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种植牙是一种常用的口腔修复手段。口腔种植体的生物力学相容性对长期治疗效果有较大影响,研究者们对种植体及其周围骨组织的力学性质开展了持续的研究。在种植体的长期使用过程中,颌骨会发生边缘骨水平降低的骨吸收现象,一直以来边缘骨部位负荷过高被认为是骨吸收的主要原因,因此过去种植体的设计和选材主要依据使边缘骨组织保持低应力峰值的原则。然而,一些研究表明过低的应力水平也不利于维持骨性能。因种植体材料模量过高导致的其周围骨组织应力水平过低,进而导致骨组织废用性萎缩的现象被称为应力遮挡效应。尽管种植体的应力遮挡效应逐渐受到研究者们的重视,但目前多数口腔种植体的数值分析和仿真模拟中往往未考虑这一因素。本文利用有限元法分析种植体应力遮挡问题。基于CT图像数据建立颌骨与牙齿模型,以三牙模型的应力状态为基础,分析种植体周围骨应力状态。提出区域平均应变能密度这一指标,利用该指标有效地描述骨组织应力状态,结合Von Mises等效应力峰值分析种植体材料参数、种植体直径、长度、螺纹设计对骨组织应力状态的影响。分析获得的结论包括:(1)用模量与牙本质相近的材料制作种植体有利于周围骨组织保持健康的应力水平,有效缓解应力遮挡效应;(2)为避免骨组织发生过载,种植体的直径不宜小于颌骨颊舌宽的1/3,长度最好与牙根相近;(3)V型螺纹与较小的螺距能略微提高骨组织应力水平,使骨应力分布更均匀,但效果不明显。在此基础上,利用现有的临床植入材料设计了一种新型芯结构口腔种植体,经有限元法验证该种植体能达到较为理想的使用效果。