新型牙種植體即刻負(fù)載的三維有限元研究.pdf

1、即刻種植修復(fù)不但可盡快為患者恢復(fù)美觀、咬合功能等，而且可減少手術(shù)次數(shù)、縮短療程，受到患者和醫(yī)生的歡迎。近年來(lái)，種植牙即刻負(fù)載的研究日益增多，利用有限元法進(jìn)行相關(guān)力學(xué)研究也成為熱點(diǎn)。 目前認(rèn)為種植體初期穩(wěn)定性是影響即刻負(fù)載種植成敗的關(guān)鍵因素，臨床研究表明影響初期穩(wěn)定性的因素有種植體長(zhǎng)度、直徑、表面設(shè)計(jì)、患者植入部位骨的質(zhì)與量、外科擠壓植入方式及植體夾板固定等。本課題以種植體宏觀形態(tài)上的改進(jìn)為出發(fā)點(diǎn)，嘗試突破傳統(tǒng)圓柱狀種植體的設(shè)計(jì)，

2、以期獲得更大的骨接觸面積，并利用有限元法對(duì)其應(yīng)用于即刻修復(fù)進(jìn)行相關(guān)生物力學(xué)方面的研究。本研究是新型牙種植體系列研究的組成部分。 該新型種植體不同于傳統(tǒng)柱狀種植體，其綜合葉狀種植體和圓柱狀種植體的特點(diǎn)，增加種植體周圍支持骨承受咬合應(yīng)力的面積，降低種植體的長(zhǎng)度，以適合嚴(yán)重牙槽骨吸收、剩余牙槽骨量較少的病例，并期望能擴(kuò)大種植體即刻負(fù)載適應(yīng)癥的范圍。本課題擬建立新型牙種植體即刻負(fù)載三維有限元模型，通過(guò)比較不同尺寸的此類種植體、不同骨質(zhì)狀

3、況、在模擬人咀嚼的動(dòng)態(tài)載荷下產(chǎn)生的界面位移，來(lái)評(píng)價(jià)諸多因素對(duì)新型種植體即刻負(fù)載初期穩(wěn)定性的影響。為新型種植體的設(shè)計(jì)改進(jìn)和應(yīng)用于即刻修復(fù)提供理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。 研究采用ANSYS10.0有限元分析軟件：1、通過(guò)軟件自體建模技術(shù)建立新型種植體即刻負(fù)載有限元模型，該模型具備兩個(gè)特點(diǎn)：摩擦接觸和過(guò)盈配合。2、改變種植體長(zhǎng)度，建立即刻負(fù)載模型。3、改變骨質(zhì)類型，建立即刻負(fù)載模型。4、施加垂直向、水平向動(dòng)態(tài)載荷，研究種植體尺寸及骨質(zhì)類型對(duì)初期

4、穩(wěn)定性的影響。 結(jié)果：1、建立了新型種植體、骨植入床、二者“過(guò)盈配合”后的三維即刻負(fù)載有限元模型。當(dāng)二者“過(guò)盈配合”時(shí)，骨一種植體界面存在初始應(yīng)力，界面為非骨結(jié)合界面，可發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。2、垂直加載時(shí)對(duì)于種植體垂直向微動(dòng)，增加種植體長(zhǎng)度最大可使其下降28％(8mm與6mm相比)，對(duì)于種植體頸部水平向微動(dòng)，增加長(zhǎng)度則最大下降了24％(8mm與6mm相比)。水平加載時(shí)，對(duì)于種植體垂直向微動(dòng)，增加種植體長(zhǎng)度最大可使其下降30％(8mm與

5、6mm相比)，對(duì)于種植體頸部水平向微動(dòng)，增加長(zhǎng)度則最大下降了6％(8mm與6mm相比)。3、相同種植體尺寸，相同載荷，Ⅲ類骨骨質(zhì)最大微動(dòng)大于Ⅰ類骨，且微動(dòng)云圖分布有所差異。 4、于基樁中心點(diǎn)施加垂直向加載時(shí)，垂直向最大微動(dòng)分布于種植體底面與骨接觸處。種植體盤(pán)狀突起處沿X向(即近遠(yuǎn)中方向)的水平微動(dòng)大于Y向(垂直向)。水平加載時(shí)，種植體主要發(fā)生水平相對(duì)位移和垂直相對(duì)位移，在同一部位，垂直向相對(duì)位移大于頰舌向相對(duì)位移，垂直相對(duì)位移為負(fù)值表示

6、種植體受力側(cè)沿軸向脫出。種植體頸部微動(dòng)遠(yuǎn)大于垂直載荷下的頸部的微動(dòng)，這與臨床上推測(cè)水平載荷對(duì)種植體微動(dòng)影響較大相一致。 結(jié)論：①探索了一種可行的建立特殊設(shè)計(jì)形態(tài)的新型種植體即刻負(fù)載有限元模型的方法，建立的種植體有限元模型與實(shí)體具有高度的相似性，采用過(guò)盈配合法可模擬種植體骨界面初始應(yīng)力狀態(tài)。②增加種植體長(zhǎng)度可同時(shí)降低種植體垂直向、水平向微動(dòng)，但增加種植體長(zhǎng)度更能有效地降低垂直向微動(dòng)。③不同類型骨質(zhì)，動(dòng)態(tài)載荷下微動(dòng)程度不同。隨著骨彈