文摘
目的。体外研究调查如何单边和双边咬合的载荷转移到一个植入辅助移动局部义齿(IARPD)。材料和方法。肯尼迪的复制模型类我缺齿的下颌弓了然后传统移动局部义齿(RPD)捏造。两个Straumann植入物被放置在第二摩尔地区,和假体被修改,以适应植入保留球附件。应变式被纳入框架和丙烯酸的配合面测量微应变(μ应变)。IARPD被加载到120 ns单边和双边在三个不同加载位置。统计分析进行了使用SPSS 18.0版(美国IL SPSS, Inc .,芝加哥)α水平为0.05比较最大值μ不同加载条件下的应变值。结果。在单边和双边加载最大μ应变是主要观察口方向。随着负载的转移在前面μ应变增加在中央的地区。单侧加载导致扭曲的结构和生成一个应变金属和丙烯酸表面之间的不匹配。结论。单侧加载横向和垂直位移IARPD创建的。牙弓的曲率导致扭曲行动愈演愈烈的单边负载感动在前面。
1。介绍
构建良好的可移动部分义齿(RPD)可以适当的治疗选择部分缺齿的病人(1,2]。假肢是支持的框架通过牙齿接触和远端延伸的基础。肯尼迪类的加载我的不匹配是复杂的组织弹性和基牙有不同的粘弹性响应。软组织负载下的位移范围350 - 500µm,而一个良好的牙的位移20µm相同负荷下3]。这种不匹配的支持会导致转矩的传播力量的基牙通过旋转运动RPD [4]。1984年瓦特和麦格雷戈(5)与牙齿移动的扭矩力对桥台的牙齿发达。此外,RPD的旋转运动是针对潜在的软组织,由于软组织的扭力然后传递剪力,逐步使吸收的残留脊(6]。复发性问题的双边远端扩展RPD源于装运的无齿的脊7]。尽管上述问题不利于病人组织RPD通常仍未损坏的。广泛的研究已经完成设计和材料用于rpd。RPD主要组件和连接器已经疲劳测试和临床综合评估。RPD的最常见的失败主要是由于疲劳的扣单元和不正确的铸造或贫穷的设计框架8- - - - - -14]。
上述问题与肯尼迪类我rpd导致后植入物的使用来解决生物问题。放置两个植入牙远侧地在下颌骨肯尼迪建议改变一个类我RPD牙齿和植入辅助移动局部义齿(IARPD)(或pseudo-Kennedy第三类)15,16]。植入物与肯尼迪类我RPD被用于在1970年代早期第一次(17),自那时以来临床试验已表明良好的移植存活率(16- - - - - -19]。Mijiritsky et al。16]报道IARPD穿改善了咀嚼能力和提高病人满意度。它也承认使用植入下颌骨假体可以增加稳定和支持最大肌肉功能(15,19- - - - - -22]。然而,几项研究已经报道的并发症,比如螺丝松动,框架断裂,放松治疗帽、骨折的框架,和/或丙烯酸假牙基地(18,23,24]。
24患者的多中心随机临床试验结果装有一个IARPD反对上颌义齿后显示,12个月的维护需要58.3%的测试组需要干预由于矩阵激活/失活,失去扣保留和压裂的IARPD丙烯酸(23]。Grossmann et al。18]解释是多么重要考虑加载情况下的下颌骨,因为重要的位移义齿支持的基础如果不主要的连接器。在临床报告,卡彭特(25)据报道,最好是构造一个新的RPD,表明这可能避免IARPDs的主要并发症,骨折的植入物周围的丙烯酸附件住房。木匠建议IARPD应该强化,周围有金属植入物的位置附件。考夫曼et al。24),在一个8年跟踪的植入可移动设备的支持,其中包括IARPDs,发现技术并发症是常有的事情。第一年有非常高的技术并发症,大多与锚定系统(矩阵)的根顶部和植入物。
并发症的原因可以导致额外的力量放在假肢和改变结构,需要抵制这些部队的支持。维利et al。26)使用有限元分析测量IARPDs咬合的力量的影响。他们确认没有减少紧张部队在基牙,但有一个减少所需的支持从后残留脊的一半。
双边平衡闭塞远端扩展IARPD建议作为一个选项,假肢平均分配力量;然而,这样一个咬合的设计是不容易实现的特别是当对手拱完全齿状(27]。目前没有研究比较的影响我IARPD肯尼迪双边和单边加载类。Ohkubo et al。28)进行单盲随机交叉研究5部分缺齿的病人(肯尼迪类我)。研究表明,咀嚼力和接触区域更大,更多的远侧地IARPD位于以下位置。德尔'Arco Pignatta达et al。(29日)有限元分析研究的影响植入的位置与一个IARPD发现最大应力位于植入在所有情况下。
本研究探讨如何单边和双边咬合的载荷转移到IARPD。目的是更好地理解应变分布在肯尼迪类我植入辅助移动部分在各种加载条件下假牙。假设是咬合的负载的位置不会改变的方式转移到IARPD应变。
2。材料和方法
肯尼迪下颌临床类我情况重复使用两个组件,聚氨酯和有机硅。聚氨酯(Easycast)模拟硬组织(剩余牙齿和骨骼)。Easycast是硬质聚氨酯双组份复合肖氏硬度规模为65 d。Easycast布满了硅胶层(DeguDent Deguform,德国)来模拟软组织。标准化实验硅胶覆盖无齿的地区一直以恒定厚度2毫米。实现统一的硅胶层下颌模型的无齿的岭地区满是2毫米的蜡模拟最大的软组织厚度。一个矩阵是由冷凝硅胶油灰(Sil-Tech Ivoclar Vivadent AG) Schaan /列支敦士登)。去除蜡后,Deguform被注入到矩阵,和统一的硅胶层。硅胶材料14到16日有一个肖氏硬度与人体软组织,范围从16到2130.]。
植入物和根之间的接口和PDL被认为是保税;(没有考虑牙齿的移动31日,32]。牙周韧带的属性(PDL)报告在文献中是高度可变的。诡计(33)强调了有缺陷的PDL弹性模量的值用于各种有限元分析的文章。PDL-alveolar骨平均硬度值GPa,牙槽骨GPa,管状牙本质GPa,牙骨质GPa, PDL-cementum平均绩点(34]。因素,如根的大小和形状,厚度、加载方向,非线性特性使PDL难以考虑(34,35]。
下颌骨的模型是一个刚性聚氨酯复合肖氏硬度D 65。这项研究没有加载圣餐台失败所以自由人民党和牙骨质和骨硬度的影响被认为是次要的。的体积比皮质骨骨小梁取决于类型的骨骼和随年龄和性别。下颌骨被归类为有一个平坦的骨骼结构和扁平骨可以有25的比例:75的皮质骨小梁。的整体刚度骨被认为是通过平均,基于每个骨骼类型的相对体积。这是计算如下:
皮质骨的弹性模量平均绩点14.7和0.49的绩点对小梁骨被认为是由硬质聚氨酯复合用于这项研究[36]。
传统的钴铬钼局部义齿肯尼迪类我用舌RPD酒吧,中间的咬合的休息,我和酒吧钩第一前磨牙的牙是捏造(Wironit BEGO,布雷默GoldschlagereiWilh,德国)。威世SR-4通用应变式(德国威世电子GmbH)第一次被放置在金属框架的安装面在先前准备的位置以适应应变计的厚度。为了测量小电阻的变化,应变仪使用了惠斯通电桥电压激励安排。需要记录的电压转换成电阻变化值,然后最终应变值。找到从惠斯通电桥电压励磁电阻变化,应变系数进行了计算。应变仪中获取的值都是放在下面的方程来计算微应变值。作为PowerLab电压励磁系统是2.5伏(方程被修改
应变片应变系数为2.07。因此,通过将输出电压的值在应变方程,应变能计算的价值。仪表类型是3057 cea - 06 - 015 -华盛顿- 120(德国威世电子GmbH) + 0.59%的电阻温度系数每摄氏度的温度范围内+ 10 + 65摄氏度(威世技术注意手册)。仪表的标称电阻为120Ω,和指标维度是0.15毫米。两个应变式垂直放置在中间的另一个区域的金属框架。另外四个应变式放置在金属框架,围绕每个植入网站。牙齿被放置,明确丙烯酸处理的基础。进一步十二应变式被放置在丙烯酸表面取向相同的金属框架(数字1(一)和1 (b))。
(一)
(b)
洞的植入物是准备使用铣单元模型。钻井进行了平行的道路局部义齿的插入。2.2毫米直径定心钻(044.211号)(瑞士巴塞尔Straumann集团六:STMN)使用最初,紧随其后的是一个直径2.8毫米钻头(044.216号),最后一个直径3.5毫米钻头(044.219号)。标准定期脖子(4.8毫米)来发现Straumann牙科植入物被放置到模型在该地区的第一个摩尔。
Easycast树脂材料注入漏洞和植入物被拧到位,治愈了72小时。球被放在附件植入拧下来。然后保留帽(Straumann钛矩阵,048.450)被放置在瓷球、和局部义齿与chemical-cured丙烯酸重新划线,以确保保留帽。
一堆120 N应用十字头英斯特朗3369 0.05毫米/秒的速度使用万能试验机(美国马Instron,诺伍德)。两个钢筋不同宽度被用于双边荷载条件。更广泛的酒吧,覆盖所有的义齿牙齿被用于均匀加载,和一个窄条用于覆盖只有所选前磨牙和磨牙。的制服单边条件使用了一个小酒吧。薄的硅胶层放置在酒吧和牙齿之间,目的是更为平均地分配的力量。硅胶放置在牙齿和少量的荷载与加载机应用,确保,即使加载。酒吧的嵌入到硅中钢筋的最小位移加载。创建一个小v型槽在酒吧的装载点准确定位的双边加载,而均匀加载可以通过直接加载一个平坦的英斯特朗(数据加载点安装2(一个),2 (b),2 (c),3(一个),3 (b),3 (c))。假肢是加载,双边和单边,前前磨牙地区后摩尔地区,均匀覆盖在前磨牙和磨牙的地区。每个荷载条件重复10次。
(一)
(b)
(c)
(一)
(b)
(c)
英斯特朗Bluehill Lite加载控制使用软件。检测数据与图5软件和PowerLabµvolts并记录系统(广告工具,悉尼,澳大利亚)。数据提出了一个图,所有的测试周期的最高点是手工记录和转换为µStrain。统计分析进行SPSS 18.0版(美国IL SPSS, Inc .,芝加哥)α水平为0.05比较的最大µStrain值三个加载条件。方差分析是用来比较最大意味着µStrain值在每个负载条件确定。
3所示。结果
3.1。在双边加载金属表面微应变
主要是这三个加载情况下产生高强度μ应变在中间的地区的山脊颊方向。压缩部队被发现在前方向。前磨牙加载产生的低μ应变在植入物而IARPD的中间的区域。摩尔加载了温和μ植入物周围的应变和中间的区域。均匀加载开发类似的按前磨牙加载力分布,小的减少μ在中间的区域(表1)。
统计分析的微应变值最高的三个加载条件表明,有显著差异(中间的地区)的远端扩展buccolingual方向。的最大μ应变值的近中颊的面积远端扩展图所示4说明数据的一致性,并提供一个比较丙烯酸的地区。在三个加载条件,摩尔加载显示最低的μ和最稳定的最大应变值μ压力。
3.2。在双边加载丙烯酸表面微应变
前磨牙加载产生高强度μ应变在中间的区域的残留脊颊方向,而相对较高的比例低于周围的µStrain植入物。在摩尔加载高强度μ应变记录一般,而压缩µStrain测量前方向IARPD中间的地区。前磨牙加载产生强度最高μ在植入区应变与温和的抗压μ在中间的区域(表1)。
因为植入和远端扩展的中间的区域显示高µStrain值在不同加载条件下,确定很重要的差异是否显著。与SPSS 18.0统计分析(IL SPSS, Inc .,芝加哥,美国)比较最大值μ在所有三个加载条件下应变。方差分析是用来比较最大意味着µStrain每个加载条件。比较显示高度显著增加的意思μ应变()在中央区域的远端扩展buccolingual前进的方向加载点。相比之下,意味着µStrain明显降低()观察buccolingual方向在植入区作为装运点前进。
图的相关分析5显示了反向相关负载前进时最大的增加μ应变()。双边加载期间,摩尔加载显示µStrain更加均匀的分布,在中央的和植入丙烯酸的地区。
3.3。比较微应变行为的金属框架和丙烯酸基(双边加载条件)
两国的最大µStrain值加载条件框架和丙烯酸基地进行了比较。这样做是为了找出最有利的加载条件。辨音器X V10.1软件(辨音器X、迷彩服、挪威)被用来画一个三维散点图。摩尔加载导致低μ应变和最佳匹配之间的µStrain框架和丙烯酸(图6)。
3.4。在单侧加载金属表面微应变
前磨牙加载产生拉伸µStrain前方向的中间的金属框架,而压缩µStrain也明显颊方向在同一区域。摩尔加载产生类似µStrain模式,但略低的大小。均匀加载也产生类似的µStrain模式加载前磨牙和磨牙,但生产µStrain最低,除了颊在植入物(表计1)。
的三个加载条件下,最高µStrain值被记录在中央的远端扩展的领域。有显著差异()之间的最大µStrain所有三个加载条件下,随着加载点前进压缩µStrain有显著增加。
3.5。在单侧加载丙烯酸表面微应变
前磨牙加载生成压缩µStrain的中央的脊高µStrain前方向。植入物周围的µStrain在颊、舌µStrain较高的拉伸方向。摩尔加载产生最高的拉伸µStrain岭颊方向的中间的区域,但在前方向在相同的加载条件下压缩µStrain礼物。植入物周围的区域开发更均匀分布应变模式。均匀加载生成一个非常类似的拉伸模式µStrain植入。再一次类似的模式被认为在中间的区域,而是一个较小的强度(表1)。
3.6。比较微应变行为的金属框架和丙烯酸基(单侧加载条件)
统一单侧加载显示少µStrain框架和丙烯酸结构比前磨牙和磨牙µStrain载荷分布更均匀。然而,有一个失配应变类型、丙烯酸在紧张,和框架是在压缩期间所有单向加载条件(图7)。
4所示。讨论
体外研究的重点是研究如何IARPD分布式咬合的负载,为了更好地理解的方式IARPD传送咬合的负载。肯尼迪球附件到现有类的公司我RPD IARPD导致后续增加维护。似乎是受影响最严重的地区主要是在植入附件,导致连接失败和/或丙烯酸骨折(18,23,24]。肯尼迪类我IARPD有效地改变一个免费的有界假肢。这从根本上改变负载动力学和给病人更多的稳定性和支持,进而增加咀嚼的加载(15,16,20.,22,37,38]。
的假设咬合的负载的位置不会改变菌株的方式转移到IARPD被拒绝。双边加载提供更稳定,因此产生更多με在咬合的其他武器。在单侧加载IARPD曲率的牙弓创造了更多的横向位移和垂直。创建一个离轴杆,导致金属结构的扭曲,并随着负载的感动扭曲的影响增加。扭也增加了组织响应对丙烯酸和导致更大的外部表面张力的丙烯酸。不接触金属结构的植入和扭转刚性舌杆导致压缩µStrain被开发在金属表面。自从植入附件提供抵抗位移的大部分με被转移到植入物周围的地区。
本研究具有一定的局限性:(1)μ应变模式开发的IARPDs很复杂,应变仪测量表面µStrain在预先确定的某些点和方向;(2)植骨整合和桥台的生理移动牙齿没有考虑;(3)本研究只着眼于一个IARPD设计和不考虑众多的设计可以采用。本研究仅能提供洞察这个特殊的模型中应变发达;(4)控制加载条件进行调查,即单边和双边;单侧加载模仿一个完全齿状上颌骨和双边加载模拟一个完整的上颌义齿患者。
基牙的生理活动是不清楚和潜在问题复制有一个一致的材料模拟桥台和PDL产生更可靠的结果。在有限元研究Ichim et al。39)发现的菌株mid-corpus下颌骨的和较低的边缘保持基本相同的不管PDL的弹性模量的变化。每个加载情况测试IARPD 10倍;开发一个测试模型限制的变量可能发生当使用多个模型。120 N负荷选择代表一个相对标准的咬力RPD[患者22)和聚氨酯的负荷模型可以反复承受不变形。
加载前磨牙和磨牙均匀导致整个IARPD应变发展,而不是当地的应变。作为装运点向前移动,压力是两个支撑结构之间的分布更均匀。这种应变模式是典型的梁结构,与部队内心导演相对于植入和咬合的休息。IARPD就像一个典型的梁由于植入和咬合的其他限制垂直运动。因此,移动负载接近一个支持结构应该减少梁的挠度。然而,梁的挠度行为并不总是存在;这是由于额外的阻力的软组织模型的一侧。增加组织位移导致更大的弯曲阻力,因此,高µStrain发达丙烯酸表面。
有显著差异()之间的最大µStrain值三个加载条件。microstrain-time情节distobuccal计如图8提供进一步的信息在装卸微应变行为。
在加载阶段,microstrain-time曲线变化斜率达到最大值之前在加载阶段。在加载阶段支持组织的接触有限的假牙的挠曲,从而减少的梯度μ压力。一个可能的解释是,随着负载的继续增加,与硅胶假体在接触,进一步提高在负载偏转丙烯酸和底层硅酮导致较低的速度μ压力增加。
在卸载阶段有一个不寻常的中断微应变图中标识。观察微应变值逐渐下降在初始卸荷阶段由于结构随着负载的复苏被释放了。然而,一个中断指出在卸载阶段。这是符合一个明显的局部加载卸载过程中。如上所示,丙烯酸与组织,所以在卸货期间,最初丙烯酸会恢复,和组织的粘连将添加额外的力量在发布之前(轻微上升)。
结构的加载也受到负载的位置和支持结构,创建了一个杠杆。植入物和休息(阻力机构)不符合工作臂(图9)。电阻之间的偏差的胳膊,努力的手臂可能导致侧向位移。双边加载最小侧向位移通过其他武器,但加载点前进增加工作臂的长度,因此产生更大的机械优势。这导致更多的位移响应和更大的组织,因此更µStrain丙烯酸表面。
周围的金属植入物的µStrain不会受到加载区域前进。这是可以理解的,没有直接接触的金属结构植入,但它确实支持通过咬合的休息在桥台的牙齿。因此,咬合的其他武器支持金属结构。
在弯曲产生的拉力是在底部的表面结构和丙烯酸是放入压缩。丙烯酸疲弱的张力和弹性模量低,最好,大部分的弯曲拉伸力量是由金属结构。在加载过程中,金属框架有助于减少结构的挠曲和降低强度με发达的内表面的丙烯酸。因此,金属结构在中性轴的刚性限制偏转时是很重要的。
一般来说,在单向加载金属表面被压µStrain,和丙烯酸在紧张。植入附件提供了保留和额外的阻力在单侧加载位移导致的μ应变被转移到植入物周围的地区。有一个重要的μ应变增加中央山脊的颊区,从59.1μ应变- 234μ应变加载点是由统一改为摩尔地区。的με改变从拉伸压缩应变在加载点移动到前磨牙区。与双边加载,使得假体更有垂直稳定,单侧加载可能导致同时纵向和侧向位移。应变模式的一个可能的解释在单侧加载是牙科的曲率拱。咬合的其他部门在同一边随着负载将不再作为垂直的支持,而是作为支点在位移,导致结构的扭曲。由于植入提供了保留,它可以预期的大部分μ应变期间将植入物周围形成扭曲的效果。然而,金属结构也不会接触的植入和扭曲的刚性压舌条结果μ在金属表面应变被开发。这种扭曲会增加组织反应对丙烯酸和导致更大的外部表面张力的丙烯酸。因此,随着负载的前进,扭曲的影响变得更大,会导致更大的抗压µStrain发生在山脊的中间的区域(图10)。
本研究加强了结果发现Ohkubo et al。20.)的临床研究显示有一个增加远端加载后的放置一个IARPD。德尔'Arco Pignatta达et al。(29日]有限元素分析研究还发现,最大应力位于IARPDs植入物周围的区域。很明显,一个IARPD创建一个动态的应变情况。这项研究说明了破坏性的应变模式存在,可能导致的骨折IARPD丙烯酸。
5。结论
(我)单侧加载创建IARPD横向和垂直位移,从而导致菌株主要和次要的连接器和相关的压力。(2)单边均匀加载的IARPD生成一个破坏性的框架和丙烯酸基应变相关性(丙烯酸在张力和压缩框架)。(3)牙科的曲率拱创建一个支点在单向加载导致扭曲的结构和负载推进扭曲的影响增加。(iv)双边加载最小侧向位移,但当负载是推进工作臂的影响产生更多的压力咬合的休息。
信息披露
这还需要进一步的研究来建立适当的IARPD框架的设计。
利益冲突
作者没有利益冲突的报告。
确认
作者感谢彼得Fleury协助应变计的设置。他们欣赏的使用测试设备在牙科学院,奥塔哥大学、新西兰和沃尔什爵士研究所的支持。