下颌无牙颌六枚种植体不同位点及不同固定修复设计的三维有限元分析

发布时间：2020-06-04 20:30

【摘要】：目的建立无牙下颌骨、Ankylos种植体、下颌全牙弓式及分段式修复体三维有限元模型;分析下颌无牙颌六枚种植体全牙弓式固定修复设计中种植体植入的不同位点对种植体周围颌骨应力分布的影响;分析无牙颌六枚种植体二段式及三段式固定修复设计中种植体不同位点对种植体周围颌骨应力分布的影响;并综合对比上述三种修复体设计的应力分布特点,从生物力学的角度评估和解释无牙颌六枚种植体固定修复不同设计的临床效果。方法CT扫描法获取成人个别正常颌的上下颌骨三维数据,在计算机上使用Mimics软件分离下颌骨及下颌牙列模型,3-matic软件中运行布尔运算分割得到下颌连续牙冠及无牙下颌骨模型,GeomagicStudio软件进行无牙颌颌骨模型及下颌连续牙冠的精确曲面处理,完成无牙下颌骨和全牙弓式修复体三维模型的建立;在SolidWorks软件中绘制种植体及基台模型,根据种植体植入位点的不同及全牙弓式、分段式固定修复设计的不同进行不同方案的装配,建立不同条件下下颌无牙颌六枚种植体不同固定修复设计的三维有限元模型;在ABAQUS有限元分析软件中,每个模型按照两组力加载分析,分别为单侧后牙受力和前牙段受力,分析种植体周围骨质的应力分布,分析下颌无牙颌六枚种植体不同位点及不同固定修复设计对支持组织应力分布的影响。结果1.建立了无牙下颌骨、Ankylos种植体、全牙弓式、二段式修复体、三段式修复体模型。2.本实验依据无牙颌六枚种植体固定修复为基础,修复体均为无游离端设计,修复体设计修复至第二磨牙,以临床常见种植体位点设计且为对称、均匀分布为原则,共设计9种不同的种植位点,不同的种植位点配合全牙弓式修复体或分段式修复体共有Model-A至Model-O 15种模型。3.下颌无牙颌6枚种植体全牙弓式固定修复共有9种不同位点的模型,对每一模型分别加载后牙咬合力及前牙咬合力进行分析,计算得出种植体颈部周围存在应力集中现象,对比得出种植位点为7、5、1及7、4、2及7、4、1的模型应力分布较优,应力峰值数据较小。4.下颌无牙颌6枚种植体二段式固定修复共有3种不同位点的模型,对每一模型分别加载后牙咬合力及前牙咬合力进行分析,对比得出种植位点为7、5、1和7、4、1应力分布较优,应力峰值数据较小。5.下颌无牙颌6枚种植体三段式固定修复共有3种不同位点的模型,对每一模型分别加载后牙及前牙咬合力进行分析,三种设计在颌骨种植体周围的骨皮质均有较大数值的应力分布,对于颌骨骨质的保存都较为不利,可能有发生较严重骨质吸收的风险。6.在后牙及前牙咬合力的作用下,全牙弓式修复体设计下的种植体周围骨质应力分布优于分段式修复体设计。结论1.本实验所有模型的分析结果表明,种植体颈部周围皮质骨及种植体颈部为应力集中区。2.无牙颌六枚种植体相同位点的情况下全牙弓式修复设计的种植体颈部应力更分散,相较于二段式设计的应力略小,全牙弓式更有利于降低牙槽骨吸收的发生率,以此保证种植体的长期存留。3.无牙颌六枚种植体固定修复14颗牙冠且无悬臂梁结构的情况下,对比全牙弓式修复和二段式修复体设计,不建议设计为三段式修复,其在种植体颈部存在较大的应力集中,有较大发生骨质吸收的风险。4.下颌无牙颌六枚种植体全牙弓式固定修复较优的种植位点为7、5、1或7、4、2或7、4、1;无牙颌六枚种植体二段式固定修复较优的种植位点为7、5、1或7、4、1;因此7、5、1和7、4、1的种植位点设计较为灵活,既可以设计为全牙弓式固定修复也可以设计为二段式固定修复。
【图文】：

GeomagicStudio2013 软件 美国 Raindrop 公司的逆向工程软件；SolidWorks 软件 法国 DassaultSystemes 公司的软件；ABAQUS 软件 法国 DassaultSystemes 公司的有限元软件。高性能台式计算机配置：CPU：Inteli7-4770 四核 8 线程，3.4GHz；显卡：apphire RadeonRX470；内存：32GDDR3；硬盘：2T。.2 样本采集在兰州大学口腔医学院招募男性志愿者 1 名，其颌面部发育正常，，牙列数目整为 28 颗牙，牙齿排列整齐，牙齿无明显缺损，全口无牙周病，牙槽骨厚度为理想。征得志愿者同意并签署知情同意书，在兰大口腔医院放射科扫描获取愿者头颅面部的 CBCT 数据，CBCT 层厚为 0.25mm，扫描时间为 14.7s；为方后期下颌骨及下颌牙列的提取，拍摄 CBCT 时嘱志愿者张口，上下牙列间咬一显影的硬物以使上下颌及牙列稳定，储存格式为 DICOM（Digital Imagingandommunicationsin Medcine）格式。

兰州大学硕士学位论文 下颌无牙颌六枚种植体不同位点及不同固定修复设计的三维有限元分析2.3 无牙下颌骨、下颌连续牙冠修复体三维模型的建立2.3.1 影像数据处理：将志愿者 CBCT 的 DICOM 文件导入 Mimics17.0 软件中，选择合适的颌骨的阈值（Thresholding），提取出硬组织骨模型，图像分割提取含有完整牙列的下颌骨，建立了含有完整牙列的三维模型，初步平滑去噪，初步修补下颌骨表面，导出 STL 文件[54]。
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R783.6

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本文编号：2696931