目的:许多文献证实了适当的应力刺激可以促进种植体骨结合,在种植体周围骨形成及重建中具有重要意义,目前大多数研究集中于通过体外加载应力装置,来研究应力条件对种植体周围骨的影响。本篇论文旨在通过设计两组不同外形结构的种植体(全螺纹组和缺螺纹组)来建立不同的应力状态,分析其对周围骨的作用。论文分为两部分:第一部分为动物实验,两组种植体植入实验兔的胫骨骺端中,然后观察周围骨的情况;第二部分为有限元分析,通过有限元法模拟整个种植体植入过程,分析两组种植体骨界面应力状态。材料和方法:第一部分:自制两组纯钛种植体,全螺纹组及缺螺纹组(第四圈螺纹磨除)各16颗。种植体表面经过SLA处理后,在全麻和局麻混合下植入新西兰白兔两侧胫骨骺端,术后7天、15天、30天和60天处死新西兰白兔,取材固定,Micro-CT检测,分析周围骨情况。硬组织包埋,切片后暴露种植体骨界面,同时打磨抛光至镜面,表面酸碱处理后去除掉矿物质,暴露出骨细胞,之后扫描电镜下观察,并在所观察区域(螺纹组为第四圈螺纹周围骨,缺螺纹组为缺损区)计数骨细胞数目。统计学分析运用SPAA17.0软件,采用配对样本t检验统计分析,检验水平为0.05。第二部分:在CAD软件中制作两组种植体三维模型,CBCT扫描实验兔胫骨骺端,获得的影像学数据建立骨三维模型,将种植体及骨模型导入有限元软件中,体外对兔骨进行力学检测,然后将其代入到有限元骨模型的材料性质中。在种植体模型上施加向下旋转位移,直至完全就位于骨模型中,有限元计算后分析两组种植体周围骨von Mises应力分布。结果:1.动物实验中,Micro-CT结果显示两组种植体相对骨体积分数主要在7天、15天及30天存在统计学差异;扫描电镜结果显示,在7天和15天组,两组种植体周围骨的骨细胞形态及密度出现差异,并且全螺纹组骨细胞密度高于缺螺纹组。随着时间增加,30天和60天组这种差异消失。2.有限元分析发现,对比缺螺纹组,全螺纹组种植体周围骨在种植体表面0.75mm范围内von Mises应力较高。另外,全螺纹组种植体周围骨在高应力区间的单元骨体积分数较高。结论:1.应力刺激促进了种植体周围骨形成,骨细胞的生物活性与受到的应力刺激密切相关,在骨结合早期可能对应力刺激有较好的响应,表现在数目及形态的改变。2.通过有限元可以模拟种植体植入过程,两组种植体对较近的周围骨产生了不同的应力环境,全螺纹组应力较高,缺螺纹组应力较低,证实了这种缺螺纹的种植体设计,能够有效地构建出一种应力差异的动物模型,有助于研究应力状态对骨组织的影响。