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。     

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。     

包含TM种植体的颌骨有限元模型研究

目的研究快速准确建立包含TM（tension more）种植体颌骨三维有限元模型的方法,为种植修复的生物力学分析打下基础。方法通过逆向工程技术,将二维下颌骨CT图片应用Mimics软件转化为三维实体模型,并建立包含TM种植体的真实下颌骨B/2类骨质（皮质骨和松质骨含量相当）的有限元模型。结果快速准确地建立了包含TM种植体的颌骨有限元模型。结论 CT技术、医学数字图像通信标准（digital imaging and communi-cations in medicine,DICOM）的应用使有限元模型的建立更为精确,Mimics软件直接建立三维模型后通过逆向工程技术,直接导入Geo magic Studio 9.0软件提高了建模的效率。     

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软件和Hypermesh软件在建立螺纹型牙种植体即刻负载有限元模型的联合应用

目的：在建立螺纹型牙种植体有限元模型中，提高实体模型准确性、建模速度、实体模型导入的成功率和单元划分质量。方法：使用pro／E软件自适应功能建立不同螺纹的牙种植体骨块实体模型，利用Hypermesh软件前处理功能，从Pro／E软件导入模型，划分单元，再导出模型到ABAQUS软件。结果：实体模型形状同真实螺纹完全一致，导入Hypermesh软件和建立的有限元模型导出到ABAQUS软件均未发生失真，有限元模型单元规则，无变形单元。结论：Pro／E的自适应功能提高实体模型准确性和建模速度；利用Hypermesh 7．0软件做前处理，避免了模型的失真，提高了单元划分的质量，保证了计算精度。     

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。     

密质骨厚度影响牙种植体稳定性的有限元固有频率分析

目的：用有限元方法研究密质骨厚度对牙种植体初期稳定性的影响。方法：建立牙种植体、局部下颌骨块三维有限元模型,利用ABAQUS有限元软件,分析不同密质骨厚度对种植体颊舌向、轴向一阶振动固有频率的影响。结果：随着密质骨厚度由缺如逐渐增加至3．0mm,种植体颊舌向、轴向振动的固有频率值均逐渐增加,其中颊舌向固有频率最大增幅达97．61％,而轴向固有频率最大值仅增加了11．06％。结论：种植体周密质骨厚度主要增加了种植体颊舌向稳定性,而对种植体轴向稳定性的增加有限。     

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。     

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。     

螺距对即刻负载种植体和周围骨组织影响的三维有限元研究

目的探讨在即刻种植负载条件下,种植体形成骨结合后,梯形螺纹螺距对种植体和周围骨组织的影响,为种植体结构的优化提供依据。方法运用计算机辅助设计j维建模软件Solidworks,建立螺距分别为0．6mm、0．7mm、0．8mm、1．0mm、1．2mm、1．3mm、1．4mm、1．6mm的圆柱状梯形螺纹种植体模型,再将其分别与利用CT扫描数据蓖建的下颌骨组织模型进行仿真结合,在即刻加载情况下且种植体形成骨结合后,分别施加垂直向和与种植体长轴成15°的颊舌向力150N。运用ANSYSWorkbench有限元分析软件进行模拟仿真分析,比较种植体和周围牙槽骨组织,随种植体螺距改变而引起的应力、应变的变化。结果即刻负载且种植体与骨结合完成后,垂直向加载,皮质骨在种植体螺距为0．8mm和1．0mm时,Von—Mise应力、应变均较小;松质骨在螺距为0．7mm、0．8mm、1．0mm时,Von—Mise应力、应变较小;种植体在螺距为1．6mm时应力最小为44．18MPa,螺距为0．8mm时应变最小为11．04μm。颊舌向加载,皮质骨在螺距为0．7mm、0．8mm时,Von-Mise应力、应变较小;松质骨在螺距为0．6mm、0．7mm、0．8mm时,Von—Mise应力、应变均较小;种植体在螺距为0．8mm时应力最小为188．23MPa,螺距为0．6mm时应变最小为23．69μm。结论对于圆柱状梯形螺纹种植体,螺距选取1．0mm、1．2mm、1．3mm或1．4mm时,在即刻负载情况下,当种植体与骨结合完成后,种植体-骨组织系统各主要零件的综合力学性能较好、形变较小,对骨的破坏小,有利于种植稳定性的提高。     

Finite element analysis of six endosseous implants

Stress magnitudes and contours in bone surrounding six endosteal post-type dental implants were calculated by using the finite element method. Comparisons were made by using Branemark, Core-Vent, Denar, Miter, Stryker, and experimental implant designs. Although certain assumptions were made that could be considered controversial, this study concluded that apical "punching stresses" with all of the implants were probably not clinically significant. Saucerization resulting from biomechanical overloads could be a possibility for three of the implants. Problems related to combinations of overloads and underloads at the same time were suggested for several more popular implants in the United States. Additional research, combining 3-D finite element models and clinical studies, was recommended for all commercially available dental implants.     

不同螺距种植体集中载荷的有限元分析

目的:用三维有限元方法分析不同螺距种植体-骨界面应力分布状况,确定利于应力均匀分布的最佳螺纹参数设计.方法:建立包含上部结构的牙种植体、局部下颌骨块三维有限元模型,利用Cosmos/works软件分析在垂直、斜向45° 2 种集中载荷下螺距分别为0.6、 0.8、 1.0 mm的3 种种植体与骨界面的应力分布状况.结果:螺距为0.8 mm种植体周围Von-Mises应力、拉应力、压应力峰值较小,应力分布最均匀;同一螺距种植体斜向载荷下应力显著高于垂直载荷;应力集中主要出现于种植体颈部、皮质骨上缘和种植体末端最下一个螺纹处.结论:螺纹种植体螺距影响骨界面的应力分布和(牙合)力传导,为避免应力集中种植体末端螺纹应进行适当的截齿处理,种植义齿设计和修复时应尽可能减小或避免非轴向力.     

种植体直径-长度比的三维有限元应力分析

目的:探讨直径与长度连续变化时选择种植体尺寸的方法。方法 :运用Pro/E和ANSYS软件建立不同长度(7¹6 mm)、不同直径(316 mm)、不同直径(3⁶ mm)的三维有限元模型,施加垂直荷载和侧向荷载,观察种植体位移峰值和骨组织VonMises应力峰值等评估指标。结果:垂直或侧向荷载作用下,随着直径和长度的增大,各评估指标均明显下降(60%6 mm)的三维有限元模型,施加垂直荷载和侧向荷载,观察种植体位移峰值和骨组织VonMises应力峰值等评估指标。结果:垂直或侧向荷载作用下,随着直径和长度的增大,各评估指标均明显下降(60%⁸0%),相关度分析显示,两种荷载下直径的影响均较大(约90%),长度的影响与荷载有关(垂直荷载:18%80%),相关度分析显示,两种荷载下直径的影响均较大(约90%),长度的影响与荷载有关(垂直荷载:18%⁶0%;侧向荷载:<7%)。直径-长度比兼顾种植体直径与长度,当确定皮质骨承载力及安全系数,便可由直径-长度关系曲线选择合适的种植体直径与长度。结论:种植体直径与长度均可明显影响种植体位移和骨组织应力峰值。本文介绍的直径长度比法可为临床医生选择、优化种植体提供一种新的思路。     

Bone stress and interfacial sliding analysis of implant designs on an immediately loaded maxillary implant: a non-linear finite element study

OBJECTIVES: This study investigated the surrounding bone stress and the implant-bone interfacial sliding of implant designs and implant sizes of immediately loaded implant with maxillary sinus augmentation by using three-dimensional (3D) non-linear finite element (FE) analysis. METHODS: Twenty-four FE models including four implant designs (cylindrical, threaded, stepped and step-thread implants) and three implant dimensions (standard, long and wide threaded implants) with a bonded and three levels of frictional contact of implant-bone interfaces were analyzed. The maxillary model was constructed from computer tomography (CT) images of a human skull and all 3D implant models were created via the computer-aided design (CAD) software. RESULTS: The use of threaded implants decreased the bone stress and sliding distance obviously about 30% as compared with non-threaded (cylindrical and stepped) implants. Increasing the implant's length or diameter reduced the bone stress by 13-26%. Employing a immediately loaded implant with smooth machine surface (mu=0.3, mu represents frictional coefficient) increased the bone stress by 28-63% as compared with the osseointegrated (bonded interfaces) implants. Roughening the implant surface (mu>0.3) did not reduced the bone stress, however it did decrease the interfacial sliding between implant and bone. CONCLUSIONS: For an immediately loaded implant placed with sinus augmentation, using threaded implant could decrease both the bone stress and implant-bone sliding distance which may improve the implant initial stability and long-term survival. Rough surface of implants shows no benefit to reduce the bone stress but they could lower the interfacial sliding. On the contrary, employing long or wide implants decrease the bone stress but they cannot diminish the interfacial sliding.