不同冠根比种植体在不同骨质下的有限元分析

亢紫瑞; 武洋; 宋海龙; 杨巧芸; 臧理想; 许东亮

doi:10.12307/2025.976

摘要：背景:临床研究认为骨质不佳和过大的冠根比都是影响种植手术成功率的因素,但每种骨质下多大的冠根比会影响种植修复的预后尚无定论. 目的:通过三维有限元方法分析不同骨质及不同冠根比种植修复体周围骨组织的应力和应变,结合Frost骨力学调控系统理论,观察每种骨质在多大冠根比范围内时未超出骨应变生理限度. 方法:选取1名志愿者的锥形束CT数据,建立4种不同骨质(Ⅰ类骨质:皮质骨厚度3 mm+致密松质骨,Ⅱ类骨质:皮质骨厚度2 mm+较致密松质骨,Ⅲ类骨质:皮质骨厚度1 mm+较低密度松质骨,Ⅳ类骨质:皮质骨厚度1 mm+低密度松质骨)的实体骨块模型,在每种骨质的骨块模型上建立5种种植体冠根比(1,1.5,2,2.5,3)的种植修复体,共20组模型.对模型中的牙冠施加垂直力和斜向力,观察皮质骨、松质骨的von Mises应力与应变以及种植体位移程度. 结果与结论:①在斜向载荷下,Ⅰ类骨质模型中冠根比达到3时皮质骨应变超出生理限度,Ⅱ类骨质模型中冠根比达到2.5时皮质骨应变超出生理限度,Ⅲ类骨质模型中冠根比达到2.5时皮质骨应变超出生理限度,Ⅲ类骨质模型中冠根比达到1时松质骨应变达到生理限度,Ⅳ类骨质模型中冠根比达到1.5,2,2.5,3时皮质骨应变均超出生理限度,Ⅳ类骨质模型中5种冠根比的松质骨应变均超出生理限度;②在垂直载荷下,Ⅲ类骨质模型中冠根比达到1,2,2.5,3时的松质骨应变均超出生理限度,Ⅳ类骨质模型中5种冠根比的松质骨应变均超出生理限度;③在斜向或垂直载荷下,20组模型的种植体位移程度均未超过100 μm;④从生物力学角度看,骨高度不足的患者选择种植修复时,Ⅰ类骨质可耐受的冠根比最大到2.5倍,Ⅱ类骨质可耐受的冠根比最大为2倍,Ⅲ类和Ⅳ类骨由于松质骨应变过大可耐受的冠根比最大为1倍;但Ⅲ类骨质中皮质骨可耐受的冠根比最大为2倍,关于Ⅲ类骨质是否可以耐受高冠根比的种植修复和松质骨是否可以耐受更高应变还有待进一步研究.