上颌无牙颌种植固定修复中种植体位置对应力分布的影响

耿玉娟，王会会

（1.新疆维吾尔自治区第一济困医院，新疆 乌鲁木齐 830017；2.新疆医科大学中医学院，新疆 乌鲁木齐 830054）

上颌无牙颌种植固定修复中种植体位置对应力分布的影响

耿玉娟1，王会会2

（1.新疆维吾尔自治区第一济困医院，新疆 乌鲁木齐 830017；2.新疆医科大学中医学院，新疆 乌鲁木齐 830054）

目的 探讨种植体位置对上颌无牙颌种植固定修复患者应力分布的影响。方法 构建4个种植体于尖牙和双侧切牙的模型A，对此三维有限元模型局部修改得到2种植体于2侧尖牙的模型B，以及4个种植体于中切牙和两侧尖牙的模型C，应力垂直加载在上颌右侧的第一磨牙，再加力300 N，经MSC软件分析静态应力。结果 模型B23种植体有着模型A3倍的应力；模型C的23种植体、附着体与13种植体应力较模型A、B高，但其11种植体与21种植体应力较模型A低；模型C的4个种植体存在较大差异的应力。结论 模型A、B、C相互比较中，模型A的4个种植体于尖牙和双侧侧切牙有最合理的生物力学。

种植体位置；上颌无牙颌种植固定修复；应力分布

上颌无牙颌修复对患者发音、咀嚼效率与舒适度存在极为密切的影响和联系，因而上颌无牙颌修复效果在临床中成为了热点讨论问题[1]。本次探讨种植体位置对患者上颌无牙颌种植固定修复时应力分布的相关影响。现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取我院2015年2月～2017年3月收治的上颌无牙颌种植固定修复患者。患者王某，女，56岁，下颌天然牙列，上颌种植固定义齿修复，修复前建模。检查发现患者有良好的颌骨条件，应用Ti Pure 57731种植体（即德国Bego®种植体），长度与直径分别为13 mm、4.5 mm，基台底部的螺丝的直径为1.8 mm，内六角圆锥作为衔接。根据模型设计的不同将其分为模型A组、模型B组、模型C组。

1.2 模型设计

在全口无牙颌初印模时应制作托盘数个，选用3M ESPE（3M机混型聚醚精细印膜材）二次印模，在石膏灌制下制作模型A、B、C。具体步骤为：在组装后的MSC软件（模型输入大型有限元软件）划分自动和手工网格，按照要求对边界条件与材料特性作出设定，然后划分单元与节点，将三维有限元模型A建好；局部修改下，2个侧切牙种植体在模型A中去掉即为模型B，模型A2个侧切牙种植体移动到双侧中切牙即为模型C[2]。

1.3 材料信息

1.3.1 力学参数

主要材料为钛（泊松比：0.35 μ，弹性模量：1.03×105Mpa）、瓷（泊松比：0.19 ，弹性模量：7.0×104Mpa）、合金（泊松比：0.33 μ，弹性模量：2.18×105Mpa）、义齿（泊松比：0.35 μ，弹性模量：3.0×103Mpa）、软垫圈（泊松比：0.40 μ，弹性模量：1.0×101Mpa）。

1.3.2 材料加载方式与边界条件

应确认模型材料为各向同性、均质与连续的线弹性材料，而且材料变形乃小变形，种植体周围与义齿的组织面在受力过程中是刚性约束，无加载时相对滑动[3]。模型A、B、C加载后均为静态应力，模型能够垂直上颌右侧的第一磨牙及中舌尖颊的相近的斜面位置（即水平面与其为30°角），约加力300 N，应用MSC软件分析静态应力。

2 结 果

2.1 模型A、B、C应力分布分析

在设计的四节点四面体单元组成的3个三维有限元模型中，模型A有46156个四面体单元与71403个结点；模型B有67835个结点与45864个四面体单元；模型C四面体单元与结点分别有46492个与71827个。

2.2 模型A、B、C义齿与种植体最大应力分析

经综合应力（即Von Mises应力）显示种植体与义齿的应力，发现模型B的23种植体位置最大应力约为模型A的3倍。模型A、B、C种植体与义齿各部位最大应力详细数据依次为（根据模型A、B、C的字母顺序排序）：11或12种植体，最大应力为6.32×10-2、/、2.28×10-3；21或22种植体，最大应力为3.47×10-2、/、1.03×10-2；23种植体，最大应力为1.17×10-2、3.55×10-2、3.52×10-1；13种植体，最大应力为5.28×10-2、640×10-2、6.25×10-1；前牙区，最大应力为2.83×102、2.96×102、2.96×102；附着体，最大应力为7.21、7.21、1.17×101；腭杆，最大应力为1.95×107、1.95×107、1.95×107；后牙区，最大应力为3.07×108、3.07×108、3.07×108。

3 讨 论

由上述结果可知：①模型B与模型A附着体及其他部位存在相似的应力。②模型C的13、23种植体与附着体应力显著高于模型B、模型A，但是模型C的11、21种植体应力较模型A低。③模型C的4个种植体应力相差甚巨。④模型A、模型B以及模型C种植体应力大部分于种植体颈部后侧集中，而且应力在后牙区、前牙区以及腭杆均为相似。⑤附着体应力在受力侧阳性部件近中位置较为集中，腭杆应力大多在腭杆与后端基板相连接位置较为集中，后端义齿应力在加力部位较为集中。由此表明，我们设计的3个模型中在侧切牙与双侧尖牙排列4个种植体能够发挥良好的生物力学，证实模型A属于合理的修复设计。

[1] 苏峰梅,张晓真,赵 毅,等.上颌无牙颌种植固定修复中种植体位置对应力分布的影响[J].中华老年口腔医学杂志,2016,02(39):104-108.

[2] 李笑梅,龚璐璐,王少海,等.上颌无牙颌修复中种植体部位和数量对应力分布的影响[J].口腔颌面修复学杂志,2014,02(45):106-110.

本文编辑：赵小龙

R782

B

ISSN.2095-8242.2017.22.4218.02