動(dòng)態(tài)載荷下種植體位置和直徑對(duì)懸臂梁種植固定義齒應(yīng)力分布影響的三維有限元分析.pdf

1、目的:應(yīng)用三維有限元方法對(duì)動(dòng)態(tài)載荷條件下改變種植體的植入部位和直徑對(duì)懸臂梁種植固定義齒應(yīng)力分布進(jìn)行生物力學(xué)分析，為臨床種植修復(fù)選擇最佳種植體植入部位和直徑提供理論依據(jù)。
　　 方法:1、建立下頜骨及種植固定義齒的三維有限元模型:選擇一具健康成人的下頜骨標(biāo)本作為建模的解剖學(xué)基礎(chǔ)，進(jìn)行CT掃描，提取CT掃描圖像DICOM格式的原始數(shù)據(jù)。利用3D圖像生成及編輯處理軟件Mimics10.01，Magics12.0和三維造型軟件UG NX

2、3.0獲得下頜骨和種植固定義齒的三維實(shí)體模型。
　　 2、有限元模型應(yīng)力分析:利用軟件MSC.Marc和Patran進(jìn)行有限元分析，模擬周期0.875s的動(dòng)態(tài)加載。種植固定義齒三維有限元模型中近中種植體處于五種不同植入部位，即:遠(yuǎn)中種植體的直徑和位置固定不變，近中種植體分別采用兩種不同直徑，且近中種植體不斷向遠(yuǎn)中移動(dòng)，產(chǎn)生的懸臂梁式種植固定義齒的應(yīng)力分布情況。
　　 結(jié)果:1、成功構(gòu)建了下頜骨的三維有限元模型，模型與臨床

3、病例有較高的相似性，可任意旋轉(zhuǎn)觀察，并進(jìn)行長(zhǎng)度、角度等多種測(cè)量，為臨床分析下頜牙齒缺失種植修復(fù)的病例提供模型基礎(chǔ)。
　　 2、各實(shí)驗(yàn)組近、遠(yuǎn)中種植體最大Von Mises應(yīng)力均集中于種植體頸緣—皮質(zhì)骨交界處，松質(zhì)骨應(yīng)力集中于種植體底部界面處，應(yīng)力值僅為皮質(zhì)骨的30％-46％。
　　 3、隨著近中種植體逐漸向遠(yuǎn)中移動(dòng)，兩種植體Von Mises應(yīng)力均有不同程度增高，近中種植體中軸與第一前磨牙遠(yuǎn)中面距離≤8.0mm范圍內(nèi)種植

4、體最大VonMises應(yīng)力增幅緩和，距離＞8.0mm時(shí)應(yīng)力急劇加大:
　　 4、在其它條件相同時(shí)，近中種植體直徑增大，近遠(yuǎn)中種植體Von Mises最大應(yīng)力值減小13％-43％。
　　 5、A、B組內(nèi)的近、遠(yuǎn)中種植體最大Von Mises應(yīng)力值均為舌頰向加載＞頰舌向加載＞垂直加載，舌頰向加載比垂直加載增大約2.2-8.7倍，比頰舌向加載增大約1.6-3.2倍，達(dá)到動(dòng)態(tài)載荷周期的最大值。
　　 結(jié)論:1、本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用

5、三維有限元建模方法成功構(gòu)建了下頜骨的三維有限元模型，模擬側(cè)(牙合)運(yùn)動(dòng)時(shí)(牙合)力的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，并對(duì)下頜種植固定義齒的三維有限元模型進(jìn)行應(yīng)力分析，得到模型處于咀嚼周期不同階段的應(yīng)力情況，更符合口腔實(shí)際咀嚼過(guò)程。
　　 2、動(dòng)態(tài)加載條件下，種植體的植入位置是影響懸臂梁種植固定義齒應(yīng)力的重要因素，但懸臂梁長(zhǎng)度不超過(guò)雙尖牙寬度時(shí)行種植固定義齒設(shè)計(jì)是可行的。
　　 3、增大近中種植體直徑可以減小種植體—骨界面應(yīng)力，有利于種植體