混合型与锥形种植体-基台连接的密封性能与微间隙形成研究——基于体外实验与有限元分析的评估

《BMC Oral Health》：Influence of implant-abutment connection design on bacterial microleakage and interfacial sealing: an in vitro and finite element study

　　

摘要

目的

本研究通过整合体外实验与有限元分析，评估了混合型与锥形种植体-基台连接的密封性能和微间隙形成情况。

材料与方法

本研究评估了同一制造商的三种种植体-基台连接设计：混合型设计（标准颈型，RN）、15°内锥形连接（标准CrossFit型，RC）和7°内锥形连接（标准基座型，RB），分别指定为G1组、G2组和G3组。使用高分辨率工业微计算机断层扫描（micro-CT）测量装配模型上种植体-基台界面的微间隙尺寸。细菌微渗漏评估方法如下：将涂布有牙龈卟啉单胞菌（Porphyromonas gingivalis）悬液的扭矩装配组件置于培养液中孵育，分别在72小时和168小时评估渗漏情况。有限元模型基于产品规格和micro-CT数据建立，并经实验结果验证，按照ISO 14801:2016标准施加载荷，以分析模拟咀嚼载荷下的微间隙行为。

结果

对2 μm分辨率的工业CT扫描进行逐层分析，发现三组在标准装配条件下种植体-基台界面均紧密贴合，未检测到间隙。细菌微渗漏测试显示，各组初始密封效果均良好；然而，当孵育时间从72小时延长至168小时后，G1组和G2组出现低水平细菌渗漏，其中G2组渗漏最为明显（P < 0.001；4033 CFU/mL）。相比之下，G3组表现出优异的密封性能（P < 0.001），在两个时间点均未检测到细菌渗入。有限元分析（FEA）揭示了载荷作用下不同的微间隙形成模式：G2组间隙最大（3.92 μm），而G1组由于其外部边缘唇缘设计，在模拟载荷条件下未出现可见微间隙。

结论

种植体-基台界面构型显著影响微间隙形成和微渗漏，低锥度内连接似乎具有更优越的密封性能。