مطالعه الگوهای موضعی تنش ناشی از بارهای فیزیولوژیک در لیگامان پریودنتال

عملکرد طبیعی لیگامان پریودنتال به عنوان بافت همبند نرم که بین دو بافت سخت سمنتوم و استخوان فک قرار‌گرفته‌است برای حفظ موقعیت دندان و تعدیل بارهای وارد بر دندان جهت ممانعت از ایجاد آسیب در دندان و استخوان فک ضروری است. جهت آشکارسازی این عملکرد‌ها، یک مدل المان‌محدود از مجموعه‌ی سمنتوم-pdl-استخوان فک در نواحی مختلف از ریشه دندان با جهت گیری متفاوت نسبت به محور قائم دندان شبیه‌سازی شد. جهت توصیف ماهیت نرم pdl در مجاورت دو بافت سخت سمنتوم و استخوان، ازتابع چگالی‌انرژی‌کرنشی هایپرالاستیک استفاده شد اما بافت‌های سخت مذکور به‌طور الاستیک در‌نظر‌گرفته شدند. برای دست یابی به الگوی موضعی تنش در سرتاسر بافت پریودنتال، مجموعه سمنتوم-pdl-استخوان، تحت فشار یک نیوتن بر میلی‌متر‌مربع به عنوان نماینده فشار ناشی از جویدن قرار‌گرفت. نتایج حاصل حاکی از آن است که با کاهش زاویه بارگذاری نسبت به pdl، محدوده تنش در pdl دچار تغییر می‌شود (900- تا 5 کیلوپاسکال). در شبیه سازی حاضر نشان داده‌شده که pdl تحت بارگذاری جویدن تنش‌های کششی و فشاری را تجربه می‌کند که به‌ترتیب می‌توانند نشانگر محل وقوع تحلیل و تقویت در pdl باشند. با توجه به یافته‌های پژوهش حاضر و نیز قوانین شناخته شده بیومکانیک (از قبیل قانون وولف)، ممکن است در یک ریشه دندان به‌طور همزمان شاهد تحلیل و تقویت نواحی مختلف از pdl باشیم.

Investigation of Regional Load Bearing Patterns of Periodontal Ligament Against Physiological Loads

Proper function of the periodontal ligament as a soft connective tissue in the interface of bone and cementum in the jaw, is vital for the tooth alignment and damping experienced loads on the tooth, in order to prevent damage to the tooth and jaw bone. To illustrate these functions, a finite element model of the bone-PDL-cementum complex is simulated in the different locations of the tooth root and with different alignments with respect to the perpendicular tooth axis. In order to address the soft nature of PDL in adjoining bone and cementum, hyperelastic strain energy density assigned to the PDL while respective hard tissues are considered to be elastic. For attainment to regional stress pattern of PDL, the bone-PDL-cementum complex is loaded with a load of 1 N/mm2 which resembles the chewing force. The results indicate that when the loading angle on the PDL is decreased, the stress magnitude of PDL is changed (-900_500 KPa). Also illustrated in proposed simulation that PDL undergo tensile and compressive stresses when it loaded whit chewing force, which can denote position of PDL resorption and deposition, respectively. According to the results and also biomechanical reliable laws (for example wolff s law), even on a single tooth root there might be regions of PDL resorption and deposition, simultaneously.