可摘局部义齿分类设计的力学分析

　　随着现代科学技术的发展，生物力学在口腔医学中应用越来越广泛，应力分析的方法也越来越先进。国内外学者对可摘义齿的应力研究主要集中在kennedyⅢ（Ⅱ类游离端义齿的设计，kennedyⅢ类牙合支托凹底的合理斜度及单个余留牙的支持组织等问题上。应力分析的方法从最初的测基牙移位到目前的光弹法、有限元法等，得出了各种不同的结果，为可摘义齿的临床设计提供了一些有力的理论数据，使可摘义齿的设计日趋完善。

　　（一）测基牙位移

　　不管是模型实验还是病人口内实测，基牙位移测量基本上可分为两种形式：一种形式是利用千分表或刻度仪表，直接接触垂直向粘结在基牙牙合面或近颊面的不锈钢丝杆，测定杆的移动数值，以确定基牙牙冠位移；另一种形式是把千分表或刻度仪表伸出之表杆尖端直接接触被测基牙，以测定其动度；亦有使用小传感器以测基牙动度，所测基牙位移的大小，可以反映其受力大小，但不能显示出力量分布情况，同时，位移大小除了与受力大小有关外，还受到基牙邻接关系、牙周膜厚度等因素影响。Mclartney等运用此种方法研究了下颌双侧游离端义齿基牙的位移。

　　（二）电测法

　　应用电阻应变仪测定基牙受力的大小，是实验应力分析中最基本的方法之一，其基本原理是以电阻应变片为传感元件，将被测点的应变转换成电压信号，然后以应变的标度给出，即通过贴于被测物体的电阻应变片，将物体表面指定点的应变情况由电阻应变仪用数字显示出来。

　　电测法的特点：①灵敏度和精确度高，可分辨到一个微应变。②用于现场测定时所获得的数据反映了被测物应力分布的实际情况，此种测试法比其他方法更为直接。③可用于各种复杂环境下测定多种力学参数，如力、位移、速度等。但电测法只能逐步测量物体表面的应变，且仅能获得应变片所在位置的应变平均值，不能直观得出物体应力分布的全貌，在环境条件复杂时，误差较大。

　　（三）光弹性实验法

　　光弹性实验法是由光学与弹性理论相结合，用以对结构和零件进行应力分析的实验方法。光弹法首先分析到的是应力分量。其基本原理是：当偏振光通过某些受力的、具有特殊光学性质的透明材料时，这些材料会产生黑色或彩色条纹。这些条纹是由于材料内部的应力形成两种不同速度的波，导致偏振光变化的结果。实际运用中，将光弹性材料制成模型，放人光弹性仪中，使其受力，在单色光光源照射下，出现黑白相间的条纹，在白光光源照射下，出现彩色条纹，这些条纹称为等差线或等色线。等色线与应力强度有关，等色线越多，越密集，应力越大。

　　此外，还有一种形式的黑色条纹，称为等倾线，其与应力的方向有关。常用的光弹模型材料为6101、618、604环氧树脂，材料性能的好坏直接对实验结果起决定性作用。光弹性的优点在于能了解模型内应力分布的全貌，适用于研究几何形状及加载条件复杂的物件，但模型复杂时，制作较为困难。光弹法是常用的口腔生物力学分析的方法，可分为二维（平面）和三维光弹性法、光弹性贴片法等。凹世纪50年代初，Mabler最早使用此法做口腔修复体的应力分析，其后Thompson、姚月玲等人研究了游离端义齿支持组织的光弹应力分析。

　　（四）全息干涉法

　　全息干涉法是一种以测位移为主的方法，即从受力物体的干涉条纹中求出物体表面各点的位移。其基本原理是利用光的干涉将物体光波的位相和振幅信息记录在全息底片上，再利用光的衍射，再现物体光波，便能获得与物体表面位移有关的定量关系。全息干涉法中应用最广的是两次曝光法，把相应的两个波面记录在同一张全息底片上，当再现时，能在重物物体表面观察到由这两个光波形成的干涉条纹，这些条纹代表了物体状态变化的情况。全息干涉法具有能全场测量、高灵敏度和精度、多重干涉、适用面广等优点。彭琬等人应用全息干涉度量法对上颌双侧游离端义齿的主连接体进行了研究。

　　（五）有限元法

　　有限元法是随着高速数字计算机而发展起来的一种数值计算分析方法。该法被引人口腔医学领域，显示出极大的优越性。其基本原理是将连续的弹性体分割成一系列有限个力学单元，以其结合体来代替原弹性体，并逐一研究每个单元的性质，以获得整个弹性体的性质，简单地说就是化整为零分析，积零为整研究。有限元法目前已从简单的二维结构分析发展到三维结构分析，其显著的优越性已逐步显示出来。长期以来，对口腔组织的应力研究多采用实验应力法。以上介绍和概念详解的几种方法均为实验应力法，但由于口腔各结构的非均质性、几何形状的不规则性、所受外力的复杂性，以实验应力法自身的局限性，不能完全解决这些复杂的问题，而有限元法是解决这些问题的有效方法。其主要优点在于：①可用于解决各种问题，所分析的结构可以具有任意的形状、载荷和边界条件。②能计算出模型内任意处的应力和位移值。③不仅能给出数值结果，还能由计算机自动给出立体图像。④一旦生物医学模型被转化为数学力学模型，就可反复使用同一模型进行各种加载状况的计算，保证了模型的完全相似。⑤计算机的使用能处理庞大的数据，计算结果正确、快捷。Craig、Maede和王雅北等均运用有限元法对可摘义齿支持组织的应力状况进行了研究。(医学教育网搜集)