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1种植材料对种植义齿生物力学的影响
Nishihara等[5通过动物实验探究表明种植体四周骨内的应力分布和种植材料的性质、材料的弹性模量关系不大,而是更多的和种植体的形态、颌骨的形态及结构有关。Rieger等用三维有限元法(finiteelementmethod,FEM)分析,也得出相类似的结果。但从生物力学的观点来看,不同材料和不同弹性模量的种植体对应力在种植体骨界面的分布是有影响的。邹敬才等[4用有限元法在5种不同弹性模量、相同的负荷条件下,对单个螺旋形种植体骨界面的应力分布规律作比较,结果表明种植体的弹性模量越高,种植体颈周骨内应力越小,而根端骨内应力越大;种植体弹性模量越低,种植体和骨界面的相对位移运动就越大。适宜的种植体的弹性模量在70000MPa以上。
目前,由于金属及金属合金材料具有优良的生物力学性能而被广泛应用于种植体的制作,其中钛和钛合金等被认为是最合适的种植材料。近年来许多学者探究了用生物陶瓷作为种植材料[5,认为生物陶瓷种植体在植入后的始阶段可以获得较钛及其合金更好的生物相容性,但在行使功能后终因生物陶瓷本身力学上的易碎性导致生物陶瓷种植体生物力学的相容性较差,Glantz等[6通过实验也证实了陶瓷种植体和陶瓷涂层的种植体因生物力学上有较差的相容性导致种植后较高的失败率。
2种植体的形态对种植义齿生物力学的影响
Victor[7用三维有限元法对3种不同种植体系统(Branemark系统、Bud系统、IMZ系统)的不同形态的种植体,在不同的加载条件下,种植体四周骨内的应力分布情况进行了探究。结果表明3种不同种植体四周骨内最大应力均位于种植体颈部四周和种植体翼的下方,且越近种植体根尖部,骨内应力越小。种植体的翼可以减少应力在种植体及其四周骨内的分布,去掉翼不但增大种植体颈部骨的应力,而且将改变整个应力分布的情况。在其他因素不变的情况下,增大种植体颈部直径,种植体四周皮质骨内应力大大降低,故认为种植体颈部的直径对种植体四周的应力分布水平影响最大,两者呈负相关。岑远坤等[8对叶状和柱状种植体支持的全下颌种植覆盖义齿在不同牙位下应力分布的情况进行了探究,结果表明叶状种植体和柱状种植体应力分布的基本规律相似,种植体颈部以及其四周的骨皮质界面均为应力集中区。但叶状种植体在其颊舌面和近远中面交界的尖锐线角处,应力集中更明显,其骨界面的应力峰值均大于柱状种植体。Holmgren等[9探究认为圆锥形种植体比圆椎状种植体更有利于种植体骨界面的应力分布,黄辉等[10探究认为螺旋形种植体螺旋顶角的改变可以导致种植体在支持组织内应力分布水平的变化,并指出螺旋顶角为60%26ordm;的种植体应力分布最合理。
3种植体的表面结构对种植义齿生物力学的影响
有学者从生物力学角度探究认为表面有微孔的种植心得形成更好的种植体-骨界面结合,当孔径为50-200%26micro;m时可获得最佳的结合强度。陈安玉[11探究表明由于表面微孔的存在,可在种植体骨界面形成机械的锁结功能,从而改变微界面应力的功能方式,使得在大界面上每一个区域均有小界面的压应力存在,使拉应力和剪应力转变为压应力;另一方面微孔增加了界面的接触面积,降低了平均应力水平,从而更有利于应力的合理分布。
近年来许多学者提出种植体表面的生物活性涂层可以诱导骨性结合。Michael等[12经临床观察报告HA涂层种植体成功率(7-8年)达97.5%,Adell认为HA涂层种植体有利于早期愈合。有学者探究表明BTG钛基复合种植体植入颌骨内后,早期固位优于钛种植体,具有较高的界面结合强度,并且在界面上可产生化学结合、金属结合、机械结合3种方式。但也有资料提示随着种植体接受功能负荷时间的延长,成功率下降,临床上亦出现涂层和钛芯结合强度不足导致涂层剥落者。
4种植体的数量以及在颌骨内的排列和分布对种植义齿生物力学的影响
种植义齿由多个种植体支持时,应力分布情况由种植体的数量,种植体在颌骨内的方向、排列所决定。一般认为种植体的数目越多,每个种植体上承担的应力就越小。Skalak探究认为多个种植体支持的种植义齿当受到水平方向力功能时,力量可以较均匀地分散到各个种植体,且分散到每个种植体上的力量要小于总功能力。当垂直方向力功能于种植义齿时,力量不会均匀地分散到每个种植体,越靠近功能力点的种植体受力越大。
对于全口种植义齿,Skalak认为4-6枚种植体即可支持全口固定种植义齿。Bschwartzman探究表明4个或5个种植体支持的全颌种植义齿在应力分布规律上无差异,并认为当垂直负荷功能于全颌种植义齿远端悬臂梁时,最靠近悬臂梁端的种植体产生的应力最大。Davis通过实验探究得出相似的结果。Osier[13用静态工程原理分析进一步指出最靠近悬臂梁的种植体所承受的负荷通常是总负荷的2.5-5倍,是非悬臂梁状态的1.75-3.5倍,主要承受的是压应力,而远离悬臂梁端的种植体主要承受张应力。悬臂梁越长,末端种植体所受的应力越大,故认为在种植义齿设计时,应尽量避免使用悬臂梁,如一定要使用悬臂梁时,种植体应尽量离散,且悬臂梁的长度不能超过种植所能承受的范围。
Federick等[14用光弹法探究了由2个种植体支持的全颌种植义齿的应力分布,结果表明种植体在颌骨内应垂直于牙平面并平行放置,以利于牙力通过种植体垂直传递,减少种植体的力矩和界面过大应力。但临床上为取得共同的就位道,往往使种植体之间形成一定角度,Naert等[15指出在同一牙弓中种植体之间的相互偏差角度不宜超过20%26ordm;,以使负荷没种植体长轴传导。Hertey等[16探究表明,种植体在颌骨内的分布呈曲线型排列较直线型排列者界面的应力要小,种植体为直线型排列缩小了其后方向的分散程度,导致游离臂和抗力臂比例增大。
5受植区颌骨的形态结构对种植义齿生物力学的影响
从生物力学观点看,颌骨是一种多相的、各向异性的、非均质性的、多孔的复合体。人类的颌骨是具有一定屈曲性的弹性体[17,可以承受一定的压力,但其皮质骨和松质骨都有一定的抗张力和抗压力的极限,当颌骨受力水平高于其极限值时,就会产生微骨析,最后导致骨质吸收破坏。
Lundgrens[18指出种植体的成败和颌骨骨皮质的密度、厚度、颌骨的宽度以及受植床血供等直接相关。Jensen指出受植区的颌骨形态和结构较整个颌骨的形态和结构对种植义齿的应力分布影响更大,一个理想的受植区颌骨至少要能提供10mm的骨性结合区,其水平宽度至少为6mm。Victor等[7用三维有限元法探究了由3种不同厚度皮质骨的颌骨支持的种植体在不同的负荷下,种植体及其四周骨内的应力分布,结果表明3种情况下种植及骨界面应力分布的规律基本相同,最大拉应力、压应力均位于种植体的颈部四周。但最大拉应力、最大压应力的值却有显著差异。皮质骨越厚,种植体及其四周皮质骨内的应力越小。但在垂直瞬间加载时,最大拉应力位于种植体颈部,最大压应力位于种植体底部,当种植体的颈部和底部同时位于皮质骨内时,可以明显降低种植及其四周骨内的应力。Papavasilion[19也指出当皮质骨缺乏时,可导致种植体骨界面的应力增高,从而导致种植体四周骨的微骨折。
6参考文献
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4邹敬才,唐文杰,肖光裕。临床口腔医学杂志,1996,12(1)摘要:8-11
5GottlanderM,AlbrektssonT.IntJOralMaxillofacimplants,1992,7(4)摘要:485-409
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8岑远坤,毛祥彦,何佳凝,等.华西口腔医学杂志,1997,15(1)摘要:64-66
9HolmgrenEP,SeckingerRJ,KilfrenLM,etal.JOralimplantol,1998,24(2)摘要:80-88
10黄辉,马轩祥,张少峰.实用口腔医学杂志,1996,12(2)摘要:109-121
11陈安玉.口腔种植学,成都摘要:四川科技出版社,1989;66
12MichaelS,JohnN.DentImplant.1994,52(9)摘要:937-942
13OsierJF.JOralImplantol,1991,17(1)摘要:40-46
14FederickDR,Amgelo.JProsthetDent,1996,76(6)摘要:624-632
15NaertI,QuirmentM,TheuniersG,JProsthetdent,1991,65(1)摘要:67-69
16HerteyRC,KalkW.IntJProsthodont,1993,6(1)摘要:18-24
2病例讨论在《生物化学》教学中的意义
2.1培养学生的学习兴趣,活跃课堂气氛
病例讨论的教学方法改变了传统的以教师为中心、学生被动学习的“填鸭式”教学模式,让学生带着问题学习,调动了学生学习的主观能动性。为了解决问题,寻找正确答案,大多数学生改变了被动接受知识的习惯,主动接受知识,查阅相关文献,认真预习复习,积极投入小组讨论。同时学生们争相发表自己的观点,活跃了课堂气氛,提高了学习《生物化学》的兴趣。
2.2培养了学生创造性思维和临床思维能力
病例讨论教学法以问题为基础,涉及的病例与临床密切相关,要求学生自主学习,主动查找大量文献资料,分析解决问题。使学生对疾病的认识及治疗由原来的模模糊糊似是而非,转变为用学科的基本理论知识从本质上去认识了解它。在查阅资料、分析解决问题的过程中,学生的创新思维能力得到了很大的提高。在病例讨论的过程中,学生们根据所学的知识对临床病例进行分析、讨论,有利于培养学生将理论知识灵活运用到临床工作中,培养了学生的临床思维能力。
2.3增强了学生间的交流和协作
在病例讨论的课前准备阶段,小组成员各抒已见、分工合作、集思广益,得到解决问题的办法。在集体讨论过程中,由于学生的知识量有限及思维的局限性,对病例的分析有一定的偏差,各小组通过交流、讨论,在老师的引导帮助下,取长补短,完善对病例的认识。学生之间的交流增多,增强了学生的团队协作能力及集体凝聚力。
3病例讨论教学方法需要注意的几点问题
3.1对教师综合素质的要求
病例讨论的教学方法不仅涉及到生物化学的基本内容,还涉及到临床病例的基础知识、临床特征、诊断、治疗等。教师不仅需要具有丰富扎实的学科知识,还要有一定的临床实践经验,能驾驭和控制课堂气氛,掌握讨论情况,引导讨论的进程。同时教师还要了解本专业的行业动态,将最新的技术理念带到课堂教学中去。所以病例讨论式教学法对教师的能力和素质都具有很高的要求。
3.2病例的选择要符合教学需要,问题的设计及讨论要恰当
病例讨论是围绕典型病例及相关问题而进行的,所以病例的选择及问题的设计是病例式教学法的关键。所选择的病例应与生物化学的内容关联性强,突出本章节的教学内容及教学重点。同时还必须根据学生的认知水平选择病例,不能选择太难或太简单的病例,太难的病例容易使学生产生挫败感,而丧失学习的信心。太过简单的病例不能激发学生的学习兴趣,对该学科产生轻视心理。
我在讲光的镜面反射和漫反射时,就近带学生到湖边看倒影,取得了较好的教育效果。他们看到在平静的湖水边,只有一个方向能看到岸边景物的倒彤,即光线平行射入湖面,反射光线也会平行射出,形成镜面反射,这时让一个学生自己将一小石子投入湖中,激起一阵微波,湖面的平静被破坏了,倒影就乱了。但这时却发现在其它方向也看到了紊乱的倒影。因为条件发生了变化,平静的湖面变成了凹凸不平的湖面,镜面反射变成了漫反射。通过这个生动而且直观的学生现场实验,学生对光的反射现象产生了浓厚的兴趣,对镜面反射和漫反射有一个从感性到理性的认识飞跃。
2互动式教学模型具体含义及意义
互动式教学模式是以营造多边互动为基础的教学模型,在实际的教学过程中,要求师生之间、生生之间进行平等的交流,以各自不同的观点,通过不断的思维碰撞和探讨,分析出真正的科学内涵。在此其中,可以激发教学双方的探索性和积极性,从而活跃学生思维,提高教学质量。这种教学方法从本质上克服了传统教学的不足,它在本质上改变了课堂上教师“一言堂”的局面,但也没有形成学生自主学习的“放羊”式的教学方式。该教学方式不仅要求教师按照教学大纲,对学生进行系统的知识讲解,也要求教师按照学生具体的提问与感兴趣的话题进行深入讲解,实现有重点的因材施教。互动式教学模式的本质是通过提问的方式激发学生的学习兴趣,活跃学生的思维,进而形成师生间和生生间的互动。以设计的问题为主线,通过双方的交流,思想的碰撞,做到互相启发和互相激励,最终形成一个新的认识,培养出学生自己的知识架构。比如:在课堂上讲解植物光合作用这章时,为了使学生能够更为深入了解光合作用中三个阶段的联系,可以用2/3的时间进行知识讲解,然后利用1/3的时间进行讨论与问答。这样不仅将大纲知识进行了讲解,确保进度不耽误,又关注了学生关心的问题,对这些问题进行有重点的分析讲解,使学生能够深入了解每章重点,构建自身的知识架构。互动式教学可以充分发挥学生的主观能动性,激发学生的学习欲望,不仅使他们真正成为课堂的主人,也能高效完成教学任务。
3植物生理学教学正确使用互动式教学模型
正确使用互动式教学不是让学生彻底的自主学习,形成“放羊”的现象,也不是传统的“一言堂”,而是通过师生双方平等的交流,得到最大的收益。随着我国现代化教育的不断发展,多媒体已经普及到教学中,多媒体教学手段的使用极大提高了学生学习的积极性,教师在讲解知识时,可以将文字、图像、视频等进行有机结合,以形象、生动的效果吸引学生的注意力,将抽象的知识点变得形象,将枯燥的公式变得有趣,在播放多媒体时,适当融入些问题,吸引学生的眼球,让学生的思维紧跟教师的步伐,以获得最佳的教学效果。比如:在讲解光合磷酸中ATP形成的机理时,传统的板书和图片进行结合,往往让学生感觉苦涩难懂,通过多媒体教学,可以让学生直观了解其中的原理,使原本难懂的知识变得简单易懂,之后再结合双方的讨论,对其中存在的疑虑进行分析,从而使学生深入了解,记忆更加深刻。在使用多媒体教学时,教师应精心设计课件,将有用的资源进行分类整理,然后根据自身的教学理念,设计出适合自身和学生的教学方法,从而增加课堂的趣味性,提高学生的积极性,提高教学质量。
4对互动式教学的评价
互动式教学是一种双向的活动,它更体现学生的主体作用。在教学过程中,教师可以根据课程章节的重难点对学生进行提问,然后根据这些重难点,学生再进行分析,然后提出自己不同的见解,教师可以对这些见解进行分析,对其中存在的问题进行渐进式引导,从而使学生了解正确的观点和知识。这种教学方式是通过师生间平等的“对话”来完成的,这种教学方式不仅可以传授学生知识,发挥学生潜在能力,在交流中,思想碰撞中,也会让教师完善自己的知识建构,使双方受益,发挥课堂最大的价值。
5结语
互动式教学模式是一种师生间、生生间平等的“对话”模式,它从本质上彻底摒弃了传统教学模式的弊端,改变了教师“一言堂”的局面,使课堂上由“以教师为中心”变为“以学生为中心”。这种教学模式在植物生理学教学中的使用,不仅活跃了课堂,还提高了学生的积极性,活跃了学生的思维,使学生能够更好的构建自己的知识体系,发挥自身的潜能。对教师而言,这种教学方法降低了教师的压力,还能及时了解学生的困惑。在交流与思想的碰撞中,教师也可以发现自己的知识盲点,完善自身知识结构,共同提高。
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