牙體組織疲勞損傷機理研究

《牙體組織疲勞損傷機理研究》是依託西安交通大學，由侯鐵舟擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：牙體組織疲勞損傷機理研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：侯鐵舟
• 依託單位：西安交通大學

中文摘要

牙齒作為特殊的生物複合材料，疲勞裂紋的萌生位置，擴展形式及在牙釉質、牙本質、牙骨質等不同生物材料中的擴展形式均是目前醫學領域中的研究空白。本研究運用疲勞斷裂力學的研究方法，綜合考慮各種影響因素，在仿生的條件下對牙體組織不同部位和方向的疲勞極限進行測量分析，得出疲勞數據。同時在原有缺陷存在時對牙齒進行仿真實驗分析，將疲勞試驗、軟體模擬分析和臨床意義有機結合，研究疲勞裂紋的萌生,擴展及斷裂趨勢，揭示牙體組織的疲勞損傷機理，探討消除疲勞裂紋損傷的方法，預測不同口腔載荷情況下牙齒的壽命，指導臨床實踐。牙齒作為一種典型的生物複合材料，對其內損傷進行研究，可以為目前比較熱門的生物複合材料研究開發提供一定的理論支持，同時可以為牙齒等醫用生物材料的研發提供重要的力學性能考核方法。

結題摘要

針對牙齒生物材料疲勞裂紋的萌生位置及在牙釉質、牙本質、牙骨質等不同生物材料中的擴展形式均是目前醫學領域中的研究空白。本課題運用疲勞斷裂力學的研究方法，綜合考慮各種影響因素，在仿生的條件下對牙體組織不同部位和方向的疲勞極限進行測量分析。同時在原有缺陷存在時對牙齒進行仿真實驗分析，將疲勞試驗、軟體模擬分析和臨床意義有機結合，研究疲勞裂紋的萌生,擴展及斷裂趨勢，揭示牙體組織的疲勞損傷機理，探討消除疲勞裂紋損傷的方法，預測不同口腔載荷情況下牙齒的壽命，指導臨床實踐根據牙齒結構的複雜性；利用三點彎曲、拉伸和壓縮試驗對牙齒不同部位的疲勞強度進行檢測；在此基礎上利用有限元軟體建造牙齒模型分析牙尖斜度對牙齒內部應力分布以及裂紋擴展路徑的影響。通過對牙體硬組織疲勞強度的測定得出牙齒疲勞強度隨著深度的增加而降低；分析靜態載荷下，當隱裂上頜第一磨牙近頰尖的牙尖斜度超過43°時，其裂紋前端的應力顯著增大。隨著牙尖斜度的增大，擠壓程度降低，直至消失。隨著牙尖斜度的增大，隱裂上頜磨牙的裂紋向頰側偏移的趨勢更加明顯。在動態載荷條件下，模擬一個咀嚼周期確定五個載荷步，在一個咀嚼周期內，以垂直載荷施加於齶尖斜面時牙齒內部的應力最大；裂紋寬度有一個增大，減小，再增大的過程，牙尖斜度越大，其寬度越大