作者：赵信义，蔡鸿丹，施长溪
【关键词】 义齿
关键词: 义齿;义齿衬垫材料;光弹应力分析
摘 要:目的 确定义齿软衬材料的硬度与其分散咬合压力能力的关系，寻找义齿软衬材料最佳硬度范围，为临床应用提供指导. 方法 采用实验光弹应力分析法，以表面有模拟小骨突及粘膜的牙槽骨光弹模型为应力分析对象，测试了在衬有不同硬度软衬垫的义齿模型压迫下，光弹模型骨突处产生应力的大小. 结果 模拟咬合压力在300～500N范围内，使用硬度为邵氏（A）50的软衬垫，模拟骨突下应力条纹值明显小于使用其他4种硬度（Shore A28，35，41，57）软衬垫所得条纹值. 结论 义齿软衬材料的硬度与其分散压力能力有密切的关系，硬度为邵氏（A）50的软衬材料缓冲、分散压力的能力明显优于其他硬度的材料.
Keywards:denture;denture liner;photoelastic stress analysis
Abstract:AIM To determine the influence of the hardness of soft lining materials on the pressure distribution in the mandibula mould.METHODS A denture mould underlined with resilient liner was loaded on a mandibula mould on which there is a simulated protuberance and covered by rub-ber mucosa.There were five resilient liners with Shore A hardness of28，35，41，50and57respectively.The pressure distribution was investigated by photoelastic stress analysis.RESULTS When the Shore A hardness of resilient liner was50and the loaded pressure on the denture mould was within300～500N，the count of interference fringe occuring below the simulated protuberance was the lowest.CONCLUSION The effect of the hardness of soft lining materials on its abili-ty of pressure distribution is significant.The ability of pres-sure distribution of soft lining materials of Shore A hardness50is superior to the materials of other hardness.
0 引言
义齿软衬材料是应用于义齿基托组织面的，具有柔软弹性的材料，它通过自身的弹性形变，缓冲冲击性咬合力，并将咬合力均匀分散地传递至牙槽嵴上，减轻或消除因刚性基托与牙槽骨点接触而造成的局部压痛［1］ .这种通过弹性形变来缓冲、分散压力的能力与其弹性模量密切相关，橡胶类弹性体材料的邵氏硬度与其弹性模量具有正相关关系［2-4］ .由于垂直距离及颌间距离的限制，软衬垫不能太厚.在一定厚度范围内，软衬材料的硬度与其分散压力的能力之间有怎样的关系，或者说，作为义齿软衬材料，其最佳硬度应当是多少，这一问题一直不明确.我们采用实验光弹应力分析法，在模拟牙槽嵴上和确定的衬垫厚度下，研究了不同硬度的义齿软衬材料的分散传递压力的能力，确定义齿软衬材料的最佳硬度范围，为软衬材料的研制及使用提供依据.
1 材料和方法
1.1 材料
软衬材料为试验用热固化衬特灵义齿软衬材料（本校齿科器材厂），通过改变其补强填料的含量获得5种邵氏硬度的材料，即邵氏（ShoreA）28，35，41，50和57.牙槽骨光弹模型参照文献由E-51环氧树脂制作［5］ .牙槽骨表面的模拟粘膜由邵氏A硬度为30的硅橡胶材料制成.义齿基托模型由上海珊瑚化工厂生产的牙托粉制做.试验仪器采用北京光学仪器厂生产的WZD-3型实验光弹仪. 1.2 方法 义齿基托模型尺寸为长100mm，宽10mm，厚5mm，基底面衬有厚1.5mm的软衬材料，衬垫方法为常规的间接衬垫法.牙槽骨模型长100mm，宽10mm，高60mm（Fig1A）.其顶面中心有一半球形模拟骨突（Fig1B），高1.5mm.牙槽骨模型顶面覆盖一层厚1.5mm的模拟粘膜.模拟粘膜在骨突处做小凹缓冲，使粘膜表面平整.用502胶将模拟粘膜粘于模型上.将牙槽骨模型固定在光弹仪的加载平台上，义齿模型放在其上，使软衬垫面与模拟粘膜相接触.外力载荷加在义齿模型上，加载点与模拟骨突相对应.在园偏振光场下加力，观察、记录模拟骨突下模型内产生最大应力条纹值的大小，非整数级条纹采用旋转补偿法.以下式计算条纹值:N0 =N-θ1 /π或N
0 =（N-1）+θ2 /πN0 为被测点的条纹值，N为整数条纹值，θ1 为检偏镜某一方向的旋转角度，θ2 =180°-θ1 .通过测定义齿模型受一定压力后，模拟骨突下最大力条纹值，反应外力被缓冲、分散的程度.
2 结果
加载压力在300～500N范围内，使用硬度为邵氏（A）50的软衬垫，模拟骨突下应力条纹值明显小于使用其他4种硬度软衬垫在相同压下所得的条纹值（P&<0.01，Fig2）.也即，使用邵氏（A）50的软衬垫，模拟骨突所受压力相对最小，压力通过软衬垫的弹性变形分散传递至骨突周围.可见邵氏（A）50的软衬材料缓冲、分散压力的能力明显优于其他4种硬度的材料.使用的软衬材料的硬度不论多大，随着加载压力的增加，模拟骨突下应力条纹值也随之增加.
另外，在不同加载压力下（300～500N），使用不同邵氏（A）硬度的材料，模拟骨突下应力条纹值连线近似平行.这说明一定硬度的软衬材料，其缓冲扩散压力的能力基本上是恒定的，并不因加载压力的变化而变化.
临床上常见戴义齿压痛的原因，是由于牙槽嵴粘 膜下骨组织高低不平，粘膜软组织本身厚薄也不均匀.故薄处或骨组织隆起处受压时，粘膜可让性、缓冲性差，压强大，以致疼痛
［6］ .因此，本试验模型以模拟骨突为受力集中点，通过观察在一定压力时，模拟骨突下应力条纹值，来反映模拟骨突所受压力的大小，进而反映不同硬度软衬材料分散压力的能力.这样得出的结果与临床实际很接近，能更好地指导临床应用.牙槽骨表面的粘膜本身也有一定的缓冲作用，因此，在本模型中，牙槽骨表面粘附有一层模拟粘膜.粘膜厚度参照文献确定为1.5mm，骨突表面粘膜很薄，其最高点仅覆盖极薄一层粘膜［7-9］ .
本结果表明，义齿软衬材料的硬度与其分散压力的能力有着直接密切的关系，硬度过大或过小均不利于分散传递压力.对此，以极端情况更容易理解.若软衬材料硬度很大，大至接近义齿基托树脂的硬度，则软衬材料缓冲、分散压力的能力很小，对支持组织的压力情况与无软衬基本相同;若软衬材料硬度很小，譬如接近于零，表明软衬材料在很小的压力下就可被压扁，这样支持组织的骨突实际上是直接与基托接触，软衬同样失去作用.只有当软衬的硬度适当时，软衬垫在被压过程中，与牙槽骨骨突以外区域接触的软衬材料因受压变形产生反作用力而传递压力，从而分散骨突处所受之力，使骨突处受力减小［10］ .从材料的应力-应变曲线示意图能更清楚地解释本试验结果.Fig3是5种弹性模量不同的材料在比例极限内的应力-应变曲线示意图.假设牙槽嵴的压痛阈值为3.0MPa，义齿软衬垫厚度为1.5mm，OA是硬质基托的应力-应变曲线，OC，OE，OF，OG是4种弹性模量不同的软衬垫在一定阈值及应变极限内的应力-应变曲线.曲线的斜率就是弹性模量.每条曲线在应变轴上的投影面积就是该材料的回弹性，表示了材料在受力过程中所吸收能量的大小，亦即材料缓冲的能力，可见不同斜率曲线的投影面积大小不同［2］ .对于弹性模量较小的材料，在受压变形至极限时（此时衬垫厚度被压至0），应力值尚未达到压痛的阈值.若继续受压，牙槽嵴与基托直接接触，应力-应变曲线转折，斜率发生变化，与OA相同，直到压力增大到3.0MPa为止.在这种情况下，回弹性大小是OFH或OGI在应变轴的投影面积.由此可知，在不同弹性模量材料的应力-应变曲线中，回弹性有一极大值.也就是说，在规定条件下，当材料弹性模量为某一值时，其回弹性大于其他弹性模量材料的回弹性，而且，回弹性并不因软衬材料越柔软而越大.而材料的邵氏A硬度与弹性模量有正相关关系，随材料的弹性模量的增大而增大.因此，义齿软衬材料的邵氏A硬度有一最佳值，在此值时，软衬垫的缓冲、分散压力的能力最大.本试验可以得出如下结论:①在一般使用厚度1.5mm情况下，当义齿软衬材料硬度为邵氏（A）50时，其缓冲分散压力的效果最好;②厚度及硬度一定的软衬材料，其缓冲扩散压力的能力不随加载压力的变化而变化.
参考文献
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