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研究目的
临床中增加天然牙全冠固位力、减少脱落率的方式有很多。本研究参考天然牙冠通过增大粘接面积以及增宽肩台等减少全冠脱落率的方式，设计了不同上部形态基台，使用三维有限元方法建立不同形态基台修复的后牙种植单冠模型，根据后牙骀运循环的特点，进行加载，对比个性化基台与成品基台在动态加载过程中种植体周围骨组织、种植体、基台、粘接剂以及牙冠应力的不同，观察不同上部形态设计基台是否影响种植修复体的应力分布，从生物力学角度为基台的选择提供理论依据。
研究方法
1.有限元模型建立
于山东大学口腔医院就诊的患者中选择一位下颌后牙缺失并且骨愈合良好的患者，经知情同意后对其进行头颈部CBCT断层扫描，将其导入Mimicsl9.0医学图像软件中截取下颌骨，并通过GeomagicStudio2012软件构建下颌后牙缺失的下颌骨模型，在CATIAV5R19软件中绘制种植义齿的各个组件。种植体参考Straumann公司的骨水平种植体(4.1mm×10.0mm)。基台参考纯钛粘接基台(H=4mm，GH=2mm，Φ6.5mm)，基台内包含中央螺丝。根据基台上部形态的不同设立三组模型:A组为对照组，基台上部形态参考基台原有形态，肩台宽度1.0mm，聚合度为4°;B组基台的上部形态设计模拟天然牙体预备形态，基台高度4mm，聚合度为4°;C组基台同样参考基台原有形态，肩台宽度增宽为1.5mm，聚合度设计为4°。
2.有限元模型应力分析
在有限元分析软件ANSYS18.0中导入三组实验模型，自动进行网格划分，设定参数，负载设置为250N，周期时长0.875s，加载方式为动态加载，受力点位于种植牙冠。根据后牙骀运循环将加载过程分为五个阶段。
分析每组模型的等效应力和最大主应力中的最大拉应力。
结果
1.动态加载过程中，对三组模型的种植体周围骨组织、种植体、基台、粘接剂、牙冠的VonMises应力和最大主应力值进行比较发现:在第四阶段(0.260-0.300s)力的方向为舌侧向颊侧倾斜时应力值达到最大，第二阶段(0.130-0.150s)垂直向加载时应力值最小，即第四阶段＞第三阶段＞第二阶段。
2.三组模型应力集中位置相似。第二阶段(0.130-0.150s)到第四阶段(0.260-0.300s)应力分布位置相似。种植体周围骨组织应力集中区位于皮质骨颈部。种植体应力在种植体颈部最大。三组基台应力的最大值位于种植体与基台相连处。各组粘接剂应力集中分布于基台颈部边缘处。
3.比较A组和B组模型。B组模型骨组织、种植体、基台的VonMises应力峰值以及最大主应力值均较A组模型大。B组VonMises应力峰值为86.07MPa，与A组相比增大11％，B组最大主应力值为103.9MPa，比A组增大5.8％。种植体应力峰值分布于种植体颊侧颈部，B组VonMises应力峰值为342.05MPa，与A组相比增大0.3％，最大主应力峰值为334.977MPa，比A组增大7.1％。B组基台VonMises应力值涨幅较A组大，B组峰值为357.05MPa，A组为320.18MPa，B组最大主应力峰值为423.762MPa，A组为415.658MPa。B组在粘接剂层动态加载各阶段的VonMises应力和最大主应力值都小于A组，B组VonMises应力峰值为58.76MPa，A组为73.95MPa，B组比A组降低20％，B组最大主应力值为48.73MPa，A组为67.78MPa。B组牙冠应力峰值低于A组，B组VonMises应力峰值为70.08MPa，A组为82.7MPa，B组最大主应力值为82.714MPa，A组为74.55MPa。
4.比较A组和C组模型。种植体周围骨组织在动态加载过程中VonMises应力峰值C组均高于A组，骨组织在该阶段应力集中分布于颊侧皮质骨，C组VonMises应力峰值为80.93MPa，比A组高4.6％。C组最大主应力值低于A组，但两组数值相差不大。种植体应力集中分布于种植体颊侧颈部，在动态加载过程中，A组和C组在各阶段VonMises应力峰值与最大主应力值相差不大。C组基台在加载过程中应力值大于A组，C组VonMises应力峰值为364.93MPa，与A组相比增大14％，C组最大主应力峰值与A组相差不大，C组为408.668MPa，与A组相比降低1.7％。对于粘接剂和牙冠的VonMises应力，C组小于A组，C组粘接剂VonMises应力值为65MPa，比A组降低12.1％。
结论
本研究运用三维有限元根据基台不同设计建立三组种植修复体模型，模型与临床相似性较高，得出以下结论:
1.侧向力对种植体的危害大于轴向力。
2.上部为牙体预备形态的基台相较于成品基台更容易在基台以及种植体周围皮质骨边缘处形成应力集中。
3.基台侧壁变薄会增大基台颈部应力。
临床中增加天然牙全冠固位力、减少脱落率的方式有很多。本研究参考天然牙冠通过增大粘接面积以及增宽肩台等减少全冠脱落率的方式，设计了不同上部形态基台，使用三维有限元方法建立不同形态基台修复的后牙种植单冠模型，根据后牙骀运循环的特点，进行加载，对比个性化基台与成品基台在动态加载过程中种植体周围骨组织、种植体、基台、粘接剂以及牙冠应力的不同，观察不同上部形态设计基台是否影响种植修复体的应力分布，从生物力学角度为基台的选择提供理论依据。
研究方法
1.有限元模型建立
于山东大学口腔医院就诊的患者中选择一位下颌后牙缺失并且骨愈合良好的患者，经知情同意后对其进行头颈部CBCT断层扫描，将其导入Mimicsl9.0医学图像软件中截取下颌骨，并通过GeomagicStudio2012软件构建下颌后牙缺失的下颌骨模型，在CATIAV5R19软件中绘制种植义齿的各个组件。种植体参考Straumann公司的骨水平种植体(4.1mm×10.0mm)。基台参考纯钛粘接基台(H=4mm，GH=2mm，Φ6.5mm)，基台内包含中央螺丝。根据基台上部形态的不同设立三组模型:A组为对照组，基台上部形态参考基台原有形态，肩台宽度1.0mm，聚合度为4°;B组基台的上部形态设计模拟天然牙体预备形态，基台高度4mm，聚合度为4°;C组基台同样参考基台原有形态，肩台宽度增宽为1.5mm，聚合度设计为4°。
2.有限元模型应力分析
在有限元分析软件ANSYS18.0中导入三组实验模型，自动进行网格划分，设定参数，负载设置为250N，周期时长0.875s，加载方式为动态加载，受力点位于种植牙冠。根据后牙骀运循环将加载过程分为五个阶段。
分析每组模型的等效应力和最大主应力中的最大拉应力。
结果
1.动态加载过程中，对三组模型的种植体周围骨组织、种植体、基台、粘接剂、牙冠的VonMises应力和最大主应力值进行比较发现:在第四阶段(0.260-0.300s)力的方向为舌侧向颊侧倾斜时应力值达到最大，第二阶段(0.130-0.150s)垂直向加载时应力值最小，即第四阶段＞第三阶段＞第二阶段。
2.三组模型应力集中位置相似。第二阶段(0.130-0.150s)到第四阶段(0.260-0.300s)应力分布位置相似。种植体周围骨组织应力集中区位于皮质骨颈部。种植体应力在种植体颈部最大。三组基台应力的最大值位于种植体与基台相连处。各组粘接剂应力集中分布于基台颈部边缘处。
3.比较A组和B组模型。B组模型骨组织、种植体、基台的VonMises应力峰值以及最大主应力值均较A组模型大。B组VonMises应力峰值为86.07MPa，与A组相比增大11％，B组最大主应力值为103.9MPa，比A组增大5.8％。种植体应力峰值分布于种植体颊侧颈部，B组VonMises应力峰值为342.05MPa，与A组相比增大0.3％，最大主应力峰值为334.977MPa，比A组增大7.1％。B组基台VonMises应力值涨幅较A组大，B组峰值为357.05MPa，A组为320.18MPa，B组最大主应力峰值为423.762MPa，A组为415.658MPa。B组在粘接剂层动态加载各阶段的VonMises应力和最大主应力值都小于A组，B组VonMises应力峰值为58.76MPa，A组为73.95MPa，B组比A组降低20％，B组最大主应力值为48.73MPa，A组为67.78MPa。B组牙冠应力峰值低于A组，B组VonMises应力峰值为70.08MPa，A组为82.7MPa，B组最大主应力值为82.714MPa，A组为74.55MPa。
4.比较A组和C组模型。种植体周围骨组织在动态加载过程中VonMises应力峰值C组均高于A组，骨组织在该阶段应力集中分布于颊侧皮质骨，C组VonMises应力峰值为80.93MPa，比A组高4.6％。C组最大主应力值低于A组，但两组数值相差不大。种植体应力集中分布于种植体颊侧颈部，在动态加载过程中，A组和C组在各阶段VonMises应力峰值与最大主应力值相差不大。C组基台在加载过程中应力值大于A组，C组VonMises应力峰值为364.93MPa，与A组相比增大14％，C组最大主应力峰值与A组相差不大，C组为408.668MPa，与A组相比降低1.7％。对于粘接剂和牙冠的VonMises应力，C组小于A组，C组粘接剂VonMises应力值为65MPa，比A组降低12.1％。
结论
本研究运用三维有限元根据基台不同设计建立三组种植修复体模型，模型与临床相似性较高，得出以下结论:
1.侧向力对种植体的危害大于轴向力。
2.上部为牙体预备形态的基台相较于成品基台更容易在基台以及种植体周围皮质骨边缘处形成应力集中。
3.基台侧壁变薄会增大基台颈部应力。