颌骨骨质对种植体-骨界面应力分布影响的三维有限元研究

[目的]分析单个下颌磨牙缺失采用种植修复时,颌骨骨质对骨界面的应力分布的影响。[方法]采用三维有限元 法,模拟单个种植体及双种植体修复单个下颌第一磨牙缺失的情况,在保证其它因素不变的条件下,分析颌骨骨质对骨内应 力分布的影响。[结果]不论单种植体修复或双种植体修复,随着骨皮质厚度变薄,骨松质弹性模量降低,骨内应力值均大幅度 增加。[结论]临床工作中,应注意根据患者骨质合理选择种植适应证。

皮质骨厚度对支抗种植体-骨界面应力分布的影响

目的 :研究皮质骨厚度改变对支抗种植体 -骨界面应力分布的影响 ,供临床参考。方法 :用三维有限元方法 ,对分别种植于皮质骨厚度为0.5mm、1.0mm、2.0mm颌骨模型中的种植体施加150g近远中方向的载荷 ,分析支抗种植体 -骨界面应力分布情况。结果 :三者种植体颈部的Von -Mises应力值分别为0.6040MPa、0.5330MPa、0.5380MPa ;位移值分别为0.2110μm、0.1630μm、0.1250μm。结论 :皮质骨在一定厚度内 ,植入体颈部皮质骨越薄 ,骨界面应力值就越大。但皮质骨超过一定厚度后 ,骨界面应力并不随其厚度的增加而做相应递减。皮质骨的厚度与界面骨的位移成反比。

扭转力载荷对支抗种植体-骨界面应力分布的影响

目的 :研究扭转力载荷对支抗种植体 骨界面应力分布的影响 ,以指导临床正确选择支抗种植体的植入部位 .方法 :用三维有限元方法 ,在距种植体颈部 7mm的基台处 ,给其施加以 1 .4 7N扭转力 ,力偶矩 5mm ,计算和分析支抗种植体 骨界面的应力和位移 .结果 :在扭转力载荷作用下 ,种植体颈部颊侧、舌侧及近远中侧的Von Mises应力峰值分别为 0 .6 2 4 ,0 .6 5 2和 0 .6 0 3MPa;位移峰值分别为 0 .0 6 6 ,0 .0 5 9和 0 .0 6 3μm .结论 :在植入支抗种植体时 ,要根据其将要受到何种载荷而决定种植的部位是偏牙槽骨的颊侧还是偏舌侧 ,从而避免种植体

不同种植方式的种植体-骨界面基质金属蛋白酶2的表达变化

目的对比埋植型与非埋植型种植体在义齿修复受载后,种植体-骨界面中基质金属蛋白酶2表达变化的异同。方法选用Beagle犬8只,在其下颌分别植入埋植型与非埋植型种植体,采用固定金属全冠行种植义齿修复,分不同时期处死动物。采用免疫组织化学方法,对修复后不同时期埋植型与非埋植型种植体-骨界面基质金属蛋白酶2进行动态观察,比较两者之间的异同。结果种植义齿修复受载后,随着种植体周围骨组织发生改建,种植体-骨界面表达基质金属蛋白酶2较未修复对照组明显增强。2周时种植体-骨界面基质金属蛋白酶2有表达,但与对照组无明显差异。4周和8周时明显高于对照组,并于4周时达到高峰。12周时恢复到接近对照组水平。所有埋植型和非埋植型种植体之间无显著差异。结论埋植型和非埋植型种植体在义齿修复受载后,所承受的机械负荷均能经过种植体传递至周围骨组织刺激种植体-骨界面基质金属蛋白酶2表达的变化,促进其界面的改建。埋植型和非埋植型种植义齿受载后其界面的改建之间无明显差异。

种植体结构改变对种植体-骨界面皮质骨区应力影响的三维有限元分析

背景:种植体-骨界面的生物力学效应是骨吸收重要的影响因素之一。模仿天然牙周膜的新结构种植体或可改善其界面应力的分布情况。目的:探讨不同的咬合负载条件下,改变传统种植体内部结构对种植体-骨界面皮质骨区应力分布、峰值的影响,为新结构种植体的优化设计及临床应用提供理论依据。方法:用Pro/ENGINEER软件建立新结构的种植体(模型A)与无螺纹的传统柱状种植体(模型B)的数字模型,采用Ansys软件分析在相同骨质及相同受力环境下种植体-骨界面皮质骨区应力峰值、应力带分布的变化规律。结果与结论:垂直加载时,模型A在不同受力大小时应力峰值均较模型B降低17.54%;45°加载时,模型A应力峰值较模型B降低(2.59%),模型B的高应力区向颊侧集中趋势明显。咀嚼模拟加载时,模型A的应力峰值均较模型B低,其差值在施力方向与种植体轴向夹角(β)等于12°时最大(0.353 2 MPa),在β>12°后逐渐减小;并且模型A在促进骨组织生长最适应力峰值、维持骨组织健康应力峰值两个量化指标中,均比模型B适用角度范围大(A:0°-28°,0°-58°;B:0°-24°,0°-56°)。提示优化设计种植体结构的改变可改善种植体-骨界面皮质骨区的应力分布,降低应力峰值,可在更大范围内降低骨皮质吸收的风险。

下颌骨形态对种植体-骨界面应力分布影响的研究

目的 模拟单个下颌磨牙缺失的种植修复 ,分析不同下颌骨形态对种植体 骨界面应力分布的影响。方法 采用三维有限元法 ,根据下颌骨测量资料建立不同颌骨截面形态的种植修复模型并进行分析。结果 不论垂直载荷或斜向载荷 ,不同颌骨形态模型骨界面应力分布规律及应力值差异均无显著性。其中Von Mises应力最大差异为 6 4% ,压应力最大差异为 2 8% ,拉应力最大差异为 6 2 %。

两种不同种植方式种植体骨界面BMP-2表达的比较研究

目的:比较非埋植型和埋植型不同种植方式种植体义齿修复受载后其骨界面中骨形成蛋白2(BMP-2)表达变化的异同。方法:取纯系Beagle犬8只,于每只犬的两侧下颌分别植入非埋植型和埋植型种植体各3枚,每侧第1枚不作义齿修复用于对照,其余各枚均采用钴-铬合金铸造金属全冠修复。分别于修复后2、4、8、12周各随机处死2只实验犬,取下颌相应骨段,在每个种植体周围10mm处制作颊舌向纵行石蜡切片(片厚4μm),采用免疫组化法检测各时期种植体周围骨界面组织中BMP-2的表达水平。结果:两种类型种植体未进行冠修复时,其骨界面组织中BMP-2的表达均呈弱阳性,且不随观察时间延长而变化(P>0.05);而冠修复受载后,两种种植体骨界面组织中BMP-2表达的阳性强度均随观察时间的延长而增加,8周时达到高峰,12周时下降至接近对照组水平,各时间点两两相比差异均有统计学意义(P<0.05);非埋植型与埋植型种植体之间相比,无论是对照组还是实验组,各时间点内两者的BMP-2表达强度均无显著性差异(P>0.05)。结论:非埋植型和埋植型种植体在义齿修复受载后,所承受的机械载荷均能刺激种植体—骨界面组织中BMP-2表达的规律性变化,两种种植体相比无明显差异。

转化生长因子-β1在非载荷期非埋植型种植体周围骨界面改建中的表达变化

目的:探讨转化生长因子-β1(TGF-β1)在非载荷期非埋植型种植体周围骨界面改建中的作用。方法:选用健康雄性杂种犬8只,在其下颌植入非埋植型种植体,分不同程期处死动物。采用免疫组化方法,对不同时期非埋植型种植体-骨界面转化生长因子-β1进行动态观察,研究种植体-骨界面中转化生长因子-β1的动态变化规律,初探转化生长因子-β1在界面改建过程中的分子机理。结果:免疫组化观察发现,种植体植入后在非受载期,随着种植体周围骨组织发生改建,种植体-骨界面表达转化生长因子-β1有明显的规律性,代表其染色强度的灰度值从84.87±1.69增加到109.01±3.97。1周时界面转化生长因子-β1表达明显增强,2周时达到高峰,1个月时表达逐渐下降,3个月时的表达趋于正常。结论:非埋植型种植体在非受载期,种植体-骨界面转化生长因子-β1表达的变化有明显的规律性,且转化生长因子-β1在其改建中起重要作用。

白细胞介素-6在不同种类种植体牙骨界面改建中的表达

目的:对比埋植型与非埋植型种植义齿受载后种植体-牙骨界面中白细胞介素-6表达变化的异同。方法:选用纯种Beagle犬8只,在其下颌骨分别植入埋植型与非埋植型种植体,3个月后行固定金属全冠种植义齿修复,按不同时期处死动物,采用免疫组化法对比不同时期的埋植型与非埋植型种植体-骨界面中白细胞介素-6表达变化的异同。结果:实验组种植体-骨界面的白细胞介素-6水平于2周时较对照组明显增加,且均于4周时达到峰值,12周时恢复至对照组相似水平。埋植型与非埋植型种植体之间无明显差异(P>0.05)。结论:机械应力通过埋植型与非埋植型种植义齿传递至种植体-骨界面,均刺激白细胞介素-6的表达。

TM种植体-骨结合界面的显微CT观察

目的研究TM种植体-骨结合界面及其上1/3倒楔形间隙的成骨情况。方法用医用钝钛钛棒加工成两组种植体,实验组为锥度5.44°、表面进行喷砂酸蚀处理的TM种植体,锥度从种植体上1/3处开始变化;对照组为仿straumann的表面喷砂酸蚀(sandblast large grit and acid-etching,SLA)圆柱状螺纹种植体。建立Beagle犬下颌骨种植模型,3只犬每只植入实验组TM种植体和对照组仿straumann-SLA圆柱状螺纹种植体各4枚,3只实验犬分别于4周、8周和12周处死,截取下颌骨行显微CT三维重建,观察种植体-骨结合界面及上1/3间隙的成骨情况。结果 8周时实验组TM种植体上1/3倒楔形间隙开始有骨修复,12周时对照组仿straumann-SLA种植体颈部骨质有吸收迹象,实验组TM种植体颈部骨质仍得到良好保存。结论 TM种植体能形成良好骨结合界面,体部上1/3的锥度设计可保存颈部皮质骨。

具有微弧氧化-硅烷-褪黑素复合膜层钛合金种植体的体内骨结合

背景:钛合金种植体与骨界面结合的强度不理想,延长了种植体与周围骨组织的愈合时间。目的:为进一步提高钛合金口腔种植体的早期愈合能力,对钛合金种植体进行表面改性,观察其骨结合能力。方法:分别制备具有微弧氧化膜层的钛合金种植体(设为A组)、微弧氧化-硅烷复合膜层的钛合金种植体(设为B组)与微弧氧化-硅烷-褪黑素复合膜层的钛合金种植体(设为C组)。将3种种植体分别置入新西兰大白兔下颌骨中,置入后2,4,6周,采用锥形束CT、荧光显微镜、扭力实验检测种植体-骨界面早期成骨情况。结果与结论:(1)锥形束CT检查结果:置入后6周,A组种植体与下颌骨结合不紧密;C组种植体与下颌骨结合紧密,骨结合最好;B组骨结合情况介于两者之间;(2)荧光显微镜观察结果:3组种植体置入4周的荧光最强,6周时稍有减弱,C组不同时间点的荧光强度高于A、B组;(3)扭力实验结果:随着置入时间的延长,3组种植体骨结合力逐渐增强,C组不同时间点的骨结合力高于A、B组(P<0.05);(4)结果表明:具有微弧氧化-硅烷-褪黑素复合膜层的钛合金种植体具有较高的骨结合能力活性,可促进早期成骨。

骨涎蛋白在不同类型种植体骨界面改建中的变化

目的:比较埋植型与非埋植型种植体在义齿修复受载后,种植体-骨界面中骨涎蛋白表达的变化。方法:选用纯系Beagle犬8只,在其下颌左右两侧分别植入埋植型与非埋植型种植体各3枚,每侧第一枚不作义齿修复,用于对照,其余各枚均采用固定金属全冠行种植义齿修复,分别于修复后2、4、8、12周各处死2只动物,取下颌骨相应骨段,于每个种植体周围10 mm处制作颊舌向纵行石蜡切片(片厚4μm),采用免疫组化染色方法检测种植体-骨界面骨涎蛋白表达情况。结果:两对照组(未修复组)种植体-骨界面组织中骨涎蛋白均呈弱阳性表达,且各时间点表达均无明显差异(P>0.05)。而两实验组(修复受载后)种植体-骨界面组织中骨涎蛋白表达的阳性强度均随观察时间延长而增加,8周时达高峰,12周时出现回落;同一时间点内埋植型与非埋植型种植体相比,无论是对照组还是实验组,各时间点内的骨涎蛋白表达程度均无显著性差异(P>0.05)。结论:埋植型和非埋植型种植体在义齿修复受载后,所承受的机械负荷均能刺激种植体-骨界面骨涎蛋白表达发生规律性变化,促进其界面的改建;且埋植型和非埋植型种植义齿受载后其界面的改建之间无显著性差异(P>0.05)。

组织蛋白酶D在不同类型种植体骨界面改建中的变化及意义

目的:比较非埋植型与埋植型种植体在完成义齿修复受载后种植体-骨界面中组织蛋白酶D(Cath-D)表达变化的异同。方法:Beagle犬8只,于下颌骨两侧分别植入非埋植型与埋植型种植体各3枚,第1枚种植体不做冠修复的种植体为对照,其余采用钴-铬合金铸造金属全冠修复。加载后2、4、8周分别处死动物,取材,采用免疫组化染色方法,观察种植义齿修复后不同时间点之间非埋植型与埋植型种植体骨界面Cath-D表达的灰度值动态变化。结果:2个对照组Cath-D表达不随时间变化(P>0.05),组间差异无显著性(P>0.05)。种植义齿修复受载后,2周时,种植体-骨界面Cath-D灰度值开始升高,但与对照组无差异;4周时达高峰,8周时表达略有降低,但4周和8周组均明显高于对照组(P<0.01);12周时恢复到接近对照组水平。所有非埋植型和埋植型种植体之间差异无显著性。结论:非埋植型和埋植型种植体在种植义齿修复受载后,引起种植体-骨界面Cath-D表达的变化,促进其界面的改建。

新型种植体骨界面Ⅰ型胶原的表达

背景:刘福祥教授自行设计的新型种植体在较短种植体长度上给出了较大骨接触面积,同时考虑到种植体的抗扭转能力、抗侧向力能力,种植体与骨弹性模量的匹配及加工和植入、修复的便易度。目的:观察自主设计的新型种植体植入颌骨后种植体-骨界面Ⅰ型胶原的表达变化,探讨新型种植体与牙槽骨的骨结合能力。方法:拔除成年狼犬双侧下颌前磨牙3个月后,于两侧拔牙位点牙槽骨分别植入新型种植体和圆柱状种植体各2枚。结果与结论:随时间增加两组周围骨组织密度逐渐升高,新型种植体组圆盘结构间出现密度逐渐升高的影像组织。两组种植体-骨界面均有Ⅰ型胶原表达,均于术后4周达高峰,且新型种植体组术后2,4周Ⅰ型胶原平均灰度值均高于圆柱状种植体组(P<0.05)。表明新型种植体植入颌骨后能够取得生物性成功,种植体-骨界面成骨较圆柱状种植体更快,更活跃,骨结合能力更强。

种植体骨界面形成研究进展

随着种植牙越来越广泛的应用,种植义齿的生物力学研究已成为种植义齿研究中很重要的一方面。种植义齿的生物力学影响因素有种植体材料、形态结构、表面处理、颌骨结构和受力情况等。目前研究仍不深入,有待进一步研究。

研究种植义齿骨界面改建的beagle犬动物模型的建立

目的 :建立beagle犬动物摸型 ,用以研究在体内情况下埋植型与非埋植型种植义齿受力后其骨界面改建的机制。方法 :选用纯系动物beagle犬 8只 ,采用固定金属全冠行埋植型与非埋植型种植义齿修复 ,建立模拟正常咀嚼状态的动物模型。结果 :beagle犬埋植型与非埋植型种植义齿制作顺利。种植义齿修复后所有实验犬均咀嚼颗粒状硬质饲料 ,观察发现修复前后实验犬的咀嚼方式无明显改变。负载 12周均未发现明显的咬合创伤 ,其种植体固定无松动。结论 :所建动物模型能达到较好地模拟正常咀嚼状态的目的 ,动物模型是有效。

微植体支抗-骨界面的生物力学研究及微植体颈部优化设计探讨

目的分析比较在正畸力载荷作用下,不同的微植体-骨界面的应力分布规律,为优化设计微植体的颈部构型提供依据。方法螺旋CT扫描一完整成人干颅,采用Mimics软件三维重建,再导入ABAQUS6.5有限元分析软件,建立了初始稳定态、完全骨结合以及纤维骨性固位三种不同微植体-骨界面状态下的三维有限元模型,施加大小为2N的相同载荷并计算分析三种界面的应力分布情况。在微植体颈台以下1.5mm范围内将其直径增粗0.2mm,再对比计算分析三种界面上微植体颈部构型改变前后的应力分布状态变化情况。结果在三种微植体-骨界面状态下,微植体周围的应力都主要集中分布在颈部,其中完全骨结合的微植体-骨界面应力分布水平最低。微植体颈部经优化设计后,三种微植体-骨界面状态的颈部应力分布水平都有较大幅度的降低。结论不同微植体-骨界面状态,以及微植体颈部(骨皮质部)直径均是影响微植体周围应力分布水平的重要因素。

补肾壮骨合剂对骨质疏松口腔种植体骨组织界面改建的形态计量学观察

目的： 通过建立犬骨质疏松模型，研究补肾壮骨合剂对骨质疏松口腔种植体骨组织界面改建的影响。方法：选用动物犬9只，分为中药组、西药组、对照组各3只。将9只犬制作成骨质疏松模型，在三组动物下颌骨分别2颗植入blb种植体，分不同程期处死动物。采用he染色对种植体-骨界面改建过程进行动态观察骨质疏松对牙种植体骨结合的影响。结果： 骨计量学测量表明：在种植术后4周及12周时，对照组与西药组比较，结合骨板宽度、种植体骨一结合率及松质骨区骨量均显著降低（p0.05），其它各项骨计量学参数均显著增高（p0.05）。结论： 补肾壮骨合剂可使骨质疏松犬种植体结合骨板宽度、种植体一骨结合率及松质区骨量明显增加，并提高新生骨组织矿化率，从而促进种植体骨结合。

beagle犬埋植型与非埋植型种植义齿骨组织界面改建的组织学观察

目的 :检测埋植型与非埋植型种植体在义齿修复受载后组织学反应的异同。方法 :选用纯系动物beagle犬 8只 ,在其下颌分别植入埋植型与非埋植型种植体 ,采用固定金属全冠行种植义齿修复 ,分不同程期处死动物。采用HE染色对埋植型与非埋植型种植体 -骨界面改建过程进行动态观察 ,比较两者之间的异同。结果 :组织学观察发现 ,种植义齿受载后 ,种植体周围骨组织发生改建。 2周时其界面绝大部分呈直接骨结合 ,但在界面处尤其螺纹顶部出现骨吸收 ,骨组织由纤维组织替代 ;4周时种植体 -骨界面结合良好 ,在界面处出现的纤维组织已逐渐通过改建形成新骨 ;8周时种植体与骨组织直接接触呈骨性界面 ,界面区细胞成分和毛细血管减少 ;12周时所有种植体与骨组织均为骨性结合界面 ,结合程度较高 ,界面区出现典型的哈弗系统。所有埋植型和非埋植型种植体之间无显著差异。结论 :非埋植型种植体与埋植型种植体均获得良好的骨结合。埋植型和非埋植型种植义齿受载后其界面的改建之间无显著差异。

埋植型与非埋植型牙植体-体骨界面改建的组织学研究

目的比较埋植型与非埋植型种植两种不同方式之间种植体-骨界面组织学反应的异同。方法选用成年杂种犬8只,在其下颌分别植入埋植型与非埋植型种植体,在种植术后1、2、4和12周分别处死动物,采用HE染色对埋植型与非埋植型种植体-骨界面愈合过程进行动态观察,比较两者骨界面改建的异同。结果不同实验时间的结果均显示埋植型与非埋植型种植其新骨形成的速度与骨性结合的程度基本一致。结论非埋植型种植体尽管植入后基桩在整个愈合过程中承受了一定的咬合力,但它能与埋植型种植体一样获得良好的骨结合。