生理性咬合对临近微型种值体—骨界面应力分布影响的三维有限元分析

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1、河北医科大学硕士学位论文生理性咬合对临近微型种值体--骨界面应力分布影响的三维有限元分析姓名：郭娜申请学位级别：硕士专业：口腔临床医学指导教师：单丽华201203中文摘要生理性咬合对临近微型种植植体．骨界面应力分布影响的三维有限元分析摘要目的：错殆畸形可以影响牙合颌面的发育、口腔功能等，甚至造成心理和精神障碍。支抗的控制是多数正畸病例治疗成败的关键。现有的各种加强支抗的方法不能满足临床使用要求。近年来出现的微型种植体为提高疑难病例的疗效开拓了一个新的领域。但稳定性不足是其主要缺点，据报道成功率为83．89％。种植体脱落大多发生

2、在正畸加力前和加力过程中，多由于种植体植入手术不当及种植体．骨界面不合适的应力分布造成，严重影响了种植体在l临床中的普及应用。微型种植体主要植入在牙槽骨颊舌侧牙根间的部位，由于牙根间距离有限和个人解剖结构差异，对手术的准确性要求很高，常常发生种植体植入后距离临近牙根很近或触及牙根的情况。研究表明种植体植入后距离牙根过近时脱落率明显增加。因此有必要明确微种植体植入后距牙根的安全距离。I瞄床应用发现，种植体植入后拍摄平行投照牙片怀疑距离邻近牙根较近时，患者常有咬合痛的表现，且咬合痛与种植体脱落有较高相关性。目前种植体植入后距离牙根

3、过近时生理性咬合对种植体稳定性的影响及牙齿的生理性咬合与种植体载荷的应力分布是否产生联合效应未见报道。本研究拟用三维有限元方法建立微型种植体．牙．颌骨的模型，分析微型种植体植入后距离牙根过近时种植体周围骨组织应力改变，牙齿生理性咬合产生的动度对种植体稳定性的影响，探讨微型种植体植入后距临近牙根的安全距离，为微植体支抗的临床应用提供理论依据。．材料与方法：1实验设备计算机：CPU：2．O；内存：1G软件：MimicslO．1软件(Materialise公司)、Pro／E4．0软件、GeomagicStudio逆向工程软件、ANS

4、YS13．0软件。2建立微种植体．颌骨的三维实体模型2．1上颌骨三维有限元模型的建立中文摘要采用螺旋CT对f牙齿排列整齐的健康志愿者进行扫描，CT图像以DICOM格式存储，在Mimics软件中切除，进行局部光滑处理，设定牙周膜厚度0．25mm，建立含有上颌骨．牙．牙周膜的三维有限元模型。2．2微种植体有限元模型的建立参照国产纯钛、微型圆柱状螺纹种植体的几何形态，设定骨内段8mm，直径为1．6mm，在Pro／E中建立种植体三维模型。2．3装配实体种植体颌骨三维模型2．3．1植入位置和角度：模拟临床情况，将微种植体植入在上颌骨的右

5、侧第二前磨牙和第一磨牙之间，距离牙槽嵴项5mm处，植入方向为垂直于牙体长轴。2．3．2根据微种植体距临近牙根的距离，设计模型如下：Modell：微种植体植入后接触牙根表面Model2：微种植体植入后进入牙周膜Model3：微种植体植入后接触牙周膜表面Model4：微种植体植入后距临近牙周膜表面为1．0mm3加载条件3．1加载分两种情况LoadA：牙齿载荷，微种植体不载荷LoadB：牙齿、微种植体同时载荷3．2微型种植体加载加载大小：2N加载方向：通过种植体植入点做一平行于咬合平面的直线，通过此直线做一垂直于地平面的平面，在此平

6、面上沿与咬合平面成30度角的方向载荷(模拟内收上前牙时的正畸力)。3．3牙齿加载加载大小：300N加载方向：在牙齿矛合面上，平行于牙长轴加载。3．4计算工况所建模型共有8种工况：Model1一A，Model1．B，Model2．A，Model2一B，Model3．A，Model3．B，Model4．A，Model4．B。4计算并分析各模型种植体一骨界面的应力分布、应变规律。中文摘要结果：：1成功建立了微种植体．颌骨的三维有限元模型，所建模型具有良好的几何相似性和生物力学相似性，能满足生物力学运算的要求。2牙齿加载时种植体一骨界

7、面的应力分布2．1种植体植入后触及牙根时(Model1)，接触牙根部位(约3mm范围)的种植体．骨界面Von—Mises应力峰值较其他模型明显增高，其余部分受力很小；Model2，3，4种植体．骨界面受力很小，且变化不明显，见Fig．1。2．2种植体植入后触及牙根时(Model1)，骨界面应力峰值明显高于其他模型。各模型种植体．骨界面Von-Mises应力峰值分别为33．86MPa，1．67MPa，1．38MPa，1．09MPa。见Fig．1。2．3种植体颈部骨界面位移值较低，体部及根部趋于上升，但种植体植入后触及牙根时(Mo

8、del1)，接触牙根部位的种植体．骨界面Von．Mises位移在一定范围内有一定程度的增高，见Fig．2。2．4随着种植体距离牙根越远，位移峰值越小。各模型种植体位移峰值分别为0．881．tm，O．86t,tm，O．769m，O．61p,m。3牙齿和种植体均加载时种植体．骨界