基于逆向工程的牙种植体连接系统生物力学分析及动物实验研究

摘要

牙种植体是迅速发展的口腔新型修复体，因其具有传统义齿所无法比拟的美观的外形以及良好的功能，现已成为患者普遍接受的一种治疗手段。但临床上的失败案例也不时出现，领骨局部负荷过大引起的种植体周围骨吸收是造成种植修复失败的主要原因之一。牙种植修复的成功不但要求其具有良好的生物相容性外，还要拥有合适的连接系统结构，从而保障种植修复的远期成功率。
　　本课题在牙种植体不同基台连接方式对种植系统各部件的应力分布影响方面，以及不同角度植入角度基台对颌骨界面和种植体系统的应力分布的影响均进行了详细的有限元分析。主要基于逆向工程建立人体真实颌骨结构，论文主要分析了目前比较流行的两种基台连接方式，分别为平台转换结构和平齐对接结构。参照具有平齐对接的美国3i种植系统4.0mm×10.0mm种植体和具有平台转换结构的韩国Dentium种植系统4.0mm×10.0mm种植体，在UG7.5建模软件中建立相应直基台、角度基台、连接螺丝和种植体等三位实体模型，并将种植体系统真实颌骨合理装配，采用Ansys Workbench14.0对系统进行生物力学有限元分析。然后进行了相关动物学骨组织结合能力的研究。
　　本文研究结论:
　　在垂直加载情况下平齐对接结构比较理想。在斜向加载情况下平台转换结构比较理想。平齐对接结构在颌骨界面的力学传递效果理想。平台转换的角度基台力学传递效果相对良好。15°角度基台连接系统应力传递效果良好。SLA+O工艺对种植体颌骨骨组织结合能力会产生一定良好的影响，具有进一步研究的必要。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 论文的研究背景和意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 理论意义和实际应用价值

1．2 逆向工程技术及其应用

1．2．1 逆向工程技术的基本概念

1．2．2 逆向工程技术的方法

1．2．3 逆向工程技术在生物医学领域的应用与研究现状

1．3 有限元方法在种植义齿生物力学分析中的应用与研究现状

1．4 牙种植体表面处理工艺研究

1．5 动物学骨结合实验研究

1．5．1 推出实验

1．5．2 拉出实验

1．5．3 扭出实验

1．6 课题研究内容及安排

1．6．1 模拟软件的选用

1．6．2 研究构想和思路

1．6．3 课题研究目的及意义

1．6．4 章节安排

第2章 人体下颌骨医学图像数据处理及三维重申3建

2．1 真实下颌骨三维重建流程

2．2 头部锥形束CT扫描数据的获取

2．2．1 CT简介

2．2．2 采集数据

2．3 颌骨扫描数据的处理

2．3．1 医学软件mimics简介

2．3．2 CT扫描数据的处理

2．4 人体颌骨精确曲面的获取

2．4．1 逆向工程软件Geomagic Studio简介

2．4．1 精确曲面的获取

2．5 人体下颌骨三维实体模型的建立

第3章 不同基台连接方式种植系统的三维有限元分析

3．1 研究背景

3．2 材料与方法

3．2．1 实验设备

3．2．2 种植系统

3．2．3 材料属性

3．2．4 模型设计及约束条件的设定

3．3 有限元分析方法

3．3．1 接触方式的设定

3．3．2 边界条件的设定

3．3．3 载荷的设定

3．3．4 网格的划分(单元与节点)

3．4 有限元分析结果

3．4．1 垂直载荷下力学分析

3．4．2 斜向载荷下力学分析

3．4．3 小结

3．5 讨论

第4章 不同基台连接方式及不同角度角度基台对骨界面应力分布的影响

4．1 研究背景

4．2 不同基台连接方式植入角度基台

4．2．1 材料和方法

4．2．2 有限元分析方法

4．2．3 有限元分析结果

4．2．4 力学分析

4．2．5 小结

4．3 不同角度角度基台对种植系统的影响

4．3．1 材料和方法

4．3．2 有限元分析方法

4．3．3 有限元分析结果

4．3．4 力学分析

4．3．5 小结

第5章 增强种植体与骨质疏松处骨结合的动物实验研究

5．1 研究背景

5．2 研究计划

5．2．1 研究目标

5．2．2 研究方法

5．2．3 实验设备

5．2．4 分组情况

5．3 研究内容

5．3．1 实验用简化种植体

5．3．2 扭力实验台

5．3．3 种植过程

5．3．4 扭出实验

5．4 研究结论

5．5 小结

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表论文及其他成果