Ảnh hưởng của các mức chiều cao torus khẩu cái lên ứng suất tác động trên nền phục hình răng tháo lắp toàn hàm hàm trên: Nghiên cứu phân tích phần tử hữu hạn

Nghiên cứu Y học

Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 22 * Số 2 * 2018

ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC MỨC CHIỀU CAO TORUS KHẨU CÁI
LÊN ỨNG SUẤT TÁC ĐỘNG TRÊN NỀN PHỤC HÌNH RĂNG
THÁO LẮP TOÀN HÀM HÀM TRÊN:
NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH PHẦN TỬ HỮU HẠN
Phan Toàn Khoa*, Lê Hồ Phương Trang**, Trương Tích Thiện***

TÓM TẮT
Sự gãy của phục hình tháo lắp vẫn đang là một thách thức cho các nhà lâm sàng. Vấn đề này vẫn chưa được
giải quyết và làm gia tăng tổn thất chi phí hàng năm để sữa chữa hàm giả.
Mục tiêu: nghiên cứu này nhằm đánh giả ảnh hưởng của các mức chiều cao torus khẩu cái đối với ứng suất
tác động trên nền phục hình răng tháo lắp toàn phần hàm trên.
Đối tượng và phương pháp nghiên cứu: năm mô hình phân tích phần tử hữu hạn (PTPTHH) ba chiều
phục hình răng tháo lắp toàn phần (PHRTLTP) hàm trên được đặt trên nền xương không có torus, và nền xương
có torus. Đầu tiên, chúng tôi thực hiện mẫu phục hình không có torus bằng nhựa PMMA (Polymethyl
Methacrylate). Tiếp theo, số hóa PHRTLTP hàm trên bằng thiết bị quét gián tiếp (không tiếp xúc) ATOS (GOM,
Đức). Sử dụng phần mềm Solidworks tạo lớp niêm mạc tiếp xúc mặt niêm mạc của phục hình. Sau đó lớp xương
nền bên dưới sẽ được xây dựng dựa vào lớp niêm mạc vừa được tạo thành. Thêm torus có kích thước chiều cao
thay đổi 3, 4, 5, 6 mm để được bốn mô hình còn lại. Các mô hình được phân tích bằng phần mềm Ansys. Tạo điều
kiện biên bằng cách cố định nền xương hàm trên, tác động lực nhai 110 N lên mặt nhai các răng sau hai bên.
Kết quả: Đặc điểm phân bố ứng suất pháp theo phương ngang trên phục hình không có torus và tất cả phục
hình có torus với các mức chiều cao là như nhau. Ứng suất kéo tối đa và ứng suất nén tối đa được ghi nhận tương
ứng tại vị trí điểm giữa hai răng cửa giữa và vùng bờ hàm ngay vị trí thắng môi. Mặt niêm mạc của phục hình
chủ yếu tập trung ứng suất nén theo phương ngang trong khi mặt ngoài phục hình ghi nhận được ứng suất kéo
dọc theo đường giữa. Mặt phía môi của phục hình răng tháo lắp toàn phần hàm trên ghi nhận thấy tập trung ứng
suất nén. Mặt phía má thì cho giá trị ứng suất kéo. Kết quả cho thấy có sự gia tăng các giá trị ứng suất pháp theo
phương ngang tác động trên nền phục hình theo hướng làm tăng nguy cơ gãy phục hình khi tăng dần chiều cao
torus khẩu cái.

Kết luận: Trong giới hạn nghiên cứu này, sự hiện diện của torus khẩu cái không làm thay đổi tính chất phân
bố của ứng suất pháp theo phương ngang trên nền phục hình răng tháo lắp toàn phần hàm trên mà chỉ làm gia
tăng các giá trị ứng suất, theo hướng làm tăng nguy cơ gãy phục hình. Sự ảnh hưởng tăng dần khi tăng mức
chiều cao torus.
Từ khóa: gãy hàm giả, torus khẩu cái, phân tích phần tử hữu hạn, phân tích ứng suất, ứng suất pháp, ứng
suất nén, ứng suất kéo.

*Khoa Răng Hàm Mặt, Đại học Y dược TP. Hồ Chí Minh
*Bộ môn Phục Hình, Khoa Răng Hàm Mặt, Đại học Y dược TP. Hồ Chí Minh
***Khoa Khoa Học Ứng Dụng, Đại học Bách Khoa TP. Hồ Chí Minh
Tác giả liên lạc: BS. Phan Toàn Khoa
ĐT: 0987539287
Email:

132

Chuyên Đề Răng Hàm Mặt


Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 22 * Số 2 * 2018

Nghiên cứu Y học

ABSTRACT
THE INFLUENCE OF TORUS PALATINUS’ HEIGHT ON STRESS ACCUMULATION
IN REMOVABLE MAXILLARY COMPLETE DENTURE BASES:
A FINITE ELEMENT ANALYSIS STUDY
Phan Toan Khoa, Le Ho Phuong Trang, Truong Tich Thien
* Y Hoc TP. Ho Chi Minh * Supplement Vol. 22 - No 2- 2018: 132 - 141
Fracture of dentures continues to be a challenge to the practitioners. This problem remains unresolve and was

reflected in the rising costs incurred annually for the repair of these appliances.
Purpose: The purpose of this study was to evaluate the influence of the height of torus palatinus on stress
accumulation in the maxillary complete dentures
Material and methods: five models of three – dimensional finite elements of maxillary complete dentures
with or without different torus’ heights were produced. In the first step, a removable maxillary complete denture
without torus was fabricated by polymethyl methacrylate resin (PMMA). In the second step, the denture was
converted into a 3-D numerical model by a non-contact digitizer, Advanced Topometric Sensor (ATOS, GOM,
Germany). Solidworks software was used to create the mucosa in contact with the intaglio surface of the denture
model. Supporting bone was then constructed from the mucosa model. Torus was added with four different height
to build other models. The denture models were analyzed with Ansys software. Boundary conditions were
constrained at the basal bone while bite force of 110 N was applied to the posterior teeth on both sides.
Results: The horizontal normal stress concentration of maxillary denture base without torus was the same to
the others with different torus’ height. The highest tensile and compressive stress were found at the incisal and
labial frenal notches. The horizontal stress on the intaglio surface of the denture were primarily compressive while
on the cameo surface, the tensile stress concentrated along the midline of the denture. The buccal flange exhibited
tensile stress in the horizontal direction. The labial flange showed horizontal compressive stress. The results
indicated that the horizontal normal stress values were greater followed the trend of higher fracture risk when
increasing the height of torus.
Conclusions: Within the limitation of this in vitro FEA study, the presence of torus didn’t alter the
properties of horizontal stress distribution, but only increased the stress values followed the trend of higher
fracture risk of removable maxillary denture. The fracture risk was greater when the torus’ height has got
increased.
Key words: denture fracture, torus palatinus, finite element analysis, stress analysis, normal stress,
compressive stress, tensile stress.
gây gãy hàm: vị trí sắp răng, bề dày nền hàm, sự
ĐẶT VẤN ĐỀ
khít sát của hàm giả. Sự tồn tại của torus khẩu
Vấn đề gãy của phục hình tháo lắp vẫn đang
cái cũng là một yếu tố đáng lưu ý nhưng vẫn
gây ra những phiền hà cho bệnh nhân và việc

chưa được quan tâm đúng mức, nhất là khi nước
sửa chữa hàm giả làm gia tăng tổn thất chi phí,
ta có đến 52,57% người mất răng toàn bộ có torus
thời gian của cả bệnh nhân và bác sĩ. Các nghiên
khẩu cái(11). Torus, một mặt giúp tăng diện tích
cứu hiện nay chủ yếu liên quan đến dịch tễ
tiếp xúc của nền hàm, tăng giữ dính, mặt khác
thống kê tỉ lệ, vị trí, nguyên nhân gây gãy hàm
đóng vai trò đòn bẩy gia tăng yếu tố nguy cơ gây
giả qua bảng câu hỏi. Ngoài ra, có một số nghiên
gãy hàm giả.
cứu in-vitro đã được thực hiện để phân tích ứng
Đường gãy của phục hình là do sự khởi đầu
suất trên hàm giả nhằm xác định yếu tố nguy cơ

Chuyên Đề Răng Hàm Mặt

133


Nghiên cứu Y học

Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 22 * Số 2 * 2018

và lan truyền vết nứt tại nơi tập trung ứng suất
cao. Để gia tăng khả năng đề kháng gãy của
phục hình thì điều quan trọng là cần lưu ý đến
sự phân bố cũng như cường độ ứng suất trên
nền phục hình. Cho đến hiện nay có nhiều
phương pháp đã được sử dụng để phân tích ứng

suất trên nền phục hình răng tháo lắp như
phương pháp phủ chất sơn lên vùng giòn nứt,
phương pháp sử dụng cảm biến dạng điện trở,
mô hình quang đàn hồi, phương pháp phân tích
phần tử hữu hạn (PTPTHH). Trong những năm
gần đây, những nghiên cứu trong nha khoa sử
dụng phương pháp PTPTHH đã được thực hiện
rộng rãi trên thế giới với mục đích đánh giá các
ứng xử cơ học của vật liệu nha khoa, răng,
implant. Trong hơn một thập kỷ, số lượng các
nước thực hiện các nghiên cứu nha khoa sử
dụng phương pháp này tăng gấp đôi từ 24 lên 54
nước(7). Từ đó có thể thấy tầm quan trọng, sự đa
dạng và khả năng đầy hứa hẹn của nghiên cứu
phân tích phần tử hữu hạn trong nha khoa.
Chính vì thế chúng tôi tiến hành thực hiện
nghiên cứu này bằng cách sử dụng phương
pháp phân tích phần tử hữu hạn.
Mục tiêu của nghiên cứu này nhằm đánh giả
ảnh hưởng của các mức chiều cao torus khẩu cái
đối với ứng suất gây biến dạng tác động trên nền
phục hình răng tháo lắp toàn phần hàm trên.

ĐỐITƯỢNG-PHƯƠNGPHÁPNGHIÊNCỨU
Mẫu nghiên cứu gồm năm mô hình
PTPTHH ba chiều phục hình răng tháo lắp toàn
phần (PHRTLTP) hàm trên được đặt trên nền
xương không có torus, và nền xương có torus
(gọi tắt là phục hình không có torus và phục hình có
torus) chiều cao 3, 4, 5, 6 mm (chiều rộng 12 mm,

chiều dài 25 mm).
Mẫu T0: PHRTLTP hàm trên với niêm mạc
và nền xương không có torus.
Mẫu T3, T4, T5, T6: PHRTLTP hàm trên
với niêm mạc và nền xương có torus hình thoi
kích thước (chiều dài × chiều rộng × chiều cao)
lần lượt là (25×12×3), (25×12×4), (25×12×5),
(25×12×6) mm.

134

Quy trình thực hiện
Bước 1: Thực hiện mẫu phục hình không có torus
bằng nhựa PMMA (Polymethyl Methacrylate) trên
mẫu hàm thạch cao (hình 1). Dùng khuôn mất răng
toàn bộ hàm trên làm sẵn (khuôn mất răng toàn
bộ số 402U) và đổ mẫu bằng thạch cao nha khoa.
Dùng khuôn hàm dưới còn răng để đổ hàm đối
diện cho các giai đoạn phục hình. Tạo PHRTLTP
hàm trên bằng nhựa nấu.

Hình 1. Giai đoạn tạo phục hình không torus bằng
nhựa
Bước 2: Số hóa PHRTLTP hàm trên. Phục hình
sau khi được chế tạo thì được số hóa bằng
phương pháp quét gián tiếp (không tiếp xúc).
Trong nghiên cứu này, ta sử dụng thiết bị quét
không tiếp xúc sử dụng nguồnsáng xanh ATOS
Core 200 (GOM, Đức) (hình 2A).
Bước 3: Chuyển dữ liệu số thành mô hình hình

học bằng phần mềm Solidworks. Tạo mô hình niêm
mạc và xương nền bằng phần mềm Solidworks
Premium 2015. Đầu tiên, ta tạo lớp niêm mạc
tiếp xúc mặt niêm mạc của phục hình nhờ thông
số bề dày niêm mạc(2)(hình 2B).Sau đó lớp xương
nền bên trên sẽ được xây dựng dựa vào lớp
niêm mạc vừa được tạo thành. Thêm torus có
kích thước chiều dài 25 mm, chiều rộng 12 mm
và chiều cao thay đổi 3, 4, 5, 6 mm để được 4 mô
hình còn lại. Thay đổi bề dày niêm mạc vùng có
torus khẩu cái là 1 mm.
Bước 4: Tạo mô hình phần tử hữu hạn bằng phần

Chuyên Đề Răng Hàm Mặt


Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 22 * Số 2 * 2018

Nghiên cứu Y học

phần tử nhỏ. Trong nghiên cứu này, chúng tôi
chọn kích thước phần tử trung bình đảm bảo tốc
độ làm việc nhưng vẫn đảm bảo kết quả. Kích
thước phần tử là 1 mm (hình 4A).

mềm Ansys. Sau khi các mô hình hình học được
tạo ra trong Solidworks, chúng được chuyển vào
phần mềm Ansys 16.2 tạo mô hình PTPTHH
(hình 3). Tạo lưới là một tiến trình quan trọng để
chia nhỏ mô hình hình học vững chắc thành các

A

B

C

D

E

F

Hình 2. Các giai đoạn số hóa và tạo mô hình hình học trong Solidworks. A, Quét mẫu phục hình bằng ATOS.
B, Thông số bề dày niêm mạc tại các vị trí. C đến F, giai đoạn tạo lớp niêm mạc, nền xương, và torus khẩu cái

A

B

D

C

E

Hình 3. Mô hình phục hình không torus và phục hình có torus chiều cao lần lượt là 3, 4, 5, 6 mm (theo thứ tự từ
A đến E) trong Ansys

Chuyên Đề Răng Hàm Mặt

135


Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 22 * Số 2 * 2018

Nghiên cứu Y học

B

C

A

B

C

Hình 4. Giai đoạn chia lưới và tác dụng lực. A, Chia lưới mô hình. B, Tác dụng lực 110N lên mô hình. C, Tạo
điều kiện biên cố định mặt đế nền xương hàm trên
mô hình nghiên cứu cho giống với đặc điểm thật
Bước 5: Phân tích ứng xử cơ học của PHRTLTP.
ta cần khai báo các đặc tính cơ học của từng loại
Mỗi loại vật liệu sẽ có những tính chất khác nhau
vật liệu dựa vào bảng 1.
về mô đun đàn hồi, hệ số Poisson. Khi mô phỏng
Bảng 1. Các đặc tính cơ học của vật liệu(2,9)
Vật liệu

Mô đun đàn hồi Young

(MPa)

Hệ số Poisson

PMMA
Niêm mạc
Xương

3200
2,8
13700

0,36
0,4
0,30

Chúng tôi sử dụng mức tải lực 110 N tác
dụng vuông góc với đỉnh sống hàm trên mặt
nhai các răng cối lớn và răng cối nhỏ hai bên
(hình 4B). Tạo điều kiện biên bằng cách cố
định mặt đế của nền xương hàm trên, tức là có
ranh giới hoàn toàn cứng chắc, không di
chuyển (hình 4C).
Bước 6: Nhận xét và kết luận: Kết quả ghi nhận
trong nghiên cứu chúng tôi là giá trị ứng suất
(đơn vị MPa).

KẾT QUẢ
Các giá trị ứng suất ghi nhận trên nền phục
hình không có torus và phục hình có torus với

mức chiều cao 3, 4, 5, 6 mm
Vùng khẩu cái trước của phục hình không có
torus và phục hình có torus đều chịu ứng suất
kéo với mức giá trị ứng suất tăng dần. Giá trị
ứng suất kéo tăng dần từ 0,808 MPa ở mẫu T0
đến 1,052 MPa ở mẫu T6. Ở nhóm phục hình có
torus thì ứng suất kéo tăng dần khi tăng chiều
cao torus. Mức độ gia tăng ứng suất kéo ở vùng
khẩu cái trước của phục hình không có torus (T0)
so với phục hình có torus là từ 0,013 MPa (so với
mẫu T3) đến 0,244 MPa (so với mẫu T6).

136

Độ bền kéo ([σk])
(MPa)

Độ bền nén ([σn])
(MPa)

72

122

Vùng khẩu cái sau của cả hai nhóm phục
hình không có torus và phục hình có torus đều
chịu ứng suất kéo với mức giá trị ứng suất tăng
dần. Giá trị ứng suất kéo thấp nhất là 0,729 MPa
ở mẫu T0 và cao nhất là 0,979 MPa ở mẫu T6. Xét
trong nhóm phục hình có torus thì ứng suất kéo

vùng khẩu cái sau cũng tăng dần khi tăng chiều
cao torus. Sự gia tăng ứng suất kéo ở vùng khẩu
cái sau của phục hình không torus (T0) so với
phục hình có torus là từ 0,032 MPa (so với mẫu
T3) đến 0,25 MPa (so với mẫu T6).
Giá trị ứng suất tương đương Mohr (σtđ) tại
điểm giữa hai răng cửa giữa có giá trị thấp nhất
ở mẫu T0 là 1,047 MPa, và lớn nhất tại mẫu T6 là
1,283 MPa. Ở các mẫu phục hình có torus thì giá
trị σtđ tăng theo mức độ tăng chiều cao torus
(Bảng 2).
Khảo sát sự phân bố ứng suất pháp theo
phương ngang trên PHRTLTH hàm trên
Sự phân bố ứng suất ở mặt ngoài, mặt niêm
mạc, mặt phía môi, mặt phía má của các mô hình
PHRTLTH hàm trên được thể hiện ở Hình 3.44
đến Hình 3.49. Các giá trị ứng suất được thể hiện
bởi sự thay đổi màu sắc. Màu đỏ thể hiện ứng
suất kéo cao nhất, màu xanh dương thể hiện ứng
suất nén cao nhất (Hình 5,6,7,8).

Chuyên Đề Răng Hàm Mặt


Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 22 * Số 2 * 2018

Nghiên cứu Y học

Bảng 2. Các giá trị ứng suất ghi nhận trên nền phục hình không có torus và phục hình có torus với mức chiều cao
3, 4, 5, 6 mm

Loại/ Vùng ứng suất
Ứng suất kéo tối đa
Ứng suất nén tối đa
Vùng khẩu cái trước
Vùng khẩu cái sau
Ứng suất chính lớn nhất (σ1)
Ứng suất chính nhỏ nhất (σ3)
Ứng suất tương đương Mohr (σtđ)

T0
+1,321
-3,205
+0,808
+0,729
+1,322
+0,466
1,047

T3
+1,375
-3,26
+0,821
+0,761
+1,375
+0,492
1,085

Giá trị ứng suất (MPa)
T4
T5

+1,409
+1,504
-3,307
-3,533
+0,892
+0,931
+0,827
+0,907
+1,409
+1,504
+0,5
+0,539
1,114
1,186

T6
+1,629
-4,126
+1,052
+0,979
+1,631
+0,59
1,283

Với σtđ = σ1 ([σ]k /[σ]n )× σ3

T0

T4

T3

T6

T5

Hình 5. Sự phân bố ứng suất pháp theo phương ngang của mặt ngoài nền phục hình ở các mô hình T0, T3, T4,
T5, T6

T0

T3

T5

T4

T6

Hình 6. Sự phân bố ứng suất pháp theo phương ngang của mặt niêm mạc của phục hình ở các mô hình T0,
T3, T4, T5, T6

Chuyên Đề Răng Hàm Mặt

137


Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 22 * Số 2 * 2018

Nghiên cứu Y học

T0

T4

T3

T5

T6

Hình 7. Sự phân bố ứng suất pháp theo phương ngang của mặt phía môi của phục hình ở các mô hình T0, T3,
T4, T5, T6

T4

T3

T0

T5

T6

Hình 8. Sự phân bố ứng suất pháp theo phương ngang của mặt phía má của phục hình ở các mô hình T0, T3, T4,
T5, T6
trên nền xương. Kết quả này tương tự như
BÀN LUẬN
nghiên cứu đánh giá ứng suất trên nền phục
Vùng khẩu cái trước của phục hình không có

hình răng tháo lắp toàn phần hàm trên có torus
torus chịu ứng suất kéo với giá trị là 0,808 MPa
với chiều cao 5 mm của Nguyễn Thị TừUyên(13).
(bảng 2). Kết quả này phù hợp với giá trị ghi
Vùng khẩu cái sau của phục hình không có
nhận được trong nghiên cứu bằng phương pháp
torus cũng chịu một ứng suất kéo với giá trị là
sử dụng cảm biến dạng điện trở của Nguyễn Thị
0,729 MPa. Kết quả này phù hợp với nghiên cứu
TừUyên(13). Ravi, Prombonas cũng thực hiện
của Cilingir và cộng sự(4). Vùng khẩu cái sau của
nghiên cứu so sánh ứng suất tác động trên nền
các phục hình có torus cũng đều chịu ứng suất
PHRTLTP hàm trên khi sắp răng sau ra ngoài
kéo với bất kỳ mức chiều cao torus nào, với giá
sống hàm, với nhóm chứng là phục hình có răng
trị ứng suất kéo tăng dần khi tăng chiều cao
sau trên đỉnh sống hàm(15,16). Cả hai nghiên cứu
torus. Kết quả nghiên cứu là tương đồng với
đều cho thấy giá trị ứng suất ghi nhận được đều
nghiên cứu của Nguyễn Thị Từ Uyên ở mẫu có
là ứng suất kéo.
chiều cao torus 5 mm(13).
Đối với các phục hình có torus thì vùng khẩu
Giá trị ứng suất kéo tối đa trên nền phục
cái trước cũng đều chịu ứng suất kéo, với giá trị
hình không có torus trong nghiên cứu của chúng
ứng suất kéo tăng dần khi tăng chiều cao torus

138

Chuyên Đề Răng Hàm Mặt


Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 22 * Số 2 * 2018
tôi ghi nhận được ở điểm giữa hai răng cửa giữa
là 1,321 MPa. Kết quả này có giá trị tương tự với
nghiên cứu của Cilingir(4). Giá trị ứng suất nén
tối đa ở phục hình không có torus là -3,205 MPa
được ghi nhận ở bờ hàm tương ứng vị trí vùng
thắng môi. Kết quả nghiên cứu là tương đồng
với hai nghiên cứu của Cheng(2,3).
Giá trị ứng suất pháp tối đa (ứng suất kéo
tối đa và ứng suất nén tối đa) theo phương
ngang trên phục hình có torus thì tăng dần khi
tăng chiều cao torus (bảng 2). Ứng suất kéo tối
đa cũng được ghi nhận tại điểm giữa hai răng
cửa và ứng suất nén tối đa ở vùng bờ hàm
tương ứng vị trí thắng môi trên tất cả các mẫu
phục hình có torus. Vì chưa có nghiên cứu nào
phân tích sự thay đổi ứng suất kéo tối đa và
ứng suất nén tối đa ở các vị trí tương ứng trên
đối tượng phục hình có torus nên chúng tôi
không có dữ liệu để so sánh đối chiếu các giá
trị ghi nhận được.
Ta thấy rằng đặc điểm phân bố ứng suất
theo phương ngang trên phục hình không có
torus và tất cả phục hình có torus với các mức
chiều cao đều giống nhau (hình 5- hình 8). Mặt
ngoài phục hình ghi nhận ứng suất kéo tập

trung dọc theo đường giữa khẩu cái từ vùng
khẩu cái sau, đến vùng khẩu cái trước và đạt
giá trị cao nhất ở điểm giữa hai răng cửa giữa
(màu đỏ). Kết quả này giống với ghi nhận
trong nghiên cứu của Cheng về sự phân bố
biến dạng trên phục hình tháo lắp toàn phần
hàm trên ở vùng này(2).
Mathew và Wain sử dụng phương pháp phủ
sơn lên vùng giòn nứt và chứng minh được
đường gãy hàm giả xuất hiện ở vùng khẩu cái
trước có nguồn gốc từ điểm giữa hai răng
giữa(12).Tác giả kết luận rằng điểm giữa hai răng
cửa giữa là yếu tố chính góp phần gây nên sự
gãy dọc đường giữa. Smith cũng báo cáo rằng
đường gãy dọc đường giữa bắt nguồn từ ứng
suất kéo cao ở vị trí này(17). Mặc dù nhiều nghiên
cứu đều nhận thấy rằng điểm giữa hai răng cửa
là nơi tập trung ứng suất cao nhưng không có
nhiều dữ liệu đo lường đánh giá chính xác giá trị

Chuyên Đề Răng Hàm Mặt

Nghiên cứu Y học

ứng suất. Lý do là vị trí này không phải là một
bề mặt thuận lợi để gắn cảm biến dạng điện trở.
Ứng suất kéo được ghi nhận ở vùng khẩu cái
trước và cả vùng khẩu cái sau. Giá trị ứng suất
kéo ở vùng khẩu cái trước cao hơn khẩu cái sau.
Các kết quả này tương đồng với nghiên cứu

trước đây của Obeid, Stafford đo bằng phương
pháp cảm biến dạng điện trở(14,18). Các nghiên
cứu này đều cho thấy ứng suất kéo cao nhất tại
vùng khẩu cái trước của phục hình.
Theo Darbar ứng suất kéo chủ yếu tập trung
dọc theo đường giữa ở mặt ngoài phục hình có
thể liên quan đến khả năng chịu lực nén kém của
niêm mạc mỏng ở vùng này(5). Trong khi đó nền
xương khẩu cái dọc đường giữa bên dưới nhô
lên và rất cứng(6). Khi phục hình chịu tải lực và
nén vào mô nâng đỡ bên dưới sẽ tạo một điểm
đòn bẩy ở mặt trong nền hàm dọc theo đường
giữa khẩu cái gây ra sự uốn của nền hàm. Vì thế
bề mặt ngoài đối diện với đòn bẩy thì luôn luôn
phải chịu ứng suất kéo(10).
Đây cũng có thể là lý do giúp giải thích nguyên
nhân gây nên sự gia tăng ứng suất kéo ở phục hình có
torus so với phục hình không có torus. Bởi vì khi có sự
hiện diện của torus làm cũng cố thêm độ cứng của
nền xương, mặt khác niêm mạc phủ torus được biết là
mỏng hơn các vùng khác trên bề mặt nền tựa. Kết hợp
cả hai yếu tố trên làm gia tăng diện tích chịu hiệu ứng
đòn bẩy của nền phục hình gây nên sự gia tăng ứng
suất kéo ở mặt ngoài nền hàm cũng như thay đổi các
giá trị ứng suất pháp tối đa ghi nhận được.
Chúng tôi ghi nhận giá trị ứng suất tương
đương Mohr tại vị trí có nguy cơ gây hại cao
nhất là vị trí điểm giữa hai răng cửa giữa. Vị trí
này có giá trị ứng suất kéo lớn, trong khi vật liệu
PMMA là một vật liệu giòn chịu được ứng suất

kéo kém hơn ứng suất nén(1). Giá trị ứng suất
tương đương Mohr ở phục hình không torus thì
thấp hơn có torus, ở nhóm phục hình có torus thì
giá trị tăng dần theo mức chiều cao torus. Như
vậy, việc gia tăng giá trị ứng suất tương đương Mohr
cho thấy có sự tăng dần nguy cơ gãy của phục hình
theo mức chiều cao torus tại vị trí điểm giữa hai răng

139


Nghiên cứu Y học

Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 22 * Số 2 * 2018

của giữa.
Mặt khác, sự thay đổi các giá trị ứng suất ghi
nhận được tại các vị trí trên nền phục hình cũng
góp phần làm thay đổi giá trị ứng suất trên cả
phục hình. Điều này cho thấy nguy cơ gãy của
phục hình có torus cao hơn phục hình không có
torus và nguy cơ gãy gia tăng theo mức độ tăng
chiều cao torus.
Mặt niêm mạc của phục hình cho thấy chủ
yếu tập trung ứng suất nén, sự phân bố ứng suất
nén từ phía sau ra phía trước dọc theo đường
giữa và đạt giá trị ứng suất nén lớn nhất tại bờ
hàm tương ứng vị trí thắng môi. Kết quả này là
do khả năng chịu nén kém của nền xương bên
dưới kết hợp với lớp niêm mạc khẩu cái dọc

đường giữa và cũng như trên torus mỏng tạo
nên lực nén ngược lại lên mặt trong nền hàm và
tạo ra sự uốn của hàm giả. Các kết quả về sự
phân bố ứng suất mặt niêm mạc của phục hình
trong nghiên cứu này tương đồng với kết quả
ghi nhận được của Cheng khi thực hiện cùng
phương pháp(2). Glantz, Stafford cũng ghi nhận
được kết quả ứng suất nén khi đặt cảm biến điện
trở ở mặt niêm mạc của phục hình(8,18).
Mặt phía môi của PHRTLTP hàm trên ghi
nhận thấy tập trung ứng suất nén bắt đầu từ
vùng cổ răng hướng về phía bờ hàm vùng thắng
môi. Kết quả này tương đồng với nghiên cứu của
Cheng (2010), Obeid (1982), Stafford (1979)(2,14,18).
Ứng suất nén này là do sự kéo về phía hai bên
của nền hàm khi diễn ra sự uốn dưới tác động
của tải lực(2).
Mặt phía má của các PHRTLTP hàm trên cho
giá trị ứng suất kéo. Lambrecht và Kydd sử
dụng cảm biến điện trở cho kết quả ghi nhận
ứng suất kéo ở bờ hàm phía má(10). Cheng sử
dụng phương pháp phân tích phần tử hữu hạn
để phân tích biến dạng trên phục răng tháo lắp
toàn phần hàm trên cũng cho kết quả tương tự(2).

KẾT LUẬN
Sự hiện diện của torus khẩu cái không làm
thay đổi tính chất phân bố của ứng suất pháp
theo phương ngang trên nền phục hình răng

140

tháo lắp toàn phần hàm trên mà chỉ làm gia tăng
giá trị ứng suất, theo hướng làm tăng nguy cơ
gãy phục hình. Trong giới hạn nghiên cứu này
cho thấy ở mức chiều cao 3 mm, torus khẩu cái
đã gây ảnh hưởng theo hướng làm gia tăng ứng
suất, gia tăng nguy cơ gãy phục hình. Sự ảnh
hưởng tăng dần khi tăng mức chiều cao torus.
Dựa trên cơ sở phương pháp nghiên cứu
này, các nhà nghiên cứu sẽ có hướng tiếp theo
đánh giá các yếu tố khác có khả năng gây gãy
hàm như vật liệu nền hàm, độ dày nền hàm,
cũng như hiệu quả của các vật liệu gia cố phục
hình. Với các nghiên cứu cấp độ cao hơn, khi có
đủ các thông số cần thiết, có thể mô phỏng đúng
với hoạt động của hệ thống nhai, cũng như môi
trường trong miệng để làm gãy hàm thực sự. Từ
đó có thể đánh giá một cách sâu sắc và chính xác
hơn về các yếu tố nguy cơ gây gãy phục hình
răng tháo lắp toàn phần và cách khắc phục tình
trạng đó.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.

2.

3.

4.

5.
6.

7.

8.

9.

Ates M, Cilingir A, Sulun T (2006). The effect of occlusal
contact localization on the stress distribution in complete
maxillary denture. Journal of Oral Rehabilitation, 33 (7): 509513.
Cheng YY, Cheung WL, Chow TW (2010). Strain anlysis
of maxillary complete denture with three -demensional
finite element method. The journal of prosthetic dentistry,
103 (5): 309-318.
Cheng YY, Li JY, Cheung WL (2010) 3D FEA of highperformance polyethylene fiber reinforced maxillary
dentures. Dental materials, 26: 211-219.
Cilingir A, Baysal G, Sunbuloglu E , Bozdag E (2013). The
impact of frenulum height on strain in maxillary denture
bases. Journal of Advanced Prosthodontics, 5: 409-415.
Darbar UR, Hugget R (1994). Denture fracture- a survey.
British Dental Journal, 176 (9): 342-345.
Darbar UR, Huggett R, Harrison A (1994). Stress analysis
techniques in complete denture. Journal Dentistry, 22 (5):
259-264.
Diarra A, Mushegyan V, Naveau A (2016). Finite Element
Analysis Generates an Increasing Interest in Dental

Research: A Bibliometric Study. The Open Dentistry
Journal, 10: 35-42.
Glantz PO, Stafford GD (1983). Clinical deformation of
maxillary complete dentures. Journal of Dentistry, 11 (3):
224-230.
Hashem M, Alsaleem SO, Assery MK, Abdeslam EB
(2014). A comparative study of the mechanical properties
of the light-cure and conventional denture base resins.
Oral health and dental management, 13 (2): 311-315

Chuyên Đề Răng Hàm Mặt


Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 22 * Số 2 * 2018
10.

11.
12.
13.

14.

15.

Lambrecht JR, Kydd WL (1962). A function stress analysis
of the maxillary complete denture base. Journal
Prosthodontic Dentistry, 12 (5): 865-872.
Lê Hồ Phương Trang (2008). Torus ở hàm mất răng toàn
bộ người Việt. Tạp chí Y học TP. Hồ Chí Minh, 12 (1): 11-18.
Mathew E, Wain EA (1956). Stresses in denture bases.

Bristish Dental Journal, 100: 167-171
Nguyễn Thị Từ Uyên, Lê Hồ Phương Trang (2015). Ảnh
hưởng của torus khẩu cái trong sự gãy của nền phục hình
răng tháo lắp toàn hàm do ứng suất biến dạng. Tạp chí Y
học TP. Hồ Chí Minh, 19 (2): 89-95
Obeid AA, Stafford GD, Bates JF (1982). Clinical studies of
strain behaviour of complete dentures. J. Biomed Eng, 4:
49-54.
Prombonas A, Vlissisis D (2006). Effects of position of
artificial teeth and load levels on stress in the complete
maxillary denture. The journal of prosthetic dentistry, 95: 6370.

Chuyên Đề Răng Hàm Mặt

16.

17.

18.

Nghiên cứu Y học

Ravi N, Krishma DP (2010). A function stress analysis in
the maxillary complete denture influenced by the position
of artificial teeth and load levels: an in-vitro study. Journal
of Indian Prosthodontics, 10 (4): 219-225.
Smith DC (1961). The acrylic denture, machanical
evaluation, midline fracture. British Dental Journal, 110:
257-267
Stafford GD, Griffiths DW (1979). Investigation of the

strain produced in maxillary complete dentures in
function. Journal of Oral Rehabilitation, 6: 241-256

Ngày nhận bài báo:

26/01/2018

Ngày phản biện nhận xét bài báo:

24/02/2018

Ngày bài báo được đăng:

15/03/2018

141