《牙釉質折裂發生機理的多尺度研究》是依託四川大學，由黃定明擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：牙釉質折裂發生機理的多尺度研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：黃定明
- 依託單位：四川大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
牙齒承擔咀嚼食物、發音和維持顏面外形等功能。牙折裂是牙齒行使咀嚼功能這一力學作用過程中由外力引起牙齒災變的結果，是引起人失牙的三大原因之一。牙釉質是人最硬組織，但牙折裂多起源於牙釉質，並與釉質的結構特性和力學性能密切相關。研究牙齒原發性開裂的發生機理，牙釉質不同尺度結構對裂紋發生髮展的影響是急需解決的最關鍵基礎性問題之一。.本課題以人牙釉質為研究對象，通過觀察和測量牙釉質多尺度結構與性能，建立牙齒釉質開裂損傷演化的力學理論模型，結合球壓實驗觀察及有限元計算結果，分析牙釉質不同尺度水平上的結構、組成、力學性能對其裂紋發生髮展的影響，明確後牙在咬合力作用下的應力分布特點和裂紋損傷演化規律,探討牙釉質折裂的發生機理。.本項目成果將對豐富人體和口腔生物力學理論知識、推斷牙折裂易感人群、預測裂紋發展趨勢和預後、制定牙折裂防治計畫及研製仿生材料都具十分重要意義。
結題摘要
牙齒承擔咀嚼食物、發音和維持顏面外形等功能。牙折裂是牙齒行使咀嚼功能這一力學作用過程中由外力引起牙齒災變的結果，是引起人失牙的三大原因之一。牙釉質是人體最硬組織，但牙折裂多起源於牙釉質，並與釉質的結構特性和力學性能密切相關。研究牙齒原發性開裂的發生機理，牙釉質不同尺度結構對裂紋發生髮展的影響是急需解決的最關鍵基礎性問題之一。 本研究藉助力學和生物材料學的研究思想和研究手段，通過對離體牙的準靜態及疲勞載入，對牙釉質牙本質複合體原位單軸壓縮斷裂行為的研究，以及對釉質微結構力學性能和化學成分的增齡性改變的相關測量，探討牙齒損傷斷裂及其影響因素，跨尺度研究牙齒損傷斷裂發生的力學機制，同時，在研究中將牙齒的另一重要組織-牙本質共同納入研究比較，並考察醫源性因素等對牙齒折裂的影響，從全局觀考察牙齒折裂發生機理。 本研究成果表明牙齒髮生整體失效需在突發極高載荷以及更靠近牙齒中軸的條件下發生。硬物的尺寸也是導致整體失效的關鍵因素。不同部位牙齒斷裂特點的差異與其載入方式和巨觀結構關係更密切。同時，牙齒硬組織微結構存在對抗裂紋的自我保護機制：釉質的絞釉部分存在增韌機制（架橋韌帶、裂紋橋接等），從釉質到釉牙本質界（DEJ）處韌性的明顯改變使得絕大多數情況下裂紋在DEJ處停止或僅穿入少量牙本質，從而保護內部牙本質結構，避免發生結構性破壞。人牙釉質及牙本質的力學性能呈現空間分布變化，並與年齡變化密切相關。醫源性因素可能導致折裂隱患，牙根彎曲程度、牙本質形態、器械錐度和橫截面設計等因素均可能促成牙本質裂紋的形成。 本項目成果將對豐富人體和口腔生物力學理論知識、推斷牙折裂易感人群、預測裂紋發展趨勢和預後、制定牙折裂防治計畫及研製仿生材料都具十分重要意義。
