上頜無牙頜種植固定修復中種植體位置對應力分布的影響

耿玉娟，王會會

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

上頜無牙頜種植固定修復中種植體位置對應力分布的影響

耿玉娟1，王會會2

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

目的 探討種植體位置對上頜無牙頜種植固定修復患者應力分布的影響。方法 構(gòu)建4個種植體于尖牙和雙側(cè)切牙的模型A，對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個種植體于中切牙和兩側(cè)尖牙的模型C，應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)應力。結(jié)果 模型B23種植體有著模型A3倍的應力；模型C的23種植體、附著體與13種植體應力較模型A、B高，但其11種植體與21種植體應力較模型A低；模型C的4個種植體存在較大差異的應力。結(jié)論 模型A、B、C相互比較中，模型A的4個種植體于尖牙和雙側(cè)側(cè)切牙有最合理的生物力學。

種植體位置；上頜無牙頜種植固定修復；應力分布

上頜無牙頜修復對患者發(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效果在臨床中成為了熱點討論問題[1]。本次探討種植體位置對患者上頜無牙頜種植固定修復時應力分布的相關(guān)影響。現(xiàn)報告如下。

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患者。患者王某，女，56歲，下頜天然牙列，上頜種植固定義齒修復，修復前建模。檢查發(fā)現(xiàn)患者有良好的頜骨條件，應用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

在全口無牙頜初印模時應制作托盤數(shù)個，選用3M ESPE（3M機混型聚醚精細印膜材）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）劃分自動和手工網(wǎng)格，按照要求對邊界條件與材料特性作出設(shè)定，然后劃分單元與節(jié)點，將三維有限元模型A建好；局部修改下，2個側(cè)切牙種植體在模型A中去掉即為模型B，模型A2個側(cè)切牙種植體移動到雙側(cè)中切牙即為模型C[2]。

1.3 材料信息

1.3.1 力學參數(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

應確認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，無加載時相對滑動[3]。模型A、B、C加載后均為靜態(tài)應力，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，應用MSC軟件分析靜態(tài)應力。

2 結(jié) 果

2.1 模型A、B、C應力分布分析

在設(shè)計的四節(jié)點四面體單元組成的3個三維有限元模型中，模型A有46156個四面體單元與71403個結(jié)點；模型B有67835個結(jié)點與45864個四面體單元；模型C四面體單元與結(jié)點分別有46492個與71827個。

2.2 模型A、B、C義齒與種植體最大應力分析

經(jīng)綜合應力（即Von Mises應力）顯示種植體與義齒的應力，發(fā)現(xiàn)模型B的23種植體位置最大應力約為模型A的3倍。模型A、B、C種植體與義齒各部位最大應力詳細數(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，最大應力為6.32×10-2、/、2.28×10-3；21或22種植體，最大應力為3.47×10-2、/、1.03×10-2；23種植體，最大應力為1.17×10-2、3.55×10-2、3.52×10-1；13種植體，最大應力為5.28×10-2、640×10-2、6.25×10-1；前牙區(qū)，最大應力為2.83×102、2.96×102、2.96×102；附著體，最大應力為7.21、7.21、1.17×101；腭桿，最大應力為1.95×107、1.95×107、1.95×107；后牙區(qū)，最大應力為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力。②模型C的13、23種植體與附著體應力顯著高于模型B、模型A，但是模型C的11、21種植體應力較模型A低。③模型C的4個種植體應力相差甚巨。④模型A、模型B以及模型C種植體應力大部分于種植體頸部后側(cè)集中，而且應力在后牙區(qū)、前牙區(qū)以及腭桿均為相似。⑤附著體應力在受力側(cè)陽性部件近中位置較為集中，腭桿應力大多在腭桿與后端基板相連接位置較為集中，后端義齒應力在加力部位較為集中。由此表明，我們設(shè)計的3個模型中在側(cè)切牙與雙側(cè)尖牙排列4個種植體能夠發(fā)揮良好的生物力學，證實模型A屬于合理的修復設(shè)計。

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

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

本文編輯：趙小龍

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ISSN.2095-8242.2017.22.4218.02