關于鈦合金種植牙的應力和壽命的關系的探討

張 巖

山東大學口腔學院，山東濟南 250012

研究背景：牙齒松動和脫落是中老年人常見的生理現象，人工種植牙近年來發展迅速，是牙齒脫落患者的福音，但是在種植牙的使用過程中曾出現損壞斷裂的情況，在臨床上也沒有長期的得到應用，致使人們懷疑和揣測此技術，使種植牙這項新技術的推廣使用受到嚴重影響。近年來，人工種植牙的應力和壽命關系已成為生物力學探討的一個重要話題和研究對象。論文[2]研究了人工種牙直徑對骨界面應力分布具有一定的影響作用，得出種植牙直徑的增大可使骨界面的應力值相應降低，相對位移減小，但對骨界面總體應力分布影響不大的結論。

1 種植牙壽命的影響因素

①種植牙本身材質問題和它的形狀。種植所采用的材質是影響其壽命的重要因素，種植牙的材質差別主要在種植釘上，種植釘有很多材質，各種材質的密度不同，所制成的種植牙的應力也會不同，選擇合適的材質，有利于提高其壽命。種植牙的形狀會影響其應力值大小，從而影響其壽命，例如帶錐度的螺旋形柱可極大提高種植牙冠柱的壽命。②種植牙手術的醫生會影響種植牙的壽命。種植牙是一項高難度、高精密的牙齒修復技術，從植入種植體到戴牙冠，這兩個過程要完美的結合起來，才是一次成功的種植牙植入手術。在種植牙手術過程中由于醫生的失誤或者技術不到位，則會造成種植牙壽命的大大縮短。③與患者本身的情況有很大關系。若種植牙周圍的牙齒健康程度高，種植牙的壽命就會相對長些。而有些患者種植牙周圍有蛀牙、牙齦炎、齲齒，則會縮短種植牙壽命。④種植牙后期的保養。種植牙的材料可能會由于牙齒的不清潔，對種植牙植入體造成不同程度的腐蝕，若發生軟組織或硬組織問題時，無法及時做適當處理，可能會造成失敗的植體。

2 鈦合金種植牙應力和壽命的研究模型

①模型一。若無螺紋部分的長度為8 mm，橫截面是鼓，頂部和底部的大小也不同。在分析了2種分析模式，第一種稱為精確的模型，這是越來越多的牙齒與頜骨骨塊一起分析；二是所謂的簡化模型的邊界條件，支持選擇在種植體骨界面圖1顯示精確的分析模型和網格劃分情況。下顎骨.塊寬度12 mm，厚12 mm，高21.2 mm，骨片上厚1 mm以下，底厚5 mm以上和周圍植入1 mm厚的皮質骨，松質骨的休息。網格劃分，可以體現出鈦合金，皮質骨和松質骨的不同材料的區別。支持條件選擇在顎骨和底部兩端夾?？紤]到在對稱平面對稱，采取半結構進行分析，在對稱平面的方向，位移為零。模型分為252個20節點六面體元，等，響分析。如果加工成互相統一，大大提高強度和剛度的牙科植入物，如果根據接觸邊界條件，復雜的一方面，另一方面不知道初始張力的大小和計算不精確。本文采用的方法是當牙科植入物的側向力和彎曲，相互接觸的面可以分開，而是相互接觸壓力（即軸沿軸線方向牙科植入物）不允許有相對位移，在反方向允許有相對位移。這種治療方法既精確又簡單。使用apolans位移線性約束的特殊功能應用于這種治療方法。簡化模型基本上是忽視的影響，下顎骨的彈性變形，可以大大簡化計算，其他條件相同，精確的模型。結果顯示雖有一定誤差，但仍在工程允許范圍。②模型二。外套直徑與模型Ⅰ相同，但螺紋若為M1.2 mm，冠樁上部3.6 mm，冠樁頸部4.2 mm，高8 mm的圓臺。外套支持條件與模型Ⅰ中的簡化模型相同，即繞種植牙外套固定種植牙，仍采用位移線使頸部與冠樁接觸，約束處理載荷工況與模型I相同共用了80個20節點。③模型三。當改進螺紋與種植體連接部位呈錐狀時，實際上是提高了最危險截面的面積，從而大大減小該處應力值，邊界條件。 端面接觸條件及載荷條件、所劃分的單元及節.點數與模型Ⅱ均相同。

3 提高種植牙壽命的方法

①選擇材質優良的種植牙。種植牙材質決定了其壽命，鈦合金種植牙是當前首選，鈦合金具有耐磨、抗高溫、抗氧化、不易受腐蝕等優良特點。②對種植牙形狀的改進。從上面的模型對比可以看出，帶錐度的螺旋形柱種植牙，能減少種植牙的負荷，是種植牙不一因應力而變形。另外減少冠狀螺旋部分的絲口，可以保證種植牙植入體不易受到污染和腐蝕。③實現種植牙臨床應用的規范化，提高醫生的植入技能。種植牙技術是一項很艱難而精密的工程，這就需要建立種植牙技術規范化程序，同時對醫生植入種植牙技術進行相關培訓和指導，減少手術中的技術性失誤。④已種植牙的后期保養。患者應注意口腔的清潔，早晚刷牙，保證口腔清潔。還應有良好的飲食習慣，盡量避免食用過硬的食物，以免對種植牙造成磨損。定期復診也是必須的，患者應定期去口腔醫院牙齒上的污漬和牙菌斑，從而維持牙齒的長期清潔和穩定。

4 總結

鈦合金種植牙的應力大小會影響其壽命的長短，應力過大容易造成種植牙的變形甚至應力破損，這就需要在設計和制造種植牙的時候應盡可能的減少其應力，以延長其壽命。

[1] 林祥都，何君毅，陳火紅，等.鈦合金種植牙應力與壽命關系的分析[J].1998.

[2] 陳繼鏞.生物活性人工骨及其臨床應用論文匯[C].1992.