1、临床口腔医学专业毕业论文 精品论文 硬腭骨膜下种植体支持的赝复体修复无牙上颌骨缺损的初步研究关键词:上颌骨 赝复体 骨膜下种植体 硬腭 有限元法摘要:无牙上颌骨缺损的赝复修复是颌面部缺损修复的难点之一,其最大的障碍在于赝复体缺乏功能性修复必备的支持、固位和稳定条件。本研究针对这类患者的共同特点,提出利用植入余留硬腭骨面的骨膜下种植体(Subperiosteal Implant,SI)来支持上颌赝复体的解决方案,并对它进行了初步的动物实验和计算机辅助设计可行性研究。研究共包括五个部分: 第一部分:硬腭 SI 支持的赝复体修复上颌骨缺损的可行性实验 目的:采用硬腭 SI 支持的赝复体修复上颌骨缺损
2、的动物模型,并对其效果进行评价。 方法:将 2 枚定制的硬腭 SI 通过二次法植入上颌骨缺损的实验猪余留硬腭表面,6 周后为其制作和佩戴上颌赝复体。随后连续 5 周测量赝复体的咀嚼效率。动物处死后对 SI 标本进行拉出力测试和光镜及扫描电镜(Scanning ElectronMicroscope,SEM)检查。 结果:咀嚼效率在赝复体戴入后第 1 周和笫 3 周分别提高了 121和84(P0.01)。2 枚 SI 的拉出力分别为 108N 和 61N。组织学检查证实此 SI 为炎性纤维愈合。 结论:利用硬腭 SI 为上颌赝复体提供支持、固位和稳定是一项具有潜在应用前景的修复技术。 第二部分:两
3、种不同形状 SI 愈合效果的对比研究 目的:对比两种不同形状 SI 的愈合结果,为硬腭 SI 的外形设计提供依据。 方法:定制的格状、网状 SI 共 24 枚植入 6 只猪颅顶,每只两种SI 各 2 只。4 周后处死取材,测试 SI 的拉出力并计算出其与组织的结合强度。对 SI 及周围组织标本进行组织学和 SEM 检查和能谱分析。 结果:18 枚 SI(9枚格状、9 枚网状)正常愈合。网状 SI 平均拉出力大于格状 SI29(P0.05),但二者结合强度分别为 0.340.06MPa、0.320.1MPa,无显著差异(P0.05)。网状、格状 SI 各 2 枚被新生骨覆盖并发生骨结合;其余 1
4、4 枚 SI 均为纤维愈合,二者间无明显差异。 结论:在植入范围相同的前提下,硬腭 SI 选择实体接触面积较大的网状 SI 会增加植体的组织结合力。 第三部分:加载时机对硬腭 SI 愈合效果的影响 目的:研究硬腭骨膜下种植体加载时机对其愈合效果的影响。 方法:6 只杂种猪分为 3 组,每组 2 只,每只植入 4 枚 SI。分别于植入后 4 周、8 周、12 周时给予种植体 9.8N 的合向持续载荷。加载 4 周后处死动物。测量从骨面去除每个种植体的拉出力,对标本进行组织学检查,拉出的植体-组织界面经 SEM 观察和能谱分析。 结果:21 个植体成功愈合,3 组种植体拉出力以中位数(四分位数间距
5、)表示依次为 41.550(4.75)N,50.800(14.675)N 和 52.800(17.65)N(P0.05)。各组样本均存在三种愈合形式:炎性纤维愈合、纤维愈合和骨结合。炎性纤维愈合植体拉出力最小而骨结合植体拉出力最大。 结论:对于愈合期在 1 月以上的硬腭骨膜下种植体,加载时机不会显著影响其愈合结果;愈合类型对硬腭 SI 的结合强度起关键作用。第四部分:硬腭 SI 支持的赝复体修复单侧无牙上颌骨缺损有限元模型的建立 目的:为种植赝复体设计建立人硬腭 SI 支持的赝复体修复无牙上颌骨缺损的三维有限元模型。 方法:利用 Mimics 软件读取 CT 数据并初步构建颅上颌 3D 模型,
6、经逆向工程软件 Geomagic 拟合模型生成非统一有理 B 样条曲面,Pro-E 软件生成种植体,最终在 Ansys 中编辑装配完成并进行材料赋值和网格划分。 结果:获得了由 225,073 个单元,76,682 个节点组成的具有较高几何和生物相似性的目标三维有限元模型。 结论:根据 CT 数据联合运用Mimics,Geomagic,Pro-E 和 Ansys 软件可以建立满意的复杂目标三维有限元模型。 第五部分:硬腭 SI 修复单侧无牙上颌骨缺损中基台设计的有限元分析 目的:对支持单侧上颌赝复体的硬腭 SI 基台数量及分布进行优化设计。 方法:建立目标三维有限元模型,分别对 6、5、4、3
7、、2 个基台共 15 种设计方案进行双侧加载测试,对比观测其健侧颌骨 6 个不同部位骨皮质内最大等效应力。用简化模型计算各类设计中健侧基台上所受的最大脱位力。 结果:随着基台数目的减少,多数观测点骨皮质内应力值逐渐增大。5 基台与 6 基台设计骨应力反应无明显差异;4 基台设计中b、3 基台设计中a、2 基台设计中a 方案在同组方案中骨应力反应最佳,前二者甚至接近 6 基台设计。最大脱位力的大小并不受基台数目的影响。同一方案中一般位置靠前的健侧基台承受较大的脱位力。 结论:结合骨应力反应和脱位力考虑,a 是此类硬腭 SI较理想的基台设计方案。正文内容无牙上颌骨缺损的赝复修复是颌面部缺损修复的难
8、点之一,其最大的障碍在于赝复体缺乏功能性修复必备的支持、固位和稳定条件。本研究针对这类患者的共同特点,提出利用植入余留硬腭骨面的骨膜下种植体(Subperiosteal Implant,SI)来支持上颌赝复体的解决方案,并对它进行了初步的动物实验和计算机辅助设计可行性研究。研究共包括五个部分: 第一部分:硬腭 SI 支持的赝复体修复上颌骨缺损的可行性实验 目的:采用硬腭 SI 支持的赝复体修复上颌骨缺损的动物模型,并对其效果进行评价。 方法:将 2 枚定制的硬腭 SI 通过二次法植入上颌骨缺损的实验猪余留硬腭表面,6 周后为其制作和佩戴上颌赝复体。随后连续 5 周测量赝复体的咀嚼效率。动物处死
9、后对 SI 标本进行拉出力测试和光镜及扫描电镜(Scanning ElectronMicroscope,SEM)检查。 结果:咀嚼效率在赝复体戴入后第 1 周和笫 3 周分别提高了 121和84(P0.01)。2 枚 SI 的拉出力分别为 108N 和 61N。组织学检查证实此 SI 为炎性纤维愈合。 结论:利用硬腭 SI 为上颌赝复体提供支持、固位和稳定是一项具有潜在应用前景的修复技术。 第二部分:两种不同形状 SI 愈合效果的对比研究 目的:对比两种不同形状 SI 的愈合结果,为硬腭 SI 的外形设计提供依据。 方法:定制的格状、网状 SI 共 24 枚植入 6 只猪颅顶,每只两种SI 各
10、 2 只。4 周后处死取材,测试 SI 的拉出力并计算出其与组织的结合强度。对 SI 及周围组织标本进行组织学和 SEM 检查和能谱分析。 结果:18 枚 SI(9枚格状、9 枚网状)正常愈合。网状 SI 平均拉出力大于格状 SI29(P0.05),但二者结合强度分别为 0.340.06MPa、0.320.1MPa,无显著差异(P0.05)。网状、格状 SI 各 2 枚被新生骨覆盖并发生骨结合;其余 14 枚 SI 均为纤维愈合,二者间无明显差异。 结论:在植入范围相同的前提下,硬腭 SI 选择实体接触面积较大的网状 SI 会增加植体的组织结合力。 第三部分:加载时机对硬腭 SI 愈合效果的影
11、响 目的:研究硬腭骨膜下种植体加载时机对其愈合效果的影响。 方法:6 只杂种猪分为 3 组,每组 2 只,每只植入 4 枚 SI。分别于植入后 4 周、8 周、12 周时给予种植体 9.8N 的合向持续载荷。加载 4 周后处死动物。测量从骨面去除每个种植体的拉出力,对标本进行组织学检查,拉出的植体-组织界面经 SEM 观察和能谱分析。 结果:21 个植体成功愈合,3 组种植体拉出力以中位数(四分位数间距)表示依次为 41.550(4.75)N,50.800(14.675)N 和 52.800(17.65)N(P0.05)。各组样本均存在三种愈合形式:炎性纤维愈合、纤维愈合和骨结合。炎性纤维愈合
12、植体拉出力最小而骨结合植体拉出力最大。 结论:对于愈合期在 1 月以上的硬腭骨膜下种植体,加载时机不会显著影响其愈合结果;愈合类型对硬腭 SI 的结合强度起关键作用。第四部分:硬腭 SI 支持的赝复体修复单侧无牙上颌骨缺损有限元模型的建立 目的:为种植赝复体设计建立人硬腭 SI 支持的赝复体修复无牙上颌骨缺损的三维有限元模型。 方法:利用 Mimics 软件读取 CT 数据并初步构建颅上颌 3D 模型,经逆向工程软件 Geomagic 拟合模型生成非统一有理 B 样条曲面,Pro-E 软件生成种植体,最终在 Ansys 中编辑装配完成并进行材料赋值和网格划分。 结果:获得了由 225,073
13、个单元,76,682 个节点组成的具有较高几何和生物相似性的目标三维有限元模型。 结论:根据 CT 数据联合运用Mimics,Geomagic,Pro-E 和 Ansys 软件可以建立满意的复杂目标三维有限元模型。 第五部分:硬腭 SI 修复单侧无牙上颌骨缺损中基台设计的有限元分析 目的:对支持单侧上颌赝复体的硬腭 SI 基台数量及分布进行优化设计。 方法:建立目标三维有限元模型,分别对 6、5、4、3、2 个基台共 15 种设计方案进行双侧加载测试,对比观测其健侧颌骨 6 个不同部位骨皮质内最大等效应力。用简化模型计算各类设计中健侧基台上所受的最大脱位力。 结果:随着基台数目的减少,多数观测
14、点骨皮质内应力值逐渐增大。5 基台与 6 基台设计骨应力反应无明显差异;4 基台设计中b、3 基台设计中a、2 基台设计中a 方案在同组方案中骨应力反应最佳,前二者甚至接近 6 基台设计。最大脱位力的大小并不受基台数目的影响。同一方案中一般位置靠前的健侧基台承受较大的脱位力。 结论:结合骨应力反应和脱位力考虑,a 是此类硬腭 SI较理想的基台设计方案。无牙上颌骨缺损的赝复修复是颌面部缺损修复的难点之一,其最大的障碍在于赝复体缺乏功能性修复必备的支持、固位和稳定条件。本研究针对这类患者的共同特点,提出利用植入余留硬腭骨面的骨膜下种植体(Subperiosteal Implant,SI)来支持上颌
15、赝复体的解决方案,并对它进行了初步的动物实验和计算机辅助设计可行性研究。研究共包括五个部分: 第一部分:硬腭 SI 支持的赝复体修复上颌骨缺损的可行性实验 目的:采用硬腭 SI 支持的赝复体修复上颌骨缺损的动物模型,并对其效果进行评价。 方法:将 2 枚定制的硬腭 SI 通过二次法植入上颌骨缺损的实验猪余留硬腭表面,6 周后为其制作和佩戴上颌赝复体。随后连续 5 周测量赝复体的咀嚼效率。动物处死后对 SI 标本进行拉出力测试和光镜及扫描电镜(Scanning ElectronMicroscope,SEM)检查。 结果:咀嚼效率在赝复体戴入后第 1 周和笫 3 周分别提高了 121和84(P0.
16、01)。2 枚 SI 的拉出力分别为 108N 和 61N。组织学检查证实此 SI 为炎性纤维愈合。 结论:利用硬腭 SI 为上颌赝复体提供支持、固位和稳定是一项具有潜在应用前景的修复技术。 第二部分:两种不同形状 SI 愈合效果的对比研究 目的:对比两种不同形状 SI 的愈合结果,为硬腭 SI 的外形设计提供依据。 方法:定制的格状、网状 SI 共 24 枚植入 6 只猪颅顶,每只两种SI 各 2 只。4 周后处死取材,测试 SI 的拉出力并计算出其与组织的结合强度。对 SI 及周围组织标本进行组织学和 SEM 检查和能谱分析。 结果:18 枚 SI(9枚格状、9 枚网状)正常愈合。网状 S
17、I 平均拉出力大于格状 SI29(P0.05),但二者结合强度分别为 0.340.06MPa、0.320.1MPa,无显著差异(P0.05)。网状、格状 SI 各 2 枚被新生骨覆盖并发生骨结合;其余 14 枚 SI 均为纤维愈合,二者间无明显差异。 结论:在植入范围相同的前提下,硬腭 SI 选择实体接触面积较大的网状 SI 会增加植体的组织结合力。 第三部分:加载时机对硬腭 SI 愈合效果的影响 目的:研究硬腭骨膜下种植体加载时机对其愈合效果的影响。 方法:6 只杂种猪分为 3 组,每组 2 只,每只植入 4 枚 SI。分别于植入后 4 周、8 周、12 周时给予种植体 9.8N 的合向持续
18、载荷。加载 4 周后处死动物。测量从骨面去除每个种植体的拉出力,对标本进行组织学检查,拉出的植体-组织界面经 SEM 观察和能谱分析。 结果:21 个植体成功愈合,3 组种植体拉出力以中位数(四分位数间距)表示依次为 41.550(4.75)N,50.800(14.675)N 和 52.800(17.65)N(P0.05)。各组样本均存在三种愈合形式:炎性纤维愈合、纤维愈合和骨结合。炎性纤维愈合植体拉出力最小而骨结合植体拉出力最大。 结论:对于愈合期在 1 月以上的硬腭骨膜下种植体,加载时机不会显著影响其愈合结果;愈合类型对硬腭 SI 的结合强度起关键作用。第四部分:硬腭 SI 支持的赝复体修
19、复单侧无牙上颌骨缺损有限元模型的建立 目的:为种植赝复体设计建立人硬腭 SI 支持的赝复体修复无牙上颌骨缺损的三维有限元模型。 方法:利用 Mimics 软件读取 CT 数据并初步构建颅上颌 3D 模型,经逆向工程软件 Geomagic 拟合模型生成非统一有理 B 样条曲面,Pro-E 软件生成种植体,最终在 Ansys 中编辑装配完成并进行材料赋值和网格划分。 结果:获得了由 225,073 个单元,76,682 个节点组成的具有较高几何和生物相似性的目标三维有限元模型。 结论:根据 CT 数据联合运用Mimics,Geomagic,Pro-E 和 Ansys 软件可以建立满意的复杂目标三维
20、有限元模型。 第五部分:硬腭 SI 修复单侧无牙上颌骨缺损中基台设计的有限元分析 目的:对支持单侧上颌赝复体的硬腭 SI 基台数量及分布进行优化设计。 方法:建立目标三维有限元模型,分别对 6、5、4、3、2 个基台共 15 种设计方案进行双侧加载测试,对比观测其健侧颌骨 6 个不同部位骨皮质内最大等效应力。用简化模型计算各类设计中健侧基台上所受的最大脱位力。 结果:随着基台数目的减少,多数观测点骨皮质内应力值逐渐增大。5 基台与 6 基台设计骨应力反应无明显差异;4 基台设计中b、3 基台设计中a、2 基台设计中a 方案在同组方案中骨应力反应最佳,前二者甚至接近 6 基台设计。最大脱位力的大
21、小并不受基台数目的影响。同一方案中一般位置靠前的健侧基台承受较大的脱位力。 结论:结合骨应力反应和脱位力考虑,a 是此类硬腭 SI较理想的基台设计方案。无牙上颌骨缺损的赝复修复是颌面部缺损修复的难点之一,其最大的障碍在于赝复体缺乏功能性修复必备的支持、固位和稳定条件。本研究针对这类患者的共同特点,提出利用植入余留硬腭骨面的骨膜下种植体(Subperiosteal Implant,SI)来支持上颌赝复体的解决方案,并对它进行了初步的动物实验和计算机辅助设计可行性研究。研究共包括五个部分: 第一部分:硬腭 SI 支持的赝复体修复上颌骨缺损的可行性实验 目的:采用硬腭 SI 支持的赝复体修复上颌骨缺
22、损的动物模型,并对其效果进行评价。 方法:将 2 枚定制的硬腭 SI 通过二次法植入上颌骨缺损的实验猪余留硬腭表面,6 周后为其制作和佩戴上颌赝复体。随后连续 5 周测量赝复体的咀嚼效率。动物处死后对 SI 标本进行拉出力测试和光镜及扫描电镜(Scanning ElectronMicroscope,SEM)检查。 结果:咀嚼效率在赝复体戴入后第 1 周和笫 3 周分别提高了 121和84(P0.01)。2 枚 SI 的拉出力分别为 108N 和 61N。组织学检查证实此 SI 为炎性纤维愈合。 结论:利用硬腭 SI 为上颌赝复体提供支持、固位和稳定是一项具有潜在应用前景的修复技术。 第二部分:
23、两种不同形状 SI 愈合效果的对比研究 目的:对比两种不同形状 SI 的愈合结果,为硬腭 SI 的外形设计提供依据。 方法:定制的格状、网状 SI 共 24 枚植入 6 只猪颅顶,每只两种SI 各 2 只。4 周后处死取材,测试 SI 的拉出力并计算出其与组织的结合强度。对 SI 及周围组织标本进行组织学和 SEM 检查和能谱分析。 结果:18 枚 SI(9枚格状、9 枚网状)正常愈合。网状 SI 平均拉出力大于格状 SI29(P0.05),但二者结合强度分别为 0.340.06MPa、0.320.1MPa,无显著差异(P0.05)。网状、格状 SI 各 2 枚被新生骨覆盖并发生骨结合;其余
24、14 枚 SI 均为纤维愈合,二者间无明显差异。 结论:在植入范围相同的前提下,硬腭 SI 选择实体接触面积较大的网状 SI 会增加植体的组织结合力。 第三部分:加载时机对硬腭 SI 愈合效果的影响 目的:研究硬腭骨膜下种植体加载时机对其愈合效果的影响。 方法:6 只杂种猪分为 3 组,每组 2 只,每只植入 4 枚 SI。分别于植入后 4 周、8 周、12 周时给予种植体 9.8N 的合向持续载荷。加载 4 周后处死动物。测量从骨面去除每个种植体的拉出力,对标本进行组织学检查,拉出的植体-组织界面经 SEM 观察和能谱分析。 结果:21 个植体成功愈合,3 组种植体拉出力以中位数(四分位数间
25、距)表示依次为 41.550(4.75)N,50.800(14.675)N 和 52.800(17.65)N(P0.05)。各组样本均存在三种愈合形式:炎性纤维愈合、纤维愈合和骨结合。炎性纤维愈合植体拉出力最小而骨结合植体拉出力最大。 结论:对于愈合期在 1 月以上的硬腭骨膜下种植体,加载时机不会显著影响其愈合结果;愈合类型对硬腭 SI 的结合强度起关键作用。第四部分:硬腭 SI 支持的赝复体修复单侧无牙上颌骨缺损有限元模型的建立 目的:为种植赝复体设计建立人硬腭 SI 支持的赝复体修复无牙上颌骨缺损的三维有限元模型。 方法:利用 Mimics 软件读取 CT 数据并初步构建颅上颌 3D 模型
26、,经逆向工程软件 Geomagic 拟合模型生成非统一有理 B 样条曲面,Pro-E 软件生成种植体,最终在 Ansys 中编辑装配完成并进行材料赋值和网格划分。 结果:获得了由 225,073 个单元,76,682 个节点组成的具有较高几何和生物相似性的目标三维有限元模型。 结论:根据 CT 数据联合运用Mimics,Geomagic,Pro-E 和 Ansys 软件可以建立满意的复杂目标三维有限元模型。 第五部分:硬腭 SI 修复单侧无牙上颌骨缺损中基台设计的有限元分析 目的:对支持单侧上颌赝复体的硬腭 SI 基台数量及分布进行优化设计。 方法:建立目标三维有限元模型,分别对 6、5、4、
27、3、2 个基台共 15 种设计方案进行双侧加载测试,对比观测其健侧颌骨 6 个不同部位骨皮质内最大等效应力。用简化模型计算各类设计中健侧基台上所受的最大脱位力。 结果:随着基台数目的减少,多数观测点骨皮质内应力值逐渐增大。5 基台与 6 基台设计骨应力反应无明显差异;4 基台设计中b、3 基台设计中a、2 基台设计中a 方案在同组方案中骨应力反应最佳,前二者甚至接近 6 基台设计。最大脱位力的大小并不受基台数目的影响。同一方案中一般位置靠前的健侧基台承受较大的脱位力。 结论:结合骨应力反应和脱位力考虑,a 是此类硬腭 SI较理想的基台设计方案。无牙上颌骨缺损的赝复修复是颌面部缺损修复的难点之一
28、,其最大的障碍在于赝复体缺乏功能性修复必备的支持、固位和稳定条件。本研究针对这类患者的共同特点,提出利用植入余留硬腭骨面的骨膜下种植体(Subperiosteal Implant,SI)来支持上颌赝复体的解决方案,并对它进行了初步的动物实验和计算机辅助设计可行性研究。研究共包括五个部分: 第一部分:硬腭 SI 支持的赝复体修复上颌骨缺损的可行性实验 目的:采用硬腭 SI 支持的赝复体修复上颌骨缺损的动物模型,并对其效果进行评价。 方法:将 2 枚定制的硬腭 SI 通过二次法植入上颌骨缺损的实验猪余留硬腭表面,6 周后为其制作和佩戴上颌赝复体。随后连续 5 周测量赝复体的咀嚼效率。动物处死后对
29、SI 标本进行拉出力测试和光镜及扫描电镜(Scanning ElectronMicroscope,SEM)检查。 结果:咀嚼效率在赝复体戴入后第 1 周和笫 3 周分别提高了 121和84(P0.01)。2 枚 SI 的拉出力分别为 108N 和 61N。组织学检查证实此 SI 为炎性纤维愈合。 结论:利用硬腭 SI 为上颌赝复体提供支持、固位和稳定是一项具有潜在应用前景的修复技术。 第二部分:两种不同形状 SI 愈合效果的对比研究 目的:对比两种不同形状 SI 的愈合结果,为硬腭 SI 的外形设计提供依据。 方法:定制的格状、网状 SI 共 24 枚植入 6 只猪颅顶,每只两种SI 各 2
30、只。4 周后处死取材,测试 SI 的拉出力并计算出其与组织的结合强度。对 SI 及周围组织标本进行组织学和 SEM 检查和能谱分析。 结果:18 枚 SI(9枚格状、9 枚网状)正常愈合。网状 SI 平均拉出力大于格状 SI29(P0.05),但二者结合强度分别为 0.340.06MPa、0.320.1MPa,无显著差异(P0.05)。网状、格状 SI 各 2 枚被新生骨覆盖并发生骨结合;其余 14 枚 SI 均为纤维愈合,二者间无明显差异。 结论:在植入范围相同的前提下,硬腭 SI 选择实体接触面积较大的网状 SI 会增加植体的组织结合力。 第三部分:加载时机对硬腭 SI 愈合效果的影响 目
31、的:研究硬腭骨膜下种植体加载时机对其愈合效果的影响。 方法:6 只杂种猪分为 3 组,每组 2 只,每只植入 4 枚 SI。分别于植入后 4 周、8 周、12 周时给予种植体 9.8N 的合向持续载荷。加载 4 周后处死动物。测量从骨面去除每个种植体的拉出力,对标本进行组织学检查,拉出的植体-组织界面经 SEM 观察和能谱分析。 结果:21 个植体成功愈合,3 组种植体拉出力以中位数(四分位数间距)表示依次为 41.550(4.75)N,50.800(14.675)N 和 52.800(17.65)N(P0.05)。各组样本均存在三种愈合形式:炎性纤维愈合、纤维愈合和骨结合。炎性纤维愈合植体拉
32、出力最小而骨结合植体拉出力最大。 结论:对于愈合期在 1 月以上的硬腭骨膜下种植体,加载时机不会显著影响其愈合结果;愈合类型对硬腭 SI 的结合强度起关键作用。第四部分:硬腭 SI 支持的赝复体修复单侧无牙上颌骨缺损有限元模型的建立 目的:为种植赝复体设计建立人硬腭 SI 支持的赝复体修复无牙上颌骨缺损的三维有限元模型。 方法:利用 Mimics 软件读取 CT 数据并初步构建颅上颌 3D 模型,经逆向工程软件 Geomagic 拟合模型生成非统一有理 B 样条曲面,Pro-E 软件生成种植体,最终在 Ansys 中编辑装配完成并进行材料赋值和网格划分。 结果:获得了由 225,073 个单元
33、,76,682 个节点组成的具有较高几何和生物相似性的目标三维有限元模型。 结论:根据 CT 数据联合运用Mimics,Geomagic,Pro-E 和 Ansys 软件可以建立满意的复杂目标三维有限元模型。 第五部分:硬腭 SI 修复单侧无牙上颌骨缺损中基台设计的有限元分析 目的:对支持单侧上颌赝复体的硬腭 SI 基台数量及分布进行优化设计。 方法:建立目标三维有限元模型,分别对 6、5、4、3、2 个基台共 15 种设计方案进行双侧加载测试,对比观测其健侧颌骨 6 个不同部位骨皮质内最大等效应力。用简化模型计算各类设计中健侧基台上所受的最大脱位力。 结果:随着基台数目的减少,多数观测点骨皮
34、质内应力值逐渐增大。5 基台与 6 基台设计骨应力反应无明显差异;4 基台设计中b、3 基台设计中a、2 基台设计中a 方案在同组方案中骨应力反应最佳,前二者甚至接近 6 基台设计。最大脱位力的大小并不受基台数目的影响。同一方案中一般位置靠前的健侧基台承受较大的脱位力。 结论:结合骨应力反应和脱位力考虑,a 是此类硬腭 SI较理想的基台设计方案。无牙上颌骨缺损的赝复修复是颌面部缺损修复的难点之一,其最大的障碍在于赝复体缺乏功能性修复必备的支持、固位和稳定条件。本研究针对这类患者的共同特点,提出利用植入余留硬腭骨面的骨膜下种植体(Subperiosteal Implant,SI)来支持上颌赝复体
35、的解决方案,并对它进行了初步的动物实验和计算机辅助设计可行性研究。研究共包括五个部分: 第一部分:硬腭 SI 支持的赝复体修复上颌骨缺损的可行性实验 目的:采用硬腭 SI 支持的赝复体修复上颌骨缺损的动物模型,并对其效果进行评价。 方法:将 2 枚定制的硬腭 SI 通过二次法植入上颌骨缺损的实验猪余留硬腭表面,6 周后为其制作和佩戴上颌赝复体。随后连续 5 周测量赝复体的咀嚼效率。动物处死后对 SI 标本进行拉出力测试和光镜及扫描电镜(Scanning ElectronMicroscope,SEM)检查。 结果:咀嚼效率在赝复体戴入后第 1 周和笫 3 周分别提高了 121和84(P0.01)
36、。2 枚 SI 的拉出力分别为 108N 和 61N。组织学检查证实此 SI 为炎性纤维愈合。 结论:利用硬腭 SI 为上颌赝复体提供支持、固位和稳定是一项具有潜在应用前景的修复技术。 第二部分:两种不同形状 SI 愈合效果的对比研究 目的:对比两种不同形状 SI 的愈合结果,为硬腭 SI 的外形设计提供依据。 方法:定制的格状、网状 SI 共 24 枚植入 6 只猪颅顶,每只两种SI 各 2 只。4 周后处死取材,测试 SI 的拉出力并计算出其与组织的结合强度。对 SI 及周围组织标本进行组织学和 SEM 检查和能谱分析。 结果:18 枚 SI(9枚格状、9 枚网状)正常愈合。网状 SI 平
37、均拉出力大于格状 SI29(P0.05),但二者结合强度分别为 0.340.06MPa、0.320.1MPa,无显著差异(P0.05)。网状、格状 SI 各 2 枚被新生骨覆盖并发生骨结合;其余 14 枚 SI 均为纤维愈合,二者间无明显差异。 结论:在植入范围相同的前提下,硬腭 SI 选择实体接触面积较大的网状 SI 会增加植体的组织结合力。 第三部分:加载时机对硬腭 SI 愈合效果的影响 目的:研究硬腭骨膜下种植体加载时机对其愈合效果的影响。 方法:6 只杂种猪分为 3 组,每组 2 只,每只植入 4 枚 SI。分别于植入后 4 周、8 周、12 周时给予种植体 9.8N 的合向持续载荷。
38、加载 4 周后处死动物。测量从骨面去除每个种植体的拉出力,对标本进行组织学检查,拉出的植体-组织界面经 SEM 观察和能谱分析。 结果:21 个植体成功愈合,3 组种植体拉出力以中位数(四分位数间距)表示依次为 41.550(4.75)N,50.800(14.675)N 和 52.800(17.65)N(P0.05)。各组样本均存在三种愈合形式:炎性纤维愈合、纤维愈合和骨结合。炎性纤维愈合植体拉出力最小而骨结合植体拉出力最大。 结论:对于愈合期在 1 月以上的硬腭骨膜下种植体,加载时机不会显著影响其愈合结果;愈合类型对硬腭 SI 的结合强度起关键作用。第四部分:硬腭 SI 支持的赝复体修复单侧
39、无牙上颌骨缺损有限元模型的建立 目的:为种植赝复体设计建立人硬腭 SI 支持的赝复体修复无牙上颌骨缺损的三维有限元模型。 方法:利用 Mimics 软件读取 CT 数据并初步构建颅上颌 3D 模型,经逆向工程软件 Geomagic 拟合模型生成非统一有理 B 样条曲面,Pro-E 软件生成种植体,最终在 Ansys 中编辑装配完成并进行材料赋值和网格划分。 结果:获得了由 225,073 个单元,76,682 个节点组成的具有较高几何和生物相似性的目标三维有限元模型。 结论:根据 CT 数据联合运用Mimics,Geomagic,Pro-E 和 Ansys 软件可以建立满意的复杂目标三维有限元
40、模型。 第五部分:硬腭 SI 修复单侧无牙上颌骨缺损中基台设计的有限元分析 目的:对支持单侧上颌赝复体的硬腭 SI 基台数量及分布进行优化设计。 方法:建立目标三维有限元模型,分别对 6、5、4、3、2 个基台共 15 种设计方案进行双侧加载测试,对比观测其健侧颌骨 6 个不同部位骨皮质内最大等效应力。用简化模型计算各类设计中健侧基台上所受的最大脱位力。 结果:随着基台数目的减少,多数观测点骨皮质内应力值逐渐增大。5 基台与 6 基台设计骨应力反应无明显差异;4 基台设计中b、3 基台设计中a、2 基台设计中a 方案在同组方案中骨应力反应最佳,前二者甚至接近 6 基台设计。最大脱位力的大小并不
41、受基台数目的影响。同一方案中一般位置靠前的健侧基台承受较大的脱位力。 结论:结合骨应力反应和脱位力考虑,a 是此类硬腭 SI较理想的基台设计方案。无牙上颌骨缺损的赝复修复是颌面部缺损修复的难点之一,其最大的障碍在于赝复体缺乏功能性修复必备的支持、固位和稳定条件。本研究针对这类患者的共同特点,提出利用植入余留硬腭骨面的骨膜下种植体(Subperiosteal Implant,SI)来支持上颌赝复体的解决方案,并对它进行了初步的动物实验和计算机辅助设计可行性研究。研究共包括五个部分: 第一部分:硬腭 SI 支持的赝复体修复上颌骨缺损的可行性实验 目的:采用硬腭 SI 支持的赝复体修复上颌骨缺损的动
42、物模型,并对其效果进行评价。 方法:将 2 枚定制的硬腭 SI 通过二次法植入上颌骨缺损的实验猪余留硬腭表面,6 周后为其制作和佩戴上颌赝复体。随后连续 5 周测量赝复体的咀嚼效率。动物处死后对 SI 标本进行拉出力测试和光镜及扫描电镜(Scanning ElectronMicroscope,SEM)检查。 结果:咀嚼效率在赝复体戴入后第 1 周和笫 3 周分别提高了 121和84(P0.01)。2 枚 SI 的拉出力分别为 108N 和 61N。组织学检查证实此 SI 为炎性纤维愈合。 结论:利用硬腭 SI 为上颌赝复体提供支持、固位和稳定是一项具有潜在应用前景的修复技术。 第二部分:两种不
43、同形状 SI 愈合效果的对比研究 目的:对比两种不同形状 SI 的愈合结果,为硬腭 SI 的外形设计提供依据。 方法:定制的格状、网状 SI 共 24 枚植入 6 只猪颅顶,每只两种SI 各 2 只。4 周后处死取材,测试 SI 的拉出力并计算出其与组织的结合强度。对 SI 及周围组织标本进行组织学和 SEM 检查和能谱分析。 结果:18 枚 SI(9枚格状、9 枚网状)正常愈合。网状 SI 平均拉出力大于格状 SI29(P0.05),但二者结合强度分别为 0.340.06MPa、0.320.1MPa,无显著差异(P0.05)。网状、格状 SI 各 2 枚被新生骨覆盖并发生骨结合;其余 14
44、枚 SI 均为纤维愈合,二者间无明显差异。 结论:在植入范围相同的前提下,硬腭 SI 选择实体接触面积较大的网状 SI 会增加植体的组织结合力。 第三部分:加载时机对硬腭 SI 愈合效果的影响 目的:研究硬腭骨膜下种植体加载时机对其愈合效果的影响。 方法:6 只杂种猪分为 3 组,每组 2 只,每只植入 4 枚 SI。分别于植入后 4 周、8 周、12 周时给予种植体 9.8N 的合向持续载荷。加载 4 周后处死动物。测量从骨面去除每个种植体的拉出力,对标本进行组织学检查,拉出的植体-组织界面经 SEM 观察和能谱分析。 结果:21 个植体成功愈合,3 组种植体拉出力以中位数(四分位数间距)表
45、示依次为 41.550(4.75)N,50.800(14.675)N 和 52.800(17.65)N(P0.05)。各组样本均存在三种愈合形式:炎性纤维愈合、纤维愈合和骨结合。炎性纤维愈合植体拉出力最小而骨结合植体拉出力最大。 结论:对于愈合期在 1 月以上的硬腭骨膜下种植体,加载时机不会显著影响其愈合结果;愈合类型对硬腭 SI 的结合强度起关键作用。第四部分:硬腭 SI 支持的赝复体修复单侧无牙上颌骨缺损有限元模型的建立 目的:为种植赝复体设计建立人硬腭 SI 支持的赝复体修复无牙上颌骨缺损的三维有限元模型。 方法:利用 Mimics 软件读取 CT 数据并初步构建颅上颌 3D 模型,经逆
46、向工程软件 Geomagic 拟合模型生成非统一有理 B 样条曲面,Pro-E 软件生成种植体,最终在 Ansys 中编辑装配完成并进行材料赋值和网格划分。 结果:获得了由 225,073 个单元,76,682 个节点组成的具有较高几何和生物相似性的目标三维有限元模型。 结论:根据 CT 数据联合运用Mimics,Geomagic,Pro-E 和 Ansys 软件可以建立满意的复杂目标三维有限元模型。 第五部分:硬腭 SI 修复单侧无牙上颌骨缺损中基台设计的有限元分析 目的:对支持单侧上颌赝复体的硬腭 SI 基台数量及分布进行优化设计。 方法:建立目标三维有限元模型,分别对 6、5、4、3、2
47、 个基台共 15 种设计方案进行双侧加载测试,对比观测其健侧颌骨 6 个不同部位骨皮质内最大等效应力。用简化模型计算各类设计中健侧基台上所受的最大脱位力。 结果:随着基台数目的减少,多数观测点骨皮质内应力值逐渐增大。5 基台与 6 基台设计骨应力反应无明显差异;4 基台设计中b、3 基台设计中a、2 基台设计中a 方案在同组方案中骨应力反应最佳,前二者甚至接近 6 基台设计。最大脱位力的大小并不受基台数目的影响。同一方案中一般位置靠前的健侧基台承受较大的脱位力。 结论:结合骨应力反应和脱位力考虑,a 是此类硬腭 SI较理想的基台设计方案。无牙上颌骨缺损的赝复修复是颌面部缺损修复的难点之一,其最
48、大的障碍在于赝复体缺乏功能性修复必备的支持、固位和稳定条件。本研究针对这类患者的共同特点,提出利用植入余留硬腭骨面的骨膜下种植体(Subperiosteal Implant,SI)来支持上颌赝复体的解决方案,并对它进行了初步的动物实验和计算机辅助设计可行性研究。研究共包括五个部分: 第一部分:硬腭 SI 支持的赝复体修复上颌骨缺损的可行性实验 目的:采用硬腭 SI 支持的赝复体修复上颌骨缺损的动物模型,并对其效果进行评价。 方法:将 2 枚定制的硬腭 SI 通过二次法植入上颌骨缺损的实验猪余留硬腭表面,6 周后为其制作和佩戴上颌赝复体。随后连续 5 周测量赝复体的咀嚼效率。动物处死后对 SI
49、标本进行拉出力测试和光镜及扫描电镜(Scanning ElectronMicroscope,SEM)检查。 结果:咀嚼效率在赝复体戴入后第 1 周和笫 3 周分别提高了 121和84(P0.01)。2 枚 SI 的拉出力分别为 108N 和 61N。组织学检查证实此 SI 为炎性纤维愈合。 结论:利用硬腭 SI 为上颌赝复体提供支持、固位和稳定是一项具有潜在应用前景的修复技术。 第二部分:两种不同形状 SI 愈合效果的对比研究 目的:对比两种不同形状 SI 的愈合结果,为硬腭 SI 的外形设计提供依据。 方法:定制的格状、网状 SI 共 24 枚植入 6 只猪颅顶,每只两种SI 各 2 只。4 周后处死取材,测试 SI 的拉出力并计算出其与组织的结