摘要
目的：基于三维有限元方法对比分析在不同上部支架材料下三种固定种植设计方案对无牙上颌骨固定种植体修复的生物力学影响，从而去探讨一种更优化的固定种植修复方案设计。 方法：选取一名成人正常颌的锥形束CT资料，采用Mimics软件通过布尔操作根据阈值命令分割处理得到无牙上颌骨模型，利用Geomagic Studio软件结合具体的模型参数构建无牙上颌全牙弓种植固定义齿的三维有限元模型。根据上部支架材料和上颌后牙区远中植体植入方式的不同进行不同方案的装配，建立六个不同种植体固定修复体的模型，分别为全牙弓钛支架组、聚醚醚酮支架组的 3个方案设计模型(方案1:即按照临床常规应用的“All-on-4”设计，即两个种植体垂直植入双侧上颌骨侧切牙区，其余两个种植体以30°倾斜角度植入到上颌骨双侧第二前磨牙区；方案2:即两个种植体垂直植入双侧上颌骨侧切牙区，后牙区采用两个短植体垂直植入双侧第二前磨牙处；方案3:即两个种植体垂直植入双侧上颌骨侧切牙区，后牙区采用四个短植体分别垂直植入双侧第二前磨牙及第二磨牙处）。随后选择在斜向载力方向下对比综合分析三种固定种植修复设计方案，得到最优的固定修复设计方案。 结果：（1）无论采用何种材料的上部支架，在三个无牙颌种植固定修复方案下，每个模型的最大应力峰值均分布于后侧种植体周围的颈部区域和皮质骨处。（2）在方案3设计中采用四颗短种植体垂直植入在上颌骨上显示出更为理想的应力分布。（3）由聚醚醚酮材料构建的支架模型向上颌骨接近载荷区的种植体和周围骨组织传递了更高的应力；对于支架本身，聚醚醚酮上部支架内部应力峰值均明显小于钛支架；在2种上部支架材料中选用钛支架更有利于分散种植体及骨组织的应力分布。 结论：本研究表明三种无牙颌种植固定修复设计方案都可以应用于临床实践，但从生物力学角度上来看，方案3设计为无牙颌患者固定种植修复最优化的设计方案，有利于无牙颌患者固定种植修复的后期效果；上部支架材料对种植体-骨界面的应力分布有着一定的影响。
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