种植体结构改变对种植体-骨界面皮质骨区应力影响的三维有限元分析

背景：种植体-骨界面的生物力学效应是骨吸收重要的影响因素之一。模仿天然牙周膜的新结构种植体或可改善其界面应力的分布情况。目的：探讨不同的咬合负载条件下，改变传统种植体内部结构对种植体-骨界面皮质骨区应力分布、峰值的影响，为新结构种植体的优化设计及临床应用提供理论依据。方法：用Pro/ENGINEER软件建立新结构的种植体(模型A)与无螺纹的传统柱状种植体(模型B)的数字模型，采用Ansys软件分析在相同骨质及相同受力环境下种植体-骨界面皮质骨区应力峰值、应力带分布的变化规律。结果与结论：垂直加载时，模型A在不同受力大小时应力峰值均较模型B降低17.54%；45°加载时，模型A应力峰值较模型B降低(2.59%)，模型B的高应力区向颊侧集中趋势明显。咀嚼模拟加载时，模型A的应力峰值均较模型B低，其差值在施力方向与种植体轴向夹角(β)等于12°时最大(0.353 2 MPa)，在β > 12°后逐渐减小；并且模型A在促进骨组织生长最适应力峰值、维持骨组织健康应力峰值两个量化指标中，均比模型B适用角度范围大(A：0°-28°，0°-58°；B：0°-24°，0°-56°)。提示优化设计种植体结构的改变可改善种植体-骨界面皮质骨区的应力分布，降低应力峰值，可在更大范围内降低骨皮质吸收的风险。中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程

Effect of implant structural changes on the cortical bone stress distribution and peak of the implant-bone interface: a three-dimensional finite element analysis

BACKGROUND: The biomechanical effect of the implant-bone interface is one of the most important factors for bone resorption. The new structure of the periodontal-ligament-like implants may improve the distribution of the interfacial stress.