聚醚醚酮(PEEK)个性化重建板修复下颌骨缺损的三维有限元分析

作者：高慧; 白丽云; 李显; 季平; 王超^*

来源：医用生物力学, 2019, 34(02): 193-199.

DOI：10.16156/j.1004-7220.2019.02.013

• 聚醚醚酮
• 个性化重建板
• 钛合金
• 下颌骨重建
• 三维有限元分析

目的应用三维有限元分析聚醚醚酮(PEEK)及其复合物重建板修复下颌骨缺损的应力分布。方法通过CBCT、Mimics、SolidWorks、Geomagic Studio和ANSYS Workbench等软件建立钛合金、聚醚醚酮(PEEK)、30%碳纤维增强聚醚醚酮(carbon-fiber-reinforced polyetheretherketone,CFR-PEEK)、68%CFR-PEEK重建板有限元模型,以钛合金作为对照。分别模拟两种咬合状态。载荷Ⅰ:前牙区垂直加载300 N;载荷Ⅱ:左侧后牙区垂直加载300 N。结果两种载荷下,重建板最大应力与其屈服强度的比值:PEEK模型>30%CFR-PEEK模型>钛合金模型>68%CFR-PEEK模型;颌骨最大应力:PEEK模型>30%CFR-PEEK模型>钛合金模型>68%CFR-PEEK模型。其中,在前牙区垂直载荷下,PEEK模型重建板和颌骨的最大应力都超过了其屈服强度,其他模型的最大应力均低于其屈服强度。结论 68%CFR-PEEK与钛合金有着相似的应力分布,可以满足颌骨缺损重建机械强度的要求,重建板出现断裂的风险较钛合金降低,但应力屏蔽的发生率略增高。研究结果可为修复下颌骨缺损的重建板材料的选择和临床应用提供依据。

• 单位
  重庆医科大学附属口腔医院