关于牙种植体的基础研究,大致分为两个部分:一是有关种植体材料生物相容性和组织学反应的研究;另一个是关于牙种植体生物力学的研究。前者的研究筛选出了生物相容性好的种植材料以及对口腔软硬组织损伤很小的手术方法和器械,大大提高了种植体骨结合的成功率。而后者主要研究种植体与周围颌骨的力学关系,以使得种植体骨结合的维持更长久,种植体更耐用。有关种植体的生物力学研究主要包括:种植体的力学性能,如种植体的抗压强度、抗拉强度、抗剪切强度以及疲劳强度等以及种植体的生物力学性能,如种植体骨界面强度、种植骨界面的应力分布等。目前生物力学研究常用的方法有有限元分析法和光弹性实验法。生物力学在口腔种植中的应用主要有以下方面:1.种植体骨界面结合强度的测试:种植体骨界面强度就是指已形成骨结合的种植体抵抗其所受到的压力、拉力以及剪切力的能力。计算方法是:骨界面结合强度=标本种植体脱出时最大力(kg)/界面结合面积(cm2)。种植体骨界面强度的影响因素有许多,其中包括种植体材料、外形、表面积;还有牙槽骨的密度以及种植体植入时手术的创伤。2.种植体材料疲劳强度的研究:承受交变应力作用的构件(种植体)即使是使用塑性材料制成的,虽然工作应力远低于材料的强度极限,但经过一段时间后也可能发生突然断裂。在断裂前无明显的塑性形变,这种破坏现象在工程上称为疲劳破坏。而种植体抵抗这种破坏的能力就称为疲劳强度。关于引起疲劳破坏的原因,一般认为是由于种植体外形和内部质地不均匀,有疵点,在交变应力的作用下种植体某些局部区域应力达到屈服应力。因此,逐步形成极细小的微观裂纹。长期受力后裂纹扩大而造成疲劳破坏。主要问题有:(1)固定螺钉折断:螺钉固定的因螺钉折断就会引起上部结构脱落。螺钉折断的原因之一是在长期行使功能时因咬合力造成螺钉疲劳破坏。(2)基台折断:主要发生在早期设计生产的种植体,其基台是直接与植入体以螺栓方式连接的。在基台完全拧紧的情况下,由于预负荷的作用基台不易折断。而基台如果稍有松动,就容易因受力过大而发生疲劳破坏。(3)种植体折断:现已很少见。过去主要发生于一段式种植体,因其颈部较细而应力易集中于此处造成折断。这种情况多见于螺旋形一段式种植体。另外,以前曾有报告HA涂层的种植体在行使功能后因涂层从基底金属剥脱而造成种植体脱落也属于疲劳破坏现象,主要原因是因为HA疲劳强度。