闭合式上颌窦底提升术上颌窦黏膜力学研究
上颌窦提升术与上颌窦基本生理的相互作用
而 异 ，２ ４ ． ６ ％病 人 只 是 在 一 侧 窦 腔 有 分 嵴 ， １ ３ ． ７ ％ 的 患 者在 两 侧 窦腔 中都 有 分 嵴 ， 另外 有 ８ ． ７ ％的患
者 则有 多至三 个 的窦底 分嵴 。窦底 分 嵴多位 于第 一
中国 口腔种 植学杂志 ２ ０ １ ３年第 １ ８卷第 １ 期
层 纤 毛 柱 状 上 皮 ， 由纤 毛 柱 状 细 胞 、 柱 状 细 胞 、 杯 状 细 胞和 基 底 细 胞 组 成 。健康 人 鼻 腔 及 鼻 窦 黏 膜 主 要 以纤 毛 柱状 细 胞 为 主 ，每 个 纤 毛 柱 状 细 胞 约有 ２ ５ ０ ～ ３ ０ ０根 纤毛 ，每 根 纤 毛 的长 度 约 为 ６ ｍ， 在 纤 毛 的表 面 覆 盖 一层 由杯 状 细 胞 和 黏 膜 下 腺 分 泌 的黏 液 形 成 一 层 连 续 的黏 液 毯 ，其 主 要 成 分 为
出 了 内窥 镜 辅 助 下 窦 底提 升术 、超 声骨 刀 的 应 用
以及 上 颌 窦 水 冲 击 疗 法 等 ，这 些 方 式 方 法 均 有 效
减少 了黏膜 穿孔 的几率 ，同时减少 了术中其他 的
并 发症 。但 是 ，做 为一 种 侵 入 性 的 手 术 ，上 颌 窦 提 升 术 对 上 颌 窦 窦 底 黏 膜 的基 本 组 织 结 构 以及 上 颌 窦 的基本 生 理是 有 影 响 的，但 文 献 中鲜 有 报 道 ， 作 者 认 为 如 果在 损 伤 上 颌 窦 基 本 生理 的情 况 下 来 满足 种 植 手术 骨 量 不足 的要 求 是 不 正 确 的 ，到 底
在 最 大 的 利用 上 颌 窦提 升 术 优 点 的 同 时也 在 不 断 地 减 少 上颌 窦提 升 术 并 发症 的 发生 ，如 为 了减 少 上 颌 窦 黏 膜 穿 孔 这 一 最 主 要 的 并 发症 ， 学者 们 提
上颌窦区牙种植的生物力学研究进展
文章标识码：
Ａ
文章编号：１００７—３９５７（２００９）１４—０３—９４—０４
上颌窦提升由Ｔａｔｕｍ在１９８６年提出，分为开 放式（开窗式）和闭合式（上颌窦底骨切开提升术、 冲顶式、经牙槽嵴顶提升术）。随着牙种植技术的 日趋成熟，近年来，上颌窦提升作为上颌后牙区 骨高度不足条件下进行种植的一个补充方法，已 经成为了研究的热点。前期比较关注于窦提升术 式、植骨材料以及植入时期的研究，目前对于上 颌窦提升后种植体的生物力学方面也开始得到关 注。本文将就上颌窦区种植体生物力学研究进展 方面作一综述。
直径。在Ｔｅｐｐｅｒ Ｇ［４１的有限元研究中，他将植骨
的形态分为四种，结合不同大小种植体研中植体 直径：３．７５ｍｍ、５ｍｍ；种植体长度：１３．５ｍｍ、７ｍｍ）， 对各组的应力分布进行实验，结果发现尽管皮质 骨的应力相同，但是粗短的种植体比细长种植体 的骨结合强度更大、位移更小；同时，粗短的种 植体与骨界面的应力也较细长者为高。Ｈｕａｎｇ
Ｈｕａｎｇ
植，并在术中根据Ｌｅｋｈｏｌｍ Ｕ和Ｚａｒｂ ＧＡ的分类口３］ 对骨的质量作出临床判断，并在种植的同时用扭矩 测量法记录种植体植入的扭矩。经统计分析得出， 植入扭矩与骨密度呈明显的相关性（Ｐ＜Ｏ．０１）， 其中四类骨需要的植入扭矩最小，而二类骨的最 大。但Ｄｅｇｉｄｉ
Ｍ
ＨＬ［ｓ］的实验中也得以验证，这也与临床上嵴
Ｓｔｒａｕｍａｎｎ
ＡＧ，Ｗａｌｄｅｎｂｕｒｇ，
Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ），直径分别是４。ｉｍｍ和４．８ｍｍ，长度 分别是８、ｌＯ、１２ｍｍ，并在术后、第２、４、６、８、 １２、１６、２０周后观察种植体稳定性。结果发现， 除了１６周时８ｍｍ与ｌＯｍｍ长度的种植体稳定性存 在差异，稳定性ＩＳＱ值与种植体长度基本无相关
上颌窦底提升术相关的应用解剖学研究
［ Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ］ Ｏｂ ｊ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ： Ｔ ｏ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ａ ｎ ａ ｔ ｏ ｍｉ ｃ ｄ ａ ｔ ａ ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ｆ ｏ ｒ ｃ ｌ ｉ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｍａ ｘ ｉ ｌ ｌ ａ ｒ ｙ ｓ ｉ ｎ ｕ ｓ ｌ ｉ ｆ ｔ ｉ ｎ ｇ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ． Ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ： Ｔ ｈ ｅ
Ｓ Ｈ Ｉ Ｙ ｕ ｎ － ｉ ｆ ｅ ， Ｊ １ Ｒ ｏ ｎ ｇ － ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ ， ＨＵ Ａ ＮＧ Ｈ ｕ ｉ － ｌ ｏ ｎ ｇ ， Ｚ Ｈ Ａ ０ Ｘ ｉ ｎ — — ｎ ａ ｎ ， Ｙ Ａ ＮＧ Ｎｅ ｎ ｇ — — ｒ ｕ Ｌ Ｆ Ｅ Ｎ Ｇ Ｗ ｅ ｎ — — ｈ ａ ｏ ， Ｗ Ａ ＮＧ Ｓ ｈ ａ ｏ － ａＬ ｈ Ｌ Ｉ Ｕ Ｆ ａ ｎ ｇ ．（ Ｄｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ａ ｎ ａ ｔ ｏ ｍ ｙ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ ０ ４ ３ ３ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ｉ ： １ 腔 颌面修复学杂志 ２ ０ １ ３年 ５月第 １ ４卷第 ３期
・
论著 ・
上颌 窦底 提升术相关 的应用解剖学研究
施赘杰 纪荣 明 黄会龙 赵欣 南 杨能瑞 冯文颢 王 少海 刘 芳
【 摘要】 目的：为临床上 颌窦底提升术的实施提供解剖学依据及数据参考 。方法 ：在 经福 尔马林固定的成人 பைடு நூலகம்
３ ． ５ ０ ） ｍｍ、（ １ ２ ． ５ ８ ±３ ． ３ １ ） ｍｍ、（ １ ３ ． ０ ５ ±２ ． ８ ５ ） ａｍ、（ ｒ １ ６ ． ４ ０ ±３ ． ７ ３ ） ａｍ、（ ｒ １ ８ ． ９ ５ ±４ ． ０ ５ ） ａｍ。上 颌骨标本上颌 窦至 ｒ 吸收牙槽嵴前 、中、后距离分别为（ １ Ｏ ． ３ ３ ±１ ． ４ ０ ） ａｍ、（ ｒ ７ ． ８ ９ ±１ ． ５ ０ ） ｍｍ、（ ９ ． ８ ９ ±１ ． ４ ２ ） ｍｍ。牙槽嵴未吸收上颌 骨标 本第三磨牙 、第二磨牙 、第一磨牙 、第二 前磨牙牙根距上 颌窦底高度分 别为（ ２ ． ５ ５ ±１ ． ６ ５ ） ｍｍ、（ ３ ． ４ ０ ±０ ． ５ ０ ） ａｍ、 ｒ
CBCT在闭合式上颌窦内提升术的临床应用研究
CBCT在闭合式上颌窦内提升术的临床应用研究目的：探讨锥束CT(Cone Beam Computer Tomography,CBCT)评估上颌后牙区牙槽骨高度准确程度，评价其指导闭合式上颌窦内提升术的临床效果。
方法：对55例计划行上颌后牙区种植患者拍摄CBCT，根据分析结果将适合行上颌窦内提升术患者纳入研究人群，治疗结束后评估其临床效果。
结果：CBCT上颌后牙区牙槽骨骨量不足者检出45例，1例上颌窦根尖囊肿，2例窦底粘膜过度增生，其中4例窦底距离牙槽嵴顶骨高度小于4mm者建议使用上颌窦侧壁开窗上颌窦底提升植骨手术，38 例完成闭合式上颌窦内提升并全部完成修复，成功率为100%。
结论：CBCT在上颌后牙区颌骨骨量判断及术前指导有着重要作用。
Abstract:ObjectiveTo Explore the accuracy of posterior maxillary bone height by CBCT and assess the clinical results after a modified osteotome technique to lift sinus floor without grafting materials. Methods55 cases with tooth lost in maxillary posterior were taken CBCT;the objects that would be taken sinus floor elevation using osteotome technique without grafting materials were decided by the analysis of bone height results,then to evaluate the clinical results after the restoration of the tooth.Results45 cases were detected with a lacking of maxillary posterior alveolar bone height,and 1 case was diagnosed as maxillary radicular cyst,2 cases were found as sinus mucosal hyperplasia,and 4 cases whose sinus alveolar bone height were less than 4mm recommended the using of maxillary sinus wall of windows surgery, 38 patients completed the sinus floor elevation using Osteotome Technique and finished the restorations at last. The success rate was 100% within one year.Conclusion CBCT has an important role in determining the quality of the bone in maxillary posterior and in preoperative guidance before the implant operation.Key words:CBCT;maxillary sinus floor elevation;dental implant種植修复已经成为牙列缺损和缺失的常规修复方法，然而上颌后牙区由于上颌窦的存在，影响了种植修复上颌后牙区对骨量需求的准确判断。
闭合式上颌窦内提升的临床研究及评价
以有限元法仿真分析闭合式上颌窦提升的黏膜形变
中国组织工程研究 第17卷 第50期 2013–12–10出版Chinese Journal of Tissue Engineering Research December 10, 2013 Vol.17, No.50doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2013.50.010 []刘晓芳，胡玲玲，宋光保，邵龙泉，柳大烈，章锦才. 以有限元法仿真分析闭合式上颌窦提升的黏膜形变[J]. 中国组织工程研究，2013，17(50):8678-8684.P .O. Box 1200, Shenyang 110004 8678www.CRTER .org刘晓芳★，女，1972年生，河北省昌黎县人，汉族，2004年解放军第四军医大学毕业，硕士，主任医师，主要从事口腔生物力学的研究。
liuxiaofang900@ 通讯作者：章锦才，教授，博士生导师，广东省口腔医院•南方医科大学附属口腔医院，广东省广州市 510280jincaizhang@hotmail. com并列通讯作者：柳大烈，教授，博士生导师，南方医科大学附属珠江医院整形美容外科，广东省广州市 510280liudalie@中图分类号:R318 文献标识码:A 文章编号:2095-4344 (2013)50-08678-07修回日期：2013-11-09 (201310045/G 〃Y)以有限元法仿真分析闭合式上颌窦提升的黏膜形变*★刘晓芳1，胡玲玲2，宋光保1，邵龙泉3，柳大烈4，章锦才1 (1广东省口腔医院•南方医科大学附属口腔医院，广东省广州市 510280；2中山大学工学院应用力学与工程系，广东省广州市 510275；3南方医科大学，广东省广州市 510280；4南方医科大学珠江医院，广东省广州市 510280)文章亮点：1 骨挤压式上颌窦提升因为无血管破坏及不良反应小，被称为微小侵入性手术。
但由于是在盲视状态下操作，力度与提升程度无法掌握，容易撕裂黏膜引起穿孔，黏膜穿孔受很多因素影响，如上颌窦底不规则的骨形态、过薄的上颌窦黏膜等。
闭合式上颌窦底提升术上颌窦黏膜力学研究
闭合式上颌窦底提升术上颌窦黏膜力学研究上颌窦黏膜是一层覆盖在上颌窦骨壁上的黏膜组织。
在闭合式上颌窦底提升术中，上颌窦黏膜在手术过程中可能受到牵拉或压力的影响。
然而，关于上颌窦黏膜受力的研究较少，对于理解上颌窦底提升术的效果和并发症的发生机制具有重要意义。
研究表明，上颌窦黏膜在闭合式上颌窦底提升术中可能出现拉伸、受压和剪切应力。
拉伸应力是指在手术中对黏膜进行拉伸的力量，通常由牙龈扩张器或种植体植入器具施加。
受压应力是指在手术中对黏膜施加的压力，可能由手术器械或植骨材料引起。
剪切应力是指黏膜在手术过程中受到的水平方向的压力。
黏膜的机械性能是了解上颌窦黏膜受力反应的关键。
黏膜的力学特性取决于其组织结构和成分。
黏膜由上皮层、复合层和粘膜下层组成，其中上皮层主要由上皮细胞和基底膜组成，复合层由结缔组织和含有血管、神经的黏膜下层构成。
黏膜的组织结构和成分的变化可能会对其力学性能产生影响。
目前，关于闭合式上颌窦底提升术对上颌窦黏膜力学的研究主要集中在动物模型和体外实验中。
研究结果表明，上颌窦黏膜对拉伸、受压和剪切应力敏感，并可能通过细胞迁移、分化和分泌等生物学响应进行修复和重建。
此外，黏膜的力学性能也可能受到年龄、性别、种族等个体因素的影响。
虽然目前对于闭合式上颌窦底提升术对上颌窦黏膜力学的研究较少，但这些研究结果对于改进手术技术、减少并发症的发生具有重要意义。
未来的研究可以通过利用先进的成像技术如CT扫描和磁共振成像来观察上颌窦黏膜在手术中的变化，并结合组织学和细胞学研究来深入了解上颌窦黏膜受力的机制。
闭合式上颌窦底提升术是一种常用的牙槽突或骨缺损修复方法，但关于该手术对上颌窦黏膜力学的影响仍有待进一步研究。
未来的研究可以通过综合利用临床观察、组织学研究和生物力学模拟等方法来深入了解上颌窦黏膜的生理和力学特性，为闭合式上颌窦底提升术的临床应用提供更可靠的依据。
【上颌窦内提升术】与外提升术的区别
【上颌窦内提升术】与外提升术的区别什么是上颌窦提升术上颌窦提升术是采用外科手术方法，将上颌窦黏膜从窦底剥离后抬高，在窦底黏膜与窦底骨之间植入骨移植材料。
这样可有效增加骨的高度，在此基础上植入种植体，使种植体获得足够的高度及初期稳定性。
给上颌后牙区牙槽嵴高度不足的患者带来了福音，使上颌后牙进行种植修复成为可能。
1两种方式上颌窦提升术上颌后牙缺失患者常由于先天性上颌窦底位置过低、牙槽骨严重吸收、萎缩等原因, 使骨量高度不足。
如果直接植入种植体，容易穿入上颌窦引起感染等并发症, 导致种植失败。
根据手术方法的不同，上颌窦底提升术主要分为两种方式：上颌窦内提升和上颌窦外提升。
上颌窦外提升术上颌窦外提升也叫上颌窦开放式提升术，在上颌窦侧壁开窗，将上颌窦底黏膜剥离并向上向内推，在上颌窦底黏膜和上颌窦底之间植入或不植入（提升高度较小）骨移植材料，以增加上颌窦底至牙槽嵴顶的骨量。
可以根据上颌窦底原有骨高度是否能保证种植体的初期稳定性来决定是否一期种植修复，如果骨量较少也可行二期种植手术。
上颌窦外提升术上颌窦内提升术（上颌窦闭合式提升术），在种植过程中通过曲面断层片图像还原比例（或上颌骨CT检查），精确并确定牙槽嵴至上颌窦底的距离。
用环形钻制备种植窝，钻至接近上颌窦底时，使用上颌窦内提升器械轻轻敲击通过备种植窝所得的柱形骨块并使其与上颌窦底黏膜分离。
由于内提升器械顶端为凹面或凸面，以及止停器的使用，可以提供有效的保护，以防止上颌窦底粘膜破裂穿孔。
然后可从下颌骨升支外侧、颏部等处取骨或混入Bio—Oss等人工骨，从种植窝内将上颌窦底黏膜向上推与窦底骨分离后，通过种植窝送入的骨移植材料提升窦底，可在完成植骨的同时植入种植体，但如果骨质较薄，不足以提供种植体的初期稳定性的，可以选择二期种植修复。
2两种方式的对比上颌窦提升术1上颌窦外提升术上颌窦外提升术比上颌窦内提升术，可提升的骨高度大，适应症广。
在术者直视下完成，只要术者操作得当, 工具合适, 不易发生黏膜撕裂;或者一旦出现黏膜撕裂, 可在直视下将黏膜相互重叠, 关闭裂口, 防止上颌窦炎的发生。
上颌窦提升技术的应用研究
上颌窦提升技术的应用研究作者：李元帅韩泽民来源：《医学信息》2014年第09期随着口腔技术的不断发展，种植牙已渐渐成为缺失牙的主流修复方式。
上颌后牙区缺失，常因牙槽嵴吸收，解剖因素及骨质疏松等原因导致种植牙所需的牙槽骨骨量不足，影响修复[1]。
1996年国际种植牙年会上上颌窦提升术被公认为有效解决上颌骨萎缩、牙槽嵴高度不够的一种方法[2]。
它的关键在于完整无损地剥离和提升上颌窦底粘膜。
按照手术路径，上颌窦提升术可分为上颌窦侧壁开窗法和经牙槽突上颌窦底提升法。
1上颌窦侧壁开窗法上颌窦侧壁开窗法是最早提出的上颌窦提升术，1975年由Tatum医生首先提出[3]。
上颌窦区剩余牙槽突的高度（一般为6～7 mm）低于拟植入种植体的最低长度或伴有牙槽突宽度不足，即可视为上颌窦侧壁开窗法的适应证。
临床应用时可根据植入区具体情况，选择同期或者延期植入种植体，判断的依据是植入体是否能获得良好的初期稳定性。
若窦嵴距过低，骨密度过差，无法保证种植体有良好的初期稳定性，应在一期手术行上颌窦开窗植骨，并待5～6个月成骨后再行二期种植体植入术。
若窦嵴距达到5 mm以上，可以保证种植体的初始稳定性，是目前比较公认的可以行同期种植体植入术的范围[4-5]。
随着种植器械以及骨移植材料的不断完善更新，以及通过术前曲面断层及CT的联合应用，使上颌窦提升术中的创伤逐渐减小，可提升的高度有效增加，为改变传统的治疗进程奠定了一定的理论基础和可行性。
Matthias[6]等通过动物实验得出的结论，上颌窦外提升植骨同期牙种植，窦嵴距即使仅为2 mm，也可以使种植体获得初始稳定性，并使种植体也能获得骨整合界面。
近来有报道，有学者[7]在临床应用上也证明了此观点。
Manso[8]等对窦嵴距同期植入的优点：①无需二次手术，手术创伤减小，适应证范围扩大。
②骨移植材料与上颌窦底以及侧壁接触固位，种植体被包围在其中，使种植体的稳定性得到提高。
③种植体与自体骨愈合的接触面积有效增加，提高了远期成功率。
上颌窦内提升术研究现状
2019 年2月第6卷/第6期V ol.6, No.6 Feb. 2019全科口腔医学杂志General Journal Of Stomatology43上颌窦内提升术研究现状刘彦博1，何东宁2*（1.山西医科大学口腔医学院·口腔医院，山西太原 030001；2.山西医科大学口腔医学院·口腔医院种植科，山西太原 030001）【摘要】上颌窦内提升术作为一种骨增量技术，扩大了种植手术适应症，由于其创伤较小，成为上颌骨后牙区骨量不足的常规种植手术方式，广泛应用于临床。
经查阅相关文献，本文就上颌窦内提升术的术前评估、术式分类等研究现状进行综述。
【关键词】上颌窦内提升术；骨增量；术前评估；分类【中图分类号】R782.3 【文献标识码】B 【文章编号】ISSN.2095-8803.2019.6.43.03种植牙因其使用寿命长，对邻牙损伤较小甚至对邻牙无损伤，使用舒适等一系列优势，已成为牙体缺失患者采取修复治疗方案的最佳选择[1]，然而在上颌后牙缺失后，牙槽嵴发生吸收，上颌窦窦腔气化并不断扩大，最终导致牙槽骨高度和宽度的不足，不仅限制了种植手术的适应症，也使得手术风险增加[2]。
上颌窦底提升技术为种植体植入及修复创造了条件并得到了广泛的认可[3]，Tatum[4]提出了上颌窦底提升术，并由Boyne和James[5]改进并报道了上颌窦底提升术，即从窦腔的外侧壁开窗，以增加后牙种植的骨高度，也就是我们后来所定义的上颌窦外提升术。
上颌窦外提升术虽然有效的拓宽了种植手术的适应症，但是它本身依然存在一些弊端例如创伤大，术后反应重等。
因此，上颌窦内提升术应运而生，1986到1994年，上颌窦内提升术得到了飞跃式的发展，其中最为经典的是Tatum [4]与Summers先后应用并诠释了上颌窦内提升术的手术方法，即应用创伤较小的手术方法从牙槽嵴顶入路提升上颌窦底。
其优点是:（1）操作简单，缩短手术时间；（2有效地降低创伤，减轻术后并发症；（3）开创及植骨少，费用明显降低，患者负担减轻更易接受；（4）预备时对四周骨质进行了挤压，为种植体获得初期稳定性提供了保障。
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闭合式上颌窦底提升术上颌窦黏膜力学研究1.研究背景1.1上颌后牙区种植骨量不足原因上颌窦位于上颌体内,底壁由前向后盖过上颌第二前磨牙到上颌第三磨牙根尖,与上述牙根之间以较薄的骨板相隔,甚至无骨板而仅覆以黏膜。
因此上颌后牙缺失后,牙槽嵴吸收,上颌窦气化,后牙区骨量严重不足,导致此区域的种植修复难以进行,上颌后牙区种植体的长期存活率也低于其它区域。
1.2上颔窦底提升手术(internal bone augmentation of the maxillary sinus floor)上颌窦底提升术是解决上颌后牙区骨量不足的主要方法,它是提升上颌窦黏膜,通过在上颌窦底骨壁和窦黏膜之间植入或不植入自体骨或骨替代品,有效增加上颌后牙区牙槽嵴顶和窦底的骨高度,为种植体植入提供足够骨量的过程。
1977年Tatum首次报道此技术,采用上颌窦根治术手术入路(Caldwell-Luc),即侧壁开窗术(lateral window technique)进行上颌窦底提升,1994年Summers 首次提出采用经牙槽突微创技术,冲顶上颌窦底壁提升上颌窦黏膜,它与水囊法提升上颌窦技术、经牙槽嵴顶开窗提升术、改良冲压提升技术等统称为经牙槽上颌窦底提升术(transalveolar osteotome technique)或者闭合式上颌窦底提升术(Closed maxillary sinus floor elevation)。
1.3上颌窦黏膜穿孔(Perforation of Sinus Membrane)由于上颌窦的解剖形态存在差异,上颌窦黏膜较薄,因此上颌窦底提升术中上颌窦黏膜撕裂穿孔是临床最常见的并发症,尤其在上颌窦底分隔和骨嵴区更容易造成上颌窦黏膜的撕裂,其发生率为2.2%-21%。
上颌窦黏膜由假复层纤毛柱状上皮构成,在维持和保护上颌窦正常结构中起到关键的作用,穿孔使得种植体与骨移植材料和上颌窦腔直接接触,容易发生感染和慢性上颌窦炎症,引起植骨材料的吸收；上颌窦黏膜细胞可被诱导表达碱性磷酸酶、骨钙蛋白、骨桥蛋白、黏骨素、骨形成蛋白等细胞因子,具有成骨的能力,穿孔使得提升后种植体周围骨质形成减少,降低了种植体的初期稳定性,导致种植体的早期脱落。
因此,完整的上颌窦黏膜对新骨形成及种植手术的成功具有重要的作用。
临床研究表明,上颌窦黏膜穿孔后,即使用纤维蛋白粘结剂等材料积极修复,也有较多的种植体脱落,导致了上颌窦底提升手术的失败。
2.研究目的和意义为降低上颌窦黏膜撕裂穿孔的发生,学者们做了许多研究,包括手术时上颌窦黏膜的保护,不同穿孔尺寸的修补方法等。
但是这些方法在开窗式上颌窦底提升手术中比较适用,对于非直视下进行的闭合式上颌窦底提升手术作用甚微。
闭合式上颌窦底提升手术在手术中和手术后对上颌窦黏膜的完整状态不能直接判断,在临床上只能采用让患者捏鼻鼓气,检查有无气泡从牙槽突中冒出这种间接方法,失误率较高,许多穿孔不能及时被发现,导致种植体早期脱落,降低了种植手术的成功率。
因此,预防上颌窦黏膜穿孔具有重要意义。
由于人体的特殊性,要研究口腔生物组织的移动机理,对其受力变化进行分析,不可能进行大规模的试验研究,无侵入的生物力学方法成为当前最普遍的研究手段。
在闭合式上颌窦底提升手术生物力学研究中,Koca,Fanuscu等学者对手术后骨组织与种植体应力分布进行了有限元分析,并得出许多对临床工作具有指导意义的结果,但是对上颌窦黏膜进行建模及应力分析研究至今未见报道,这主要受限于上颌窦黏膜的弹性模量和泊松比等力学相关参数的缺乏。
2009年Bernhard Pommer等学者对20例新鲜尸体上获取的上颌窦黏膜样本进行测试,获取了上颌窦黏膜的的弹性参数,得出黏膜的厚度由24微米变化到350微米的范围时,穿孔强度值的变化具有统计学意义的结论。
本研究拟在Bernhard Pommer等学者研究基础上,应用有限元分析基本理论与方法模拟与分析闭合式上颌窦底提升手术上颌窦黏膜抬高形变的过程。
从而为预防上颌窦黏膜穿孔,提高闭合式上颌窦底提升手术成功率提供理论依据。
3.研究方法口腔生物力学是用生物力学的概念、方法和手段研究口腔医学中的有关基础性科学问题、解决口腔医学中的临床实际问题、发展口腔临床技术手段,已经广泛应用于口腔正畸、修复、种植、颌面外科等领域,研究方法包括全息照相应力测试,光弹应力测试及有限元分析等。
有限元分析法(finite-element analysis)是将连续的弹性体分割成有限个力学单元,通过逐一研究每个单元的性质,从而获得整个弹性体的性质,通过对结构、形状、载荷和材料力学性能等进行应力分析,获得模型任何部位的应力值和位移值,并借助计算机快速精确地求解,能客观、准确地反映应力分布状况。
由于有限元模型的计算精度高,有限元分析也逐步从小应变,小位移,弹性材料和静力学分析,发展到大变形,热分析,材料非线形问题及动力学问题的研究,已广泛用于软组织模拟中并取得了明显的效果。
本研究拟利用有限元分析法对闭合式上颌窦底提升手术上颌窦黏膜抬高形变的过程进行模拟,即首先利用ANSYS有限元分析软件创建上颌窦黏膜的软组织几何模型及有限元分析模型；然后,将种植体与上颌窦黏膜的接触关系定义为面一面接触,种植体模型拟向前移动接触圆形上颌窦黏膜模型产生几何形变,模拟闭合式上颌窦底提升手术种植体提升上颌窦黏膜的过程；最后,通过对比分析上颌窦黏膜厚度变化、提升高度变化、种植体直径的变化及提升材料的变化等不同工况对黏膜应变与应力的影响,为临床手术提供理论依据。
4.研究内容和过程4.1闭合式上颌窦提升术模型构建我们利用ANSYS有限元分析软件自有的可以创建薄膜壳体模型的Preprocessor模块生成上颌窦黏膜壳体模型,完成其几何建模。
然后,将上颌窦黏膜壳体模型赋予其相应的力学参数,并在SHELL63壳单元中进行网格划分,生成有限元分析模型。
为模拟种植体提升上颌窦黏膜的过程,我们设定种植体与上颌窦黏膜的非线性接触,种植体模型拟向上移动圆形上颌窦黏膜模型产生形变,在特定功能区域里进行上颌窦黏膜的大变形非线性迭代求解,以获取黏膜表面的等效应力值。
4.2局部解剖因素对闭合式上颌窦提升术黏膜力学影响研究4.2.1上颌窦黏膜厚度对黏膜形变的应力影响的研究由于正常上颌窦壁黏膜极薄又紧贴窦壁,因此CT图像的上颌窦腔内不能见到完整的上颌窦黏膜影像。
在临床工作中,我们所见到的黏膜厚度多在0.3-0.8mm,这种厚度范围的上颌窦黏膜在面对提升手术时,黏膜形变及应力分布是否有差异的研究至今未见报道。
因此,本实验通过建立0.3、0.5、0.8mm三种厚度上颌窦黏膜三维有限元模型,计算三种厚度上颌窦黏膜提升后形变与应力分布情况,通过协方差分析来研究上颌窦黏膜表面最大Von mise应力值的差别,分析上颌窦黏膜厚度对闭合式上颌窦提升手术的影响。
4.2.2剩余牙槽骨高度及上颌窦黏膜提升高度不同对黏膜形变的应力影响牙槽突与牙的发育、萌出及恒牙的脱落等因素密切相关,当牙齿缺失后,残存的牙槽骨不断萎缩吸收,高度逐渐降低,最终失去其原有的大小和形状。
上颌后牙缺牙区剩余牙槽骨高度常指上颌窦底到牙槽嵴顶的距离,又称为窦嵴距。
剩余牙槽骨高度越小,上颌窦黏膜需提升高度越大,两者之和在一定程度上决定了上颌窦底提升手术术式及种植体的长度选择。
本研究选取直径4.2mm种植体与0.3mmm厚度上颌窦黏膜模型,通过随机区组设计的方差分析研究种植体提升上颌窦黏膜1-5mm后黏膜表面等效应力值的差别,分析上颌窦黏膜提升高度不同对黏膜穿孔的影响。
4.3种植体因素对闭合式上颌窦提升术黏膜力学影响研究种植体的直径一直被认为是影响种植体初期稳定性及周围骨组织应力分布的相关因素,在本研究中,我们应用ANSYS有限元分析软件另外创建2.8mm、3.5mm、5.5mm三种直径种植体与0.3mm厚度对应直径的上颌窦黏膜薄膜壳体模型,计算2.8mm,3.5mm,4.2mm,5.5mm四种直径钛种植体提升上颌窦黏膜1-5mm后的黏膜表面等效应力值,通过协方差分析来研究四种模型上颌窦黏膜表面最大Von mise应力值的差别,分析种植体直径不同对闭合式上颌窦提升手术黏膜力学的影响。
4.4提升手术术式的不同对黏膜形变的影响闭合式上颌窦提升手术根据是否植骨,植自体骨或异体骨而具有不同的操作方法。
本实验通过另外创建自体松质骨、人工羟基磷灰石骨粉两种材料与0.3mm厚度上颌窦黏膜薄膜壳体模型,对纯钛种植体、自体松质骨、人工羟基磷灰石骨粉提升上颌窦黏膜1-5mm高度时上颌窦黏膜应变与应力进行研究,并对比不同材料提升上颌窦黏膜1-5mm时黏膜表面应力分布的情况,分析植骨型闭合式上颌窦提升术即以自体松质骨或人工羟基磷灰石骨粉提升上颌窦黏膜、不植骨型闭合式上颌窦提升术即以种植体提升上颌窦黏膜等术式对黏膜形变的影响。
5.主要结果5.1我们获取了上颌窦黏膜软组织壳体模型,完成其几何建模。
然后,将上颌窦黏膜壳体模型赋予其相应的力学参数,并在SHELL63壳单元中进行网格划分,生成上颌窦黏膜有限元分析模型共有930个节点,1758个单元；种植体共有1113个节点,2172个单元,种植体模型拟向上移动接触圆形上颌窦黏膜模型产生形变,达到了与临床闭合式上颌窦提升手术上颌窦黏膜抬高相似的效果。
5.2通过对0.3mm,0.5mm,0.8mm三种厚度上颌窦黏膜提升1-5mm的应变与应力分析,本研究发现随着提升高度的增加,黏膜拉伸从顶端逐渐过渡到边缘,上颌窦黏膜高变形区发生在顶端中心,同等高度下,黏膜越厚,高变形区域越小,但是,在上颌窦黏膜提升5mm之内,0.3、0.5、0.8mm三种厚度黏膜中心最大Von Mises 应力值尚没有显著性差异(P>0.05)。
5.3通过对0.3mm厚度上颌窦黏膜提升1-5mmm的黏膜表面Von Mises应力分析,本研究发现上颌窦黏膜提升1-3mm时,黏膜应力变化温和,应力值无显著性差异(P>0.05)；上颌窦黏膜提升4mm时,黏膜应力增加,应力值较1mm、2mm与3mm均具有统计学差异(P<0.001)；上颌窦黏膜提升5mm时,黏膜的应力值亦与提升1-4mmm时均具有显著性差异(P<0.001)。
5.4随着种植体直径的增大,上颌窦黏膜中心区最大应力值范围增大,最大应力值减小,黏膜受力更加均匀温和,经统计分析,每种直径种植体应力分布值与其它种植体相比均具有显著性差异(P<0.001)。
5.5本实验结果显示钛种植体、自体松质骨与人工羟基磷灰石骨替代材料提升上颌窦黏膜,黏膜表面的应变相似,应力值曲线高度重叠,随着高度增加,应力增加的趋势亦基本一致,三种材料对上颌窦黏膜表面应变与应力的影响几乎没有差别。