固定式种植义齿修复无牙颌的优化设计平台初步构建

当前种植义齿设计主要依靠经验，植入位点选择采用CAD技术。设计不当造成的问题有美观受损，义齿结构松动、损坏，组织破坏。本研究根据无牙颌修复原则，以在中立区建立咬合的过渡性全口义齿盖嵴部位置为设计义齿支撑点的参考指标。摄取不同咬合位的颌面部CT片，通过对种植体、基台、义齿和无牙颌模型修复区扫描获取光学模型，用专业CAD软件构建三维可视模型，依据义齿盖嵴部位置、颌骨结构，模拟植入种植体。通过测定咬合力、手握力，设定载荷大小，对义齿模拟加载，采用三维有限元法分析支持结构和周围骨组织应力分布情况，通过反复调整支持结构和上部支架设计参数，筛选、输出最佳设计方案供医师、患者参考。通过本研究可以揭示固定式全口种植义齿功能、美观、舒适、组织保健与支持结构设计的内在联系。形成能反复推演、可预测结果、能实际指导设计与制作的完整体系。提出适合患者个体化特征的修复设计方案，帮助实现固定式全口种植义齿预期治疗目标。

全口种植固定修复的设计一直以来是种植修复的难点，与临床医生的经验、患者的经济条件、解剖条件、身体状况都有着密切的关系。本项目结合患者对美观、咀嚼、费用的需求及All-on-Four 设计理念，对比设计了不同修复方案，采用三维有限元方法对组牙加载条件下的各个种植体受力情况进行应力分析。在课题进行过程中，根据预实验结果，对项目计划书中部分内容进行了增减。因上下颌相同设计中种植体应力分布规律相似，本研究重点对下颌无牙颌进行了研究。目前已经按课题计划完成了10个下颌无牙颌固定式种植义齿三维有限元模型的建立， 分析了当种植体植入在侧切牙、第一双尖牙或（及）第二双尖牙位置时不同种植体数目、位置、末端种植体向远中倾斜角度（0°及30°，45°）与长度改变对各种植体应力分布的影响。从获得的应力分布云图及最大有效应力值看，所有模型的最大应力值均集中在加载侧末端种植体颈部，其所承载的应力明显大于前部种植体；种植体平行排列时，增加种植体数目可以减少种植体所受的最大应力值；末端种植体远中倾斜时其最大应力值明显小于其与前端种植体平行时，倾斜角度增加，最大应力值有所减小；经过与经典All-on-Four设计中种植体植入在侧切牙、第 一双尖牙位置时应力分布对比研究，证明在本研究条件下当远端种植体后移一个牙位并进行一定角度倾斜时，各种植体所受的最大应力值与经典All-on-Four设计差异不大。从三维有限元分析结果看，将远中种植体后移后义齿修复到第二磨牙是可行的。研究结果验证了All-on-Four 理论，同时对不同解剖和咬合状态下灵活、有效设计修复方案提供了力学方面的依据，从三维有限元角度建立了固定式种植义齿修复无牙颌的优化设计平台，对临床设计提供了有意义的参考。当然，口腔咀嚼运动是一个非常复杂的过程，本课题结果能否指导临床应用还有待进一步的动态模拟分析和临床检验，这也是下一步课题组成员即将进行的工作。本课题已培养研究生一名 ，青年业务骨干3名，研究结果已形成2篇论文（均已投稿，一篇为英文）。