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【目的】运用三维有限元分析的方法进行实验牙的生物力学分析,以评估运动牙托对应力的缓冲效率。 【方法】采集牙CT影像资料,使用计算机软件从中提取局部上颌骨骨段、牙周膜和上颌中切牙的影像数据,构建并组装各部分三维模型,定义分析变量:①运动牙托的厚度-0.0mm、1.5mm、3.0mm、4.5mm和6.0mm牙托组;②撞击方向与牙长轴的下前夹角-30°、60°、90°和120°。检索模型各部分组织和材料的弹性模量、泊松比和密度,利用Abaqus有限元分析软件分析左上中切牙在不同撞击方向下和有无牙托时的受力情况,以此评估牙托厚度对其防护性能的影响。 【结果】(一)运动牙托能显著降低实验牙牙釉质和牙本质所受应力,随牙托厚度的增加,其保护效率显著增加。(二)撞击方向可在一定程度上影响运动牙托的保护效率,撞击方向与牙长轴垂直时保护效率最低。(三)运动牙托使得撞击过程的时间-峰值应力曲线更为平缓,限于实验条件,本分析的结果显示运动牙托厚度及撞击方向对实验牙峰值应力的发生时间无显著影响。 【结论】运动牙托是一类重要的口腔颌面部保护装置,其具有显著的应力缓冲作用,本分析进一步证明牙托厚度是影响其保护性能的重要因素之一。本分析表明不同的撞击方向可影响运动牙托保护效率的测量结果,这为未来牙托防护性能的判定工作提供参考。限于有限的实验条件,实验结果显示运动牙托厚度及撞击方向对实验牙峰值应力的发生时间无显著影响。