种植牙即刻负重的生物力学的三维有限元分析

【摘要】： 目的用三维有限元的方法分析牙种植体不同角度即刻负重的骨界面应力分布规律。 方法选成人无牙下颌进行薄层螺旋CT扫描,提取下颌骨二值图像,对其进行网格划分,建立下颌骨三维网格模型。模拟标准的螺纹实心种植体在USIS中造型,以建立螺纹种植体即刻负重的三维有限元模型。以150N的力轴向加载和分别10°、20°、30°侧向加载。应用ANSYS分析软件分析种植体骨界面的Von Mises应力,应变值。 结果成功的建立了一种即刻角度负重的种植体有限元模型;三维有限元分析结果示:轴向加载时骨界面的Von Mises应力集中于颈部骨皮质,应变分布均匀,以颈部骨皮质、底部骨松质及螺纹接触部位的松质骨较为集中;侧向不同角度加载时骨界面的Von Mises应力也集中于颈部骨皮质,但最大值是垂直加载时的4倍,应变分布不均匀,主要集中于颈部骨皮质,最大值是轴向加载时的3倍;随着加载角度的增加,应力、应变值也增加。 结论即刻轴向负重时,种植体周围骨质应力及应变无明显集中,分布均匀,侧向负重时应力、应变明显增大,分布不均匀。 意义有限元法是生物力学研究中的重要手段之一。通过即刻负重牙种植体三维有限元模型的建立,可以获得临床上或动物实验无法获得的试验数据,可以比较真实的模拟临床情况进行研究;骨结合是种植牙获得长期成功的基本保证,种植体的负荷状态是影响骨-种植体结合的界面的重要因素.SagaraM等的实验研究表明,即刻负重的种植体能和骨组织产生骨性结合。在骨结合的基础上应用有限元法分析即刻负重的力学特性能更好的指导临床实践。