不同骨质条件上颌窦提升种植修复后施耐德膜应力分布的有限元分析OA

背景:关于施耐德膜应力分析的研究众多,国内外对施耐德膜应力分析的研究主要集中在上颌窦提升手术过程中或体外施耐德膜的应力应变分析,而有关上颌窦提升种植修复后咬合时施耐德膜的应力应变研究较为少见。目的:采用有限元分析探究上颌磨牙区不同剩余骨量、不同骨质条件行上颌窦提升种植修复后咬合时施耐德膜的应力分布情况及应力峰值、位移等。方法:基于健康成年志愿者锥形束CT扫描文件,建立上颌窦提升模型和种植体及相关配件的模型,设置4种骨质属性(Ⅰ-Ⅳ类松质骨)、2种上颌第一磨牙区剩余骨量(剩余骨高度3 mm与5 mm)、3种形态种植体(大螺纹种植体、柱形种植体、锥形种植体)、3种上颌窦提升术后模型[上颌窦提升未植骨或提升后植骨但未成骨组(S组)、上颌窦提升植骨后种植体周围成骨但顶端未成骨组(T组)及上颌窦提升植骨后种植体周围及顶端成骨组(U组)],有限元分析静态载荷下各组模型中施耐德膜的应力分布、应力峰值以及位移状况。结果与结论:①当骨质从Ⅰ类逐渐向Ⅳ类变化时,各组模型中施耐德膜的Von Mises应力峰值及位移峰值均呈逐渐上升趋势,在Ⅳ类骨时达最大值;当上颌第一磨牙区剩余骨量为3 mm、骨质为Ⅳ类、植入大螺纹植体时,S组模型中施耐德膜的Von Mises应力峰值最大(0.558 MPa)、位移峰值最大(278μm)。当骨质从Ⅰ类向Ⅳ类逐渐变化时,各组模型中施耐德膜的位移峰值呈逐渐上升趋势;在相同骨质条件下,植入柱形、锥形、大螺纹植体模型的施耐德膜位移峰值均表现为S组>T组>U组。②结果表明,当剩余骨量较少且骨密度较差时,应谨慎使用大螺纹种植体进行上颌窦提升手术,在上颌窦提升术前进行种植系统选择时应当将上颌窦黏膜的状态纳入术前考量范围,据此规划种植方案;剩余骨量的高度、密度及上颌窦内成骨情况决定了种植修复后咬合力传导至施耐德膜的应力峰值及位移峰值,行上颌窦提升种植手术时应当充分考量患者剩余骨量及骨密度,术中应尽可能剥离施耐德膜以增加成骨面积;柱形种植体与锥形种植体在上颌窦提升种植修复后对施耐德膜应力分布及位移形变的影响无显著影响;在剩余骨量小于3 mm行上颌窦提升种植修复时,使用骨移植材料能显著减小修复后咬合时的种植体动度及施耐德膜所受的应力;在上颌磨牙区剩余骨量大于5 mm的情况下,进行上颌窦提升种植修复无论种植体周围及顶端有无成骨,施耐德膜所受的应力峰值均远低于健康施耐德膜的平均穿孔张力。