新型牙種植體周圍骨內(nèi)應(yīng)力分布的三維有限元研究.pdf

1、種植義齒修復(fù)已成為口腔修復(fù)學(xué)的主要修復(fù)項(xiàng)目之一，通過植入骨內(nèi)的種植體可以使修復(fù)體的各項(xiàng)功能得到更好的使用。垂直載荷是咀嚼力的主要成份，骨組織對壓應(yīng)力有較好的承受能力，因此種植體的支持骨組織應(yīng)該有足夠的承載面積。骨內(nèi)種植體的體部形態(tài)從葉狀發(fā)展到各種圓柱狀種植體，其形態(tài)及其表面設(shè)計(jì)都盡量增加與支持骨組織的結(jié)合面積。在結(jié)合面積中承壓面積是提高種植體支持力的主力軍，特別是牙槽骨嚴(yán)重吸收、牙槽嵴較窄、牙槽高度嚴(yán)重不足、剩余牙槽骨量較少的病例，牙槽

2、嵴內(nèi)無法容納直徑較大、長度較長的種植體，在有限的尺度內(nèi)設(shè)計(jì)出更大的承壓面積，是提高種植體性能的重要途徑。本課題通過比較相同尺寸的此類種植體與傳統(tǒng)圓柱狀種植體受載后支持骨內(nèi)的應(yīng)力分布，為種植體的設(shè)計(jì)和改進(jìn)提供理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。 本研究是新型牙種植體系列研究的組成部分。 本實(shí)驗(yàn)采用模型轉(zhuǎn)化法，應(yīng)用計(jì)算機(jī)建模技術(shù)，建立種植體的三維模型，根據(jù)此模型，在頜骨上“挖出”同種植體之植入部分一樣大小的植入床，在計(jì)算機(jī)上將種植體模擬“植入”

3、到頜骨之中，以達(dá)到二者間百分之百的吻合，如此即不存在信息的丟失，可確保分析的準(zhǔn)確性。 定性分析比較研究中簡化模型可以簡化操作，是一種廣泛應(yīng)用的建模方法。本研究僅定性比較兩種種植體受力后的應(yīng)力特征，所以本實(shí)驗(yàn)的骨模型簡化成埋有種植體的矩形骨塊，只模擬一段下頜骨代替完整下頜骨，未模擬上部修復(fù)體，不會影響結(jié)果的比較。 本課題采用Pro/Engineer與ANSYS軟件建立新型牙種植體骨和圓柱種植體骨三維有限元模型，通過改變松質(zhì)

4、骨的材料力學(xué)參數(shù)來獲得不同類型骨松質(zhì)的種植體—骨的三維有限元模型共計(jì)16個，在其上進(jìn)行不同的加載，比較分析不同載荷不同骨松質(zhì)類型下這兩種種植體周圍骨組織的應(yīng)力分布。 結(jié)果：1類和3類骨質(zhì)中，載荷下新種植體骨模型和圓柱狀種植體骨模型骨內(nèi)應(yīng)力集中主要出現(xiàn)在種植體頸部周圍的皮質(zhì)骨內(nèi)，松質(zhì)骨應(yīng)力較小，分布較均勻。 骨質(zhì)條件相同情況下，相同載荷時新種植體頸部周圍皮質(zhì)骨內(nèi)應(yīng)力極大值均比圓柱狀種植體的小，尤以垂直載荷和近遠(yuǎn)中斜向載荷時

5、，圓柱狀種植體周圍骨內(nèi)應(yīng)力值的增幅較大。 隨著骨質(zhì)條件的降低、松質(zhì)骨密度的下降，兩種種植體頸部周圍皮質(zhì)骨內(nèi)的應(yīng)力極值明顯增大，尤以垂直載荷的增幅最大，但新種植體的增幅小于圓柱狀種植體。 結(jié)論：新型種植體由于其體部的形態(tài)，兩側(cè)圓盤狀結(jié)構(gòu)，大大增加了支持骨組織的承載面積，尤以垂直載荷和近遠(yuǎn)中斜向載荷時，骨內(nèi)應(yīng)力值遠(yuǎn)比圓柱種植體小。隨著骨質(zhì)條件的降低、松質(zhì)骨密度的下降，新種植體骨內(nèi)應(yīng)力增加比率小于圓柱種植體，新種植體較圓柱狀種