การวิเคราะห์การกระจายของแรงเค้นด้วยวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ในฟันปลอมชนิดไฮบริดที่พื้นผิวประชิดของรากเทียมและกระดูกอันเป็นผลมาจากจำนวนรากเทียมและตำแหน่งของรากเทียม

Abstract

งานวิจัยชิ้นนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อการศึกษาการกระจายของแรงเค้น ณ ตำแหน่งพื้นผิวประชิดของกระดูกและรากเทียมซึ่งรองรับฟันปลอมชนิดไฮบริดอันเป็นผลมาจากรากเทียมที่รองรับฟันปลอมชนิดไฮบริดมีจำนวนและลักษณะการเรียงตัวในลักษณะที่ต่างกันสองแบบ โดยใช้แบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์ (Finite element model) ซึ่งการเรียงตัวของรากเทียมทั้งสองแบบยังคงระยะระหว่างรากเทียมตัวหน้าสุดและหลังสุด (Anteroposterior spread) ให้คงที่เท่ากับ 10 มม. เตรียมแบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์รูปขากรรไกรล่างไร้ฟันจากภาพถ่ายรังสีคอมพิวเตอร์โทโมกราฟ (Computer tomography) ของผู้ป่วยรายหนึ่งในแผนกรังสีวินิจฉัย รพ.จุฬาลงกรณ์ แล้วกำหนดตำแหน่งที่จะใส่รากเทียมตามความโค้งของขากรรไกรหน้าต่อรูเปิดข้างคาง (mental foramen) แบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์กลุ่มแรกจากมีรากเทียมจำนวน 3 รากเทียม และแบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์กลุ่มที่สองมีรากเทียมจำนวน 5 รากเทียม สร้างฟันปลอมชนิดไฮบริดทับบนรากเทียมในแบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์ โดยกำหนดให้ส่วนยื่นด้านท้ายของฟันปลอมชนิดไฮบริดมีความยาวไปทางด้านหลังต่อรากเทียมตำแหน่งสุดท้าย 20 มม. จากนั้นจึงกำหนดแรงซึ่งสมมติเป็นแรงบดเคี้ยวที่มีทิศทางตั้งฉากกับระนาบบดเคี้ยวลงที่บนด้านบดเคี้ยวของฟันปลอมในทั้งสองแบบจำลอง ลักษณะของแรงบดเคี้ยวถูกแบ่งออกเป็นสองตอนคือ ในตอนที่หนึ่งแรงบดเคี้ยวจะกระจายลงโดยตลอดด้านบดเคี้ยวของฟันปลอมไฮบริด บริเวณฟันหลังแรงบดเคี้ยวมีปริมาณสูงกว่าบริเวณฟันหน้าเพื่อเลียนแบบลักษณะที่พบในธรรมชาติ แล้ววัดค่าแรงเค้นที่เกิดขึ้นบนผิวของรากเทียมตำแหน่งเหมือนกัน 15 จุดบนรากเทียมตำแหน่งที่ 1, 3 และ 5 ณ จุดวัดเดียวกันในทั้งสองแบบจำลอง กำหนดให้จุดวัดอยู่ที่ผิวประชิดของกระดูกและรากเทียม มีจำนวน 5 จุด โดยรอบรากเทียมแต่ละตำแหน่ง นำค่าแรงเค้นที่วัดได้มาเปรียบเทียบระหว่างสองแบบจำลองในแต่ละจุดวัดโดยเปรียบเทียบสมการแสดงความถดถอยพบว่าเส้นกราฟของสมการแสดงความถดถอยซึ่งได้จากความสัมพันธ์ของแรงเค้น ณ จุดวัดต่างๆ กับปริมาณแรงบดเคี้ยวจากแบบจำลองกลุ่มที่ 1 แตกต่างจากแบบจำลองกลุ่มที่สองอย่างชัดเจน ซึ่งพบว่าจุดวัดทุกจุดบนรากเทียมตำแหน่งที่ 1 และ 5 รวมทั้งหมด 10 จุด ในแบบจำลองที่สองมีแรงเค้นสูงกว่าในแบบจำลองที่หนึ่งประมาณ 3-47% และจุดวัดทุกจุดบนรากเทียมตำแหน่งที่ 3 จุด ในแบบจำลองกลุ่มที่หนึ่งมีแรงเค้นสูงกว่าในแบบจำลองที่สองประมาณ 19-58% ส่วนตอนที่สองกำหนดให้แรงบดเคี้ยวกระจายลงเพียงแค่บริเวณด้านหลังต่อรากเทียมตำแหน่งสุดท้ายด้านขวาของขากรรไกร แล้ววัดค่าแรงเค้นที่เกิดขึ้น ณ จุดวัดที่กำหนดให้ในทั้งสองแบบจำลอง นำค่าแรงเค้นที่วัดได้มาเปรียบเทียบในแต่ละจุดที่วัดโดยการเปรียบเทียบสมการแสดงความถดถอย พบว่าเส้นกราฟของสมการแสดงความถดถอยซึ่งได้จากความสัมพันธ์ของแรงเค้น ณ จุดวัดต่างๆกับปริมาณแรงบดเคี้ยวจากแบบจำลองกลุ่มที่หนึ่งแตกต่างจากแบบจำลองกลุ่มที่สองอย่างชัดเจน ซึ่งพบว่าจุดวัดทั้ง 5 จุด บนรากเทียมตำแหน่งที่ 1 และจุดวัดที่ 12 บนรากเทียมตำแหน่งที่ 5 จากทั้งหมด 15 จุดในแบบจำลองที่สองมีแรงเค้นสูงกว่าในแบบจำลองที่หนึ่งประมาณ 6-33% ส่วนจุดวัดที่เหลือในแบบจำลองกลุ่มที่หนึ่งมีแรงเค้นสูงกว่าในแบบจำลองที่สองประมาณ 9-64%