论文部分内容阅读
研究背景:Meredith[1,2,3,4]于上世界90年代开始,首次将共振频率分析(ResonanceFrequency Analysis,RFA)技术引入牙种植体稳定性研究当中。目前RFA被认为是研究牙种植体骨结合(Osseointegration)理想的临床评估手段。然而目前RFA研究对象一直是更易于识别和获取的弯曲振动模态[5],因其易受变幅杆自身设计、骨面上种植体暴露高度、颌骨骨质、植入扭矩,以及种植体和种植体-骨界面刚性因素影响,使其能否科学准确地反映牙种植体骨结合程度受到质疑[6,7,8,9]。目的:本研究在课题组前期RFA有限元分析理论研究基础上[10,11],通过测量扭转振动共振频率,建立起一个RFA新方法,并采用有限元分析和体外实验,来对新方法的可靠性、敏感性和特异性进行评估。方法:本研究首先通过有限元模型,分析种植体-新型变幅杆系统在树脂块模型中的共振模态,来模拟研究新方法的可行性。其后,通过构建实验技术平台,建立牙种植体扭转振动共振频率分析法,并对该方法的可靠性和敏感性进行评估。通过研究变幅杆尺寸对于扭转振动共振频率的影响,来确定本研究中的新型变幅杆设计方案。最后,通过研究暴露高度和骨质因素对于新方法的影响,来对新方法的特异性进行评估。结果:有限元分析结果显示,种植体-新型变幅杆模型在低阶频率范围内依次出现两个方向上的弯曲振动(f1=5333Hz,f2=6008Hz)和以种植体长轴为中心的扭转振动(f3=8992Hz)。在体外实验中,测量并验证种植体-新型变幅杆系统在树脂块内依次出现弯曲振动(共振频率:6075.5±24.4Hz)和扭转振动(共振频率:10225±18.4Hz)。在模拟骨愈合过程的自凝树脂结固实验中,当新方法采用14mm长1.5mm厚新型变幅杆方案时,其对于界面刚性变化的敏感性高于Osstell法(平均环比增长率:2.36%±0.03VS.1.97%±0.02)。在研究新方法的特异性实验中,暴露高度因素对于新方法扭转振动共振频率的影响小于Osstell法(平均环比下降率:树脂块中2.06%VS.12.34%,骨块中8.19%VS.13.40%)。结论:本研究建立的牙种植体扭转振动共振频率分析法,能有效测量种植体-新型变幅杆系统的共振频率,并使扭转振动模态成为其主要振动模态,且实验测得的扭转振动共振频率易于识别。新方法的可靠性好,且较之当前牙种植体共振频率分析方法(Osstell法),其对于种植体-组织界面刚性变化的敏感性更高,受骨面上种植体暴露高度因素影响程度更小。这一基于研究扭转振动模态的RFA新方法的提出,为研究共振频率与种植体骨结合水平之间的关系提供了一个新方向。