發(fā)布時(shí)間：2017-12-19 11:52

  本文關(guān)鍵詞：上頜All-on-4修復(fù)種植體在不同牙弓形態(tài)中應(yīng)力分布的有限元分析　出處：《吉林大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：研究背景 種植義齒修復(fù)牙列缺失或牙列缺損已經(jīng)在臨床上得到廣泛應(yīng)用。All-on-4技術(shù)自Paulo Malo為首的醫(yī)生提出以來，在經(jīng)過了大量的經(jīng)臨床上的驗(yàn)證，應(yīng)用于修復(fù)無牙頜病患中，種植體的存留的比率高，臨床觀察修復(fù)病人的效果滿意度高。All-on-4技術(shù)擁有創(chuàng)傷小，種植位點(diǎn)靈活，患者經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)小等諸多優(yōu)點(diǎn),只需要同期植入4顆種植體即可完成無牙頜修復(fù)。在臨床應(yīng)用過程中，All-on-4技術(shù)最顯著的優(yōu)點(diǎn)是可以根據(jù)患者局部骨量的不同，解剖生理結(jié)構(gòu)的差異改變種植體在骨內(nèi)的傾斜角度，以避免種植體破壞重要解剖結(jié)構(gòu)或受骨量不足的限制無法完成修復(fù)。種植體在骨內(nèi)傾斜直接影響咀嚼時(shí)力在骨內(nèi)的傳導(dǎo)，研究表明加載產(chǎn)生的應(yīng)力即使小于頜骨組織所能接受的最大值，依然可以造成骨組織損傷，并誘發(fā)不可逆性骨吸收，影響種植體遠(yuǎn)期成功率。所以合理的安排種植體在骨內(nèi)的傾斜角度，減少應(yīng)力集中成為近年來的熱點(diǎn)問題。隨著技術(shù)的發(fā)展，以及患者對(duì)功能和美學(xué)的要求不斷提高，面對(duì)不同患者間個(gè)體差異，進(jìn)行個(gè)性化種植修復(fù)成為了口腔種植領(lǐng)域發(fā)展的新方向。而對(duì)于患者，，最明顯的個(gè)體差異之一就是牙弓形態(tài)的差異。傳統(tǒng)牙弓形態(tài)分類是根據(jù)6顆前牙的排列將人的牙弓分為三類：卵圓形（Oval）；方圓形（Square）；尖圓形（Triangle）。牙弓形態(tài)的不同所造成牙弓曲率差異必將影響牙槽骨和種植體之間的相對(duì)位置關(guān)系，從而影響種植體在骨內(nèi)的應(yīng)力分布，改變咬合時(shí)力延種植體的傳導(dǎo)。本實(shí)驗(yàn)旨在應(yīng)用有限元軟件在計(jì)算機(jī)上建立3種無牙頜上頜有限元模型，通過改變All-on-4后牙區(qū)植體在頜骨內(nèi)的傾斜角度，得出不同牙弓、不同種植體角度的應(yīng)力分布情況。 研究目的 通過三維有限法對(duì)比分析All-on-4種植修復(fù)的上頜無牙頜模型中，種植體在頜骨內(nèi)角度變化在不同牙弓形態(tài)中的應(yīng)力分布特點(diǎn)。 方法 1、計(jì)算機(jī)硬件及軟件 本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)為Windows7Professional。計(jì)算機(jī)的配置為CPU Intel（R）i5-3570四核處理器，內(nèi)存16G，硬盤2T。應(yīng)用軟件為Abaqus6.13（DSS公司，羅德島州，美國(guó)）；SolidWorks2013software package（SolidWorks公司，馬薩諸塞州，美國(guó)）。 2、三維有限元模型建立 應(yīng)用3M公司MBT系統(tǒng)的3型牙弓模板，將模板牙弓數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)算機(jī)生成牙弓曲線。根據(jù)上頜左右上頜結(jié)節(jié)間距離，將上頜骨模型弧長(zhǎng)長(zhǎng)度值限定為110mm。上頜骨模型的高度25mm，寬度設(shè)定為11mm，同時(shí)設(shè)定2mm的皮質(zhì)骨厚度。 上部結(jié)構(gòu)模型高度設(shè)定10mm，寬度設(shè)定為8mm，弧長(zhǎng)設(shè)定為90mm，保持上部結(jié)構(gòu)的弧度與頜骨模型一致，同時(shí)限定連接種植體與上部結(jié)構(gòu)的基臺(tái)模型直徑為4mm。 All-on-4種植體直徑設(shè)定為4.3mm長(zhǎng)度設(shè)定為13mm，。為了保證種植體在傾斜角度最大時(shí)種植體不會(huì)穿出頜骨模型，種植體的軸心間距限定為21mm。All-on-4在前牙區(qū)的兩顆種植體植入角度垂直于頜平面。在所有模型中，始終保持后牙區(qū)兩顆種植體相對(duì)平行，后牙區(qū)種植體沿近遠(yuǎn)中向分別成0°，15°，30°，45°傾斜。 本實(shí)驗(yàn)將種植體、基臺(tái)、上部結(jié)構(gòu)視為整體結(jié)構(gòu)，以便針對(duì)上頜骨后牙區(qū)種植體在牙槽骨內(nèi)的應(yīng)力分布情況。 3、三維有限元材料屬性設(shè)定 本研究中假定為均質(zhì)、各向同性的線彈性材料。材料屬性數(shù)值均來源于文獻(xiàn)報(bào)道。 4、三維有限元模型接觸面設(shè)定 將種植體與種植體周圍牙槽骨設(shè)定為全部骨結(jié)合，種植體與其周圍牙槽骨設(shè)為固定接觸。限定上頜骨模型底面為固定約束。假設(shè)界面均不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。 5、測(cè)試加載應(yīng)力分布 應(yīng)用有限元軟件Abaqus6.13（DSS公司，羅德島州，美國(guó)）。進(jìn)行模型力的加載和分析。為了模擬咀嚼受力,采用2種加載方式。對(duì)有限元模型進(jìn)行加載求解，采用靜態(tài)分析對(duì)上頜有限元骨模型施加作用力并對(duì)頂面進(jìn)行全約束。 結(jié)果 1、All-on-4后牙區(qū)種植體周圍應(yīng)力分布 載荷情況1中，方圓形牙弓種植體周圍應(yīng)力明顯高于尖圓形和卵圓形兩種牙弓。在方圓形牙弓組中，后牙區(qū)種植體傾斜角度的增加，種植體周圍應(yīng)力明顯提高，在后牙區(qū)種植體傾斜45°時(shí)達(dá)到最大（41.90Mpa）。在卵圓形組中后牙區(qū)種植體傾斜角度在15°時(shí)種植體周圍應(yīng)力最大（35.40Mpa），超過15°后傾斜角度增加應(yīng)力值下降。在尖圓形牙弓組中，15°時(shí)種植體周圍應(yīng)力最大值，超過15°后傾斜角度增大，應(yīng)力無明顯變化。 載荷情況2中，模擬咬合的力均勻加載在上部結(jié)構(gòu)頂面。3種形態(tài)牙弓組中應(yīng)力最小值均出現(xiàn)在無種植體傾斜模型中。方圓形牙弓組中，應(yīng)力值隨種植體傾斜程度的增大而增加，在相同種植體傾斜角度的情況下Von-Mises應(yīng)力最大值高于卵圓形和尖圓形牙弓。卵圓形牙弓組在種植體傾斜15°時(shí)出現(xiàn)應(yīng)力最大值（4.05Mpa），超過15°后隨種植體角度增大應(yīng)力值逐漸減小，整體變化趨勢(shì)與載荷1相同。尖圓形牙弓組在種植體傾斜角度為45°時(shí)種植體周圍應(yīng)力顯著增大（5.42Mpa），整體變化趨勢(shì)為種植體周圍應(yīng)力隨種植體傾斜角度增加而增大。 2、All-on-4前牙區(qū)種植體周圍應(yīng)力分布 載荷情況1中，方圓形牙弓組種植體角度從0°增大到30°時(shí)，種植體周圍Von-Mises值從6.20增大到6.67Mpa，在種植體角度變化為45°時(shí)明顯提高為7.90Mpa。在載荷情況2中，種植體傾斜角度增大，種植體周圍Von-Mises由3.25Mpa減小為2.95Mpa；卵圓形牙弓組前牙區(qū)種植體應(yīng)力在1、2兩種加載條件下種植體傾斜角度增大種植體周圍Von-mises值增加；尖圓形組在1、2兩種加載條件下種植體的傾斜角度增加，種植體周圍應(yīng)力未見明顯改變。 結(jié)論 1.種植體周圍應(yīng)力分布在不同牙弓形態(tài)中存在明顯差異。 2.在3種牙弓形態(tài)中，種植體垂直于頜平面植入時(shí)種植體周圍應(yīng)力最小。 3.在方圓形牙弓組中后牙區(qū)種植體周圍應(yīng)力隨種植體傾斜角度增加而加大，同種加載條件下應(yīng)力集中明顯高于尖圓形和卵圓形牙弓。 4.卵圓形牙弓后牙區(qū)種植體傾斜角度不宜超過15°。 5.尖圓形牙弓后牙區(qū)種植體傾斜角度不宜超過30°。針對(duì)患者不同的牙弓形態(tài)應(yīng)選用不同的種植修復(fù)治療方案。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R783.6

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本文編號(hào)：1307830