關(guān)于鈦合金種植牙的應(yīng)力和壽命的關(guān)系的探討

張 巖

山東大學(xué)口腔學(xué)院，山東濟(jì)南 250012

研究背景：牙齒松動(dòng)和脫落是中老年人常見的生理現(xiàn)象，人工種植牙近年來(lái)發(fā)展迅速，是牙齒脫落患者的福音，但是在種植牙的使用過程中曾出現(xiàn)損壞斷裂的情況，在臨床上也沒有長(zhǎng)期的得到應(yīng)用，致使人們懷疑和揣測(cè)此技術(shù)，使種植牙這項(xiàng)新技術(shù)的推廣使用受到嚴(yán)重影響。近年來(lái)，人工種植牙的應(yīng)力和壽命關(guān)系已成為生物力學(xué)探討的一個(gè)重要話題和研究對(duì)象。論文[2]研究了人工種牙直徑對(duì)骨界面應(yīng)力分布具有一定的影響作用，得出種植牙直徑的增大可使骨界面的應(yīng)力值相應(yīng)降低，相對(duì)位移減小，但對(duì)骨界面總體應(yīng)力分布影響不大的結(jié)論。

1 種植牙壽命的影響因素

①種植牙本身材質(zhì)問題和它的形狀。種植所采用的材質(zhì)是影響其壽命的重要因素，種植牙的材質(zhì)差別主要在種植釘上，種植釘有很多材質(zhì)，各種材質(zhì)的密度不同，所制成的種植牙的應(yīng)力也會(huì)不同，選擇合適的材質(zhì)，有利于提高其壽命。種植牙的形狀會(huì)影響其應(yīng)力值大小，從而影響其壽命，例如帶錐度的螺旋形柱可極大提高種植牙冠柱的壽命。②種植牙手術(shù)的醫(yī)生會(huì)影響種植牙的壽命。種植牙是一項(xiàng)高難度、高精密的牙齒修復(fù)技術(shù)，從植入種植體到戴牙冠，這兩個(gè)過程要完美的結(jié)合起來(lái)，才是一次成功的種植牙植入手術(shù)。在種植牙手術(shù)過程中由于醫(yī)生的失誤或者技術(shù)不到位，則會(huì)造成種植牙壽命的大大縮短。③與患者本身的情況有很大關(guān)系。若種植牙周圍的牙齒健康程度高，種植牙的壽命就會(huì)相對(duì)長(zhǎng)些。而有些患者種植牙周圍有蛀牙、牙齦炎、齲齒，則會(huì)縮短種植牙壽命。④種植牙后期的保養(yǎng)。種植牙的材料可能會(huì)由于牙齒的不清潔，對(duì)種植牙植入體造成不同程度的腐蝕，若發(fā)生軟組織或硬組織問題時(shí)，無(wú)法及時(shí)做適當(dāng)處理，可能會(huì)造成失敗的植體。

2 鈦合金種植牙應(yīng)力和壽命的研究模型

①模型一。若無(wú)螺紋部分的長(zhǎng)度為8 mm，橫截面是鼓，頂部和底部的大小也不同。在分析了2種分析模式，第一種稱為精確的模型，這是越來(lái)越多的牙齒與頜骨骨塊一起分析；二是所謂的簡(jiǎn)化模型的邊界條件，支持選擇在種植體骨界面圖1顯示精確的分析模型和網(wǎng)格劃分情況。下顎骨.塊寬度12 mm，厚12 mm，高21.2 mm，骨片上厚1 mm以下，底厚5 mm以上和周圍植入1 mm厚的皮質(zhì)骨，松質(zhì)骨的休息。網(wǎng)格劃分，可以體現(xiàn)出鈦合金，皮質(zhì)骨和松質(zhì)骨的不同材料的區(qū)別。支持條件選擇在顎骨和底部?jī)啥藠A?？紤]到在對(duì)稱平面對(duì)稱，采取半結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，在對(duì)稱平面的方向，位移為零。模型分為252個(gè)20節(jié)點(diǎn)六面體元，等，響分析。如果加工成互相統(tǒng)一，大大提高強(qiáng)度和剛度的牙科植入物，如果根據(jù)接觸邊界條件，復(fù)雜的一方面，另一方面不知道初始張力的大小和計(jì)算不精確。本文采用的方法是當(dāng)牙科植入物的側(cè)向力和彎曲，相互接觸的面可以分開，而是相互接觸壓力（即軸沿軸線方向牙科植入物）不允許有相對(duì)位移，在反方向允許有相對(duì)位移。這種治療方法既精確又簡(jiǎn)單。使用apolans位移線性約束的特殊功能應(yīng)用于這種治療方法。簡(jiǎn)化模型基本上是忽視的影響，下顎骨的彈性變形，可以大大簡(jiǎn)化計(jì)算，其他條件相同，精確的模型。結(jié)果顯示雖有一定誤差，但仍在工程允許范圍。②模型二。外套直徑與模型Ⅰ相同，但螺紋若為M1.2 mm，冠樁上部3.6 mm，冠樁頸部4.2 mm，高8 mm的圓臺(tái)。外套支持條件與模型Ⅰ中的簡(jiǎn)化模型相同，即繞種植牙外套固定種植牙，仍采用位移線使頸部與冠樁接觸，約束處理載荷工況與模型I相同共用了80個(gè)20節(jié)點(diǎn)。③模型三。當(dāng)改進(jìn)螺紋與種植體連接部位呈錐狀時(shí)，實(shí)際上是提高了最危險(xiǎn)截面的面積，從而大大減小該處應(yīng)力值，邊界條件。 端面接觸條件及載荷條件、所劃分的單元及節(jié).點(diǎn)數(shù)與模型Ⅱ均相同。

3 提高種植牙壽命的方法

①選擇材質(zhì)優(yōu)良的種植牙。種植牙材質(zhì)決定了其壽命，鈦合金種植牙是當(dāng)前首選，鈦合金具有耐磨、抗高溫、抗氧化、不易受腐蝕等優(yōu)良特點(diǎn)。②對(duì)種植牙形狀的改進(jìn)。從上面的模型對(duì)比可以看出，帶錐度的螺旋形柱種植牙，能減少種植牙的負(fù)荷，是種植牙不一因應(yīng)力而變形。另外減少冠狀螺旋部分的絲口，可以保證種植牙植入體不易受到污染和腐蝕。③實(shí)現(xiàn)種植牙臨床應(yīng)用的規(guī)范化，提高醫(yī)生的植入技能。種植牙技術(shù)是一項(xiàng)很艱難而精密的工程，這就需要建立種植牙技術(shù)規(guī)范化程序，同時(shí)對(duì)醫(yī)生植入種植牙技術(shù)進(jìn)行相關(guān)培訓(xùn)和指導(dǎo)，減少手術(shù)中的技術(shù)性失誤。④已種植牙的后期保養(yǎng)?；颊邞?yīng)注意口腔的清潔，早晚刷牙，保證口腔清潔。還應(yīng)有良好的飲食習(xí)慣，盡量避免食用過硬的食物，以免對(duì)種植牙造成磨損。定期復(fù)診也是必須的，患者應(yīng)定期去口腔醫(yī)院牙齒上的污漬和牙菌斑，從而維持牙齒的長(zhǎng)期清潔和穩(wěn)定。

4 總結(jié)

鈦合金種植牙的應(yīng)力大小會(huì)影響其壽命的長(zhǎng)短，應(yīng)力過大容易造成種植牙的變形甚至應(yīng)力破損，這就需要在設(shè)計(jì)和制造種植牙的時(shí)候應(yīng)盡可能的減少其應(yīng)力，以延長(zhǎng)其壽命。

[1] 林祥都，何君毅，陳火紅，等.鈦合金種植牙應(yīng)力與壽命關(guān)系的分析[J].1998.

[2] 陳繼鏞.生物活性人工骨及其臨床應(yīng)用論文匯[C].1992.