摘要：背景:蜘蛛网结构具有内在的能量耗散机制,使其能承受较大的集中负荷,将其应用到3D打印个性化钛网设计上来减少由于应力集中引起的局部断裂。目的:研究新型仿生蛛网孔隙结构3D打印个性化钛网的设计方法,并应用三维有限元法对其进行生物力学分析。方法:应用锥形束CT、Mimics、Geomagic Wrap、3-matic Research和ANSYS Workbench等软件分别建立仿生蛛网孔隙结构、圆孔结构、方孔结构、六边形孔结构且厚度均为0.3 mm的4组个性化钛网有限元模型,将100 N的载荷加载在牙槽嵴顶对应的钛网上,进行有限元分析。结果与结论:①方孔、圆孔、六边形孔、仿生蛛网孔隙结构个性化钛网最大位移值分别为0.064,0.103,0.107,0.070 mm,等效应力最大分别为1633.5,1611.3,2131.2,1104.8 MPa;②各组固位螺钉在钛网受力后应力分布相似,主要集中在螺钉颈部与钛网相接触部位,方孔、圆孔、六边形孔、仿生蛛网孔隙结构个性化钛网组固位螺钉最大等效应力值分别为149.13,200.32,178.73,163.30 MPa,各组固位螺钉所受到的应力处于安全范围内;③结果显示,仿生蛛网孔隙结构个性化钛网能很好地分散钛网应力,减少应力集中现象;同时,0.3 mm厚度仿生蛛网孔隙结构个性化钛网可以满足大面积颌骨缺损重建机械强度的要求。

摘要：目的观察蛛网型个性化钛网暴露后的骨增量效果,并探究对钛网进行聚氨酯涂层是否可降低感染率。方法实验选取6只比格犬,对犬下颌双侧第二、三前臼齿虚拟拔除,构建骨缺损模型,设计、打印截骨导板及蛛网结构个性化钛网,分别对钛网进行酸蚀及聚氨酯涂层处理。对比格犬双侧下颌骨行牙槽骨骨缺损引导骨再生(guided bone regeneration,GBR),术后2周在术区滴食诱食剂建立钛网暴露模型,3个月处死6只比格犬,通过观察、CBCT分析、体视显微镜观察分析各组钛网暴露后牙槽骨骨增量效果。结果12个钛网暴露位点的3种结果:(1)钛网脱落,软组织愈合;(2)钛网在位,暴露持续存在;(3)钛网在位,软组织愈合。其中2个酸蚀位点及1个聚氨酯涂层位点出现不同程度感染症状。CBCT、体积比计算及体视显微镜观察得出:钛网脱落组成骨35%±13%;钛网暴露愈合组48%±8%的成骨明显高于暴露持续存在组的27%±10%(P0.05)。结论个性化钛网早期暴露后依旧可以形成新生骨,暴露后愈合的成骨效果最佳。经聚氨酯涂层后感染率稍低于酸蚀组,两组的差异为16.6%。