氧化锆口腔种植体的动态植入过程分析与设计

• 作者: 王天瑜 牛一龙 周健邦 王晓飞 邵丽华 韩建民
• 来源期刊: 力学学报
• 学科: 医学
• 关键词: 氧化锆 种植体 有限元 损伤
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 生物、工程及交叉力学|Biomechanics, Engineering and Interdiscipliary Mechanics
• 页码范围: 220-231
• 页数: 12页
• 分类号: R783.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.6052/0459-1879-21-503

摘要

在牙科种植领域常使用的种植体材料多为纯钛或钛合金,然而钛金属种植体存在美学缺陷及潜在的致敏可能等问题.氧化锆陶瓷由于其高强度、美观性与生物相容性被认为是钛金属种植体的理想替代品,但目前国内对于氧化锆种植体的研究仍处于起步阶段.本文通过对氧化锆种植体及骨组织进行有限元建模,并对种植体的动态植入过程进行仿真,分析了骨组织内部的应力-应变状况.结果发现,随着植入深度的增加,种植体与骨组织的接触面积增大,松质骨内应力增加.考虑到骨组织的具体结构,将松质骨内的最大应力-应变作为分析的主要对象,结合损伤分析,对种植体模型进行了优化.此外,还设计了3种具有自攻刃设计的种植体模型,分别进行应力应变分析后确定了最优设计.之后建立了具有自攻刃设计的种植体模型,并模拟了临床的3种植入方案:螺纹成形、螺纹切割、螺纹成形与切割进行分析,通过分析得到螺纹成形与切割种植方案更为安全的结论.本文结果可以指导氧化锆种植体的结构设计以及植入时的条件设定等,为我国自主研发的氧化锆种植体进行了理论指导,为其早日进行临床应用指明了方向.