无牙下颌颏孔前区种植修复附着体形式的三维有限元优化设计

论文摘要

目的：建立无牙下颌骨的三维有限元模型,四颗种植体对称分布于下颌骨体颏孔前区。采用三维有限元的方法分析比较套筒冠、杆卡及二者联合支持固位的种植覆盖义齿及其周围骨质的应力分布,为无牙颌患者的临床种植修复提供一定的理论依据和实际应用参考。方法：利用薄层CT扫描已经选择好的无牙颌下颌骨标本,建立无牙下颌骨模型的DICOM数据库。无牙下颌骨CT断层影像层厚为1mm,应用CATIA建模软件分析处理,按照实验设计条件,结合ABAQUS三维有限元软件建立无牙下颌骨有限元模型,在模型颏孔前区分别在1、3牙和2、4牙位置上含4枚标准ITI(4.1×10mm)种植体。分别垂直方向加载静态颌力100N,模拟杆卡、套筒冠和两者联合应用固位的种植覆盖义齿的受力情况,分析种植体周围骨质的应力分布。结果：根据实验设计种植体位置的不同,分别建立了1、3牙位置和2、4牙位置上对称分布4枚种植体的Ⅰ、Ⅱ两个模型。力学加载测试结果表明：我们建立的模型Ⅰ和模型Ⅱ精确无损伤性,所形成的数据和图形、图像可以重复使用,并且具有良好的结构相似性。利用参数设置可以模拟出实验设计所需要的应力加载平面,即在对称分布的4枚种植体顶端可以模拟出类似于义齿基托的平面结构,模拟出的平面结构将4枚种植体连接为一个整体,其弹性模量和义齿基托的弹性模量相等。并且在种植体之间可以根据我们实验设计的需要加入相应的约束条件。利用三维有限元的方法对各个模型中垂直方向加载静态颌力后种植体周围骨质的应力分布情况的分析结果显示：①无牙下颌颏孔前区采用套筒冠、杆卡及二者联合式附着体的种植覆盖义齿,种植体周围的应力分布情况是较为均衡合理的。②采用套筒冠、杆卡及二者联合式附着体,其种植体周围的应力分布趋势大致相同。结论：①CT扫描结合三维有限元建模软件的应用,可以为建立模型提供准确、可靠、简洁的方法,可以应用于医学领域相应的生物力学研究。②下颌无牙颌种植覆盖义齿,在颏孔前区种植4枚种植体,采用套筒冠、杆卡及二者联合式附着体对种植体周围骨组织应力分布的影响没有明显差别。

论文目录

• 缩略语表
• 中文摘要
• Abstract
• 前言
• 文献回顾
• 实验一 无牙下颌颏孔前区含4颗种植体三维有限元模型的建立
• 1 实验目的
• 2 材料和方法
• 3 结果
• 4 讨论
• 实验二 套筒冠及杆卡附着体对种植覆盖义齿应力分布的影响比较
• 1 材料与方法
• 2 结果
• 3. 结论
• 4. 讨论
• 小结
• 参考文献
• 个人简历和研究成果
• 致谢