单侧上颌骨缺损前牙附着体固位赝复体三维有限元研究

摘要

研究背景:单侧上颌骨缺损为上颌骨缺损的常见类型,常见于肿瘤切除术后、外伤等。单侧上颌骨缺损由于一侧牙列缺失,赝复体修复几乎全靠健侧基牙提供固位和支持,如果设计不当会对基牙及剩余牙槽骨造成损伤。如何优化赝复体设计是上颌骨缺损赝复体修复研究的重点。有学者利用种植技术,如颧骨种植体,改善赝复体的固位,但种植体存在创伤大、费用高、对患者全身状况要求高、不适合需行放射治疗患者等问题。也有国内外学者利用附着体改善赝复体固位,但利用前牙烤瓷联冠附着体固位的相关力学分析,未见相关的研究报道。
　　目的:建立单侧上颌骨缺损及前牙附着体固位赝复体三维有限元模型,为附着体固位赝复体生物力学研究奠定基础。利用模拟正中咬合及侧向咬合的加载方法,将前牙附着体固位赝复体的基牙及义齿受力情况与传统卡环固位赝复体做对比,确定既有利于最大限度的保存牙体组织又能够提供足够固位、支持力的附着体烤瓷联冠基牙数目,为临床设计与义齿制作提供理论依据。
　　方法:本研究包含四部分:
　　1、基于螺旋CT数据建立单侧上颌骨缺损及赝复体三维实体模型,选择牙列完整、咬合关系正常的健康志愿者一名,GE Light Speed32排螺旋CT行颈部以上扫描。Mimics10.01软件读取图像数据,三维重建。使用软件切割法建立单侧上颌骨缺损三维实体模型。用切割下的一侧上颌骨修改形成赝复体初步模型。
　　2、建立正常颅骨三维有限元模型,模拟正中咬合力学加载。通过分析颌骨应力分布验证有效性。利用ANSA软件对赝复体初步模型进行修改,形成传统卡环固位的中空阻塞器赝复体三维有限元模型,与单侧上颌骨缺损模型装配后进行垂直加载及侧向加载,利用ABAQUS软件计算得出应力大小及分布情况。
　　3、建立单侧上颌骨缺损前牙附着体固位赝复体有限元模型。首先利用CATIA V5软件建立SG迷你滑行型附着体三维模型,利用ANSA软件将附着体模型与赝复体模型进行装配、修改后形成附着体固位的赝复体模型。利用Mimics10.01软件进行布尔运算对单侧上颌骨缺损模型中切牙、侧切牙、尖牙及第一前磨牙进行烤瓷基牙的预备,Ansa软件中做局部精细调整。最终形成含有附着体烤瓷联冠的单侧上颌骨缺损三维有限元模型。
　　4、对不同烤瓷联冠基牙数的附着体固位赝复体模型进行垂直加载及侧向加载,得出各部位应力大小及分布情况,并与传统卡环固位赝复体模型进行比较分析。
　　结果:1.建立了单侧上颌骨缺损颌骨三维有限元模型。具有良好的生物力学相似性。
　　2.建立了传统卡环固位的传统中空阻塞器赝复体及前牙附着体固位赝复体三维有限元模型,网格划分后分别有92331、87957个网格单元。
　　3.经过两种阻塞器模型的垂直加载和侧向加载后的应力分析,使用附着体固位赝复体后,模型整体应力最大值明显减小,健侧基牙的受力均匀,除与附着体相连的中切牙及侧切牙受力增加外,其他基牙的受力没有明显增加。综合组织保存、基牙、牙槽骨受力等因素,三基牙联冠模型效果最好。
　　结论:应用螺旋CT扫描数据结合Mimics10.01、ANSA逆向工程软件和ABAQUS有限元分析软件建立单侧上颌骨缺损模型。此方法建模快捷、模型精确度高。
　　就本实验结果分析,前牙附着体固位赝复体与传统卡环固位赝复体相比,有利于基牙应力平均分布,避免局部应力过高,增加义齿固位及稳定。

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缩略词表

中文摘要

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前言

参考文献

实验一 基于螺旋CT建立单侧上颌骨缺损及赝复体三维实体模型

1．材料和方法

2．结果

3．讨论

参考文献

实验二 单侧上颌骨缺损及卡环固位赝复体有限元模型的建立

1．材料和方法

2．结果

3．讨论

参考文献

实验三 单侧上颌骨缺前牙附着体固位赝复体有限元模型的建立

1．材料和方法

2．结果

3．讨论

参考文献

实验四 不同数目基牙附着体固位赝复体有限元力学分析

1．材料和方法

2.结果

3.讨论

参考文献

全文小结

综述

参考文献

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