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下颌牙种植体力学行为及新型载荷传递方式的有限元分析

王蓉  
【摘要】:生理加载下,应用有限元(FEA)分析技术对牙种植体周围骨应力进行分析计算,其结果可为种植体设计和临床应用提供重要依据,但可靠性和适用范围很大程度上依赖于模型和加载条件的准确性。本文基于CT数据,应用计算机断层处理技术,建立了具有临床代表意义的四个下颌骨典型牙位精确的CAD和FE模型,结合各牙位咬合关系的测量结果进行加载,采用有限元分析方法,模拟计算不同牙位柱状种植体周围骨的应力分布。同时,针对牙种植体颈部应力集中的结构缺陷,周围骨可能产生病理性吸收,而导致种植体松动,甚至失效的难题,提出一种新型的芯部传递应力的种植体结构设计,采用有限元方法对该设计的应力分布进行分析,并考察相关结构参数变化的影响,对新型结构设计进行评价和特定骨质条件下的优化。通过本文研究得出以下结论: 1)本文基于CT数据建立有限元分析模型,准确地反映出下颌骨复杂的形态结构,颊、舌侧具有明显的非对称性,生理加载方向与种植体长轴方向存在角度,因此力矩作用明显,各牙位种植体周围骨应力受加载角度影响较大,舌侧应力极大值为颊侧的2—3倍。对于第二前磨牙、尖牙、中切牙,选用圆柱状种植体进行修复时可分别承受300N、180N、120N的(牙合)力加载,基本能恢复其生理功能;第二磨牙由于加载角度过大,只能承受100N载荷,建议尽量沿(牙合)力方向植入,此种情况下可承受250N(牙合)力,可以满足临床使用的一般要求。


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