随着我国快速步入老龄化社会,无牙牙合患者不断增多,种植覆盖义齿因其既能提供可靠的固位力和稳定性,又具有手术创伤小、费用较低等优点,已成为临床无牙牙合患者的最佳修复方式。在修复治疗中,患者不光要求种植体能够提供足够的固位和稳定,还需要颌骨组织长期保持健康,以提高修复体的使用寿命。大量临床实践表明,不适当的力学刺激会导致植体周围和远端牙槽嵴发生骨组织的吸收改建,这是临床上导致种植覆盖义齿寿命降低,乃至修复失败的主要原因。种植覆盖义齿是由种植体、附着体、义齿和骨组织共同组成的力学系统。正常的咀嚼过程中,通过义齿的运动来获得整个系统的力学平衡,并完成咀嚼运动。在此过程中,咬合力通过义齿-附着体-植体和义齿基托-粘膜两条路径传入颌骨,刺激并维持颌骨组织的健康与稳定。附着体作为种植覆盖义齿的关键部件之一,在此过程中发挥着重要作用,它直接影响覆盖义齿的运动、固位及稳定。因此,研究不同附着体对于种植覆盖义齿的运动方式、咬合特征、颌骨内的应力分布及长期的骨改建的影响,分析各种因素间的相互关系,对于临床合理选择附着体类型,并对远期骨改建情况进行科学预测具有重要的指导意义。但目前关于附着体的研究多集中于静力学分析层面,未见对于临床常用的四种附着体覆盖义齿的运动方式、咬合特征、应力分布及远期骨改建进行系统性研究。本研究拟在对种植覆盖义齿患者进行临床研究的基础上,以患者的CT数据为基础,构建四种附着体类型的下颌两植体种植覆盖义齿的骨改建模型。通过模拟功能性咀嚼过程,研究不同附着体覆盖义齿运动方式、应力分布及骨组织改建的特征,分析义齿运动方式、咬合力分布特征对骨组织改建的影响。将数值模拟分析与临床研究结果相比较,验证数值模拟的准确性,揭示附着体类型与骨组织改建的关系,为临床合理选择附着体进行修复提供理论依据。本研究包括以下两个部分:1.不同附着体种植覆盖义齿的临床病例研究临床常规行四种不同附着体下颌两植体种植覆盖义齿修复,种植术前和术后不同观察时间点采集患者口内基本情况、种植体周围软组织及骨组织的临床数据。利用T-ScanⅢ测定并比较不同附着体种植覆盖义齿的咬合特征。研究不同附着体固位的种植覆盖义齿修复后咬合分布情况、种植体周围软、硬组织变化及其相关关系,为后续组织改建过程的数值模拟分析提供实验依据。实验结果表明:(1)植体周围软组织健康,且附着体类型对于种植体周围软组织健康无显著影响;(2)种植术后初期各组骨吸收量均较大,组间结果无明显差异,这可能是因为手术创伤所引起的骨组织吸收所致;(3)种植术后远期,各组骨吸收量减少,但组间有差异,骨吸收量大小依次为:植体周围:磁性组(M组)<ERA组(E组)<球帽组(R组)<杆卡组(B组);远端牙槽嵴:ERA组(E组)<杆卡组(B组)<球帽组(R组)<磁性组(M组)。原因可能是因为不同附着体义齿咬合力分布不同导致的骨组织改建结果不同。(4)T-ScanⅢ测得不同附着体覆盖义齿的咬合特征为:咬合力中心位置(COF Y)与咬合力分布的均匀程度相关;最大咬合力则与附着体的固位力大小有关。ERA组咬合力分布最广泛、均匀,COF Y最大,最大咬合力较大,义齿稳定性良好,临床可优先考虑使用ERA附着体。2.不同附着体下颌种植覆盖义齿骨组织改建的数值模拟研究以临床采集的CT数据为基础,构建四种附着体类型的下颌两植体种植覆盖义齿的骨改建模型。通过模拟功能性咀嚼过程,研究不同附着体覆盖义齿运动方式、应力分布及骨组织改建的特征,对比组间差异,并试图阐明各因素间的相互影响关系,为临床合理选择附着体类型提供理论依据。同时,将临床实验结果与数值模拟结果相比较,验证数值模拟的准确性,为将数值模拟分析结果应用于临床并预测种植覆盖义齿骨改建结果提供依据。实验结果表明:不同附着体通过影响义齿的运动方式,改变义齿的咬合特征来影响颌骨内的应力分布,最终影响颌骨组织长期的功能性改建。⑴磁性附着体义齿运动方式、咬合力分布和骨组织改建情况功能性咀嚼过程中,磁性附着体义齿相对于颌骨向后做水平滑移运动,同时以植体作为支点线,义齿远端向后下方做旋转运动。尽管磁性附着体能有效缓冲侧向力,但植体在上述运动中垂直方向仍然承受较大的咬合力,使得植体远中和远端牙槽嵴应力分布较大,骨吸收较多。⑵杆卡式附着体义齿运动方式、咬合力分布和骨组织改建情况杆卡附着体义齿的运动主要是尼龙缓冲卡围绕上部结构杆进行后下方的旋转运动,因此,安放尼龙卡的义齿前段移动较小,但义齿远端则随着杆、卡的旋转发生较大的移动。咬合力分布也因其运动方式而在植体周围较大,远端牙槽嵴则相对要小,骨组织呈现高应力分布和出现骨吸收区域与上述位置一致。⑶球帽、ERA附着体义齿运动方式、咬合力分布和骨组织改建情况球帽、ERA附着体均具有垂直向的缓冲作用而使得义齿运动方式相似。垂直方向的缓冲间隙大大降低了义齿运动过程中植体的支点作用,使得义齿咬合力分布更为广泛、均匀。植体周围骨组织和远端牙槽嵴应力分布较均匀,骨吸收情况较上述两种附着体减少。其中ERA比球帽附着体支点作用更小,义齿缓冲效果更好,因此应力集中和骨吸收最少。结论:1.本实验建立四种不同附着体下颌两植体种植覆盖义齿骨组织改建模型,模拟分析了不同附着体覆盖义齿的运动方式、咬合力分布、应力分布及骨组织的改建情况,所得数据与临床研究结果相符,验证了模型的准确性。同时该模拟结果也可为临床种植覆盖义齿修复工作提供参考依据。2.不同附着体因其部件的弹性缓冲方向和缓冲能力不同,导致义齿运动方式和咬合特征不同,植体的支点作用和远端牙槽嵴的弹性形变也各不相同,进而导致颌骨内应力分布不同,最终造成骨组织的功能性改建过程和结果不同。临床可以参考下图(如图1)所示的关系,通过调整不同环节中的影响因素,以期改善最终骨组织改建的结果,以延长义齿的使用寿命。3.在四种附着体义齿中,ERA附着体具有特殊的缓冲设计,使得其能够在垂直向进行缓冲运动,大大降低了植体的支点作用,从而使咬合力分布更均匀,植体周围和远端牙槽嵴应力分布峰值较低,在功能性改建过程中,骨组织吸收较少,有利于延长修复体的使用寿命。因此建议临床修复过程中可以首先考虑选择ERA附着体。