非贵金属缎造卡环弹性极限及其相应卡抱力

　　作者：郑明, 程辉, 黄宗阳, 吴唯青, 李秀容　　作者单位: 1.福建医科大学附属口腔医院, 福州350002　　2.福州大学测试中心, 福州350002

　　　摘要:目的　研究非贵金属锻丝卡环的弹性极限及其相应卡抱力。 方法 成品锻丝卡环直径分别为0.8,0.9和1.0 mm制作试件。应用万能材料试验机测试采集试件加载变形及其卸载回复全过程的电信号,通过A/D转换器将电信号转换成数字信号并贮存于计算机中;应用基于MATLAB平台开发的计算机绘图软件处理分析、计算锻丝卡环弹性极限及其相应卡抱力。结果 直径为0.8,0.9和1.0 mm的锻丝卡环弹性极限分别是0.639,0.608和0.482 mm,其相应卡抱力是0.167,0.196和0.335 N。 结论 在临床工作中,应根据不同倒凹长度、坡度及卡环粗细选择进入倒凹的深度,以获得较理想的固位效果。

　　关键词: 义齿,局部,可摘; 牙科卡环; 义齿修复术

　　The Elastic Limit and the Relevant Enclasp Force

　　of NonPrecious Metal Wrought Wire Clasp

　　Zheng Ming, Cheng Hui, Huang Zongyang, Wu Weiqing, Li Xiurong

　　1.The Affiliated Stomatology Hospital, Fujian Medical University, Fuzhou 350002, China

　　2.Testing Center, Fuzhou University, Fuzhou 350002, China

　　ABSTRACT: Objective To investigate the elastic limit and relevant enclasp force of the nonprecious metal wrought wire clasp. Methods 30 wrought wire clasp samples were made and divided into three groups,diameter were 0.8, 0.9 and 1.0 mm, respectively. The process of clasp samples deflected by loading and returned by unloading was tested and electric signals were collected by an omnipotent material machine. The analogous electric signal was converted to digital signal by digital converter and stored in a computer. The elastic limit and the relevant enclasp force were analyzed using a relative software. Results The elastic limit of the nonprecious metal wrought wire clasp made from 0.8, 0.9 and 1.0 mm diameter were 0.639, 0.608 and 0.482 mm, respectively, the relevant enclasp force were 0.167, 0.196,0.335 N. Conclusion In clinic, the suitable undercut deepness must according to different diameter, length and slope.

　　KEY WORDS: denture,artial,removable; dental clasps; prosthodontics

　　卡环是可摘局部义齿的重要组成部分,它是直接卡抱在基牙上的金属部件,主要对义齿起到固位、稳定和支持的作用[1]。卡环弹性极限及其相应卡抱力是卡环设计、制作及发挥作用的主要依据,设计、制作要求卡环臂进入基牙倒凹的深度不得超过其弹性极限,卡环卡抱力的大小直接影响可摘局部义齿的固位和稳定。笔者研究锻丝卡环弹性极限及其相应卡抱力,以指导临床设计、制作锻丝卡环,满足可摘局部义齿固位、稳定的需要。

　　1材料和方法

　　1.1 材料

　　锻丝卡环(上海手术器械厂)。万能材料试验机(1185 型,英国英斯特朗国际有限公司)。计算机绘图软件系福州大学中心实验室基于MATLAB平台开发的。

　　1.2 方法

　　1.2.1 锻丝卡环测试试件的制作

　　直径分别为0.8,0.9和1.0 mm。每种锻丝合金各制作10 个合格试件,均为直丝形式。

　　1.2.2 试样测试

　　锻丝卡环弹性极限及其相应卡抱力的测试方法见图1[23]。试件在万能材料试验机上用夹具固定,卡环末端经持续加载,逐渐发生位移变形。万能材料试验机屏幕上可动态显示卡环末端位移变形的尺寸。当卡环末端位移变形达1 mm时卸载,使变形的卡环回复。所采集的加载和卸载信号均为电信号,通过A/D转换器将所采集到的电信号转换成数字信号并存入与万能材料试验机连接的计算机中[4]。

　　1.2.3 图像分析测量

　　锻丝卡环加载及卸载过程的变化曲线见图2。ab段曲线为加载复形曲线,bc段曲线为卸载回复曲线。应用计算机绘图软件剪取卸载点(b点)到回复终点(c点)的曲线,作180 °翻转后,水平移动该段曲线,使其与加载点到卸载点的曲线最大程度重叠。由于弹性形变内的形变是可完全回复的,故可认为d点相应的位移量便是弹性极限;根据作用反作用原理,可认为相应的加载力便是其卡抱力。在Windows自带的画图软件界面上分别测定0点、横坐标上1点、纵坐标上10点、加载起始点(a点) 、重叠分离点(d点)的坐标值(将鼠标置于上述各点处,计算机屏幕上即可显示该点坐标值)。用下述公式计算锻丝卡环弹性极限及其卡抱力。

　　2 结果

　　锻丝卡环弹性极限及其相应卡抱力的结果见表1。采用单因素方差分析,结果为弹性极限:0.8和0.9 mm均好于1.0 mm(P<0.001),0.8和0.9 mm差别无统计学意义(P>0.05)。相应卡抱力:0.8,0.9和1.0 mm之间差别有统计学意义(P0.80.9<0.05,P0.81.0<0.001,P0.91.0<0.001)。临床所用相同厂家生产的不同直径的锻丝卡环,其弹性极限随直径的增加而降低,相应的卡抱力随直径的增加而增加。表1 锻丝卡环的弹性极限及其相应卡抱力测试结果(略)

　　3 讨论

　　卡环通过卡环臂进入基牙倒凹产生卡抱力。虽然进入倒凹的深度越深,所产生的卡抱力越大,但若卡环臂进入倒凹的深度超过卡环弹性极限,则经摘戴可摘局部义齿必然使卡环产生塑性变形,最终影响卡环的卡抱力及义齿的使用寿命。此外,卡环固位力与卡抱力呈正相关关系。卡环弹性极限及其相应卡抱力越大,卡环臂可进入的基牙倒凹深度则越深,产生的固位力也越大。

　　关于铸造钴铬合金卡环臂可进入最大基牙倒凹深度的问题,学者们存在不同的观点。有的学者认为铸造钴铬合金卡环臂一般需要0.25 mm的倒凹深度[1];另一些人认为由于铸造钴铬合金具有较高的弹性模量,因此,其卡环臂进入基牙倒凹的深度应<0.5 mm[5]。此前研究发现,铸造钴铬合金卡环在进入倒凹长度为5.0 mm、铸造卡环支撑处的厚度和宽度分别为(0.71 ±0.03)mm和(1.31±0.03)mm时,依铸造钴铬合金生产厂商不同其弹性极限范围是0.28~0.33 mm,其相应卡抱力范围是14.42~19.28 g[4]。本研究中锻丝卡环的弹性极限范围是0.482~0.639 mm,大于铸造钴铬合金卡环;其相应卡抱力范围是0.167~0.335 N,其中1.0 mm锻丝卡环的卡抱力大于铸造钴铬合金卡环。而0.8和0.9 mm锻丝卡环与铸造钴铬合金卡环的卡抱力差别无统计学意义。本系列研究证实0.8和0.9 mm锻丝卡环弹性较大,可进入较深的倒凹而获得与铸造钴铬合金卡环相同的卡抱力。1.0 mm锻丝卡环的卡抱力远大于铸造钴铬合金卡环,在使用时应注意进入倒凹的深度以及对抗臂的设计,以免产生过大的侧向力损伤基牙。本研究中的锻丝卡环试件增加了预应力，故结果仅供临床设计制作锻丝钴铬合金卡环参考。临床应用非贵金属锻丝卡环工作中,应根据卡环粗细,结合倒凹长度、坡度选择进入倒凹的深度,以获得较理想的固位效果。

　　参考文献：

　　[1]徐君伍. 口腔修复学[M]. 4版. 北京:人民卫生出版社, 2000:207225.

　　[2]Vallitfu P K,Alakuijala P,Lassila V P,et al. In vitro fatigue fracture of an acrylic resinbased partial denture: an exploratory study[J]. J Prosthet Dent, 1994,72(3):289295.

　　[3]Vallitfu P K,Lassila V P,Lappalainen R. Transverse strength and fatigue of denture acrylicglass fiber composite[J]. Dent Mater, 1994,10(2):116121.

　　[4]程辉,郑 明,吴维青,等. 非贵金属铸造卡环弹性极限及其相应卡抱力的研究[J]. 中华口腔医学杂志, 2004,39(3):227229.

　　[5]Miller E L. Removable partial prosthodontics[M]. Baltimore: Williams and Wilkins Co, 1972:158160.

　　基金项目: 福建省自然科学基金资助项目(X0650050),福建省科技三项费资助项目(K03021)