單側(cè)上頜骨缺損前牙附著體固位贗復體三維有限元研究.pdf

1、研究背景:單側(cè)上頜骨缺損為上頜骨缺損的常見類型,常見于腫瘤切除術(shù)后、外傷等。單側(cè)上頜骨缺損由于一側(cè)牙列缺失,贗復體修復幾乎全靠健側(cè)基牙提供固位和支持,如果設(shè)計不當會對基牙及剩余牙槽骨造成損傷。如何優(yōu)化贗復體設(shè)計是上頜骨缺損贗復體修復研究的重點。有學者利用種植技術(shù),如顴骨種植體,改善贗復體的固位,但種植體存在創(chuàng)傷大、費用高、對患者全身狀況要求高、不適合需行放射治療患者等問題。也有國內(nèi)外學者利用附著體改善贗復體固位,但利用前牙烤瓷聯(lián)冠附著體

2、固位的相關(guān)力學分析,未見相關(guān)的研究報道。
　　目的:建立單側(cè)上頜骨缺損及前牙附著體固位贗復體三維有限元模型,為附著體固位贗復體生物力學研究奠定基礎(chǔ)。利用模擬正中咬合及側(cè)向咬合的加載方法,將前牙附著體固位贗復體的基牙及義齒受力情況與傳統(tǒng)卡環(huán)固位贗復體做對比,確定既有利于最大限度的保存牙體組織又能夠提供足夠固位、支持力的附著體烤瓷聯(lián)冠基牙數(shù)目,為臨床設(shè)計與義齒制作提供理論依據(jù)。
　　方法:本研究包含四部分:
　　1、基于螺

3、旋CT數(shù)據(jù)建立單側(cè)上頜骨缺損及贗復體三維實體模型,選擇牙列完整、咬合關(guān)系正常的健康志愿者一名,GE Light Speed32排螺旋CT行頸部以上掃描。Mimics10.01軟件讀取圖像數(shù)據(jù),三維重建。使用軟件切割法建立單側(cè)上頜骨缺損三維實體模型。用切割下的一側(cè)上頜骨修改形成贗復體初步模型。
　　2、建立正常顱骨三維有限元模型,模擬正中咬合力學加載。通過分析頜骨應(yīng)力分布驗證有效性。利用ANSA軟件對贗復體初步模型進行修改,形成傳統(tǒng)

4、卡環(huán)固位的中空阻塞器贗復體三維有限元模型,與單側(cè)上頜骨缺損模型裝配后進行垂直加載及側(cè)向加載,利用ABAQUS軟件計算得出應(yīng)力大小及分布情況。
　　3、建立單側(cè)上頜骨缺損前牙附著體固位贗復體有限元模型。首先利用CATIA V5軟件建立SG迷你滑行型附著體三維模型,利用ANSA軟件將附著體模型與贗復體模型進行裝配、修改后形成附著體固位的贗復體模型。利用Mimics10.01軟件進行布爾運算對單側(cè)上頜骨缺損模型中切牙、側(cè)切牙、尖牙及第一

5、前磨牙進行烤瓷基牙的預備,Ansa軟件中做局部精細調(diào)整。最終形成含有附著體烤瓷聯(lián)冠的單側(cè)上頜骨缺損三維有限元模型。
　　4、對不同烤瓷聯(lián)冠基牙數(shù)的附著體固位贗復體模型進行垂直加載及側(cè)向加載,得出各部位應(yīng)力大小及分布情況,并與傳統(tǒng)卡環(huán)固位贗復體模型進行比較分析。
　　結(jié)果:1.建立了單側(cè)上頜骨缺損頜骨三維有限元模型。具有良好的生物力學相似性。
　　2.建立了傳統(tǒng)卡環(huán)固位的傳統(tǒng)中空阻塞器贗復體及前牙附著體固位贗復體三維有限

6、元模型,網(wǎng)格劃分后分別有92331、87957個網(wǎng)格單元。
　　3.經(jīng)過兩種阻塞器模型的垂直加載和側(cè)向加載后的應(yīng)力分析,使用附著體固位贗復體后,模型整體應(yīng)力最大值明顯減小,健側(cè)基牙的受力均勻,除與附著體相連的中切牙及側(cè)切牙受力增加外,其他基牙的受力沒有明顯增加。綜合組織保存、基牙、牙槽骨受力等因素,三基牙聯(lián)冠模型效果最好。
　　結(jié)論:應(yīng)用螺旋CT掃描數(shù)據(jù)結(jié)合Mimics10.01、ANSA逆向工程軟件和ABAQUS有限元分析