不同材料与牙科水门汀组合下固定式间隙保持器的三维有限元生物力学分析

《BMC Oral Health》：Comparative finite element analysis of material–cement combinations in a fixed pediatric space maintainer

　　

摘要

目的

本研究的目的是通过三维有限元分析（FEA）评估由不同材料制成并使用不同牙科水门汀粘固的固定式间隙保持器的生物力学行为。

设计

构建了一个代表下颌第二乳磨牙早失的三维有限元模型。以下颌第一恒磨牙作为基牙，卡环向近中方向延伸至相邻的下颌第一乳磨牙。使用玻璃离子水门汀（GIC）、树脂改良型玻璃离子水门汀（RMGIC）和树脂水门汀，对由复合树脂、PEEK、钛和不锈钢制成的间隙保持器进行了十种材料-水门汀组合的评估。树脂水门汀仅与复合树脂和PEEK配对，而钛和不锈钢保持器则与GIC和RMGIC配对进行评估。施加150 N多点咬合载荷以模拟生理咀嚼力，并使用冯·米塞斯（von Mises）准则评估应力分布。

结果

结果表明，材料刚度和水门汀类型显著影响应力分布模式。弹性模量较低的PEEK和复合树脂保持器表现出更高的水门汀层应力值。在可比较的水门汀条件下，与GIC相比，RMGIC具有更低的水门汀层峰值应力值。

结论

在该计算模型的局限范围内，材料-水门汀兼容性影响固定式间隙保持器系统内的应力分布。这些发现为不同材料-水门汀组合的行为提供了生物力学见解；然而，在做出明确的临床建议之前，仍需要进一步的体外和长期临床研究。