Spline高度对种植体-基桩界面应力分布的影响

目的 研究连接高度对Spline种植体-基桩界面受力的影响.方法 利用三维有限元方法分析比较0.7、1.0、1.2 mm高度Spline种植体、基桩及中央螺钉在预负荷、垂直载荷及斜向载荷作用下的应力分布情况.结果 中央螺钉的最大应力值位于螺钉头部与螺杆交接处;Spline种植体的最大应力值位于突起根部;1.0 mm高度的种植体、基桩应力值最小,而中央螺钉应力值最大.结论 1.0 mm高度是Spline种植体系最为合理的连接高度.     

动静态下仿生型钛种植体界面应力 与疲劳行为的有限元分析

目的：研究静态与动态加载下仿生型种植体骨界面应力分布状况和疲劳行为,为研发能有效地转移应力至周围骨组织的新型种植体提供理论依据。方法：采用CAD（Pro/E Widefire 2.0）软件建立颌骨和钛种植体的三维有限元模型,设置全致密型（1号）和仿生型（2号）两种结构钛种植体,采用Ansys Workbench 10.0软件分析静态与动态加载下种植体骨界面应力分布状况,并对2号种植体进行疲劳行为分析。结果：在相同载荷下,1号和2号种植体在皮质骨区均为高应力区,2号种植体界面最大应力值、高应力区域面积、根端区最大应力值均低于1号种植体,从上至下种植体骨界面应力呈均匀递减趋势。动态加载的界面应力比静态的界面应力高17.15%。两种加载方式下,两种种植体在皮质骨区界面最大应力值无差别;在松质骨区, 1号的界面最大应力值比2号高75.97%;在根端区,1号的界面最大应力值比2号高22.46%,种植体界面最大应力远小于纯钛的屈服强度。2号种植体颈部皮质骨边缘的最大应力值比1号高7.85%,皮质骨边缘的最大应力值未达到皮质骨的屈服强度。预载50~300 N动态载荷,致密芯的安全系数均在10以上,随载荷加大,多孔层的界面应力呈线性增加,动态加载轴向300 N 和颊舌向45°25 N时,多孔层界面最大应力为11.38 MPa。结论：仿生型种植体有利于松质骨区及根端区界面应力转移到周围骨组织,其几何结构设计能耐受正常咀嚼的疲劳载荷,是安全的设计。     

天然牙—种植体联合桥不同桥长时基牙应力分布的研究

目的 :揭示天然牙—种植体联合桥在桥体长度不同时种植体、天然牙的应力分布规律 ,为临床提供理论依据。方法 :采用三维有限元的方法建立力学模型 ,并计算分析应力分布特点。结果 :种植体—天然牙的最大应力值均为压应力 ,最大应力值位于骨颈缘部位 ;种植体有应力集中 ,并大于天然牙的最大应力值 ,集中斜向载荷下种植体最大应力值是集中垂直载荷下最大应力值的两倍 ;天然牙在集中垂直载荷下应力分布均匀 ,集中斜向载荷下有应力集中 ,应力值随桥体长度增加而增大。结论 :天然牙—种植体联合桥主要支撑力的部位是颈缘处 ,该处为种植体折断机率最大的区域 ;应尽量减小侧向力 ;设计长桥时天然牙选择适应证要严格     

上颌后牙区倾斜种植固定桥的力学分析

目的:探讨上颌后牙区倾斜植入种植体对种植体-骨界面应力分布的影响,阐明倾斜种植固定桥各影响因素与种植义齿远期成功的相关性。方法:建立上颌后牙区垂直骨量不足的三维有限元模型,设计种植体不同的长度（7、9和11 mm,种植体直径5.5 mm,倾斜角度10°）、直径（3.5、4.5和5.5 mm,种植体长度7 mm,倾斜10°）及植入的倾斜角度（5°、10°和15°,种植体直径5.5 mm,长度7 mm）等实验条件,在集中及分散载荷的作用下对种植体-骨界面的应力分布状况进行分析。结果：应力分布比较：种植体长度以7、9和11 mm变化时,种植体颈部及根尖部应力值较大,且根尖区应力大于颈部,随长度增加根尖区应力下降,与颈部接近。不同直径的种植体-骨界面应力分布特征为：在直径为3.5和4.5 mm工况下,种植体颈部与根尖部应力值较大;当直径为5.5 mm时,种植体-骨界面各部分应力值趋于相等。不同倾斜角度的种植体-骨界面应力分布相似,种植体颈部与根尖部应力值较大。当倾斜角度为5°时,种植体颈部与根尖部应力值相当,当倾斜角度逐渐增大时根尖部应力值相应增大。载荷的分布也影响种植体-骨界面的应力分布,集中载荷作用下的应力峰值高于分散载荷作用下的峰值,而且种植体根尖区应力峰值大于颈部应力峰值。结论：当上颌后牙区骨量相对不足时,采用长度长、直径粗的种植体以小角度倾斜植入可使应力分布更趋分散,同时应充分考虑上颌骨复杂的解剖结构（尤其是前磨牙区颊侧骨壁较薄时）,防止局部骨壁过薄,产生应力集中。     

载荷点高度对支抗种植体-骨界面应力分布的影响

目的：研究载荷点高度对支抗种植体-骨界曲应力分布的影响,供临床参考．方法：用三维有限元方法,分别对载荷点高度为4,7和10mm的种植体施加1．47N．近远巾方向的载荷,分析支抗种植体-骨界面应力分布情况．结果：三种载荷点高度下种植体颈部的Von-Mises应力值分别为0．3400,0．5330和0．7310MPa;位移值分别为0．117．0．163和0．210μm．结论：临床上,应尽量降低载荷点的高度,以降低种植体-骨界面颈部的应力集中、应力峰值及获得合理的应力分布,也可降低骨界面的位移。     

口腔种植研究——上颌前牙平台转换种植体周围应力分布的有限元分析

目的建立种植体支持的上颌中切牙模型,分析平台转换基台连接方式对种植体周围组织应力分布的影响,为临床应用平台转换基台提供参考。方法利用Solidworks画图软件建立种植体支持的上颌中切牙模型,基台采用传统平齐对接（Normal Model,N）和平台转换（Platform switching Model,PLS）设计,将数据导入ANSYS11．0分析软件建立三维有限元模型进行应力分布分析。垂直舌侧牙面进行加载,载荷为118N,比较两种模型种植体周围各部位的应力分布情况。结果两种模型皮质骨最大应力值均位于种植体颈部颊侧骨皮质,N和PLS最大VonMises应力值分别是50．08Mpa、37．34Mpa．两种不同设计钛基台周围的应力值分别是133．05Mpa、284．15Mpa。结论与平齐对接形式相比,平台转换设计可减少种植体颈部皮质骨组织的应力,但同时使基台肩台、种植体颈部、牙冠颈部所受应力增加,两种模型松质骨应力大小相似。     

不同载荷下中间种植体基牙天然牙-种植体联合桥基牙应力分布及位移

目的：揭示在不同载荷下中间种植体基牙天然牙-种植体联合桥基牙应力分布及位移规律,指导临床义齿制作。 方法：用三维有限元法研究天然牙及中间种植体受力后的应力分布特点及位移规律。 结果：4种载荷下种植体最大应力值均是天然牙的4~5倍;集中垂直载荷下种植体最大应力值大约是分散垂直载荷下的2倍;斜向集中载荷与斜向分散载荷下种植体最大应力值无明显差异,大约是分散垂直载荷下种植体最大应力值的3倍;分散载荷下天然牙最大应力值均较集中载荷时低。牙合龈向种植体最大位移值远小于天然牙|3位移值,在颊舌向和近远中向两者位移差值较小。 结论：颊舌向力是破坏修复体的主要因素,应降低牙尖斜度;集中载荷比分散载荷破坏作用大,应消除咬合高点,建立分布均匀的多点咬合接触。这种固定桥是可行的。     

两种种植体支持式下颌半口固定义齿种植体应力有限元分析

目的 设计两种种植体支持式下颌半口全牙列固定义齿,研究在不同下颌骨垂直高度降低情况下种植体应力分布情况.方法 利用锥束计算机断层扫描成像(CBCT)扫描下颌骨及上部义齿,形成下颌骨基准模型,将基准模型中下颌骨垂直高度分别下降0、5、10和15mm,组装种植体后,建立颏孔前6枚平行种植体支持和“All-on-four”支持的不同下颌骨垂直高度的种植体有限元模型,分别为6-种植体模型和4-种植体模型,共两组(8个).在右下颌第一磨牙中央窝静态加载250 N垂直力,用Ansys 15.0软件进行模型各部分的应力分析.结果 在相同的加载条件下,种植体最大应力值位于颈部;两组8个模型最大应力值分布显示,不同下颌骨垂直高度下4-种植体组的最大应力值在40.12～49.06MPa之间,6-种植体组的最大应力值在80.62～109.64MPa之间;6-种植体组的最大应力值是4-种植体组的2倍.两组模型中种植体最大应力在下颌骨垂直高度降低5mm时均表现为最低,随着下颌骨垂直高度降低,应力逐渐增大,而垂直高度下降0mm的模型最大应力要略大于下降5 mm模型.结论 4-种植体和6-种植体支持的无牙颌固定义齿在相对极端的载荷下种植体都没有出现破坏性应力,4-种植体有着更加合理的应力分布;下颌骨垂直高度下降5mm组应力最小,说明适当降低垂直高度有利于种植体应力更加合理的分布.     

不同角度微种植体支抗不同载荷的三维有限元分析

目的:建立微种植体正畸支抗的三维有限元模型,分析不同倾斜角度下植入微种植体时,不同载荷对种植体-骨界面的生物力学变化,为微种植体正畸支抗的临床应用提供理论依据.方法:利用计算机辅助设计和有限元软件处理.建立倾斜角度分别为30°,45°,60°,90°的4组微种植体支抗模型,分析在0.98 N(100 g力)、1.96 N(200 g力)、2.94 N(300 g力)、3.92 N(400 g力)水平力作用下,微种植体-骨界面应力及位移的分布情况.结果:不同角度不同载荷下微种植体颈部为应力集中区,Von-Mises应力及位移峰值随倾斜角度的增大而增大.微种植体90°植入,在3.92 N(400 g力)水平力作用下最大Von-Mises应力峰值为19.263 MPa,最大位移峰值为1.234 4 μm.结论:微种植体可在90°内载荷3.92 N(400 g力)以内的水平向正畸力.减小微种植体的倾斜角度,可以提高其载荷水平向正畸力的能力,提示临床应选择尽量倾斜于颊侧牙槽骨的方向植入微支抗种植体.     

天然牙-种植牙联合桥不同桥长对天然牙牙周组织应力分布的影响

目的 :研究不同桥体长度的天然牙 -种植体联合支持固定桥中天然牙根周骨组织的应力分布特点。方法 :采用三维有限元的方法建立不同桥长的固定桥力学模型、计算、分析。结果 :天然牙 -种植体联合支持固定桥中天然牙牙周骨组织集中垂直载荷下应力分布均匀、根尖部骨应力小 ;集中斜向载荷下天然牙牙周骨组织最大应力是集中垂直载荷下骨最大应力值的 2倍 ;集中斜向载荷下天然牙颈部骨应力最大 ,有应力集中区。结论 :在天然牙 -种植体联合支持固定桥的设计中减轻侧向力 ;固定桥桥体不宜过长 ;天然牙颈部支持骨组织质量要求较高     

仿生种植牙模型的三维有限元研究

目的 研究仿生种植牙、天然牙和骨性结合种植体3种模型骨界面上的应力分布,从理论上探讨种植体的新模型.方法 应用螺旋CT对上颌中切牙标本进行扫描,分别建立仿生种植牙、天然牙和骨性结合种植体模型,对3个模型施加同样的载荷,应用Super SAP93软件,计算出天然牙周膜和仿生牙周膜以及3种模型骨界面上的应力分布.结果 仿生牙周膜和天然牙周膜内外表面应力的变化趋势相同;骨性结合种植体模型骨界面上在颈部出现应力集中;仿生种植牙和天然牙2个模型骨界面上最大Von Mises应力从颈部到根端的变化比较均匀,没有出现颈部应力集中现象.结论 引入仿生牙周膜能起到天然牙周膜的生物力学功能,它能实现牙合力的分散和减缓作用,使仿生种植牙骨界面上的应力分布比较均匀,从生物力学相容性上说明了仿生种植牙模型的可行性.     

两种不同经椎弓根螺钉内固定治疗胸腰段椎体压缩骨折的生物力学研究

目的：运用有限元分析的方法,探讨两种不同椎弓根螺钉内固定治疗胸腰段椎体压缩骨折的应力情况,为临床选择有效的内固定方法提供理论依据。方法：选取一无慢性腰背痛及胸腰椎外伤史的青年志愿者,利用CT扫描的Dicom数据图像和simpleware5．0软件建立T12L2椎体三维模型,模拟L1椎体骨折,并分别模拟后路短节段椎弓根钉固定（PF）和联合伤椎置钉固定两种治疗方法,将两种模型分别导入Abaqus6．9有限元分析软件,加载750N压力,模拟人胸腰部正常生理压缩状态下,比较两种模型在不同生理活动下两种方法固定后椎体结构和内固定器械的应力分布情况。结果：两组固定模式各种载荷下的应力均集中在螺钉根部。伤椎置6钉固定组螺钉应力较跨节段4钉固定组小（P〈0．05）。结论：在压缩状态下,短节段固定组的应力明显增加,与伤椎置钉组螺钉相比具有统计学差异;而连接棒的应力没有明显改变,二者相比没有统计学差异。因此短节段固定组可能会进一步导致内固定的失效。     

Perfect与Replace种植体延期负重颈部骨应力比较

目的：研究延期负重时Perfect种植体与Replace种植体颈部骨质应力分布情况。方：借助医用CT电子扫描技术、图像传输与转换技术以及三维有限元软件模拟建立上颌骨前牙区的三维有限元模型,分别模拟植入Perfect种植体及对照组的Replace种植体,比较分析两种种植体在即刻负重时牙槽嵴顶皮质骨的应力分布情况。结果：延期负重时,Perfect种植体在牙槽嵴顶部的等效应力和压应力略小于Replace种植体在牙槽嵴顶部的等效应力和压应力,拉应力则略大于Replace种植体在牙槽嵴顶部的拉应力。结论：延期负重条件下,Perfect种植体在牙槽嵴皮质骨的应力分布与Replace种植体相似,仅从生物力学方面考虑,Perfect种植体不会加快种植体颈部牙槽嵴的吸收速度。     

伤椎椎弓根螺钉内固定治疗胸腰段椎体压缩骨折的三维有限元分析

目的：构建脊柱胸腰椎单纯压缩性骨折的三维有限元模型,探讨伤椎椎弓根螺钉内固定治疗胸腰段椎体压缩骨折的应力情况,为临床选择有效的内固定方法提供理论依据。方法：选取一无慢性腰背痛及胸腰椎外伤史的青年志愿者,利用CT扫描的Dicom数据图像和Simpleware5．0软件建立T12-L2椎体三维模型,模拟L1椎体骨折,并分别模拟联合伤椎置钉固定（有横连和无横连）两种治疗方法,将两种模型分别导2kAbaqus6．9有限元分析软件,加载750N压力,ION·m扭矩载荷。结果：在轴向压缩状态下,腰椎骨折内固定后的应力分布发生变化,钉棒系统成主要应力集中部位。钉棒系统有无横连差异无统计学意义（P〉0．05）。在扭转状态下,横连系统的应力主要集中在连接杆上,而无横连的应力主要集中在钉棒系统下段螺钉上,钉棒系统有无横连差异有统计学意义（P〈O．05）。在屈曲状态下,应力主要集中在钉棒系统下段螺钉上,钉棒系统有无横连差异有统计学意义（P〈0．05）。结论：有横连的六螺钉椎弓根螺钉系统置入可以优化内固定的载荷,减少断钉率。     

骨盆后环微创螺钉的钉道设计及骨盆三维有限元分析

目的 收集测量骨盆后环解剖数据,设计微创螺钉的钉道,并通过建立骨盆有限元模型,进行三维有限元分析,为后续骶骨骨折及微创螺钉的研究设计打下基础。方法 测量20例健康志愿者骨盆数据,初步筛选确定骨盆后环微创螺钉的设计数据,并建立骨盆有限元模型,进行三维有限元分析,分别进行静态和动态力学加载,进行骨盆有限元模型验证。结果 完成健康志愿者骨盆CT数据测量后,对骨盆进行三维重建,并选择A、B、C 3条髂骨钉钉道,获取钉道A、B、C相关数据,测量结果显示:B、C钉道长度和宽度大于A钉道,钉道进钉点与软组织的距离较A钉道短。建立正常骨盆有限元模型后,静态力学加载结果显示,在施加500 N的外旋载荷下,骨盆受到的最大Von Mises应力为582.05 Pa;骶髂复合体处的受力为107.38 Pa;应变分布显示,在500 N的外旋载荷下,应变分布最大的部位在同侧骶髂关节软骨,对侧骶髂关节软骨和耻骨联合的应变次之。位移分布显示,在500 N的外旋载荷下,位移分布最大的部位在同侧髂骨,沿着同侧对侧方向,位移分布呈梯度降低。同侧髂前上棘处的位移最大为0.35 cm。动态力学加载结果显示,髂前上棘在Z轴方向的位移是1.5 mm,在X轴方向的位移是1.8 mm,在Y轴方向的位移是-0.2 mm。耻骨联合在Z轴方向的位移是0.8 mm,在X轴方向的位移是1.0 mm,在Y轴方向的位移是0.03 mm。Y轴,即沿冲击方向的位移最大。等效应力在耻骨支、坐骨、髂前上棘、骶骨、髋臼等骨折易发生处应力相对较大。随着冲击力的增加,骨盆受到的应力随着时间增大,冲击力下降,其应力也呈下降趋势。冲击力、应力、骨盆位移的最大值在10 ms处,即达到峰值力时候的冲击时间。在4 000 N和5 000 N的冲击力作用下,骨组织的应力超过了200 MPa,超过了其平均屈服强度,提示此时可能会出现骨盆骨折。结论 通过数据测量及分析,得出B/C钉道作为主钉道,A钉道作为辅钉道的设计合理;建立的骨盆有限元模型可作为后续骶骨骨折及内固定模型研究及对比研究的基础。     

基于有限元法的Vancouver B1型股骨假体周围骨折内固定力学分析

目的 基于有限元方法,对Vancouver B1型股骨假体周围骨折内固定后的稳定性及生物力学状态进行分析研究.方法 收集30名中老年健康志愿者左侧股骨CT图像数据以及股骨假体、锁定钛板的外形数据并进行三维重建.模拟人工髋关节置换术后假体周围骨折锁定板内固定手术,近端分别采用钛缆捆扎、锁定螺钉单层皮质固定及两者组合,施加模拟完全负重及部分负重的载荷,观察最大位移及峰值应力情况.结果 对于近端钛缆捆扎与锁定螺钉单层皮质固定两种方式,在模拟完全负重及部分负重压力载荷作用下的骨折位移,锁定板、假体及股骨上的应力峰值差异均无统计学意义,也即钛缆捆扎和锁定螺钉单层皮质固定后生物力学状态无明显区别.但若将两者组合使用,则可增加内固定稳定性,并且降低锁定板应力峰值,与单独使用两种内固定方式的结果差异均有统计学意义(P＜0.05或P＜0.01).结论 对于Vancouver B1型股骨假体周围骨折切开复位锁定板内固定手术,钛缆捆扎结合锁定螺钉单层皮质固定是首选的内固定方式.     

复合树脂修复Ⅰ类洞型后的三维有限元分析

目的比较复合树脂修复I类洞型后在不同力情况下,定量研究牙合力因素对牙体组织及修复体应力大小和分布的影响,分析其可能对牙体组织和修复体造成的损害。方法以复合树脂修复后的下颌第一恒磨牙I类洞型为研究对象,采用有限元法,通过螺旋CT扫描技术建立三维有限元模型,在同一模型牙合面分别进行模拟加载,比较不同载荷情况下牙釉质、牙本质、修复体的最大Von Mises应力及最大主应力的分布情况。结果无论在垂直加载还是在侧向加载情况下,随着牙合力增大,牙釉质、牙本质、修复体的最大Von Mises应力及最大主应力值均增大。牙釉质、修复体的最大应力值明显大于牙本质的最大应力值。垂直加载情况下,牙釉质、修复体的应力较小,以压应力为主且分布均匀,而侧向加载（由舌向颊）情况下,牙釉质、修复体的应力分布不均匀,在牙釉质与修复体舌侧交界处拉应力明显增高。在修复体内,最大应力值位于修复体表面,越往下应力值越小。结论1.三维有限元分析法是一种简捷有效的生物力学分析方法;2临床上应注意修整窝洞形态及对牙合牙牙尖形态,使作用于患牙上的牙合力较小且方向尽量平行于牙体长轴。提高复合树脂与牙釉质的粘结强度可以大大降低复合树脂修复的失败率。     

Three-dimensional finite element analysis of weakened roots restored with different cements in combination with titanium alloy posts

Restoration of endodontically treated teeth with flared root canal and thin walls near the cervica part is frequently a challenge for dentists. It becomes especially complex when the involved teeth have previously undergone treatment for caries, fractures endodontic-access preparation, canal instrument ation, and other idiopathic causes.1,2 These problems result in loss of tooth structure and consequent reduction in tooth resistance to myriad o intraoral forces. 3,4 A number of guidelines have…     

基于有限元模型对踝模拟扭伤机制的探讨

目的:基于有限元模型探讨踝模拟扭伤的病理机制。方法:选择1例中国成年踝关节无病变志愿者,建立正常行走中立位及踝内翻扭伤的踝足有限元模型,对比两种工况下踝关节Von Mises应力分布、距骨运动变化规律,分析横向力和纵向力对内翻扭伤的影响情况。结果:正常行走中立位时,最大Von Mises应力位于距骨外突及距骨后突;踝内翻扭伤时,距骨Von Mises应力主要集中在距舟关节、距骨颈和距骨侧突。纵向力影响下,距骨颈、内踝、外踝、距下关节等节点应力均有统计学意义,横向力影响下,8个节点均无统计学意义。结论:内翻扭伤时,踝穴大小形态决定踝关节稳定性;纵向力影响较大。扭伤后,应增加休息,减少纵向力影响,使踝关节尽快恢复,防止因养护不当造成踝关节稳定性下降、习惯性崴脚及关节炎的发生。