第二章生物力基礎.pptx

第二章口腔修復生物力學基礎,學習目標,1、熟悉：口腔修復生物力學概念、應力分析?？谇恍迯蜕锪W的原理。2、了解：基本研究方法。,修復體如何承擔咀嚼力量？,第一節(jié)口腔修復生物力學,一、口腔修復生物力學的定義口腔修復生物力學就是利用力學的方法和理論，研究口腔組織和修復體的力學性質(zhì)、力學行為，分析口腔功能過程中，修復體產(chǎn)生各種力學現(xiàn)象，以達到進一步揭示修復體的功能活動時的力學特點和本質(zhì)，解決口腔醫(yī)學中的臨床實際問題。二、口腔修復生物力學的基本研究方法,一、簡單支持梁的機械力學原理1、簡單支持梁的受力反應簡支梁：指一靜止于兩支點上的直梁。撓曲變形:指簡支梁承受過大壓力，超過材料的應力極限時，梁從受力點向下彎曲，出現(xiàn)兩端上翹的變形現(xiàn)象。,第二節(jié)固定義齒生物力學,簡支梁的負重反應：簡支梁中點受力兩支點的負重相等,簡支梁非中點受力兩支點的負重不相等,簡支梁受力的內(nèi)部反應：中性平面靜止平面壓縮區(qū)壓應力的區(qū)域伸張區(qū)張應力的區(qū)域,屈應力：指受力的固定梁在梁內(nèi)部壓縮區(qū)和伸張區(qū)形成的兩種方向完全相反的壓應力和張應力。,2、簡單固定梁的受力反應,簡單固定梁：將簡支梁雙端或一端完全固定在橋基內(nèi)，其結(jié)構(gòu)和形式和固定橋相似。,簡單固定梁和固定橋的三種形式:,3、機械力學在固定橋中的應用1.雙端固定橋：兩端都有固位體，固位體和橋體之間為固定連接，與基牙組成了一個新的咀嚼單位。,雙端固定橋受力反應,2.半固定橋：兩端具有不同的連接體，橋體的一端為固定連接體，另一端多為栓道式結(jié)構(gòu)的活動連接體，為有一定活動度的活動連接。,半固定橋受力反應,3.單端固定橋：僅一端有固位體，另一端為懸臂無基牙支持，是完全游離的，或與鄰牙維持接觸關系。單端橋承受力時，以基牙為旋轉(zhuǎn)中心產(chǎn)生杠桿作用，使基牙扭轉(zhuǎn)和傾斜。,單端固定橋受力反應,4.復合固定橋：受力反應較為復雜。在咀嚼運動中，各基牙可相互支持有利于或相互影響不利于固定橋的固位和支持。中間基牙不僅承受了較大的合力，而且要求較高的固位力，因此對其支持和固位要求均高。,此外，復合固定橋常是沿牙弓呈弧型的長橋，易受到以遠端基牙連線為中心軸產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動力的影響。,二、生物力學分析隨著生物醫(yī)學工程的發(fā)展，應用實驗和理論應力分析方法，從生物力學的角度，對固定橋的受力情況和應力分布進行研究，力求使固定橋的設計和基牙的受力建立在生物力學的基礎上，提高固定橋的修復效果。,(一)固定橋的應力分析：1.應力的大小和應變的方向與載荷作用的部位、大小有關。2.表面應變隨載荷的加大而增大；離加載點越遠，應變越??；上前牙橋的應變大于下前牙橋，后牙橋的應變小于前牙橋。3.加載點位于橋體正中時，橋體表現(xiàn)為彎曲變形；而位于橋的一端時，橋體產(chǎn)生似懸臂梁的應力反應。4.固定橋的拉應力區(qū)和壓應力區(qū)隨著多點載荷點的變化而變化。5.橋體的三維結(jié)構(gòu),長寬高是影響應變的重要因素，其中，長度是最重要的影響因素。6.材料的剛度影響應變，彈性模量高，應變小。7.連接體增厚，可使連接體區(qū)的剪應力減小。8.基牙支持力強，應力和應變均小。,（二）基牙和牙周組織的應力分析1.基牙牙槽骨降低時，支持力減小，牙周膜內(nèi)應力增大。2.修復后應力值較前相對降低，分布較為均勻。3.牙根多長粗，骨吸收少，則根周應力值較低，分布亦較均勻。4.垂直向加載-基牙受壓應力；側(cè)向或水平加載-拉應力和壓應力;,5.橋兩端有鄰牙時，部分載荷可傳遞至鄰牙，基牙牙周的應力降低。6.橋基牙頸周區(qū)是應力集中區(qū)。7.雙端和半固定橋的載荷幾乎全部由基牙承擔，橋體下的牙齦分擔極少量的載荷。而單端橋橋體下的牙齦承擔了一定的載荷。,第三節(jié)可摘義齒生物力學,一、可摘義齒機械力學原理,O,支點,動力作用線,阻力作用線,L2,杠桿平衡條件動力動力臂阻力阻力臂即F1l1=F2l2或這個平衡條件也叫做杠桿原理。,一類杠桿支點在動力點和阻力點的中間。既可能省力的，也可能費力的，主要由支點的位置決定，或者說由臂的長度決定。動力臂與阻力臂長度一致，所以這類杠桿是等臂杠桿。例：蹺蹺板、天平等。,該杠桿是杠桿,O,省力,二類杠桿阻力點在動力點和支點中間。稱為第二類杠桿。由于動力臂總是大于阻力臂，所以它是省力杠桿。例：堅果夾子，門，釘書機，跳水板，扳手，開（啤酒）瓶器，（運水泥、磚的）手推車,21,在現(xiàn)實生活中，你還能舉出哪些實例呢？,三類杠桿動力點在支點和阻力點之間。稱為第三類杠桿。特點是動力臂比阻力臂短，所以這類杠桿是費力杠桿，然而能夠節(jié)省距離。例：鑷子，手臂，魚竿，皮劃艇的槳，下顎，鍬、掃帚、球棍，理發(fā)剪刀等以一手為支點，一手為動力的器械。,二、可摘局部義齒生物力學1、義齒設計的力學原則（1）義齒具有良好的固位和穩(wěn)定作用（2）基牙的數(shù)量適當（3）基牙在牙弓上的分布合理（4）保護口腔組織的健康2、牙合支托設計的力學原則牙合支托凹底與基牙長軸呈正交20的夾角3、遠中游離端義齒的力學原則,（一）義齒功能的恢復,1、咀嚼效率一個人在單位時間內(nèi)匠一定量的食物嚼碎的程度，以百分率表示。2、牙合力測定用牙合力儀測定單個牙齒承受的最大牙合力值。,（二）義齒基托折斷的力學分析,1、支托形成的支點2、義齒基托下組織形成的支點,三、全口義齒生物力學,（一）全口義齒功能狀態(tài)下的應力分布1、上頜全口