【摘 要】
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目的:通过三维有限元的方法观察不同临床冠根连接不同临床基台角度的种植体植入骨块后,种植体周围骨质的应力分布和大小,分析临床冠根比和临床基台角度的改变对种植体周围骨质受
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目的:通过三维有限元的方法观察不同临床冠根连接不同临床基台角度的种植体植入骨块后,种植体周围骨质的应力分布和大小,分析临床冠根比和临床基台角度的改变对种植体周围骨质受力的影响,对如何更好的设计手术方案提供理论依据。 方法:使用CBCT(柯达9000)对上颌第一磨牙区进行扫描,收集相关数据和图像,利用Mimics建立上颌第一磨牙牙冠的模型,舍弃牙体颈部以下部分,保留颈部以上部分。使用geomagic12.0软件进行精细处理获得表面较好的上颌第一磨牙牙冠的实体模型。种植体模拟ITI标准螺纹实心种植体,基台与种植体采用内连接,简化为一体。临床冠根比分别设计为1:1.5、1:1、1.5:1、2:1分别连接0°、15°、20°、25°、30°五种角度基台共20组模型。SolidWorks12.0软件模拟植入不同临床冠根比连接不同倾斜角度的种植体。使用Ansys14.5有限元分析插件对模型进行应力分析。 结果:(1)各组种植体在垂直载荷下和斜向载荷下,种植体周围皮骨质Von-Mises应力峰值多集中在种植体颈部的区域,种植体周围松质骨的Von-Mises应力峰值多集中在种植体颈部或根尖三分之一的区域。(2)垂直加载下皮质骨的Von-Mises应力峰值最大值为55.7MPa,斜向加载下皮质骨的Von-Mises应力峰值最大值达到321.8MPa。(3)无论是垂直加载下还是斜向加载下,皮质骨的Von-Mises应力峰值都远远大于松质骨的Von-Mises应力峰值。(4)斜向载荷下种植体周围皮质骨的Von-Mises应力峰值显著高于垂直载荷下Von-Mises应力峰值,约为垂直载荷下的4-5倍。斜向载荷下种植体周围松质骨的Von-Mises应力峰值也高于垂直载荷下松质骨的Von-Mises应力峰值,约为垂直载荷下的2-3倍。(5)无论是垂直加载还是斜向加载,种植体周围皮质骨的Von-Mises应力峰值的变化与种植体临床冠根比连接临床基台角度的大小无规律性。 结论:(1)种植体周围骨质的应力集中区为种植体与骨质交界区和种植体根尖部,因此要确保种植区牙槽嵴顶与种植体根部的骨质有充足的骨量。(2)行种植修复时,若不考虑美学仅考虑生物力学,无需进行复杂的手术术式来增大骨量,在骨量不足的种植区域可以直接植入种植体。(3)皮质骨与种植体颈部交界区为应力集中区,先于松质骨发生破坏,应注意控制皮质骨应力。种植体植入时,要选择种植区域皮质骨厚度充足的位置。(4)在植入种植体手术时,不管对种植体植入位置的判断还是对临床基台角度的选择,都应使力的传导方向沿冠中央垂直向下,尽量减少侧向力的不良应力作用。(5)将天然牙的临床冠根比理论应用于种植体周围的骨质和种植体是不合理的,也不可简单地认为加大临床基台角度就会对种植体产生不利的作用力。
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