目的:建立上颌窦气化三维有限元模型,模拟研究上颌窦气化发生机制,分析上颌窦气化对不同形态上颌窦以及上颌窦底提升后植骨材料的应力分布。为上颌窦底提升植骨形态的选择提供理论依据。方法:建立27个上颌窦三维有限元植骨模型,根据上颌窦底部的近远中形态,将上颌窦分为:（1）深凹型,（2）浅凹型,（3）平坦型。每一种上颌窦中,将植骨模型按高度分为3mm、6mm、9mm,按宽度分为8mm、10mm、12mm。获取三种形态的患者CBCT图像,实验i-CAT软件将CBCT图像转换为DICOM格式。然后,将数据导入Mimics软件,初步分离出上颌窦周围组织,利用mask建立各个部分结构模型。将Mimics生成的STL格式文件导入Geomagic软件中,抹去模型钉状物和多余特征处理,然后对模型进行优化光滑处理。使用SOLIDWORKS软件生成三维有限元模型。利用上颌窦、皮质骨、松质骨和上颌窦膜来生成模型的几何形状。所有模型导出到ANSYS 17.0软件进行网格划分。给上颌窦各壁施加压力分别为100、500、1000pa,测量上颌窦底及植骨模型的应力。结果:在三种上颌窦原型及植骨模型整体表面以及顶部1mm和基底部1mm应力的比较中,平坦型上颌窦所有具有相同植骨高度和宽度的植骨模型整体表面以及顶部1mm和基底部1mm的von Mises应力峰值都最大,而深凹型上颌窦所有具有相同植骨高度和宽度的植骨模型整体表面以及顶部1mm和基底部1mm的Von Mises应力峰值与浅凹型上颌窦von Mises应力峰值相似。当浅凹形上颌窦植骨模型底部宽度为8mm、12mm时,植骨模型整体表面的von Mises应力峰值在植骨高度为6mm时最小。当植骨模型底部宽度为10mm时,植骨模型整体表面的von Mises应力随植骨高度的增加而减小。深凹型和平坦型上颌窦植骨模型植骨模型整体表面的von Mises应力峰值均随着植骨模型高度的增加而减小。在植骨模型的分层应力分析中,所有植骨模型的基底部1mm von Mises应力峰值均远大于顶部1mm von Mises应力峰值。结论:基于本实验可以得出以下结论:1.平坦型上颌窦植骨前窦底以及所有具有相同高度和宽度的植骨模型表面整体的von Mises应力峰值都大于深凹型和浅凹型上颌窦,而深凹型和浅凹型上颌窦所有相同高度和宽度的植骨模型表面整体的von Mises应力峰值相差不大。2.在深凹型和平坦型上颌窦中,植骨模型整体表面以及顶部1mm和基底部1mm的应力与植骨高度呈负相关性。但浅凹型上颌窦植骨模型整体表面应力在植骨高度由3mm增加至6mm时减小,植骨高度由6mm增加至9mm时部分植骨模型整体表面应力增大。而所有植骨模型整体表面以及顶部1mm和基底部1mm应力与植骨宽度无明显相关性。3.三种形态上颌窦植骨模型整体表面以及顶部1mm和基底部1mm的von Mises应力峰值在植骨高度为3mm增加至6mm时减小比例较大,而在植骨高度由6mm增加至9mm时减小比例较小。提示骨替代材料植入的高度为6mm能有效减少应力。4.所有植骨模型整体表面von Mises应力峰值都集中在植骨模型基底部,且在分层应力分析中,基底部1mm应力远大于顶部1mm应力值。因此,上颌窦底提升时需要增加粘膜剥离范围以增加植骨材料宽度,以补偿基底部骨吸收的发生。