种植体数目对支持组织应力分布的影响
作者：张 铁 马轩祥 张少锋 姚月玲
单位：西安第四军医大学口腔医学院 710032
关键词：牙植入体；数目、应力分析；三维；光弹性试验
实用口腔医学杂志990325 〔摘要〕 目的：了解不同数目骨融合种植体所支持的下颌覆盖义齿，在承受
力时其支持组织——牙槽骨及种植体周围的应力分布状况，探讨种植体数目变化对支持组织应力分布的影响规律。方法：应用三维光弹应力冻结切片法，对分别由2、4、6 颗种植体所支持的下颌覆盖义齿，在垂直载荷下的应力状况进行冻结，并在相应部位切片观察，以了解在几种不同情况下的覆盖义齿的内部应力分布规律。结果：在不同数目种植体为基牙的覆盖义齿中，牙槽骨及种植体骨界面的应力值随着种植体数目的增加而减少，两者呈负相关关系。结论：在条件允许的情况下，应尽可能多地选用种植基牙。
, http://www.100md.com
The influence of implant number on the stress distribution in
the supporting tissues
Zhang Tie, Ma Xuanxiang, Zhang Shaofeng, et al. Stomatological College, Fourth Millitary Medical University, Xi'an 710032
〔Abstract〕Objective: To investigate the stress distribution in the supporting tissue——alveloar bone and implant under occlusal force of implant-supported mandibular overdentures with different number of implants.Methods:Three-dimensional photoelastic frozen section method was used to freeze the stress-situation of implant-supported mandibular overdentures with vertical load that supported by different number of implants(2,4 or 6); slices from corresponding areas were made to investigate the internal stress distribution of the overdentures.Result:The stress in alveolar bone and implant-bone interface decreased when the number of implant increased. Conclusion:More implant abutments should be used if possible in clinical application.
, 百拇医药
Key words Dental implant; Number; Stress analysis; Three-dimension; Photoelastic experiment
种植覆盖义齿是由数个种植体支持的，一般认为在无牙颌牙槽骨允许种植的范围已定的情况下，从增强支持能力、分散义齿负荷的角度来看，应尽可能多地增加种植体，以减小单个种植体的负荷，增大总体负荷能力[1～3]。 本实验用三维光弹应力冻结切片法，研究不同数目种植体对义齿支持组织应力分布的影响。
1 材料和方法
1.1 实验分组
本实验选用螺旋圆柱状钛种植体，长度为13 mm，直径为3.75 mm，按照实验设计进行种植。A组：将2颗种植体植入
、
、间。B组：将4颗种植体植入 
间。C组：将6颗种植体植入
间；环氧树脂下颌模型、上半口义齿和石膏底座的复制，种植体植入方法以及下颌种植覆盖义齿的制作参见参考文献[4]。
, 百拇医药
1.2 加载及应力冻结 参见参考文献[4]。
1.3 冻结模型切片的制取与测试 除作9 个位置的牙槽骨切片外，还应相应地作分别包括2、4、6颗种植体在内的切片，位置如图1，方法见参考文献[4]。
图1 2、4、6 个种植体模型切片位置及方向
2 结 果
2.1 牙槽骨的应力值测量结果见图2。
图2 3 种数目种植体各切片点应力值变化曲线
2.2 种植体周围骨界面应力值测量结果见图3。
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图3 3 种数目种植体骨界面应力值测量结果
3 讨 论
3.1 种植体数目变化对牙槽骨应力分布的影响
从本实验结果来看，随着种植体数目的增加，义齿支持组织——牙槽骨的应力值逐渐减小，这主要是因为种植覆盖义齿是由种植体和牙槽骨共同承担和分配力。在力一定的情况下，由于种植体数目的增多，每个种植体上承受的力减小，从而增大了种植体的整体负荷能力，也就降了牙槽骨的负荷。而牙槽骨承担的力明显减小，从而有助于维护牙槽骨的健康，减缓了牙槽骨的吸收。
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因此，在患者口腔条件许可的情况下，可适当增加种植体数目。但种植体数目过多，可能会使局部种植体密集，不利于均匀分散力，还会影响种植体之间牙龈组织的健康[1，2]。
3.2 种植体数目对骨界面应力的影响
从本实验结果可知，随着种植体数目的增加，种植体周围骨界面的应力值逐渐减小。这主要是由于种植体数目增加，减小了单个种植体的负荷，所以造成种植体骨界面应力值的减小。
而远中种植体骨界面的应力大于近中种植体，主要是由于覆盖义齿的后缘一般均超过远中种植体而形成单端桥，而单端桥越长，远中种植体受力越大，故在磨牙区种植可以较好地解决远中种植体松动的问题。
因此，在临床工作中，为维护种植体的健康，在可能的情况下，应尽可能多地选择种植体做基牙，同时注意远中种植体尽量靠近远中；如果因为其他原因无法选择较多数目的种植体时，应采到必要的措施，如在义齿与种植体之间使用弹性连接或其他散压装置、减小义齿的颊舌径、降低牙尖高度，增加食物溢出沟等均可减小种植基牙的受力，保护组织的健康，提高口腔种植的成功率。
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3.3 关于磨牙区种植的问题
由于下颌骨解剖条件的限制，欲在颏孔间有限的空间内依靠增加种植体数目来改善骨组织的应力分布状况受到了制约，人们开始尝试在颏孔之外的区域种植，并有了一些成功运用的报道[3]。
从本实验结果来看，使用了磨牙区种植后，无论是牙槽骨还是种植体周围骨界面，其应力值均大大降低，这不仅是因为使用了磨牙区种植增加了种植体的数目，更主要的是由于磨牙区种植大大缩短了覆盖义齿的游离臂，使种植覆盖义齿力的传递更加合理，从而使其支持组织的应力分布状况得到改变。另外我们从下颌骨解剖特点来看，磨牙区骨量充足，颊侧有外斜线使其骨质增厚，且内部骨小梁排列致密，可承受较大的负荷。因此磨牙区种植应成为今后研究和应用的一个重点，予以高度重视。
4 结 论
, 百拇医药
4.1 以2、4、6颗种植体为基牙的覆盖义齿中，牙槽骨的受力及骨界面的应力值随着种植体数目的增加而减小，两者呈负相关关系。为减缓牙槽骨的吸收，防止种植体松脱，在条件允许的情况下，应尽可能多地选用种植基牙。
4.2 使用了磨牙区种植，使牙槽骨受力及骨界面应力值明显减小， 使义齿的力学分布更加合理，故磨牙区种植应成为今后的一个研究重点。
本课题为国家自然科学基金资助项目，编号 39600165
参考文献
1 Branemark PI. Tissue-intergrated prostheses Chicago: Quinetessence Publishing Co Inc, 1985.212
2 Branemark PI. Osteointegration and its experimental background. J Prosthet Dent,1983,50:399
3 McCartney JW. Cantilever rests: An alternative to the unsupported distal cantilever of osteointegrated implant supported prostheses for the edentulous mandible. J Prosthet Dent, 1992,68:817
4 张铁, 马轩祥, 张少锋, 等. 不同连接设计种植全口义齿的三维光弹应力分析. 实用口腔医学杂志 1999,15(3):225
(收稿：1999-03-28 修回：1999-04-21), http://www.100md.com
单位：西安第四军医大学口腔医学院 710032
关键词：牙植入体；数目、应力分析；三维；光弹性试验
实用口腔医学杂志990325 〔摘要〕 目的：了解不同数目骨融合种植体所支持的下颌覆盖义齿，在承受
力时其支持组织——牙槽骨及种植体周围的应力分布状况，探讨种植体数目变化对支持组织应力分布的影响规律。方法：应用三维光弹应力冻结切片法，对分别由2、4、6 颗种植体所支持的下颌覆盖义齿，在垂直载荷下的应力状况进行冻结，并在相应部位切片观察，以了解在几种不同情况下的覆盖义齿的内部应力分布规律。结果：在不同数目种植体为基牙的覆盖义齿中，牙槽骨及种植体骨界面的应力值随着种植体数目的增加而减少，两者呈负相关关系。结论：在条件允许的情况下，应尽可能多地选用种植基牙。, http://www.100md.com
The influence of implant number on the stress distribution in
the supporting tissues
Zhang Tie, Ma Xuanxiang, Zhang Shaofeng, et al. Stomatological College, Fourth Millitary Medical University, Xi'an 710032
〔Abstract〕Objective: To investigate the stress distribution in the supporting tissue——alveloar bone and implant under occlusal force of implant-supported mandibular overdentures with different number of implants.Methods:Three-dimensional photoelastic frozen section method was used to freeze the stress-situation of implant-supported mandibular overdentures with vertical load that supported by different number of implants(2,4 or 6); slices from corresponding areas were made to investigate the internal stress distribution of the overdentures.Result:The stress in alveolar bone and implant-bone interface decreased when the number of implant increased. Conclusion:More implant abutments should be used if possible in clinical application.
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Key words Dental implant; Number; Stress analysis; Three-dimension; Photoelastic experiment
种植覆盖义齿是由数个种植体支持的，一般认为在无牙颌牙槽骨允许种植的范围已定的情况下，从增强支持能力、分散义齿负荷的角度来看，应尽可能多地增加种植体，以减小单个种植体的负荷，增大总体负荷能力[1～3]。 本实验用三维光弹应力冻结切片法，研究不同数目种植体对义齿支持组织应力分布的影响。
1 材料和方法
1.1 实验分组
本实验选用螺旋圆柱状钛种植体，长度为13 mm，直径为3.75 mm，按照实验设计进行种植。A组：将2颗种植体植入
、、间。B组：将4颗种植体植入 间。C组：将6颗种植体植入间；环氧树脂下颌模型、上半口义齿和石膏底座的复制，种植体植入方法以及下颌种植覆盖义齿的制作参见参考文献[4]。, 百拇医药
1.2 加载及应力冻结 参见参考文献[4]。
1.3 冻结模型切片的制取与测试 除作9 个位置的牙槽骨切片外，还应相应地作分别包括2、4、6颗种植体在内的切片，位置如图1，方法见参考文献[4]。
图1 2、4、6 个种植体模型切片位置及方向
2 结 果
2.1 牙槽骨的应力值测量结果见图2。
图2 3 种数目种植体各切片点应力值变化曲线
2.2 种植体周围骨界面应力值测量结果见图3。
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图3 3 种数目种植体骨界面应力值测量结果
3 讨 论
3.1 种植体数目变化对牙槽骨应力分布的影响
从本实验结果来看，随着种植体数目的增加，义齿支持组织——牙槽骨的应力值逐渐减小，这主要是因为种植覆盖义齿是由种植体和牙槽骨共同承担和分配
力。在力一定的情况下，由于种植体数目的增多，每个种植体上承受的力减小，从而增大了种植体的整体负荷能力，也就降了牙槽骨的负荷。而牙槽骨承担的力明显减小，从而有助于维护牙槽骨的健康，减缓了牙槽骨的吸收。, http://www.100md.com
因此，在患者口腔条件许可的情况下，可适当增加种植体数目。但种植体数目过多，可能会使局部种植体密集，不利于均匀分散
力，还会影响种植体之间牙龈组织的健康[1，2]。3.2 种植体数目对骨界面应力的影响
从本实验结果可知，随着种植体数目的增加，种植体周围骨界面的应力值逐渐减小。这主要是由于种植体数目增加，减小了单个种植体的负荷，所以造成种植体骨界面应力值的减小。
而远中种植体骨界面的应力大于近中种植体，主要是由于覆盖义齿的后缘一般均超过远中种植体而形成单端桥，而单端桥越长，远中种植体受力越大，故在磨牙区种植可以较好地解决远中种植体松动的问题。
因此，在临床工作中，为维护种植体的健康，在可能的情况下，应尽可能多地选择种植体做基牙，同时注意远中种植体尽量靠近远中；如果因为其他原因无法选择较多数目的种植体时，应采到必要的措施，如在义齿与种植体之间使用弹性连接或其他散压装置、减小义齿的颊舌径、降低牙尖高度，增加食物溢出沟等均可减小种植基牙的受力，保护组织的健康，提高口腔种植的成功率。
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3.3 关于磨牙区种植的问题
由于下颌骨解剖条件的限制，欲在颏孔间有限的空间内依靠增加种植体数目来改善骨组织的应力分布状况受到了制约，人们开始尝试在颏孔之外的区域种植，并有了一些成功运用的报道[3]。
从本实验结果来看，使用了磨牙区种植后，无论是牙槽骨还是种植体周围骨界面，其应力值均大大降低，这不仅是因为使用了磨牙区种植增加了种植体的数目，更主要的是由于磨牙区种植大大缩短了覆盖义齿的游离臂，使种植覆盖义齿
力的传递更加合理，从而使其支持组织的应力分布状况得到改变。另外我们从下颌骨解剖特点来看，磨牙区骨量充足，颊侧有外斜线使其骨质增厚，且内部骨小梁排列致密，可承受较大的负荷。因此磨牙区种植应成为今后研究和应用的一个重点，予以高度重视。4 结 论
, 百拇医药
4.1 以2、4、6颗种植体为基牙的覆盖义齿中，牙槽骨的受力及骨界面的应力值随着种植体数目的增加而减小，两者呈负相关关系。为减缓牙槽骨的吸收，防止种植体松脱，在条件允许的情况下，应尽可能多地选用种植基牙。
4.2 使用了磨牙区种植，使牙槽骨受力及骨界面应力值明显减小， 使义齿的力学分布更加合理，故磨牙区种植应成为今后的一个研究重点。
本课题为国家自然科学基金资助项目，编号 39600165
参考文献
1 Branemark PI. Tissue-intergrated prostheses Chicago: Quinetessence Publishing Co Inc, 1985.212
2 Branemark PI. Osteointegration and its experimental background. J Prosthet Dent,1983,50:399
3 McCartney JW. Cantilever rests: An alternative to the unsupported distal cantilever of osteointegrated implant supported prostheses for the edentulous mandible. J Prosthet Dent, 1992,68:817
4 张铁, 马轩祥, 张少锋, 等. 不同连接设计种植全口义齿的三维光弹应力分析. 实用口腔医学杂志 1999,15(3):225
(收稿：1999-03-28 修回：1999-04-21), http://www.100md.com