种植体周围炎与种植体形态关系的三维有限元分析

魏 玮

(江苏省常州中医医院 口腔科, 江苏 常州, 213000)

随着口腔医学技术的不断发展，牙种植逐渐成为牙列缺损患者的首选治疗方案。目前，牙种植失败时有发生，其原因为种植体受到过大的负载而导致种植体周围骨组织破坏，进而引发种植体周围炎，最终导致牙种植失败。造成种植体负载过大的原因很多，其中种植体与天然牙的形态差异是一个重要的因素。本研究在控制种植体与天然牙材质、牙根长度等变量的情况下进行三维有限元分析[1-3], 鉴于种植体与天然牙在形态上均较为复杂，以整体形式进行应力分析的难度较大，故采用将种植体与天然牙模型整体分解为多个简单区域进行分析的方法，比较种植体与天然牙的形态差异[4-5], 现报告如下。

1 材料与方法

1.1 实验仪器及软件

模型牙, Geomagic Studio(3D Systems, Rock Hill, SC, USA), ANSYS workbench 18.0 (ANSYS, Inc.Canonsburg, PA, USA)。

1.2 方法

1.2.1 建立模型: 通过扫描模型牙及种植体获得对应的三维模型。本研究选择的牙位为右下颌第二前磨牙、右下颌第一磨牙、右上颌第一磨牙。采用Geomagic Studio系统将得到的三维模型转化为几何模型，将几何模型导入有限元分析软件ANSYS workbench 18.0, 建立有效的三维有限元模型。

1.2.2 假设实验条件: 假设实验中各组织及材料均为连续、均质、各向同性的线弹性材料; 假设种植体及天然牙与骨界面为完全骨结合; 假设种植体与天然牙的临床牙根长度均为10 mm; 假设种植体与天然牙材料为钛。

1.2.3 加载条件：本实验设计对模型施加力量为100 N的垂直方向、水平方向及斜45°方向的载荷[6-7]。垂直方向：沿牙体长轴向根方向加载负荷，模拟牙齿在咀嚼时的受力情况；……