种植体直径和长度在Ⅰ类骨质中的优化选择

目的:应用Ansys DesignXplorer模块,研究圆柱形种植体直径和长度同时连续变化对Ⅰ类骨质的颌骨应力影响,为临床选择和设计种植体提供理论依据。方法:建立包含圆柱状种植体的下颌骨Ⅰ类骨质骨块的三维有限元模型,设定种植体直径(D)变化范围为3.0~5.0mm,种植体长度(L)变化范围为6.0~16.0mm,观察D和L变化对颌骨Von Mises应力峰值的影响。同时进行颌骨Von Mises应力峰值对变量的敏感度分析。结果:随着D和L的增加,垂直向加载时,皮、松质骨的EQV应力峰值分别降低了54.5%和70.2%,颊舌向加载时,皮、松质骨的EQV应力峰值分别降低了73.5%和75.1%;当D大于3.8mm同时L大于9.0mm时,应力峰值的响应曲线的切斜率位于-1和0之间;在垂直向加载和颊舌向加载时,变量D比L更易影响皮质骨的EQV应力峰值。结论:种植体的直径比长度更易影响皮质骨的应力大小。从生物力学角度而言,对于Ⅰ类骨质,在临床上选择种植体时,种植体的直径应不小于3.8mm,种植体的长度应不小于9.0mm。