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 %。

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。

上颌窦底提升不同高度对种植义齿受力影响的三维有限元分析

目的:研究上颌窦底提升后种植义齿修复时,不同提升高度对种植体-骨界面应力状况的影响,为其临床应用提供生物力学参考依据。方法:采用健康志愿者的CT扫描数据,通过Mimics 11.0软件,建立上颌第一磨牙缺失、含上颌窦的上颌骨三维有限元模型,并模拟植入10 mm长标准种植体1枚。模拟上颌骨骨量不足,建立上颌窦底分别提升2、4、6 mm的种植义齿模型,并以无需窦底提升的种植义齿模型为对照。分别从垂直、颊向30°和舌向30°三个方向,对种植义齿上部结构牙冠咬合面中心点施加100 N的集中载荷,用三维有限元分析方法对不同模型的种植体-骨界面进行应力分析。结果:各模型在同一加载条件下,皮质骨的应力最大,松质骨和人工骨的应力值接近。随着窦底提升高度的增高,种植体颈部周围骨组织的应力总体呈先降后升的趋势,在提升高度为4 mm时最小。颊舌向加载时产生的应力远大于垂直载荷下产生的应力。结论:上颌骨后部骨量不足时,上颌窦底提升植骨可以大大改善种植体-骨界面内应力,植骨高度为4 mm时,种植体-骨界面应力总体最小;垂直载荷更有利于种植体-骨界面的应力分布状况,在临床设计种植义齿上部结构时应尽量减小或避免斜向载荷。