上颌窦区种植义齿修复的生物力学研究

论文摘要

背景与目的:种植义齿的成功不仅依赖于种植体良好的生物相容性,还取决于种植义齿良好的生物力学相容性。种植体的形态、尺寸、植入深度,种植体骨结合状态、上部结构设计、材料的选择等多种因素均会影响种植义齿及其周围骨界面的应力分布。上颌窦区牙槽嵴顶的过度吸收、上颌窦的过度气腔化常导致骨量不足,使上颌窦区种植义齿修复的临床应用受到很大限制。上颌窦底提升植骨术扩大了种植义齿修复的适应症,但如何使上颌窦区种植体周围骨界面应力合理分布,提高种植义齿的远期成功率仍是口腔生物力学研究的热点之一。有限元法是一种有效的生物力学研究方法,从70年代开始应用于口腔种植义齿的生物力学研究并得到飞速发展,建模方法不断改进。本研究采用三维有限元法对上颌窦区牙种植体植入方法不同的五种种植义齿修复的生物力学特征进行分析,为种植义齿的临床应用提供参考。材料和方法:1实验设备:三维螺旋CT（GE ProspeedⅡ,美国通用电器公司生产）,个人用计算机1台（CPU2.8GHz,内存512MB）,含完整上颌牙列的颅骨一具;分析软件:Adobe Photoshop CS,AutoCAD 2004 Chs,Rhinoceros Evaluation,MSC.Patran 2004。2.方法:按种植体的长度不同和骨质差别、是否行上颌窦底提升植骨术及植入骨量的多少分别建立5种不同设计的种植体支持的种植义齿修复模型,采用100N静载荷垂直和450斜向加载,计算各模型的种植义齿及牙种植体-骨界面不同部位应力大小并通过应力云纹图分析应力变化规律。结果:斜向加载比垂直加载产生的应力峰值显著增加,完全的上颌窦底提升植骨术明显减小了模型的应力峰值,尤其在斜向载荷下,牙种植体-骨界面的骨皮质的最大Von Mises应力为44.1Mp,相对于参照模型下降了41%,最大拉应力下降了38.8%,最大压应力下降了43.0%,在牙种植体根端部上颌窦底骨皮质界面未出现较大的应力集中,而在其它的种植义齿模型可观察到较大的应力峰值,特别是缺少牙槽嵴顶骨皮质的种植义齿模型（M5）斜向加载时牙种植体-骨界面的骨皮质的最大Von Mises应力、最大拉应力、最大压应力分别是89.2Mp、88.7 Mp、-110 Mp,比参照模型分别增加了10%、24%和6%,骨界面应力主要集中在种植体根部上颌窦底骨皮质界面处,骨松质界面上应力也较大。结论:1.在上颌窦区牙槽骨严重吸收,牙槽骨垂直高度不足的情况下进行种植义齿修复,建议采用完全的上颌窦底提升植骨术以增加骨组织的支持能力,否则种植体-骨界面难以获得良好的应力分布。2.在上颌窦区牙槽骨明显吸收,牙槽骨骨量不足但骨质条件良好时,可采用闭合式上颌窦底提升植骨术或含种植体的骨核移植术来增加种植体周围骨的支持能力,但作为单冠种植义齿修复仍有一定风险,可采用多枚种植体联冠修复或与天然牙混合支持修复。3.在种植义齿上部结构修复时应避免创伤牙合,可适当降低牙尖斜度,避免因侧向牙合力过大引起的种植体颈部骨皮质的应力集中而导致的种植体周围骨吸收,从而提高种植义齿修复的远期成功率。

论文目录

• 中英文对照一览表
• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 前言
• 2 材料和方法
• 2.1 实验设备
• 2.2 上颌窦区种植义齿修复实体模型的建立
• 2.3 种植义齿修复模型的三维CT 扫描
• 2.4 图像的加工处理
• 2.5 有限元模型的建立
• 2.6 材料属性假设（附表）
• 2.7 边界条件及载荷
• 2.8 观察指标
• 3.结果
• 3.1 垂直加载种植义齿及其周围骨组织应力分布（附表）
• 3.2 斜向加载种植义齿及其周围骨组织应力分布（附表）
• 3.3 对比观察
• 4 讨论
• 4.1 有限元分析法的原理及其特点
• 4.2 颌骨骨量和骨质对应力分布的影响
• 4.3 加载方向对应力分布的影响
• 4.4 本实验对临床种植义齿修复的提示
• 5 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 综述一及参考文献
• 综述二及参考文献
• 附图