目的临床上在部分病例中出现种植体周围骨吸收的现象,累及种植体的使用效果,而平台转换连接方式的使用可以减少种植体周围骨吸收。骨吸收可能同许多因素有关,其中生物力学是个较为重要的因素。为了了解平台转换连接方式的生物力学分布,通过计算机图像分析及软件,建立平台转换连接的种植体支持的上颌前牙有限元模型,分析其生物力学特点,为临床应用平台转换连接提供参考依据。方法利用Solidworks2007制图软件及Ansys workbench11.0有限元分析软件,模拟平台转换连接种植体-骨块三维有限元模型,建立平台转换连接基台、种植体、不同骨质的骨块及牙冠的CAD模型并根据实验需要进行装配后导入分析软件,采用垂直和水平两种方向加载,分析不同材料平台转换连接基台的应力分布、种植体周围各部位最大应力差异;不同骨质下平台转换连接基台的应力分布、种植体周围各部位最大应力差异。结果(1)建立了平台转换连接种植体-骨块的三维有限元模型,为后续的生物力学及优化设计研究奠定了基础。(2)三种模型种植体周围各部位应力分布云图相似。不同基台的应力分布基本相似,应力集中部位均为种植体-基台衔接处的唇侧,种植体应力集中部位在颈部边缘,皮质骨应力集中在与种植体颈部连接处,松质骨应力集中在与皮质骨交界处,牙冠应力集中在加载部位。三种模型相比,钛基台材料连接的种植体周围各部位包括种植体颈部、皮质骨颈部的应力均较氧化锆和氧化铝基台连接的种植体周围各部位的应力值大,均为模型A>模型B>模型C。基台部位的最大应力值与之相反,为模型C>模型B>模型A。三种模型牙冠、松质骨最大应力值大致相等。(3)四种模型种植体各部位应力分布相似,皮质骨应力均集中于皮质骨颈部与种植体连接部位,基台应力均集中于基台与种植体连接部位边缘,而牙冠应力均集中于加载部位。松质骨的应力分布中,三级和四级骨质模型云图较二级骨质模型更加集中,二级骨质模型松质骨往近远中方向分散。皮质骨、基台部位的最大应力值为骨质模型Ⅳ>模型Ⅲ>模型Ⅱ>模型Ⅰ。牙冠部位的最大应力值与之相反,为骨质模型Ⅰ>模型Ⅱ>模型Ⅲ>模型Ⅳ。种植体部位最大应力值均为骨质模型Ⅳ>模型Ⅲ>模型Ⅰ>模型Ⅱ。松质骨部位的最大应力值为骨质模型Ⅲ>模型Ⅳ>模型Ⅱ。(4)不同方向加载下应力分布云图相似,但水平加载下与垂直加载相比,种植体周围各部位包括皮质骨、种植体、牙冠部位的应力值也大大增加,特别是基台及种植体部位较为明显。结论(1)采用全瓷材料制作平台转换连接方式基台不会对种植体及其周围骨组织产生过大应力。基台材料对牙冠的应力没有影响。但是在基台材料选择方面需考虑材料属性,过大的弹性模量将引起应力集中,可能导致基台自身折断、破裂等。(2)在不同骨质条件下,采用平台转换连接方式钛基台的种植体周围各部位应力分布无明显差异,在Ⅱ类和Ⅲ类骨质中,平台转换连接种植体周围各部位应力值比较适中。(3)应尽量减少水平向加载分力的大小,以避免出现过大的应力集中,导致骨吸收和种植体及牙冠的微裂或者折断。