Biomechanical response of maxillary All-on-4 systems under different lateral occlusal guidance patterns: a three-dimensional finite element study
这项三维有限元研究表明，犬齿保护性咬合在不同骨质情况下均能最大限度地减少上颌 All-on-4 系统中种植体与基台处的应力集中，这表明尽管在低骨密度下框架变形有所增加，但其相比于组功能咬合方案具有更优越的生物力学优势。
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当一个人失去上颌所有的牙齿时，重建全口牙齿的过程往往会因为残留骨骼的柔软程度以及口腔上方巨大的空腔（上颌窦）而变得复杂。为了解决这个问题，牙医经常使用一种被称为“All-on-4”的技术，即将四根金属柱植入颌骨中，以支撑起一整排新牙。其中两根金属柱垂直植入，另外两根位于后方，通过倾斜植入以避开上颌窦，并抓取任何可用的坚硬骨骼。由于这些金属柱是直接与骨骼融合的，缺乏天然牙齿所具有的缓冲减震功能，因此每一次咬合和每一次侧向磨牙都会将力量直接传导至颌骨。医生们面临的一个重大问题是，应该如何设计这些新牙齿的咬合面，才能使其在长时间使用后不会发生断裂或导致金属柱松动。具体来说，当人移动下颌进行侧向运动时，应该是只有前方的犬齿接触，还是应该有几颗后牙同时接触？
贵州医科大学附属口腔医院的研究人员通过建立一个高度精细的人类上颌计算机模型来试图回答这个问题。他们首先以一名拥有完整天然牙齿且具备特定咬合方式（即侧向运动时由侧方牙齿保护后牙）的健康志愿者为原型。利用志愿者面部和口腔的高分辨率扫描数据，团队创建了一个颌骨的数字孪生体，包括硬质外骨骼、较软的内骨骼以及神经。随后，他们在数字模型中去除了天然牙齿，并代之以All-on-4系统，植入了四枚钛合金种植体，以及一个由强金属框架顶端覆盖陶瓷冠组成的桥接结构。
为了观察不同的咬合方式如何影响这一系统，研究人员模拟了在下颌侧向移动时四种不同的牙齿接触方式。在第一种情景中，只有犬齿产生接触，从而保护其余牙齿；在其他三种情景中，接触是由多颗牙齿共同承担的：首先是犬齿与一颗后牙接触，然后是犬齿与两颗后牙接触，最后是三颗后牙参与接触且没有犬齿参与。他们将这四种咬合风格分别测试在三种不同类型的模拟骨骼上（从致密坚硬到柔软海绵状），以观察材料在压力下的反应。
计算机模拟结果显示，牙齿接触的方式对种植体的健康有着显著影响。当咬合仅由犬齿引导时，金属柱和连接部件承受的应力保持在较低水平且分布较为均匀。然而，当研究人员允许更多后牙在侧向运动中发生接触时，种植体的应力急剧增加。在模拟使用最强类型骨骼的情况下，当三颗牙齿共同承担负荷时，后方种植体的应力比仅由犬齿引导时增加了近百分之四十六。在最极端的情况下，种植体连接件的应力上升到了接近二百六十兆帕，这个水平虽然不会导致立即断裂，但足以在多年的咀嚼过程中磨损金属。
研究还表明，骨骼质量会改变整个结构的表现。当骨骼呈柔软海绵状时，承载牙齿的金属框架比在强韧骨骼中的弯曲程度更大。事实上，在后牙进行引导的条件下，在最软的骨骼环境下，框架的弯曲程度几乎增加了百分之五十。这种弯曲是结构在负荷下发生形变的迹象，最终可能导致机械故障或患者的不适。研究人员发现，无论骨骼类型如何，桥接结构靠近前部（特别是下颌运动侧）的连接件始终承受着最高的压力。
这些发现表明，将新牙齿设计为仅由犬齿引导侧向运动，在生物力学上对All-on-4系统更为安全。这种方法可以降低对种植体的作用力，并减少金属桥接结构的弯曲程度。虽然该计算机模型是基于单个健康个体构建的，并未考虑到现实世界中可能出现的各种复杂情况（如夜间磨牙），但其结果为倾向于“犬齿引导咬合”提供了明确的生物力学依据。对于骨骼较弱的患者，这种设计选择可能更为关键，因为它有助于防止框架在日常咀嚼的压力下发生过度弯曲。
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