（四川省南充市中心医院口腔科 四川 南充 637000）
【摘 要】目的：探讨种植体弹性模量对骨界面应力分布的影响。方法：选取应用CAD软件，建立下颌骨区骨块，含种植体，基底面为第一前磨牙横断切面，近远中拉伸，促使下颌骨三维骨块形成。对3种钛种植体建立，1号为全致密型，2号为松质骨外层多孔内芯致密且穿皮质区致密型，3号整体低弹性模量型。对比对骨界面应力分布的影响。结果：3种种植体在相同载荷下，颈部皮质骨为高应力区，其中应力最高的为3号种植体。结论：松质骨区外层多孔内芯致密型穿皮质区致密的钛种植体，为界面应力向周围骨组织转移提供了条件，可使多孔层弹性模量降低，进而促使骨界面应力降低。
【关键词】种植体；弹性模量；骨界面；应力分布；影响
【中图分类号】R783 【文献标识码】A 【文章编号】1004-6194（2015）02-0036-01
【Abstract】objective: to study the dental implants the influence of elastic modulus to bone interface stress distribution. Selection methods: application of CAD software, the establishment of mandibular bone block, including implants, basal plane for the first premolar transection section, nearly far in promoting, prompting three-dimensional mandible bone block formation. Building of three kinds of titanium implants, is fully dense type 1, 2 for cancellous bone porous dense inner core and outer wear cortex dense type, no. 3 overall low elastic modulus. Contrast effects on bone interface stress distribution. Results: the three kinds of v implant under the same load, the neck of cortical bone is high stress area, one of the highest stress for implant, 3Conclusion: cancellous bone area outer porous type filling density in cortex compact titanium implants, provides the interface stress into the surrounding bone tissue transfer conditions, can make the porous layer elastic modulus decreased, leading to reduced bone interface stress.
【Key words】dental implants; Play friends modulus; Bone interface; The stress distribution; impact
种植体材料因与骨组织有理想的相容性，故为现阶段牙科应用较广泛的医用植入材料，但周围骨组间与种植体为刚性结合，后者有更大的硬度，在骨结合界面易出现应力集中和应力屏蔽，而种植体骨结合界面应力向周围骨组织转移的方式对种植修复成败有决定性作用。相关报道指出，骨界面应力集中区多在种植体的根端部、颈部分布，与种植体弹性模量、长度、直径相关。对颌骨的结构特性展开分析，其外层为皮质骨，较致密，内层为松质骨，较疏松，在力学特征和弹性模量上，皮质骨与松质骨存在明显区别[1]。
1 资料与方法
1.1 一般资料 应用CAD软件，建立下颌骨区含种植体的骨块，第一前磨牙横断切面作基底面，近远中拉伸，促使下颌骨三维骨块形成。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆骨块包括密切较高的松质骨和皮质骨，牙槽嵴顶皮质骨厚2.0mm。几何模型参数：近远中长20mm，颊舌宽14mm，高35mm，皮质骨未包绕松质骨近远中段。对一圆形种植体模拟，按种植体结构特点和弹笥模量，对3种钛种植体建立，分别为整体低弹性模量型、全致密型、松质骨区外层多孔区内芯致密型。直径×高，三种均为4.1mm×12mm，并对高为5mm的基台模拟，种植体与基台为同质整体。
1.2 方法 采用Ansys Workbench 10.0软件展开有限元分析，用3D实体单元行智能网络划分，生成种植体与颌骨块三维有限元模型，自动优化单元。将模型中的各种组织和材料假设为均匀、连续、各向同性的弹性小变形材料，骨组织界面与种植体骨性结合考虑均为100%。完全约束模型侧面、低面，得出种植体自由度。1号为全致密型，2号为松质骨外层多孔内芯致密且穿皮质区致密型，3号整体低弹性模量型。
2 结果
3种种植体在相同载荷下，颈部皮质骨为高应力区，其中应力最高的为3号种植体，为7.128MPa，2号为6.703MPa，1号为5.763。在松质骨区，2号种植体最高，为6.493，1号为5.762，3号为4.181。多孔层模量<40%致密肽时，应力在松质骨界面明显降低，3种植体骨界面应力有明显降低，皮质区明显增加，松质骨区变化不明显。相关指标见表1。
表1 种植体在松质骨区应力
种植体应力
1号5.763
2号6.493
3号4.181
3 讨论
此外，需使种植体表面面积增加，即使与骨的接触面积增加，又使骨界面应力降低。为将骨组织与种植体的结合质量和强度改善，可对种植体表面特征、形状改变，将各种成骨因子复合，来增强骨组织与种植体结合的强度和接触面积，进而促使种植体相关生物力学环境改善[2]。
从生物力学和医学角度看，需对材料硬度控制，不能太高，以防使新骨形成所需负荷降低，引发骨应力吸收，抗疲劳强度需足够，植入金属材料有越小的弹性模量，越与骨的弹性模量接近，在承受应力时，因应变差异，有越小的相对位移，进而使界面松动倾向减少，防止应力屏蔽引发的骨退化和骨吸收[3-4]。细胞外基质沉积提供了条件，加快了新生骨向孔隙长入，达到生物固定的目的。对孔隙度进行改变，使金属材料强度、密度、弹性模量改变，达到在力学性能上，与被替换硬组织匹配，结合本次研究结果示，松质骨区，2号种植体应力最高，为6.493，1号为5.762，3号为4.181。
综上，松质骨区外层多孔内芯致密型穿皮质区致密的钛种植体，为界面应力向周围骨组织转移提供了条件，可使多孔层弹性模量降低，进而促使骨界面应力降低。
参考文献：
[1]赵峰，韩彦峰，胡江峰.弹性模量和初始应力对种植体骨界面应力分布影响的三维有限元分析[J].中国口腔种植学杂志，2006，11（2）：55-58.
[2]Otstsukia AB,Takemotoa M,Fujibayashia S,et al.pore throat size and connectivity determine bone and tissue into porous implants:Three-dimensional micro-CT based structuralanalyses of porous bioactive titanium implants[J].Biomaterials, 2006.27(35):5892- 5900.
[3]高勃，赵峰，刘振侠.螺旋形种植体弹性模量与骨界面尖力分布关系的三维有限元分析[J].临床口腔医学杂志，2006，22（11）：667-670.
[4]戴敬哲，单丽华，李晨曦，等.光滑柱状颈部构型的微型种植体-骨界面应力分布的三维有限元分析[J].口腔医学研究，2012，28（8）：772-774.
通讯作者:
任勇*，男，（1967.1-），本科，副主任技师，影像技术。
论文作者:萧雅一,罗智宇,冯辉,任勇
论文发表刊物:《中国慢性病预防与控制》2015年8月第2期供稿
论文发表时间:2016/3/18
标签：应力论文; 弹性模量论文; 致密论文; 界面论文; 皮质论文; 多孔论文; 组织论文; 《中国慢性病预防与控制》2015年8月第2期供稿论文;