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目的:错牙合畸形是儿童在生长发育过程中,由于先天或后天因素造成的牙齿、颌骨、颅面的畸形。随着现代人对健康及美观的需求日益提高,要求正畸的患者越来越多。支抗的良好控制是正畸治疗成功的关键。支抗是指抵抗矫正牙所需的反作用力的结构,传统支抗存在美观、舒适等方面的不足,往往造成支抗丧失,达不到预期的治疗效果。近年来产生的微型种植体支抗,其体积小、易于植入和去除、可以提供稳定的骨性支抗、能够即刻加载等,临床应用日益增多。但支抗种植体脱落情况时有发生,研究报道其成功率为70-91%。支抗种植体受力情况明显不同于修复种植体。影响支抗种植体稳定性的因素有很多,其中种植体的手术方式、植入位置、植入角度、以及载荷方向等是其主要的影响因素。随着种植体材料学不断发展,研究表明种植体-骨的力学相容性是影响种植体稳定的主要因素。种植体植入后颈部骨质是承受载荷的主要部分,过量载荷容易造成应力集中,影响种植体-骨的愈合。承受载荷的骨量越多,应力越均匀,越有利于种植体的稳定。承受载荷的骨量随着种植体植入位置和载荷方向的变化明显不同。而载荷骨量对微型种植体稳定性影响的相关文献还很少。本实验应用三维有限元方法,通过建立距离牙槽嵴顶不同距离的微型种植体-下颌骨三维有限元模型,探讨微型种植体载荷骨量与载荷方向间的关系,并分析不同情况时周围骨组织内的应力分布特点,为微型种植体的合理应用提供理论依据。方法:1建立下颌骨的三维有限元简化模型对一年轻成年志愿者进行颌骨CT扫描,对下颌骨进行三维重建,CT扫描结果以DICOM形式存储。在Pro/E中将下颌第二前磨牙与第一磨牙牙根之间的横断面表面部分设置为皮质骨,内部为松质骨,皮质骨的厚度为1.65mm,根据实际的尺寸,将断面简化成六边形。六边形断面尺寸:上表面宽10.89mm,中间宽18.2mm,下面宽11.94mm,高39mm。将其导入ANSYS软件中,将此断面沿着下颌骨横断面拉伸成体,构成下颌骨的三维有限元模型。2建立微型种植体的三维有限元模型设定微型种植体形态为:纯钛,圆柱状螺纹种植体,螺纹体头部直径1.6mm,尾部直径1.5mm,中间呈线性变化,螺纹部分长度为8mm,螺距0.6mm,螺纹牙高0.3mm,螺纹顶角角度为60°,基台高2mm。在ANSYS12.0软件中建立微型种植体的三维有限元模型。3建立微型种植体-下颌骨模型3.1微型种植体植入位置:模拟下颌第二前磨牙与第一磨牙牙根之间的位置,在距离牙槽嵴顶(ARC)距离分别为3mm,3.5mm,4mm和4.5mm处植入种植体。3.2微型种植体植入角度:牙合向45°植入(种植体向牙合平面方向倾斜45°,与骨表面成45°植入。)3.3微型种植体不同植入位置模型:模型1:微型种植体距离牙槽嵴顶3.0mm(ARC-3.0mm)模型2:微型种植体距离牙槽嵴顶3.5mm(ARC-3.5mm)模型3:微型种植体距离牙槽嵴顶4.0mm(ARC-4.0mm)模型4:微型种植体距离牙槽嵴顶4.5mm(ARC-4.5mm)3.4载荷方向:前上45°载荷:通过载荷点做一与牙合平面平行的直线,通过此直线做一与地平面垂直的平面,在此平面上给以向前上45°方向的载荷。竖直向上载荷:通过载荷点做一与牙合平面平行的直线,通过此直线做一与地平面垂直的平面,在此平面上给以垂直于地平面向上方向的载荷。4计算各模型在不同载荷条件下的种植体周围骨界面的应力值。结果:1成功建立了4个微型种植体-下颌骨的三维有限元模型,具有良好的几何相似性和生物力学相似性。2不同载荷条件下应力集中部位均出现在微型种植体的颈部骨界面内。3载荷骨量对种植体-骨界面的应力分布有明显影响:随着微型种植体距离牙槽嵴顶距离的增加,载荷骨量增加,应力逐渐均匀分布。4微型种植体距离牙槽嵴顶距离相同时,前上45°载荷的种植体-骨界面应力峰值均大于竖直向上载荷的种植体-骨界面应力值。结论:1载荷骨量影响微型种植体-骨界面的应力分布。随着种植体距离牙槽嵴顶距离的增加,载荷骨量增加,应力逐渐均匀分布。临床上应在情况允许的条件下,增加承受载荷的骨量,以降低微型种植体-骨界面的应力。2载荷方向影响微型种植体-骨界面的应力分布。牙合向倾斜植入微型种植体时,竖直向上载荷比前上45°载荷有利于微型种植体的稳定。