【摘要】：研究目的:口腔種植體作為一種頜骨內(nèi)植入物,需要具有良好的力學(xué)性能與生物相容性。臨床目前常用的純鈦種植體多為近似圓柱體的致密結(jié)構(gòu),一方面在后牙區(qū)即刻種植時(shí),傳統(tǒng)種植體因不符合拔牙窩的形狀而無法取得良好的初期穩(wěn)定性;另一方面?zhèn)鹘y(tǒng)種植體的純鈦結(jié)構(gòu)較為致密,彈性模量遠(yuǎn)高于人體頜骨組織,在牙合力負(fù)載時(shí)容易出現(xiàn)應(yīng)力屏蔽效應(yīng),長(zhǎng)期以往容易造成周圍頜骨吸收,導(dǎo)致種植體松動(dòng)脫落。本研究擬利用3D打印技術(shù),針對(duì)多牙根拔牙窩的形態(tài)特點(diǎn),個(gè)性化定制可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)種植體缺陷的即刻種植體,通過有限元分析實(shí)驗(yàn)和部分體外生物相容性實(shí)驗(yàn)研究該新型種植體的性能特征。研究方法:(1)對(duì)患者的牙CBCT影像數(shù)據(jù)進(jìn)行分離重建,得到與患者拔牙窩形態(tài)相符的三維模型。在此三維模型基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)種植體的多孔結(jié)構(gòu)以及基臺(tái)結(jié)構(gòu),并為多孔結(jié)構(gòu)設(shè)置3種不同的孔隙率,分別為30%、50%、70%。(2)通過有限元分析實(shí)驗(yàn)分析在120.66N,垂直向加載。120.66N,頰舌向15°加載的工況條件下,3種不同孔隙率的多孔擬牙根種植體的應(yīng)力分布以及周圍松質(zhì)骨、密質(zhì)骨的應(yīng)力分布情況。(3)利用3D打印技術(shù)選擇純鈦材料制作該種植體,并進(jìn)行表面酸蝕噴砂處理。將3種不同孔隙率的多孔擬牙根種植體與人成骨樣細(xì)胞MG63進(jìn)行體外共培養(yǎng),通過細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)、DNA含量檢測(cè)、堿性磷酸酶活性檢測(cè)、qRT-PCR檢測(cè)分析比較3種不同孔隙率種植體的體外生物相容性。研究結(jié)果:成功構(gòu)建了多孔擬牙根種植體生物力學(xué)有限元模型,分析結(jié)果顯示,在模擬口腔受力條件下(F = 120.66 N,垂直加載/頰向15°加載/舌向15°加載)3種孔隙率種植體的應(yīng)力分布總體較為平均。種植體彈性模量值隨著孔隙率的增大而減小,70%孔隙率種植體的彈性模量最接近頜骨組織。同時(shí),松質(zhì)骨的應(yīng)力值隨著種植體孔隙率的增大而減小,70%孔隙率的種植體周圍松質(zhì)骨應(yīng)力最小。體外生物相容性檢測(cè)顯示種植體不具有細(xì)胞毒性。人類成骨樣細(xì)胞MG63在3種孔隙率種植體上均表現(xiàn)出良好的細(xì)胞粘附、增殖和分化效果。其中70%孔隙率種植體上的DNA含量、堿性磷酸酶活性、成骨分化相關(guān)基因(OCN、OPN、Runx2、Col-1)的表達(dá)水平顯著高于另外2種孔隙率的種植體(p0.05)。研究結(jié)論:3種孔隙率的多孔擬牙根的種植體模型均表現(xiàn)出較好的力學(xué)性能。且種植體的孔隙率越高,周圍松質(zhì)骨應(yīng)力越小,70%孔隙率種植體的彈性模量更接近人體頜骨組織。體外生物相容性測(cè)試顯示,酸蝕噴砂表面處理的3D打印純鈦材料沒有細(xì)胞毒性。MG63人成骨樣細(xì)胞種植體能有效地粘附、增殖、分化,其中70%孔隙率的種植體更有利于MG63細(xì)胞的富集,具有更加優(yōu)秀的體外生物相容性。
【圖文】：

將３種不同孔隙率的種植體分別導(dǎo)入ＡＮＳＡ邋１６．０前處理軟件，并將逡逑其與下頜第一磨牙到第三磨牙區(qū)間的頌骨骨塊模型以及牙冠模型匹配，，共獲得逡逑３０％、５０％、７０％邋３套模型（圖２－１）。實(shí)驗(yàn)所用的材料都假設(shè)為連續(xù)、均勾、各逡逑向同性的線彈性材料。各組織與材料的彈性模量與泊松比均取自參考文獻(xiàn)［６４＿６５］，逡逑見表２－３。假設(shè)種植體與，

本文編號(hào)：2647072