论文摘要
研究背景：Meredith[1,2,3,4]于上世界90年代开始，首次将共振频率分析（ResonanceFrequency Analysis，RFA）技术引入牙种植体稳定性研究当中。目前RFA被认为是研究牙种植体骨结合（Osseointegration）理想的临床评估手段。然而目前RFA研究对象一直是更易于识别和获取的弯曲振动模态[5]，因其易受变幅杆自身设计、骨面上种植体暴露高度、颌骨骨质、植入扭矩，以及种植体和种植体-骨界面刚性因素影响，使其能否科学准确地反映牙种植体骨结合程度受到质疑[6,7,8,9]。目的：本研究在课题组前期RFA有限元分析理论研究基础上[10,11]，通过测量扭转振动共振频率，建立起一个RFA新方法，并采用有限元分析和体外实验，来对新方法的可靠性、敏感性和特异性进行评估。方法：本研究首先通过有限元模型，分析种植体-新型变幅杆系统在树脂块模型中的共振模态，来模拟研究新方法的可行性。其后，通过构建实验技术平台，建立牙种植体扭转振动共振频率分析法，并对该方法的可靠性和敏感性进行评估。通过研究变幅杆尺寸对于扭转振动共振频率的影响，来确定本研究中的新型变幅杆设计方案。最后，通过研究暴露高度和骨质因素对于新方法的影响，来对新方法的特异性进行评估。结果：有限元分析结果显示，种植体-新型变幅杆模型在低阶频率范围内依次出现两个方向上的弯曲振动（f1=5333Hz，f2=6008Hz）和以种植体长轴为中心的扭转振动（f3=8992Hz）。在体外实验中，测量并验证种植体-新型变幅杆系统在树脂块内依次出现弯曲振动（共振频率：6075.5±24.4Hz）和扭转振动（共振频率：10225±18.4Hz）。在模拟骨愈合过程的自凝树脂结固实验中，当新方法采用14mm长1.5mm厚新型变幅杆方案时，其对于界面刚性变化的敏感性高于Osstell法（平均环比增长率：2.36%±0.03VS.1.97%±0.02）。在研究新方法的特异性实验中，暴露高度因素对于新方法扭转振动共振频率的影响小于Osstell法（平均环比下降率：树脂块中2.06%VS.12.34%，骨块中8.19%VS.13.40%）。结论：本研究建立的牙种植体扭转振动共振频率分析法，能有效测量种植体-新型变幅杆系统的共振频率，并使扭转振动模态成为其主要振动模态，且实验测得的扭转振动共振频率易于识别。新方法的可靠性好，且较之当前牙种植体共振频率分析方法（Osstell法），其对于种植体-组织界面刚性变化的敏感性更高，受骨面上种植体暴露高度因素影响程度更小。这一基于研究扭转振动模态的RFA新方法的提出，为研究共振频率与种植体骨结合水平之间的关系提供了一个新方向。