螺紋形態(tài)對即刻負載牙種植體初期穩(wěn)定性的三維有限元研究.pdf

1、本文研究目的：擬建立螺紋型牙種植體即刻負載三維有限元模型，利用即刻負載有限元模型研究種植體不同螺紋截面類型、螺距大小、螺紋旋轉(zhuǎn)角度，螺紋密度等因素對即刻負載牙種植體初期穩(wěn)定性的影響，為臨床即刻負載提供理論支撐，進一步指導(dǎo)即刻負載種植體的優(yōu)化設(shè)計和臨床工作。 研究方法：①利用CAD軟件Pro/E繪出8種螺紋型牙種植體、局部骨塊實體模型，其中6種采用自適應(yīng)建模，采用Hypermesh軟件進行單元劃分，并導(dǎo)入ABAQUS有限元軟件，建

2、立種植體即刻負載的三維有限元模型，模型中骨界面和微動分別定義為摩擦接觸和三維微動。②比較四種螺紋截面形態(tài)(v型，支撐型，矩形和反支撐型)對種植體初期穩(wěn)定性的影響；③比較三種不同螺距(0.8mm、1.6mm、2.4mm)對種植體初期穩(wěn)定性的影響；④比較螺紋密度相同而螺紋旋轉(zhuǎn)角度的不同對種植體微動的影響；⑤比較螺紋旋轉(zhuǎn)角度相同時，螺紋密度的變化對種植體微動的影響。 研究結(jié)果：①使用Pro/E軟件建立8種不同螺紋形態(tài)牙種植體骨塊實體模

3、型，其中6種采用自適應(yīng)方法由一種模型通過參數(shù)的改變而生成，螺紋角度、尺寸與設(shè)定相同。使用Hypermesh7.0軟件對8個實體模型進行單元的劃分，無變形單元。導(dǎo)入ABAQUS6.5軟件，模型均未發(fā)生失真，即刻負載骨界面和微動定義為摩擦接觸和三維相對位移。②對不同螺紋截面形態(tài)種植體來說，垂直加載時60°90°螺紋種植體微動最小(頸部綜合為1.598μm，根部綜合為1.154μm)，90°60°螺紋種植體微動最大(頸部綜合為1.868μm，

4、根部綜合為1.456μm)，水平加載時90°60°螺紋種植體微動最小(頸部綜合為13.380μm，根部綜合為0.527μm)，60°90°螺紋種植體微動最大(頸部綜合為13.962μm，根部綜合為0.612μm)。③對不同螺距種植體來說，垂直和水平載荷時，0.8mm螺距種植體微動最小(垂直加載頸部綜合為1.600μm，根部綜合為1.199μm；水平加載頸部綜合為13.756μm，根部綜合為0.537μm)，2.4mm螺距種植體微動最大(

5、垂直加載頸部綜合為2.451μm，根部綜合為2.019μm；水平加載頸部綜合為14.457μm，根部綜合為0.840μm)。④對相同螺紋密度，不同螺紋旋轉(zhuǎn)角度的種植體來說，垂直和水平載荷時單螺紋種植體微動最小(垂直加載頸部綜合為1.600μm，根部綜合為1.199μm；水平加載頸部綜合為13.756μm，根部綜合為0.537μm)，三螺紋種植體微動最大(垂直加載頸部綜合為1.994μm，根部綜合為1.602μm；水平加載頸部綜合為13.

6、978μm，根部綜合為0.654μm)。⑤對相同螺紋旋轉(zhuǎn)角度，不同螺紋密度的種植體來說，垂直和水平載荷時，雙螺紋種植體微動(垂直加載頸部綜合為1.913μm，根部綜合為1.495μm；水平加載頸部綜合為13.920μm，根部綜合為0.597μm)小于1.6mm螺距種植體(垂直加載頸部綜合為2.412μm，根部綜合為1.799μm；水平加載頸部綜合為14.299μm，根部綜合為0.635μm)，三螺紋微動(垂直加載頸部綜合為1.994μm

7、，根部綜合為1.602μm；水平加載頸部綜合為13.978μm，根部綜合為0.654μm)小于2.4mm螺距種植體(垂直加載頸部綜合為2.451μm，根部綜合為2.019μm；水平加載頸部綜合為14.457μm，根部綜合為0.840μm)。 研究結(jié)論：①利用Pro/E軟件建立不同螺紋形態(tài)牙種植體骨塊實體模型的方法是可行的，其中采用自適應(yīng)方法增加了建模的效率和靈活性，使用Hypermesh7.0軟件避免了模型的失真，提高了單元劃分

8、的質(zhì)量，模型中種植體骨界面和微動的定義能很好模擬即刻負載的特征。②螺紋形態(tài)牙種植體無論是垂直加載還是水平加載，都是以垂直相對位移最大，不同螺紋形態(tài)對垂直相對位移有影響，對頰舌相對位移影響不大。水平加載時，螺紋形態(tài)對頸部微動影響不大。③螺紋截面的形態(tài)和強度對垂直相對位移有影響，頂邊和底邊與種植體體部的角度越大，抵抗垂直向的能力越強，但強度差，因此在螺紋種植體設(shè)計時，要兼顧螺紋截面角度和強度。④螺紋的螺距對垂直相對位移有影響，隨著螺距的增加