All-on-4種植參數(shù)對骨組織應力影響的三維有限元分析.pdf

1、無牙頜是口腔修復臨床中的常見病,對患者的外貌、發(fā)音、咀嚼功能和社交等產生很大影響。全口義齒修復是傳統(tǒng)的無牙頜修復治療方法,但由于缺少固位基牙,以及牙槽骨的吸收和軟組織的萎縮變薄,使得全口義齒的固位和穩(wěn)定性較差,咀嚼效率不高,常出現(xiàn)黏膜壓痛潰瘍,修復效果令人不盡滿意。隨著口腔種植技術的發(fā)展,種植體的應用大大提高了全口義齒的固位和穩(wěn)定,提升了無牙頜患者咀嚼效率以及使用舒適度。但是,對于部分牙槽嵴嚴重萎縮的無牙頜患者,種植修復經(jīng)常面臨骨量不足

2、的問題。對此,為減少手術并發(fā)癥,有學者提出了 All-on-4種植修復方案。此方案是指在無牙頜中采用4顆種植體,包括2顆直式前牙種植體和2顆傾斜后牙種植體,支撐一個固定的全口無牙頜修復體。該方案可通過應用傾斜后牙種植體,來避開上頜竇或下牙槽神經(jīng)等相關解剖結構,并減少遠中游離距和增大種植體與骨的接觸面積。在All-on-4中,如何選擇合適的后牙種植體傾斜角度、上部修復體懸臂梁長度以及后牙種植體長度等參數(shù),以減小種植體周圍骨組織的應力,增加

3、種植體和義齒的長期存留率,是一個需要研究和探討的問題。
　　研究目的:采用三維有限元法,分析 All-on-4遠中種植體不同傾斜角度及懸臂梁長度、遠中種植體不同長度、上部結構不同加載方式對種植體周圍骨組織應力的影響,為臨床提供生物力學參考。
　　研究方法:CT掃描獲得無牙頜下頜骨的三維數(shù)據(jù),采用 Mimcs、Geomagic和Unigraphics軟件對圖像進行相應處理后得到無牙頜下頜骨的三維實體模型。在HyperMesh軟

4、件中對模型進行四面體網(wǎng)格劃分,建立無牙頜下頜骨的三維有限元模型。
　　分別建立遠中種植體傾斜0°、15°、30°和45°時,所對應懸臂梁長度分別為19.5 mm、17.2 mm、13.3 mm和9.8mm的All-on-4種植修復有限元模型,賦予模型中各部分的材料屬性,設定模型的邊界約束,150N垂直靜載荷施于上部結構右側懸臂梁末端,觀察種植體周圍骨組織的等效應力峰值和應力分布。
　　建立遠中種植體傾斜均為45°懸臂梁長9.

5、8mm,而遠中種植體長度分別為13mm、15mm、17mm和19mm的All-on-4種植修復有限元模型。設定材料屬性和邊界約束,150N垂直靜載荷施于上部結構右側懸臂梁末端,觀察種植體周圍骨組織的等效應力峰值和應力分布。
　　分別在遠中種植體傾斜0°、懸臂梁長19.5mm和傾斜45°、懸臂梁長9.8mm的兩組 All-on-4種植修復有限元模型中,對上部結構施以單側游離端、單側非游離端、前牙區(qū)、雙側游離端、雙側非游離端、雙側游離

6、端及前牙區(qū)、雙側非游離端及前牙區(qū)加載,每個加載點大小均為150N垂直靜載荷,觀察種植體周圍骨組織的等效應力峰值和應力分布。
　　研究結果:
　　1.建立了下頜骨體高25mm、寬8mm、頦孔間距離53mm、頦孔區(qū)管嵴距約8mm、皮質骨在各個方向的厚度均為2mm的無牙頜下頜骨三維有限元模型。
　　2.在對All-on-4遠中種植體傾斜角度和懸臂梁長度對周圍骨組織應力影響的研究中,增大遠中種植體傾斜角度的同時,不斷減小懸臂梁

7、長度,種植體周圍骨組織的應力均減小。
　　3.在對All-on-4遠中種植體長度對周圍骨組織應力影響的研究中,增加遠中傾斜種植體的長度,種植體周圍皮質骨和松質骨的應力均減小,但沒有傾斜角度及懸臂梁長度共同應用時,對種植體周圍骨組織應力的影響大。
　　4.在不同加載方式對All-on-4種植體周圍骨組織應力影響的研究中,單側游離端、單側非游離端、前牙區(qū)、雙側游離端、雙側游離端及前牙區(qū)加載時,遠中種植體傾斜45°、懸臂梁長9.8

8、mm的模型中,其種植體周圍骨組織的應力低于傾斜0°、懸臂梁長19.5mm的模型;而雙側非游離端、雙側非游離端及前牙區(qū)加載時,傾斜45°模型中種植體周圍骨組織的應力略高于傾斜0°模型;表明在上部結構游離端加載時,遠中種植體傾斜角度大懸臂梁短的All-on-4種植設計能降低周圍骨組織的應力。
　　5.由應力分布圖可以看出,無論在上部結構的何種部位進行加載,種植體周圍皮質骨和松質骨的等效應力都主要集中在種植體頸部。
　　結論:以上