固定义齿(Fixed partial denture，FPD)是牙列缺损修复的主要手段之一，对其在咬合运动中的生物力学性质进行分析研究至关重要，国内外许多学者应用各种手段进行了大量的研究，但应用三维有限元方法对固定义齿，特别是不同桥体跨度下修复体受载的应力分析尚未见报道。本文采用螺旋CT扫描及三维影像重建技术与三维有限元应力分析方法(Three-dimensional finite element method，3-D FEM)相结合，建立较理想的下颌后牙固定义齿的三维有限元模型，并研究其在健康及异常牙周支持状态下施加不同部位和方向的载荷以及固定桥桥体的跨度发生变化时，基牙和修复体的应力变化及分布规律，为临床固定义齿修复提供理论依据。本实验分三个部分： 第一部分 下颌固定义齿的三维有限元模型的建立 本研究利用头面部螺旋CT扫描，数字影像传输与转录以及UG和MARC软件相结合的方法，建立正常下颌骨及后牙固定桥的三维有限元模型，为其生物力学的研究提供数学模型基础。建成后的三维有限元模型与实体组织具有良好的几何相似性，各组织形态良好，结构清楚，共有单元4740个，节点5697个，全部采用8节点的六面体单元，包括7种材料。模型可以根据需要任意进行旋转、缩放、透视、剖开等多种方式观察，可以提出组成模型的不同面和体来观察某一部分的情况，还可以按照不同的研究目的和要求删除和添加材料或组织。通过给模型加不同的材料常数、边界条件以及不同的加载等不同的工作状况下模型各部分的力学改变。 同定义齿不同桥体跨度和受载的三维有限元分析 硕卜学位论义 第二部分 下颌固定义齿不同部位和方向受载及基牙齿槽骨 降低对修复体及基牙影响的三维有限元分析 本研究的目的是对下颌后牙固定桥在不同部位和方向受载以及齿槽 骨降低后修复体受载的应力分布情况进行三维有限元分析。探讨固定义 齿修复后咬合关系和牙周组织的改变对修复体和基牙支持组织的影响， 为其临床应用提供生物力学的相关依据。在第一部分建立的三维有限元 模型的基础上，在下颌固定桥上选取桥体、两侧基牙的咬合面分别和共 同施加相同大小、不同部位与方向的载荷，利用MARC有限元分析软件 计算并绘制各种载荷下的应力分布图像。结果：固定桥受垂直载荷时基 牙的牙周支持组织的应力分布集中在根尖部位，以压应力为主。不同部 位的加载对基牙应力分布的改变较小。修复体同时加载时前磨牙基牙的 牙周应力较磨牙大。斜向载荷使基牙支持组织的应力增加且分布不均匀， 颈部的应力增加较多。齿槽骨的降低使固定桥基牙支持组织的应力增加， 但分布规律不变。 第三部分 下颌固定义齿桥体加长后受载的三维有限元分析 本部分的目的是分析当桥体加长的情况下下颌后牙固定义齿及其牙 周支持组织的受力状况与应力分布情况。在第一部分建立的三维有限元 模型的基础上，根据第二部分的结论选择正常情况的受载与正常牙周支 持组织状况，将桥体的跨度按比例分别加长原长的2倍、3倍、4倍，同 时施加相同大小的垂直向载荷，利用MARC软件计算并绘制各种情况下 的应力分布图像。结果：固定义齿修复体受载的最大应力集中于连接体 表面。当固定义齿桥体加长时，修复体受载后的应力分布情况不发生改 变。但最大等效应力相应增加。桥体的跨度的增加超过约三个前磨牙宽 度时有可能会对修复体造成损害。