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

1、目的:應用三維有限元方法對動態(tài)載荷條件下改變種植體的植入部位和直徑對懸臂梁種植固定義齒應力分布進行生物力學分析，為臨床種植修復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本作為建模的解剖學基礎，進行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體模型。
　　 2、有限元模型應力分析:利用軟件MSC.Marc和Patran進行有限元分析，模擬周期0.875s的動態(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中移動，產(chǎn)生的懸臂梁式種植固定義齒的應力分布情況。
　　 結果:1、成功構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，可任意旋轉觀察，并進行長度、角度等多種測量，為臨床分析下頜牙齒缺失種植修復的病例提供模型基礎。
　　 2、各實驗組近、遠中種植體最大Von Mises應力均集中于種植體頸緣—皮質骨交界處，松質骨應力集中于種植體底部界面處，應力值僅為皮質骨的30％-46％。
　　 3、隨著近中種植體逐漸向遠中移動，兩種植體Von Mises應力均有不同程度增高，近中種植體中軸與第一前磨牙遠中面距離≤8.0mm范圍內(nèi)種植

4、體最大VonMises應力增幅緩和，距離＞8.0mm時應力急劇加大:
　　 4、在其它條件相同時，近中種植體直徑增大，近遠中種植體Von Mises最大應力值減小13％-43％。
　　 5、A、B組內(nèi)的近、遠中種植體最大Von Mises應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，達到動態(tài)載荷周期的最大值。
　　 結論:1、本實驗應用

5、三維有限元建模方法成功構建了下頜骨的三維有限元模型，模擬側(牙合)運動時(牙合)力的動態(tài)變化過程，并對下頜種植固定義齒的三維有限元模型進行應力分析，得到模型處于咀嚼周期不同階段的應力情況，更符合口腔實際咀嚼過程。
　　 2、動態(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力的重要因素，但懸臂梁長度不超過雙尖牙寬度時行種植固定義齒設計是可行的。
　　 3、增大近中種植體直徑可以減小種植體—骨界面應力，有利于種植體