【摘要】：盡管種植義齒在臨床使用中取得了很高的成功率,但是,早期和晚期失敗的情況仍然不可避免。主要原因是由于應(yīng)力集中導(dǎo)致種植義齒的過度負(fù)荷或感染引起。種植體系統(tǒng)無論從選擇還是設(shè)計上,都應(yīng)具備良好的生物力學(xué)特性,從而保障種植修復(fù)的遠(yuǎn)期成功率。種植體的形態(tài)、種植體長度、種植體/基臺連接形式、上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計、材料的選擇等諸多因素均會影響應(yīng)力的分布。其中種植系統(tǒng)的選擇是首先需要考慮,也是臨床上比較容易控制的。 目前,國內(nèi)外市場上種植體系統(tǒng)種類繁多,各系統(tǒng)之間最大區(qū)別在于種植體-基臺連接結(jié)構(gòu)的不同,分析臨床常用的不同種植體-基臺連接結(jié)構(gòu)在種植體周圍骨組織的應(yīng)力分布,揭示各種連接方式對種植體及周圍骨組織的力學(xué)影響,從中尋找出最佳結(jié)構(gòu)的基臺與種植體的連接方式,對提高種植義齒的臨床成功率有重要意義。已有文獻(xiàn)對種植義齒結(jié)構(gòu)生物力學(xué)傳遞特性的研究多為離散的或單因素的比較分析,對臨床選擇并不具有充分的指導(dǎo)意義。 本研究采用有限元方法對國際市場上使用最廣泛、較典型的七種種植體-基臺連接方式進(jìn)行分析比較,為臨床醫(yī)師提供選擇參考;同時使用CAD/CAM技術(shù)自主設(shè)計開發(fā)國產(chǎn)種植體系統(tǒng)的計算機(jī)研磨基臺,改善國產(chǎn)種植體系統(tǒng)種植體-基臺連接的穩(wěn)定性,實(shí)現(xiàn)個性化美學(xué)修復(fù)的目的,并采用有限元方法分析比較傳統(tǒng)角度基臺和計算機(jī)研磨基臺應(yīng)力分布差異,為國產(chǎn)種植義齒的設(shè)計及改進(jìn)提供理論與實(shí)驗(yàn)依據(jù)。 實(shí)驗(yàn)一基于逆向工程的種植體系統(tǒng)精確建模 實(shí)物種植體的數(shù)字化建模是種植系統(tǒng)有限元分析的重要基礎(chǔ)。本研究綜合利用三維光柵投影光學(xué)測量種植體曲面數(shù)據(jù)與平面影像測量細(xì)節(jié)特征相結(jié)合的方法,有效獲取種植體點(diǎn)云數(shù)據(jù)。采用基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理、區(qū)域分析、特征擬合、形態(tài)建模的方法,完成七種典型種植體系統(tǒng)實(shí)物的精確建模。 實(shí)驗(yàn)二種植體-基臺連接結(jié)構(gòu)的有限元分析 運(yùn)用ABAQUS軟件對已建好的七種國際著名種植體系統(tǒng)種植體-基臺連接結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析,對不同連接方式的種植體-基臺模型施加相同的實(shí)驗(yàn)條件,得到五種垂直、五種水平、五種周期載荷下,七種連接方式的種植體-基臺界面的應(yīng)力分布情況。得出如下結(jié)論 1.莫氏錐度連接種植體系統(tǒng)種植體-基臺連接處應(yīng)力集中,但基臺螺絲應(yīng)力很小。 2.莫氏錐度式平臺轉(zhuǎn)移種植體系統(tǒng)(Ankylos)種植體及基臺應(yīng)力水平高于雙六角12邊式平臺轉(zhuǎn)移種植體系統(tǒng)(3i)。 3.外六角連接緊固螺絲應(yīng)力集中,易折斷。內(nèi)六角內(nèi)圓錐混合式緊固螺絲連接應(yīng)力水平較內(nèi)八角、內(nèi)三瓣、內(nèi)六角低。 4.內(nèi)三瓣式連接種植體凹陷處及基臺的三個凸輪處應(yīng)力集中。 5.水平載荷作用下種植體-基臺連接各部件的應(yīng)力顯著增大,應(yīng)盡量減少種植義齒的水平載荷。 實(shí)驗(yàn)三種植體-基臺整體在齒槽骨內(nèi)的有限元應(yīng)力分析 建立了七種不同結(jié)構(gòu)的種植體系統(tǒng)骨模型,施加遞增的五種垂直載荷、五種水平載荷、五種周期性載荷,使用ABAQUS軟件進(jìn)行有限元分析,得到七種不同連接方式的種植體-基臺整體在頜骨中的應(yīng)力分布情況,進(jìn)行比較分析,得 出如下結(jié)論: 1.非軸向載荷對種植體周圍骨組織應(yīng)力分布影響顯著。 2. Anklos,3i種植體系統(tǒng)可以減低種植體周圍骨組織的應(yīng)力集中,有利于種植體周圍支持骨的保存,延長種植體的使用壽命。 3. Bego內(nèi)六角內(nèi)圓錐混合式結(jié)構(gòu)優(yōu)于外六角、內(nèi)三瓣、內(nèi)六角及內(nèi)八角結(jié)構(gòu)。 實(shí)驗(yàn)四計算機(jī)研磨基臺數(shù)字化設(shè)計研究 采用數(shù)字化設(shè)計技術(shù),測量獲取患者的愈合基臺數(shù)字模型,基于特征匹配技術(shù)定位種植體,通過提取患者鄰牙、牙齦等形態(tài)特征,對基臺的頸緣、角度、肩臺進(jìn)行個性化設(shè)計,完成一例患者的計算機(jī)研磨基臺的設(shè)計過程。實(shí)驗(yàn)五計算機(jī)研磨基臺和傳統(tǒng)基臺的有限元研究 通過有限元法分析比較計算機(jī)研磨基臺和常規(guī)20°角度基臺的應(yīng)力分布差異,發(fā)現(xiàn)計算機(jī)研磨基臺應(yīng)力均勻分布,能較好地抵抗側(cè)向力和剪切力。 綜上所述,本研究在逆向工程精確建模的基礎(chǔ)上,使用ABAQUS有限元分析軟件,對國際上常用的七種典型種植體系統(tǒng)在15種載荷條件下進(jìn)行分析比較,揭示各種連接方式對種植體及周圍骨組織的力學(xué)影響,評判不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣,為使用者提供選擇參考。同時自主研發(fā)設(shè)計國產(chǎn)種植體系統(tǒng)的計算機(jī)研磨基臺,改善國產(chǎn)種植體-基臺連接穩(wěn)定性,實(shí)現(xiàn)種植義齒個性化的美學(xué)修復(fù)。
【圖文】：

南京醫(yī)科 CaMega 機(jī)械系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)可動軸數(shù) 5有效行程（mm） 150 ，300 ，500有效行程（度） -180 ～ +180（mm×mm×mm） 900×400×600～1500×800×100身重量（kg） 65～200工作環(huán)境 220V 150VA～300VA備的精度、光線遮擋等因素?zé)o法有效獲取種植體的據(jù)信息，，本實(shí)驗(yàn)采用美國 OGP 三維影像測量儀作 1-3）。該設(shè)備具有超強(qiáng)功能的視頻測量系統(tǒng)。主要：種植體-基臺連接結(jié)構(gòu)的有限元分析及計算機(jī)研磨基臺的設(shè)計研究

南京醫(yī)科大模基臺點(diǎn)云獲取捕獲的變形光柵條紋的數(shù)字圖像經(jīng)過解碼算法處理,計算數(shù)據(jù)點(diǎn),由多視角測量拼合后形成一個完整的物體點(diǎn)云模量 10 萬左右,單副測量精度 0.020mm。庫 2011年 第12期 醫(yī)藥衛(wèi)生科技輯
【學(xué)位授予單位】：南京醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：R783.6

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2676073