单冠修复与联冠修复对种植体-骨界面应力的三维有限元分析

来源 :四川医科大学 西南医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:huazhexingyi
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1.目的:用三维有限元法分析两颗相同基台高度的种植体采用单冠修复与联冠修复时,种植区骨组织Von Mises等效应力值及应力分布的变化,探讨单冠修复与联冠修复对种植区骨组织应力的影响,指导临床种植义齿的修复设计。  方法:1.用Pro/Engineer.wildfire5.0软件分别建立皮质骨、松质骨与直径4mm、长度11.8mm(螺纹部分长10mm、穿龈高度1.8mm)的圆柱形反支撑螺纹种植体以及两个高度为4mm的有连接体与无连接体的基台实体模型。2.利用Pro/Engineer.wildfire5.0的装配功能把不同分组的种植体与基台组装到包含皮质骨与松质骨的颌骨骨块上。装配后得2组实体模型,即2个工况,保存为x_t.格式。3.将x_t.格式文件导入AnsysWorkbench15.0中并以10节点四面体形式划分网格。4.在Ansys Workbench15.0中设定皮质骨、松质骨、种植体、基台和连接体的弹性模量、泊松比以及各材料相邻界面的接触关系;对颌骨近中面、远中面、颊面、舌面和底面进行约束,以模拟人体颌骨生理状态下的约束条件;分别在各工况中两种植体基台的表面加载200N垂直向力与100N45°颊舌向力;5.分析并比较两颗种植体通过有连接体或无连接体方式组合后一同植入骨块,在200N垂直向加载力与100N45°颊舌向加载力的作用下种植区周围颌骨VonMises等效应力分布及应力值的变化。  结果:1.垂直向加载条件时,在有连接体或无连接体的情况下,应力均主要集中于种植体颈部皮质骨内并呈包绕种植体的圆环状分布,松质骨的应力除种植体末端外其余部分分布较为均匀。应力值由大到小排列为:颈部皮质骨>末端松质骨>其余部分松质骨;两颗种植体非相邻侧种植体-骨界面最大应力值大于相邻侧,相邻侧种植体-骨界面最大应力值在有连接体的情况下相较于无连接体时减小,非相邻侧种植体-骨界面最大应力值在有连接体的情况下相较于无连接体时增大;颊侧种植体-骨界面与舌侧种植体-骨界面,两种植体有连接体时与无连接体时最大应力值相差不明显。2.颊舌向加载条件下,应力主要集中于种植体颈部皮质骨内并呈包绕种植体的圆环状分布,松质骨的应力整体分布较为均匀;两颗种植体非相邻侧种植体-骨界面最大应力值大于相邻侧,相邻侧种植体-骨界面最大应力值在有连接体的情况下相较于无连接体时减小,非相邻侧种植体-骨界面最大应力值在有连接体的情况下相较于无连接体时增大;颊侧种植体-骨界面与舌侧种植体-骨界面,两颗种植体有连接体时与无连接体时最大应力值相差不明显;同一工况中,颊侧种植体-骨界面最大应力值大于舌侧。  结论:1.利用Pro/Engineer.wildfire5.0与Ansys Workbench15.0软件可以有效建立精度较高、灵活性较强的种植体以及周围骨组织的三维有限元模型;2.在垂直向载荷与颊舌向载荷的作用下,单冠修复时种植体周围骨组织应力分布较联冠修复时种植体周围骨组织应力分布均匀。
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