目的:運用三維重建技術(shù)建立上頜無牙頜患者All-on-4種植修復(fù)三維模型,采用三維有限元分析方法對遠(yuǎn)中植體傾斜角度不同的三維模型進(jìn)行加載受力分析,研究遠(yuǎn)中種植體傾斜角度對遠(yuǎn)中種植體以及近中種植體周圍骨組織應(yīng)力的影響,分析植入方向角度對于All-on-4種植修復(fù)的影響。材料與方法:選取在青島市口腔醫(yī)院就診上頜無牙頜患者10例(男女各5例、平均年齡64歲)。患者臨床檢查:健康狀況良好,無系統(tǒng)性疾病,未有種植牙修復(fù)史,頜面部無缺損,牙列缺失1年及以上,上頜牙槽骨無明顯吸收,軟組織狀況良好,可適宜于All-on-4種植義齒修復(fù)。在種植前對患者進(jìn)行頜面部的CBCT掃描。將上頜骨掃描數(shù)據(jù)以Dicom格式輸入Mimics軟件中進(jìn)行重建,獲得無牙頜上頜骨的三維模型,經(jīng)三維軟件Geomagic做三維實體處理;上頜義齒模型采用Siron口內(nèi)掃描儀獲得三維影像數(shù)據(jù),在Geomagic中處理得到實體模型;All-on-4種植體采用Solidwork進(jìn)行設(shè)計完成,基臺與植體一體化設(shè)計,根據(jù)基臺與種植體所成角度分別設(shè)計4種植體(0°、15°、30°、45°)。在Solidwork中將上頜骨以及種植體、義齒的三維模型進(jìn)行裝配,裝配時2顆近中植體選擇0°植體,根據(jù)遠(yuǎn)中植體(0°、15°、30°、45°)的不同分為4組,裝配式保持基臺為與牙合平面垂直,植體向遠(yuǎn)中傾斜,左右對稱。在Ansys Workbench中將裝配體進(jìn)行網(wǎng)格劃分、材料屬性賦值、接觸關(guān)系設(shè)定等。有限元分析選擇在Ansys Workbench中進(jìn)行咬合力加載,分別對上頜義齒施加200N的垂直于咬合平面的力量,根據(jù)咬合面積分配力值,第一前磨牙30.44N,第二前磨牙26.09N,第一恒磨牙43.47N。同時設(shè)計對照組,對照組為上頜后牙同等骨組織狀況的第一磨牙的單顆種植牙修復(fù),同樣根據(jù)基臺與種植體的傾斜角度分為0°、15°、30°、45°組,對照組在上頜第一磨牙施加43.47N垂直加載應(yīng)力。分析種植體與骨組織界面的應(yīng)力云圖,讀取每顆植體周圍最大的應(yīng)力值。對獲得數(shù)據(jù)的應(yīng)用SPSS14.0統(tǒng)計分析軟件進(jìn)行分析,分析種植體周圍骨組織應(yīng)力變化與種植體傾斜角度的關(guān)系。結(jié)果:1.本實驗研究通過CBCT掃描獲得上頜無牙頜的Dicom格式數(shù)據(jù),建立包含無牙頜上頜骨4顆種植體、上頜固定修復(fù)義齒等在內(nèi)的完整的上頜無牙頜All-on-4種植體三維有限元模型。2.實驗結(jié)果表明,在上頜無牙頜All-on-4種植體全口固定義齒三維有限元分析中,最大應(yīng)力多出現(xiàn)在遠(yuǎn)中種植體頸部區(qū)域。在咬合力的作用下隨遠(yuǎn)中種植體的傾斜角度變大,種植體與骨組織界面之間應(yīng)力變化為逐漸增加趨勢,在傾斜角度超過30°時,種植體周圍骨組織皮質(zhì)骨應(yīng)力與0°組有明顯的統(tǒng)計學(xué)差異。松質(zhì)骨應(yīng)力沒有明顯差異。3.實驗結(jié)果表明,在上頜無牙頜All-on-4種植體全口固定義齒三維有限元分析中,隨遠(yuǎn)中種植體的傾斜角度變大,近中種植體與骨組織界面之間變化為逐漸減小趨勢。遠(yuǎn)中植體傾斜角度越大,近中植體所產(chǎn)生的應(yīng)力越小,在遠(yuǎn)中植體傾斜超過15°時,近中植體周圍的皮質(zhì)骨骨組織應(yīng)力與0°組對比有明顯的統(tǒng)計學(xué)差異。松質(zhì)骨應(yīng)力沒有明顯差異。4.在上頜無牙頜All-on-4種植體與單顆種植體修復(fù)受力比較,上頜第一磨牙單顆種植體受到43.47N的咬合力與All-on-4整體牙弓受到200N的咬合力(遠(yuǎn)中第一磨牙受到43.47N咬合力同時第一前磨牙和第二前磨牙受到30.44N和26.09N咬合力)相比較,All-on-4組的遠(yuǎn)中種植體周圍骨皮質(zhì)受到的應(yīng)力大于單顆第一磨牙種植體修復(fù)組。但實驗結(jié)果沒有統(tǒng)計學(xué)差異。結(jié)論:1.遠(yuǎn)中種植體傾斜角度是上頜無牙頜All-on-4種植修復(fù)穩(wěn)定性與成功率的重要影響因素,隨遠(yuǎn)中種植體傾斜角度增加,皮質(zhì)骨周圍應(yīng)力增加,在臨床應(yīng)用時應(yīng)考慮傾斜角度的影響而對咬合力做相應(yīng)的調(diào)整。2.在上頜無牙頜All-on-4種植修復(fù)中,遠(yuǎn)中植體作為整體承受的咬合力所產(chǎn)生的應(yīng)力力值大于施加相應(yīng)的咬合力情況下單顆磨牙種植體所產(chǎn)生的應(yīng)力值,雖然沒有統(tǒng)計學(xué)差異,在臨床應(yīng)用時應(yīng)做相應(yīng)的減少負(fù)荷的處理。
【學(xué)位單位】：青島大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：R783.6
【部分圖文】：

第一部分： 建立上頜無牙頜 All-on-4 種植固定義齒三維有限元模型中，通過對模型修整，去除游離的面片，孔洞的填充，曲面線的繪制等，對尖或有突起的面片進(jìn)行光順處理，利用簡化命令減少多邊形的三角面片數(shù)目。在面階段，將多邊性進(jìn)行曲面分析，手動劃分曲面線，生成曲面片。對構(gòu)建好的面片進(jìn)行格柵化后通過擬合曲面命令生成 NURBS 曲面將點云結(jié)構(gòu)的上頜骨無頜模型擬合成為實體化的三維模型。為了更好模擬上頜骨結(jié)構(gòu)，將頜骨分為上皮質(zhì)骨與松質(zhì)骨，在 Geomagic 軟件中使用偏移命令，將上頜骨向內(nèi)偏移 2mm為上頜骨皮質(zhì)骨。皮質(zhì)骨與松質(zhì)骨作為兩個模型保存，將整體上頜骨的三維實模型以 STP 格式儲存。

GeomagicStudio2013操作界面(上頜無牙頜初始形態(tài))

圖 3. Geomagic Studio2013 操作界面(上頜無牙頜經(jīng)曲面化完成后)1.4 種植體三維模型在 Solidework 中設(shè)計種植體的三維模型，所采用參數(shù)為：直徑 4.5mm、長度 10mm、螺距 0.84*2mm、螺紋厚 0.84mm、螺紋高 0.5mm、基臺高度 4mm基臺錐度 6°。基臺與種植體采用一體化設(shè)計，根據(jù)實驗設(shè)計，制作 4 種遠(yuǎn)中種植體，設(shè)計種植體與基臺所成角度為 0°，15°，30°，45°，以.X-t 格式儲存。

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本文編號：2811880