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在老年群体中,萎缩下颌骨修复面临诸多难题。研究人员开展 “评估创伤力下无牙严重萎缩下颌骨不同治疗方案应力分布” 的 3D 有限元分析(FEA)研究。结果显示,all - on - 4 和聚醚醚酮(PEEK)骨膜下种植体优势明显。该研究为临床治疗提供参考。
随着年龄增长,老年人的身体机能逐渐衰退,肌肉力量减弱,认知和视觉能力下降,还容易患上各种全身性疾病。在这个过程中,身体受伤的风险也显著增加。下颌骨作为颌面区域唯一能活动的骨骼,由于其特殊位置,很容易受到各种创伤力的影响。一旦下颌骨受伤骨折,不仅会影响老年人的咀嚼、说话等正常生理功能,还会降低他们的生活质量。而且,牙齿缺失会导致牙槽骨体积减小,对于萎缩下颌骨的修复,传统的骨增量手术难度大、成功率低,这让医生们在治疗时面临着巨大挑战。
为了找到更好的治疗方法,来自哈杰泰佩大学牙科学院(Hacettepe University Faculty of Dentistry)的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们运用 3D 有限元分析(FEA,Finite Element Analysis)技术,对无牙且严重萎缩的下颌骨在创伤力作用下,不同治疗方案的应力分布情况进行了深入探究。该研究成果发表在《BMC Oral Health》杂志上。
研究人员为了开展此项研究,首先利用 3DSlicer 软件从断层扫描数据中获取下颌骨模型,之后借助 ANSYS SpaceClaim 软件和 ANSYS Workbench 软件完成逆向工程、三维 CAD 设计以及模型优化和网格划分等工作。在构建好模型后,运用 LSDYNA 求解器对有限元模型进行求解分析。
下面来看看具体的研究结果:
- 下颌骨的最大主应力(Pmax)和最小主应力(Pmin):在颏联合区域,模型 4 的 Pmax 应力积累最高,其他模型的值相近;在髁突处,模型 1 的 Pmax 应力值最高,模型 2 最低。所有模型在颏联合区域的 Pmin 应力积累相当,在髁突颈部,模型 1 的 Pmax 应力值最高,模型 2 最低 。在牙槽嵴处,模型 4 的 Pmax 测量值最高,其他模型相近;模型 2 的 Pmin 测量值最高,模型 4 最低。
- 种植体、基台、基台螺钉和金属框架的冯米塞斯(VMs,Von Mises)应力值:在传统种植体的冠状区域,模型 2 中侧切牙和第一前磨牙区域的 VMs 应力值高于模型 1,但两个模型的总 VMs 应力值相当。所有模型金属框架的总 VMs 应力值相似,其中模型 1 的应力分布最平衡。模型 3 的基台 VMs 应力值最平衡且最低,模型 4 最高。模型 3 基台螺钉的 VMs 应力值最低,模型 1、2、4 的应力值相近,且约为模型 3 的 9 倍。
通过对这些结果的深入分析和讨论,研究人员得出结论:在创伤力作用下,all - on - 4(模型 2)和 PEEK(模型 3)骨膜下种植体的应用比钛骨膜下种植体和采用下牙槽神经移位(IANL,Inferior Alveolar Nerve Lateralization)的 6 种植体方法更具优势。而且,在处理下颌骨骨折的情况时,PEEK 骨膜下种植体可以为患者提供一种侵入性较小的治疗方案。
该研究的意义重大。它为临床医生在选择萎缩下颌骨创伤治疗方案时提供了有力的理论依据,帮助医生更科学地决策,提高治疗效果。不过,目前该研究仅停留在有限元分析阶段,未来还需要更多的体内、体外以及临床研究来进一步验证这些结论,从而推动口腔医学领域在萎缩下颌骨创伤治疗方面的发展,让更多患者受益。