双变量正畸微种植体骨块三维有限元模型的建立

目的：利用CAD/CAE软件的自适应和无缝参数传递功能,建立可自动改变直径和长度的微种植体下颌骨骨块三维有限元模型,为微种植体的生物力学分析、优化设计和选择提供快捷灵活的平台。方法：利用Pro/E软件,根据微种植体相关参数以及松质骨、皮质骨的几何外形,建立可以自适应改变的微种植体骨块实体模型,设定微种植体的直径（D）和长度（L）为变量,变化范围分别为D（0.5mm～1.0mm）,L（5.0mm～13.0mm）,导入Ansys workbench软件中,进行单元划分及模型准确性检测。结果：建立了可以自适应改变微种植体参数的下颌骨骨块三维有限元模型。结论：应用CAD/CAE软件的自适应和无缝参数传递功能,可以建立复杂的微种植体以及下颌骨骨块装配体的三维有限元模型。     

利用HAUSER投影仪建立螺纹种植体三维有限元模型

目的利用四种不同规格形状螺纹种植体，建立含种植体的下颌骨三维有限元模型。方法利用HAUSER投影仪获取种植体的建模数据，使用工程软件Pro／E2001建立三维实体模型并输入到ANSYS程序中成为ANSYS文件并行Boolern运算、网格化，分别形成含有四种种植体的下颌骨三维有限元模型。结果建立了含有四种不同规格形状螺纹结构种植体的下颌骨三维有限元模型，单元和节点分别是，A型种植体：324549，81202；B型种植体：544089，88550；C型种植体：1130845，20375；D型种植体：569123，105759。结论采用投影记录、利用相关软件建立的含不同形状的种植体下颌骨模型具有良好的几何相似性与物理相似性。     

Pro/E的自适应功能在建立螺纹型牙种植体骨块三维有限元模型中的应用

目的：探讨利用Pro／E软件自适应功能建立包含不同螺纹形态、不同螺距牙种植体的下颌骨骨块的三维有限元模型的方法。为不同螺纹界面的力学分析,螺纹的优化设计提供分析平台。方法：使用pro／E软件建立包含不同螺纹形态、不同螺距的牙种植体的下颌骨骨块三维实体模型,导入ansys workbench9．0有限元分析软件中,进行单元划分、初始应力的验证分析,建立三维有限元模型。结果：螺纹角度、尺寸与设定相同,形状同真实螺纹完全一致,力学分析结果与文献报道一致。结论：探索了基于Pro／E软件自适应功能建立含有不同螺纹形态、不同螺距牙种植体的下颌骨骨块的三维有限元模型的方法,提高了建模的准确性,灵活性和速度,所建模型能够满足不同螺纹界面应力的力学分析的要求,也为螺纹的优化设计提供分析平台。     

包含真实螺纹形态的牙种植体三维有限元模型的建立

目的：建立包含真实螺纹形态的牙种植体三维立体有限元模型，为深入研究螺纹型牙种植体骨界面力学规律和种植体的外形优化设计提供模型支持。方法：采用画图软件SolidWorks绘出螺纹型牙种植体和局部下颌骨骨块三维立体模型，利用ABAQUS有限元分析软件，建立三维有限元模型：对种植体上端施加一斜向载荷，分析骨块内应力、应变分布情况。结果：建立了与螺纹型牙种植体实体相一致的三维有限元模型，施加载荷，确定应力、应变的大小及分布。结论：探索了一种可行的建立包含真实螺纹形态的种植体三维立体有限元模型的方法，建立的种植体有限元模型与实体具有高度的相似性，可用于研究螺纹型种植体骨界面应力、应变的分布规律，并为种植体螺纹形态的力学优化设计研究提供模型支持。     

下颌牙种植体即刻加载三维有限元模型的建立

目的:建立包含即刻加载螺纹种植体的下颌骨三维有限元模型,以深入研究牙种植体即刻加载骨界面的力学分布规律。方法:以女性无牙牙合下颌骨为标本,采用螺旋CT扫描,DICOM格式保存。将DICOM数据导入计算机,用自主开发的通用外科手术集成系统(UniversalSurgicalIntegrationSystem,USIS)和ANSYS软件进行划分单元建模,并模拟ITI螺纹种植体的真实形态,在下颌骨前牙区植入3颗种植体,模拟种植体即刻加载的状态,将种植体骨界面定义为滑动摩擦。结果:建立了结构精确的含即刻加载螺纹种植体的下颌骨三维有限元模型,牙种植体螺纹螺旋形态连续一致。结论:本实验建立的有限元模型的几何相似性、生物力学相似性及临床适应性均达到实验要求,为进一步研究牙种植体即刻加载的骨界面力学分布提供了良好的基础。     

含多个种植体的无牙下颌骨三维有限元模型的建立

目的:旨在探讨一种建立含多个种植体无牙下颌骨三维有限元模型的方法,为下颌种植覆盖义齿中种植体位置的优化设计提供研究手段.方法:应用薄层CT扫描和CATlA建模软件,对层厚为1 mm的无牙下颌骨CT断层影像进行分析处理,结合ABAQUS三维有限元软件建立含4个标准ITI种植体的有限元模型.结果:所建立的模型精确且无损伤性,图形、图像和数据可重复使用,结构相似性好,可根据需要模拟相应的由4个种植体支持的覆盖义齿的应力分布情况.结论:CT扫描结合建模软件的应用,为三维有限元模型的建立提供了准确、简洁的方法,可用于相应的生物力学研究.     

螺纹与约束高度影响种植体应力分布的三维有限元分析

目的：研究螺纹与约束高度对于种植体应力分布的影响。方法：利用实体建模技术建立种植体的仿真模型，通过三维有限元的分析方法，对4种模型进行Von Mises应力分析。结果：长种植体约束高度高；在约束高度降低时，种植体应力明显增大，而不带螺纹的种植体应力变化较带螺纹的种植体小；螺纹间距对于应力值及应力分布无显著影响。结论：带螺纹的种植体强度要求高；长种植体的应力分布均匀，应力值小，对提高种植体的成功率有意义。     

微型种植体下颌骨三维有限元模型的建立

目的探索一种可行的建立包含微型种植体不同植入方向及角度的下颌骨三维有限元模型的方法,为支抗种植体相关研究提供模型支持。方法本文基于CT数据,采用CAD（Pro/E）及ANSYS软件,用轮廓延伸法建立简化下颌骨模型,模拟临床实际常用植入部位,建立微型种植体不同植入方向及角度的下颌骨三维有限元模型。结果建立了5个真实螺纹形态的微型种植体植入的下颌骨有限元模型。结论本实验建立的有限元模型的几何相似性、生物力学相似性及临床适应性均达到实验要求,为支抗种植体三维有限元分析提供了一种准确、灵活、快速的平台。     

支抗种植体--骨界面三维有限元模型的建立

目的：建立人磨牙缺失区下颌骨支抗种植体——骨界面三雏有限元模型，为分析其应力分布规律奠定基础。方法：以人磨牙缺失区下颌骨为标本，取其横断面形态输入计算机，通过AIGOLFEAS(ALGOLFubuteElementAnalyaisSyatem)有限元分析软件的断面拉伸技术重建下颌骨的立体形态，将已做成的种植体三维模型与其拟合，并对三雏的种植体颌骨模型进行单元网格划分后建模。结果：建立了有效的支抗种植体——骨界面应力分布规律分析用三雏有限元模型。结论：模型的几何相似性、生物力学相似性及临床适应性均佳，可用于分析支抗种植体-骨界面应力分布规律。     

种植体支抗三维有限元模型的建立

目的：建立人磨牙缺失区下颌骨正交各向异性种植体支抗三维有限元模型,为精确分析支抗种植体系统的生物力学特性奠定基础。方法：以人磨牙缺失区下颌骨为标本,取其缺牙区颌骨断面形态输入计算机,通过ANSYS5．5（Swanson Analysis Systems,Inc.Houston,USA)有限元分析软件将面轮廓作样条曲线拟合处理,形成逼真、光滑的颌骨断面轮廓图,然后采用断面拉伸技术重建牙齿缺失区下颌骨的三维模型,再将已做成的的种植体三维模型与下颌骨模型拟合并对其进行单元网络智能划分后建模。结果：建立起有效的种植体支抗三维有限元生物力学分析模型。结论：模型的几何相似性,生物力学相似性及临床适应性均佳,可以模拟支抗种植体在正畸载荷状态下骨界面应力分布状况。     

基于有限元分区式多孔种植体设计研究

目的:根据现有普通种植体的几何参数,设计分区式多孔结构种植体进行拓扑优化,并通过有限元方法分析有无多孔、不同孔形以及不同位置的种植体在下颌骨模型中的应力分布,比较其优劣势。方法:通过“六维齿科牙种植设计软件”确定几何参数并UG建模;在有限元软件中模拟咬合力加载,分析4种种植体在最大力、适合力下的应力分布。结果:4种不同种植体的应力分布有较大差异,正菱形交错排布多孔种植体应力分布明显小于其它3组。结论:对于种植体修复,合适的多孔结构种植体在力学性能上比现有的普通实心种植体更具优势。     

收敛试验及其在有限元法中的应用

有限元法是一种成熟的教学技术应用于生物力学研究．但模型缺乏收敛常导致计算结果不精确．甚至错误的结果。本文采用收敛试验确定下颌种植固定义齿三维有限元模型的单元和节点数目，模型收敛需15327个节点．45981个自度．     

Bivariate Evaluation of Cylinder Implant Diameter and Length: A Three-Dimensional Finite Element Analysis

Purpose: To evaluate continuous and simultaneous variations of implant diameter and length for an experimental cylinder implant.
Materials and Methods: A finite element model of a mandible segment with implant was created. The range of implant diameter (D) was set from 2.5 to 5.0 mm, and that of implant length (L) from 6.0 to 16.0 mm. The maximum Von Mises stresses in the mandible were evaluated, and the sensitivity of the stresses in the mandible to the variables was also evaluated.
Results: Under axial load, the maximum von Mises stresses in cortical and cancellous bones decreased by 73.3% and 69.4%, respectively, with D and L increasing. Under buccolingual load, those decreased 83.8% and 79.2%, respectively. When D exceeded 3.9 mm and L exceeded 10.0 mm, the tangent slope rate of the maximum von Mises stress response curve ranged from −1 to 0. The variation of the maximum von Mises stresses in the mandible was more sensitive to D than to L.
Conclusions: Buccolingual force is apt to be influenced by the two implant parameters; implant diameter and length favor stress distribution in cortical bone and cancellous bone, respectively. Implant diameter exceeding 3.9 mm and implant length exceeding 10.0 mm are the optimal choice for type B/2 bone in a cylinder implant. The implant diameter is more important than length in reducing bone stress.     

Evaluation of Stress Distribution in Bone of Different Densities Using Different Implant Designs: A Three-Dimensional Finite Element Analysis

A key factor for the success or failure of a dental implant is the manner in which stresses are transferred to the surrounding bone. This depends on the type of loading, bone–implant interface, the shape and characteristics of the implant surface and the quality and quantity of the surrounding bone. This study was done to evaluate the pattern of stress distribution with two different implant designs in four different densities of bone using 3D finite element analysis. Graphic pre-processing software Ansys version 10 was used for creating the geometric configuration of a section of the mandible with a missing first molar. Eight 3D models of this section restored with implant-supported all ceramic crowns were created. Four of these models were created to simulate a single threaded implant placed in four different densities of bone (D1, D2, D3 and D4). The other four models were created to simulate a single cylindrical implant placed in four different densities of bone (D1, D2, D3, and D4). The Poisson’s ratio (μ) and Young’s modulus (E) of elasticity of the material were incorporated into the model. An average vertical load of 400 N was applied on the occlusal surface of the first molar between the buccal cusp, central fossa and the marginal ridge. Maximum Von Mises stresses in all the eight models were observed at the crestal region or neck of the implant. The stresses observed were more for the threaded implants in all the four densities of bone when compared to that of the cylindrical implants. The study concluded that the cylindrical implant design was more favorable in softer bone than the threaded implant design.     

种植体表面鳞刺生成的三维有限元模型建立和应用

目的建立钛种植体表面鳞刺生成的三维有限元切削加工模型。方法通过DEFORM-3D有限元分析软件对主动控制钛种植体表面鳞刺微结构生成进行有限元模拟,并根据模拟的相关工艺参数加工样品,扫描电镜观察。结果成功建立了种植体表面鳞刺生成的三维有限元数学模型,扫描电镜下观察加工样品表面生成丰富的微米级鳞刺结构。结论利用DEFORM-3D有限元软件辅助模拟钛种植体表面鳞刺生成过程,提高了建模的精度,为实现种植体表面鳞刺生成提供了精确、简便的方法。     

种植牙根端接触骨质类型对骨界面应力分布影响的三维有限元分析

目的为了探讨种植牙根端接触骨质类型对种植牙周骨界面应力分布的影响方法应用三维有限元方法对螺旋型种植牙周骨界面应力分布进行了分析结果种植牙根端与密质骨或与松质骨接触时在骨界面应力分布上有较大的差异种植牙根端与松质骨接触时最大压应力位于颈周而与密质骨接触时则位于根端骨内结论种植牙根端与密质骨接触可降低种植牙颈周骨内应力减小骨界面的位移运动但增加了根端骨内的应力从减小颈周骨内应力的角度出发种植牙根端与密质骨接触也是一种良好有效的手段     

不同螺纹形态种植体对颌骨应力影响的三维有限元比较研究

目的:探讨圆柱形螺纹种植体螺纹形态对骨组织应力分布的影响,为临床设计和选择最佳的螺纹形态提供理论依据。方法:建立了12种包含不同螺纹形态种植体的颌骨骨块三维有限元模型:1 mm、2 mm和3 mm矩形螺纹设计(S-1、S-2和S-3);90°、60°和30°V形螺纹设计(V-1、V-2和V-3);45°、30°和15°支撑形螺纹设计(B-1、B-2和B-3);45°、30°和15°反支撑形螺纹设计(R-1、R-2和R-3)。对所有模型进行应力分布和Von M ises应力峰值的比较。结果:垂直向加载下S-2、V-3、B-3、R-1、R-2和R-3螺纹表现出较好的应力分布状态,在颊舌向加载下S-1、S-2、V-3、B-3、R-2和R-3螺纹表现出较好的应力分布状态。结论:提示S-2、V-3、B-3、R-2和R-3螺纹设计均适用于圆柱形种植体,反支撑螺纹为圆柱形种植体的最佳螺纹设计选择。     

种植体颈部锥度和末端倒角的生物力学优化分析

目的:应用Ansys DesignXplorer模块,进行种植体颈部锥度和末端倒角同时变化对颌骨应力影响的分析,为临床优化选择和设计种植体提供理论依据。方法:建立了包含螺纹种植体的下颌骨B/2类骨质的骨块三维有限元模型,设定种植体颈部锥度(T)变化范围为45°~75°,末端倒角(R)变化范围为0.5~1.5mm,观察T和R变化对颌骨平均主应力峰值的影响。结果:随着T和R的变化,垂直向加载时,皮、松质骨的平均主应力峰值分别降低了71.6%和14.8%,颊舌向加载时,皮、松质骨的平均主应力峰值分别降低了68.2%和11.0%;当T变化范围为64°~73°同时R大于0.8mm时,颌骨应力峰值的响应曲线切斜率位于-1和1之间。结论:种植体颈部锥度比末端倒角更易影响皮质骨的应力分布。对于B/2类骨质,从生物力学角度而言,在临床上设计和选择种植体时,种植体的颈部锥度应介于64°~73°之间,种植体的末端倒角应大于0.8mm。