2、直径3、形态4、材料5、角度1、长度长度↑弯距↑剪应力↓长桩应力分布更均匀，牙根与牙槽骨的应力分布也更均匀2、直径直径↑，根尖区剪应力↑，桩核交界与核与根面交界处应力↑，固切割组织多，牙体组织应力↑，故桩直径要尽可能小，保护牙体组织，建议桩在任何部位直径都占该处根的1/3，至少桩周围牙本质厚度>1mm。3、形态表面的大体形态平行桩：可增加同位力，减小牙体应力，垂加载中楔力小，分布均匀，只在根部加锥形桩：螺纹桩：对牙有蚀刻作用，对牙本质应力大故提倡柱形桩或平行钜齿桩。4、材料金属复合树脂桩，转移应力集中界面至金属外与树脂外面内。5、角度角度↑，牙根表面应力↑，成正相关，故核恢复的角度应减小。（二）作用1、桩2、核3、冠1、桩固位：桩的位置影响牙体强度保护：桩的形态影响2、核一定的应力缓冲作用，提供冠的部位，受桩材料的影响3、冠注意冠的保护性作用，边缘应建立在健康的牙体组织上，来获得良好的应力平衡器作用前牙、舌侧颈部金属的强度应注意恢复颈带或称金属箍桩核与牙体组织交界处到冠边缘肩台处，有平行带，360°包绕保持粘固剂封闭，重新反布应力，传导载荷，卡抱以抗断裂。重点：桩的设计与应力分布桩的设计与应力分布桩的形态桩的直径桩的长度核材料桩的形态光滑的锥形桩：在戴入过程中，光滑的锥形桩在牙合力作用下将产生契效应，而趋于劈裂牙体组织，模拟上颌中切牙的牙合功能时，在唇侧龈缘区出现应力集中，在桩的舌侧根管区亦可见到交互应力。其粘固剂层起着应力缓冲器的作用，可降低局部的应力集中。圆柱桩：圆柱桩在戴入过程中无侧向应力集中，而釉牙骨质界处的应力增高。总的来看，其应力分布仍是均匀的而无明显的应力集中。由于根管的自然形态呈圆锥形，预备一个圆柱形的根管是比较困难的。为了预备圆柱桩根管，可能会削弱根尖部的牙本质，而此处常存在有交互应力。因此，只有在长的、粗大的牙根，根管预备后桩周围有足够的牙本质包绕方能选用圆柱桩，以产生最佳的应力分布并发挥对牙体组织的保护功能。锥形的螺纹桩：当锥形的螺纹桩在预备根管中就位时，将产生严重的侧向及根尖向应力集中，桩产生契效应。锥形的螺纹桩是一个最不利的形态设计，最易产生牙根的折裂。圆柱形的螺纹桩：圆柱形的螺纹桩在戴入过程中有一自刻纹过程，因而在根尖部产生较高的应力水平，同时，根管壁处的应力亦较高。在螺纹桩就位后倒旋1/4转，可有效地降低这种应力。圆柱形的螺纹桩在承受载荷时，其应力主要通过螺纹、桩的牙合部及桩的末端传导。螺纹附近的应力较高。桩的长度桩长度应等于或大于临床冠长度，以降低修复体的旋转中心，有利于将载荷分布至剩余牙体组织。由于桩的长度受根管长度及其形态的限制，在桩长度不足时，设计中应考虑多根桩、辅助针道、机械固位桩的应用，以保证其固位和应力分布能力。核材料用于制作核的材料应具有适当的弹性模量与屈服强度以与桩、牙体组织的机械性能相匹配。常用的核材料有：金属、银汞合金及复合树脂。第四节固定义齿一、机械力学分析二、固定义齿的结构力学三、固定义齿表面的应力四、固定义齿基牙组织的应力五、固定义齿牙周组织的应力六、固定义齿桥的功能恢复七、常规固定修复之生物力学原则一、机械力学分析（一）各种桥力学特点及要求（二）各种桥的破坏形式及循环载荷（三）应用的意义及局限性（一）各种桥力学特点及要求提高弯曲强度的措施尽可能降低最大弯矩梁的合理截面（二）各种桥的破坏形式及循环载荷（三）应用的意义及局限性二、固定义齿的结构力学基牙——基础、支柱固位体——固位、传力分布桥体——恢复缺牙连接体——连接、传力三、固定义齿表面的应力１．作用与固定桥上外力的位置、大小、方向均对固定桥表面应力的分布有较大影响。即载荷大，则桥体的应变也大。２．固定桥基牙的支持力对桥体表面的应力分布有一定影响。基牙牙周支持力强，则桥的形变小，反之则大。３．固定桥的设计，如桥的类型和桥的长度、宽度、跨度及所用制作固定桥的材料性能等也是影响桥体和固位体的应变的重要因素。例如双端桥的表面应力分布比单端桥更分散，对基牙损伤小；三基牙双端桥又优于两基牙双端桥。应力分布更均匀，更合理。４．桥体、固位体牙合面的载荷着力点及连接体处是各种应力集中的区域。1.固定桥的类型不同，基牙牙体组织的应力大小及分布也不同。从力学的角度看，三基牙双端桥优于两基牙双端桥和半固定桥。2.桥基牙牙体组织的应力大小及分布与基牙牙根的数目、形态有密切关系，多根牙支持牢固可承担较大的牙合力，切根部应力值小。3.桥基牙承受载荷时，不管是垂直向或斜向外力，基牙牙体组织的颈部和根尖区（临床上颈部、根尖易受创）均出现应力集中。4.固定桥受的载荷大，则桥基牙牙体组织的应力也大，接近载荷着力点的基牙，则其牙体组织的应力也较大。5.固定桥基牙有邻牙时，则桥上的外力通过接触点可传至邻牙上，而使桥基牙的应力减小。6.将单根牙或支持力弱的基牙连接固定后，可提高基牙承担外力的能力，尤其抵抗侧向力，保护支持组织。五、固定义齿牙周组织的应力1.固定桥修复后改善了基牙的受力状况，有利于基牙牙周组织的健康。牙齿缺失后应即时进行修复。2.修复后各桥基牙牙周膜应力值增加，说明动用了“牙周储备力”，提示基牙的牙周组织应健康，才能具有良好的牙周储备力。3.固定桥的牙合力由基牙和基牙相邻的牙传递到牙槽骨和颌骨。垂直载荷，牙槽骨以压应力为主，根尖部应力值最高；斜向载荷，牙槽骨部压应力与拉应力同时出现，而以牙槽嵴顶处牙周组织的应力最大。4.从基牙的牙周组织应力来看，三基牙双端桥优于两基牙双端桥。5.固定桥受垂直载荷时，基牙牙周组织的应力，以压应力为主，应力以基牙颈部和根尖区为最大；固定桥受水平向力时，则基牙牙周组织为拉应力和压应力，但基牙牙周组织能承受较大的垂直向力，只能承受较小的水平向力。6.双尖牙基牙的牙周组织应力大于磨牙基牙的应力。7.从基牙牙周组织的应力分布看，固定连接体的桥基牙比活动连接体的基牙应力值低。六、固定义齿桥的功能恢复固定桥恢复的功能近似天然牙。七、常规固定修复之生物力学原则1、生物相容性要好：①产生可接受的材料反应与宿主反应②力学相容性好2、强度第一3、力学平衡，固位力与抗力统一，牙周组织支持力、固位力、抗力、咬牙合力要协调。4、物性为本联合体强度修复体强度