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微种植体与颌骨三维有限元模型的建立及生物力学研究

杨光银  
【摘要】: 目的建立多个不同直径和长度的微种植体及简化颌骨的三维有限元模型,探讨微种植体的直径、长度及力的加载角度对微种植体-骨界面应力分布的影响。 方法1、采用I-DEAS有限元软件,建立了不同直径和长度的多个微种植体及简化颌骨的三维有限元模型。2、用200g大小的与微种植体长轴分别呈45°、60°及90°角的力加载到微种植体骨外段颈部中央,采集了微种植体-骨界面的应力分布数据。3、分析了微种植体的直径、长度及力的加载角度的改变对微种植体-骨界面应力分布的影响,为微种植体的设计及临床运用提供理论参考。 结果1、建立了9种不同设计参数的微种植体及简化颌骨的三维有限元模型。2、在所建立的微种植体三维有限元模型骨外段颈部中央施以200g大小的与微种植体长轴分别呈45°、60°及90°角的力,获得了微种植体-骨界面应力分布的实验数据,并进行了分析计算。3、本实验的所有条件下,应力峰值都出现在微种植体颈部1mm的范围内。4、直径1.4mm、1.6mm和1.8mm的三种微种植体的应力峰值变化有差异,直径1.4mm时的微种植体应力峰值最大,直径1.8mm时的应力峰值最小。5、本实验中6mm、8mm、10mm三种长度的改变对微种植体-骨界面应力分布影响较小。6、加载角度分别为45°、60°及90°时,微种植体-骨界面的应力峰值的最小值出现在加载角度为45°的条件下,而加载角度为90°时出现了应力峰值的最大值。 结论1、微种植体颈部是应力的集中区,为相对薄弱处,是微种植体载力的过程中可能发生折断或变形的部位。2、微种植体直径在1.4mm、1.6mm、1.8mm三者间变化时,随直径的增大,微种植体-骨界面的应力峰值将下降,在一定范围内增加微种植体的直径有利于微种植体-骨界面的应力分布。3、6mm、8mm、10mm三种长度的微种植体在种植体-骨界面的应力分布的差异不大。4、力与微种植体长轴的夹角在45°、60°、90°之间变化时,随着角度的减小,微种植体-骨界面的应力峰值随之减小,适当的减小力与微种植体长轴间的夹角对微种植体-骨界面的应力分布是有利的。


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