上頜無牙頜種植固定修復(fù)中種植體位置對(duì)應(yīng)力分布的影響

耿玉娟，王會(huì)會(huì)

（1.新疆維吾爾自治區(qū)第一濟(jì)困醫(yī)院，新疆 烏魯木齊 830017；2.新疆醫(yī)科大學(xué)中醫(yī)學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830054）

上頜無牙頜種植固定修復(fù)中種植體位置對(duì)應(yīng)力分布的影響

耿玉娟1，王會(huì)會(huì)2

（1.新疆維吾爾自治區(qū)第一濟(jì)困醫(yī)院，新疆 烏魯木齊 830017；2.新疆醫(yī)科大學(xué)中醫(yī)學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830054）

目的 探討種植體位置對(duì)上頜無牙頜種植固定修復(fù)患者應(yīng)力分布的影響。方法 構(gòu)建4個(gè)種植體于尖牙和雙側(cè)切牙的模型A，對(duì)此三維有限元模型局部修改得到2種植體于2側(cè)尖牙的模型B，以及4個(gè)種植體于中切牙和兩側(cè)尖牙的模型C，應(yīng)力垂直加載在上頜右側(cè)的第一磨牙，再加力300 N，經(jīng)MSC軟件分析靜態(tài)應(yīng)力。結(jié)果 模型B23種植體有著模型A3倍的應(yīng)力；模型C的23種植體、附著體與13種植體應(yīng)力較模型A、B高，但其11種植體與21種植體應(yīng)力較模型A低；模型C的4個(gè)種植體存在較大差異的應(yīng)力。結(jié)論 模型A、B、C相互比較中，模型A的4個(gè)種植體于尖牙和雙側(cè)側(cè)切牙有最合理的生物力學(xué)。

種植體位置；上頜無牙頜種植固定修復(fù)；應(yīng)力分布

上頜無牙頜修復(fù)對(duì)患者發(fā)音、咀嚼效率與舒適度存在極為密切的影響和聯(lián)系，因而上頜無牙頜修復(fù)效果在臨床中成為了熱點(diǎn)討論問題[1]。本次探討種植體位置對(duì)患者上頜無牙頜種植固定修復(fù)時(shí)應(yīng)力分布的相關(guān)影響。現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取我院2015年2月～2017年3月收治的上頜無牙頜種植固定修復(fù)患者?；颊咄跄?，女，56歲，下頜天然牙列，上頜種植固定義齒修復(fù)，修復(fù)前建模。檢查發(fā)現(xiàn)患者有良好的頜骨條件，應(yīng)用Ti Pure 57731種植體（即德國Bego?種植體），長度與直徑分別為13 mm、4.5 mm，基臺(tái)底部的螺絲的直徑為1.8 mm，內(nèi)六角圓錐作為銜接。根據(jù)模型設(shè)計(jì)的不同將其分為模型A組、模型B組、模型C組。

1.2 模型設(shè)計(jì)

在全口無牙頜初印模時(shí)應(yīng)制作托盤數(shù)個(gè)，選用3M ESPE（3M機(jī)混型聚醚精細(xì)印膜材）二次印模，在石膏灌制下制作模型A、B、C。具體步驟為：在組裝后的MSC軟件（模型輸入大型有限元軟件）劃分自動(dòng)和手工網(wǎng)格，按照要求對(duì)邊界條件與材料特性作出設(shè)定，然后劃分單元與節(jié)點(diǎn)，將三維有限元模型A建好；局部修改下，2個(gè)側(cè)切牙種植體在模型A中去掉即為模型B，模型A2個(gè)側(cè)切牙種植體移動(dòng)到雙側(cè)中切牙即為模型C[2]。

1.3 材料信息

1.3.1 力學(xué)參數(shù)

主要材料為鈦（泊松比：0.35 μ，彈性模量：1.03×105Mpa）、瓷（泊松比：0.19 ，彈性模量：7.0×104Mpa）、合金（泊松比：0.33 μ，彈性模量：2.18×105Mpa）、義齒（泊松比：0.35 μ，彈性模量：3.0×103Mpa）、軟墊圈（泊松比：0.40 μ，彈性模量：1.0×101Mpa）。

1.3.2 材料加載方式與邊界條件

應(yīng)確認(rèn)模型材料為各向同性、均質(zhì)與連續(xù)的線彈性材料，而且材料變形乃小變形，種植體周圍與義齒的組織面在受力過程中是剛性約束，無加載時(shí)相對(duì)滑動(dòng)[3]。模型A、B、C加載后均為靜態(tài)應(yīng)力，模型能夠垂直上頜右側(cè)的第一磨牙及中舌尖頰的相近的斜面位置（即水平面與其為30°角），約加力300 N，應(yīng)用MSC軟件分析靜態(tài)應(yīng)力。

2 結(jié) 果

2.1 模型A、B、C應(yīng)力分布分析

在設(shè)計(jì)的四節(jié)點(diǎn)四面體單元組成的3個(gè)三維有限元模型中，模型A有46156個(gè)四面體單元與71403個(gè)結(jié)點(diǎn)；模型B有67835個(gè)結(jié)點(diǎn)與45864個(gè)四面體單元；模型C四面體單元與結(jié)點(diǎn)分別有46492個(gè)與71827個(gè)。

2.2 模型A、B、C義齒與種植體最大應(yīng)力分析

經(jīng)綜合應(yīng)力（即Von Mises應(yīng)力）顯示種植體與義齒的應(yīng)力，發(fā)現(xiàn)模型B的23種植體位置最大應(yīng)力約為模型A的3倍。模型A、B、C種植體與義齒各部位最大應(yīng)力詳細(xì)數(shù)據(jù)依次為（根據(jù)模型A、B、C的字母順序排序）：11或12種植體，最大應(yīng)力為6.32×10-2、/、2.28×10-3；21或22種植體，最大應(yīng)力為3.47×10-2、/、1.03×10-2；23種植體，最大應(yīng)力為1.17×10-2、3.55×10-2、3.52×10-1；13種植體，最大應(yīng)力為5.28×10-2、640×10-2、6.25×10-1；前牙區(qū)，最大應(yīng)力為2.83×102、2.96×102、2.96×102；附著體，最大應(yīng)力為7.21、7.21、1.17×101；腭桿，最大應(yīng)力為1.95×107、1.95×107、1.95×107；后牙區(qū)，最大應(yīng)力為3.07×108、3.07×108、3.07×108。

3 討 論

由上述結(jié)果可知：①模型B與模型A附著體及其他部位存在相似的應(yīng)力。②模型C的13、23種植體與附著體應(yīng)力顯著高于模型B、模型A，但是模型C的11、21種植體應(yīng)力較模型A低。③模型C的4個(gè)種植體應(yīng)力相差甚巨。④模型A、模型B以及模型C種植體應(yīng)力大部分于種植體頸部后側(cè)集中，而且應(yīng)力在后牙區(qū)、前牙區(qū)以及腭桿均為相似。⑤附著體應(yīng)力在受力側(cè)陽性部件近中位置較為集中，腭桿應(yīng)力大多在腭桿與后端基板相連接位置較為集中，后端義齒應(yīng)力在加力部位較為集中。由此表明，我們?cè)O(shè)計(jì)的3個(gè)模型中在側(cè)切牙與雙側(cè)尖牙排列4個(gè)種植體能夠發(fā)揮良好的生物力學(xué)，證實(shí)模型A屬于合理的修復(fù)設(shè)計(jì)。

[1] 蘇峰梅,張曉真,趙 毅,等.上頜無牙頜種植固定修復(fù)中種植體位置對(duì)應(yīng)力分布的影響[J].中華老年口腔醫(yī)學(xué)雜志,2016,02(39):104-108.

[2] 李笑梅,龔璐璐,王少海,等.上頜無牙頜修復(fù)中種植體部位和數(shù)量對(duì)應(yīng)力分布的影響[J].口腔頜面修復(fù)學(xué)雜志,2014,02(45):106-110.

本文編輯：趙小龍

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ISSN.2095-8242.2017.22.4218.02