数值模拟牙槽骨组织改建的生物力学研究进展

生物力学是应用力学的原理、方法对生物体中的力学问题进行定量研究的生物物理学分支,其包括大量基础研究,并且应用力学概念、理论及方法来确定生物组织、器官的力学性质和作用规律,研究生物体的组织、器官生长、运动及变化规律的力学问题。主要通过测定组织或材料的力学性质,来了解生物材料的几何特点从而进行生物力学的研究。

固定桥修复前后牙槽骨组织的功能性改建

目的:分析固定义齿修复前后基牙牙槽骨组织改建过程及影响因素。方法:建立右下第一磨牙缺失、以前磨牙和磨牙为基牙的固定桥和牙周支持组织的三维有限元模型,将应变能密度骨改建理论与有限元方法结合,分析修复前后牙槽骨组织密度变化。结果:固定义齿修复前后应力分布主要集中在牙槽骨颊舌侧、根分叉和根尖处。修复后应力值明显增加,分布范围扩大。改建过程中牙槽骨密度随着载荷的增大出现先增加然后下降的趋势,组织改建速度加快。结论:固定义齿基牙牙槽骨密度的下降与其所受过大的应力密切相关,临床修复设计时应适当降低修复体及其支持组织所承受的咬合力。

咬合力对不同附着水平后牙牙周组织改建过程的影响

目的将基于应变能密度(SED)的骨组织改建理论与有限元方法相结合,研究不同牙周附着水平下颌后牙在咬合力作用下,牙槽骨组织功能性改建的过程及其规律。方法构建不同牙周附着水平的下颌第一磨牙及其牙周组织的三维有限元模型,结合基于SED的骨组织改建理论,通过自主开发的ABAQUS有限元分析软件中的用户材料子程序(UMAT),建立能够模拟牙槽骨组织改建过程的生物力学模型,分析不同咬合力作用下牙槽骨组织应力及密度的变化情况,揭示咬合力对不同附着水平下颌第一磨牙牙槽骨组织改建过程的影响。结果下颌后牙牙槽骨Von Mises应力分布主要集中在颊舌侧颈部及根尖区。随着载荷的增加,牙槽骨所受应力值逐渐增大。牙槽骨密度在应力较大的区域随着载荷的增大先增加,随后出现下降。当牙周附着水平从正常降至根长1/2时,引起牙槽骨密度下降的载荷也由420 N降至240 N,同时牙槽骨组织的改建速度加快。结论随着牙周附着水平的降低,牙周组织承受咬合力的能力明显下降,牙槽骨组织密度的降低也会在较早的时间出现。在牙槽骨组织改建的过程中,咬合力与骨组织密度变化的关系密切,适当降低咬合力有利于临床牙周病患者的治疗和预后。

1alpha,25(OH)_2维生素D_3对OPG、RANKL在人牙周膜细胞中表达影响的RT-PCR半定量研究

目的 研究 1alpha ,2 5 (OH) 2 维生素D3 (1alpha ,2 5 (OH) 2 vitaminD3 ,1α ,2 5 (OH) 2 vitD3 )对人牙周膜细胞骨保护素 (osteoprotegerin ,OPG)及破骨细胞分化因子 (receptoractivatornuclearfactorkappaBligand ,RANKL)表达的影响。方法 组织块法培养人牙周膜细胞 ,1α ,2 5 (OH) 2 vitD3 诱导 0、2、4、6天 ,半定量逆转录聚合酶链反应(reversetranscription -polymerasechainreaction ,RT -PCR)检测细胞OPG和RANKL在信使RNA(messengerRNA ,mRNA)水平表达的变化。结果 随着 1α ,2 5 (OH) 2 vitD3 作用时间的延长 ,人牙周膜细胞OPG的表达降低 ,RANKL的表达增高 ,OPG/RANKL比值降低并具有时间依赖性。结论 在 1α ,2 5 (OH) 2 vitD3 对人牙周膜细胞的诱导周期中 ,OPG和RANKL骨代谢通路发挥作用。这一结论为探讨 1α ,2 5 (OH) 2 vitD3