范素芳 石 宁

(北京老年医院,北京 100095)

饮食与生活习惯的改变使得居民口腔疾病的发病率提升。植入人工种植体是临床用于治疗牙齿缺失的主要术式,对患者口腔健康水平的提升具有积极意义[1]。根据骨质条件的不同,牙种植体的应力大小及分布情况,同样存在一定的差异。本研究分析不同骨质条件下牙种植体负载的三维有限元特点,结果如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2015年11月至2017年11月本院收治的83例牙齿缺失患者作为研究对象。根据骨质不同分为Ⅱ类组(42例)与Ⅲ-Ⅳ类组(41例)。Ⅱ类组患者中男性21例,女性21例,年龄18~66岁,平均年龄(45.80±1.79)岁。Ⅲ-Ⅳ类组患者中男性20例,女性21例,年龄20~65岁,平均年龄(45.81±1.84)岁。两组患者一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2 方法

(1)设备准备。三维有限元分析需准备的设备以Dell computer以及三维有限元分析软件ANSTS 14.0为主。

(2)两种骨质的划分方法。两种骨质的划分方法:①将骨块模型简化为长方体,颊舌面及底部有皮质骨包绕,内部含有松质骨,颌骨骨块模型尺寸为16 mm×12 mm×30 mm。②赋予颌骨骨质以材料属性,得到两种骨质的三维几何模型。③采用Lekholm and Zarb四分类法,对颌骨骨块进行分类,将其分为两种骨质模型。分类后得到的两种骨质,共包括“近似模拟Ⅱ类骨质”以及“近似模拟Ⅲ-Ⅳ类骨质”两种。前者骨皮质厚度为3.0 mm,后者骨皮质厚度为1.5 mm。

(3)不同骨质条件下牙种植体负载的三维有限元模型的建立方法。模型建立的初始条件如下:①种植体长度:分别为8、10及12 mm。②种植体直径:均为4 mm。③建模软件:ANSYS 14.0。④种植体形式:种植体结构以实心圆柱形为主,螺纹以V型为主,深度0.4 mm、间距0.66 mm、圆心角30°。

(4)力学参数及荷载。①力学参数:Ⅱ类骨模型弹性模量为1.37 GPa、泊松比0.3;Ⅲ-Ⅳ类骨模型弹性模量为0.8 GPa、泊松比0.3;种植体弹性模量103.4 GPa、泊松比0.35%;皮质骨弹性模量13.7 GPa、泊松比0.3。②荷载:可采用施加压力的方式,测量种植体的荷载。力值:100 N。作用点:与种植体长轴呈0°角的任意点,各种植体作用点相同。③边界条件:材料具有连续性,且变形小;种植体为圆柱体;种植体与骨块的结合率为100%。

1.3 统计学分析

采用ANSYS 14.0处理数据,观察种植体-骨截面的应力大小,分析不同骨质条件下牙种植体负载的三维有限元特点。

2 结果

2.1 两组患者种植体长度与应力值情况比较

不同种植体长度与骨质组合,牙种植体的应力大小不同,见表1。

表 1 两组患者种植体长度与应力值情况比较

2.2 两组患者的种植成功率比较

II类组患者种植成功率显着高于III-IV类组(P < 0.05),见表 2。

表 2 两组患者的种植成功率比较

3 讨论与结论

采用牙种植体治疗牙体缺失的过程中,影响种植成功率的因素,以种植体的长度、患者的颌骨骨质等为主[1-3]。临床研究表明,在不适宜荷载的作用下,种植体周围颌骨的应力往往显着增加。一旦应力值过高,导致骨质条件无法承受,极易引发种植体松动及脱落等现象产生。可见,降低应力值,在提高种植成功率方面,具有重要意义。

本文研究发现,Ⅱ类骨骨质的患者,植入8 mm种植体时,种植体应力3.10 MPa。植入10 mm种植体时,应力1.43 MPa。植入12 mm种植体时,种植体应力为1.30 MPa,患者种植成功率为97.62%。可见,针对颌骨为Ⅱ类骨质的患者,随着种植体长度的增加,应力值逐渐减小。应力值减小,即代表着弹性模量上升,表明患者的骨密度有所增加。这对于种植成功率的提升,具有积极意义[4-5]。通过对Ⅲ-Ⅳ类骨骨质患者种植体长度与种植体应力的观察发现,植入8 mm种植体时,种植体应力2.10 MPa。植入10 mm种植体时,应力1.54 MPa。植入12 mm种植体时,种植体应力为1.11 MPa,患者种植成功率87.80%。可见,该类骨质的患者,骨密度同样随种植体长度的增加而增加[6-7]。比较两种骨质患者的牙种植体应力值可以发现,与Ⅱ类骨骨质患者相比,Ⅲ-Ⅳ类骨骨质患者的应力值整体上更小。表明,在排除其他因素影响的情况下,该类骨质条件者,种植成功率一般更高。临床采用牙种植体治疗牙体缺失时,如患者的颌骨骨质较差,可通过适当延长种植体长度的方式,增加骨密度,达到提高种植成功率的目的,使牙体缺失患者疾病的治疗有效率得以提升[8-10]。

综上所述,种植体长度及颌骨骨质是影响牙种植体负载的主要因素,临床可视患者的骨质条件选择种植体,提高疾病的治疗有效率。