种植体直径对骨界面应力分布影响的三维有限元分析

目的：种植直径对种植体骨界面应力的影响,引起了许多学者的关注,国内外研究报告的观点不一。本研究是为了进一步探讨种植体直径对种植体骨界面应力的影响。方法：采用三维有限元的方法对6种不同直径的种植体在受垂直和侧向力时骨界面的应力进行分析。结果：种植体受垂直和水平加载时,随着种植体直径的增加,种植体骨界面的应力值和应和集中值下降,应力趋向均布。结论：增加种植体的直径可以提高种植牙的轴向和侧向的承受力,临床上在选择种植体时,应昼地选择粗直径的种植体。     

Branemark种植固定义齿游离臂长度对应力分布影响的三维有限元分析

目的：研究Branemark种植体在金属桥架固定全口义齿修复中游离臂长度对应力传导的影响。方法：以一个实际病例，应用三维有限元法。对10mm、15mm、20mm三种不同长度的游离臂，在垂直和侧向不同载荷受力时，对种植体骨界面的应力分布进行分析。结果：(1)Branemark种植固定义齿远中游离臂末端种植体皮质骨界面的应力值最大。(2)垂直和侧向加载时，随着游离臂长度的增加，种植体皮质骨界面的应力相应增加。结论：远中游离臂过长不利于种植体及其骨界面的应力均匀分布，游离臂长度以不超过10mm为安全。     

不同长度种植体对骨界面应力影响的三维有限元分析

作者应用牙ＣＴ扫描图像建立三维有限元种植模型，研究不同长度种植体在垂直，斜向，水平三种受载条件下周围界面的应力，结果显示：种植体长度增加两倍左右，而种植体骨界面最大应力区域的最大应力值只下降１０％左右，从而提示，种植体长短对骨界面最大应力值影响不大，临床上进行口腔种植手术设计时无须过分强调种植体的长度选择。     

种植体长度对即刻负载种植体骨界面生物力学分布的影响

目的:建立包含不同长度标准直径种植体的下颌骨三维有限元模型,分析不同长度种植体对即刻负载种植体骨界面应力应变分布的影响.方法:采用薄层CT扫描下颌骨和自主开发的USIS软件建立直径4.1mm不同长度螺纹种植体即刻负载的三维有限元模型,用ANSYS软件分析长度分别为6、8、10、12、14mm的种植体,在垂直和颊舌向45o加载150N力时种植体骨界面的von Mises应力、应变值.结果:随着种植体长度的增加,种植体骨界面的应力和应变值均呈下降趋势.种植体骨界面应力值在长度从6mm增加到8mm时下降最明显,尤其是颊舌向加载时;而种植体长度从8mm增加到10mm及从10mm增加到12mm和从12mm增加到14mm时,骨界面应力值下降并不很明显.种植体骨界面应变值也是在长度从6mm增加到8mm及8mm增加到10mm时下降最明显.结论:种植体长度的增加能降低骨界面应力和应变值,呈负相关关系;但只在长度从6mm增加到8mm时应力值降低才较明显.这提示临床上尽量不要采用长度为6mm的种植体,并应适当地选择足够长度的种植体.     

支抗种植体长度对骨界面应力分布的影响

目的：研究不同长度支抗种植体对骨界面应力分布的影响，以供临床筛选合适的种植体。方法：用三维有限元方法给种植体施加150g近远中方向的载荷，分别对长度为7mm、10mm、15mm的支抗种植体-骨界面进行应力分析。结果：三种长度种植体颈部的Von-Mises应力值分别为0．5450MPa、0．5330MPa、0．5320MPa；位移值分别为0．1690μm、0．1630μm、0．1610μm。结论：在种植体承受侧向力载荷时，增加种植体长度可提高其承载能力，临床上在选择正畸支抗种植体时，应尽量选择长种植体作正畸支抗体。     

Brnemark种植固定义齿游离臂长度对应力分布影响的三维有限元分析

目的 :研究Branemark种植体在金属桥架固定全口义齿修复中游离臂长度对应力传导的影响。方法 :以一个实际病例 ,应用三维有限元法 ,对10mm、15mm、20mm三种不同长度的游离臂 ,在垂直和侧向不同载荷受力时 ,对种植体骨界面的应力分布进行分析。结果 :(1)Branemark种植固定义齿远中游离臂末端种植体皮质骨界面的应力值最大。(2)垂直和侧向加载时 ,随着游离臂长度的增加 ,种植体皮质骨界面的应力相应增加。结论 :远中游离臂过长不利于种植体及其骨界面的应力均匀分布 ,游离臂长度以不超过10mm为安全。     

Brånemark种植固定义齿游离臂长度对应力分布影响的三维有限元分析

目的研究Branemark种植体在金属桥架固定全口义齿修复中游离臂长度对应力传导的影响.方法以一个实际病例,应用三维有限元法,对10mm、15mm、20mm三种不同长度的游离臂,在垂直和侧向不同载荷受力时,对种植体骨界面的应力分布进行分析.结果(1)Branemark种植固定义齿远中游离臂末端种植体皮质骨界面的应力值最大.(2)垂直和侧向加载时,随着游离臂长度的增加,种植体皮质骨界面的应力相应增加.结论远中游离臂过长不利于种植体及其骨界面的应力均匀分布,游离臂长度以不超过10mm为安全.     

不同长度微种植体支抗应力差异的三维有限元研究

目的　分析不同长度微型种植体在承载不同方向4 0 0g正畸力时的应力分布和大小。方法　利用三维有限元软件ANSYS建立不同长度的微型支抗种植体-骨有限元非线性分析模型,在加载侧方力(与种植体长轴成4 5°和90°)的条件下进行分析计算。结果　①在两种加载条件下,不同长度的微型种植体应力值(包括单元应力和节点应力)呈规则分布,均显示8mm长度时,应力值最小,并且随着微种植体长度的增加或减小,应力值都呈增加趋势;②种植体颈部为应力集中区。结论　在承受非轴向力的作用下,8mm微种植体颈部的应力值最低,并且随微种植体长度的变化,应力都呈上升趋势。     

种植体长度与直径对骨界面应力分布影响的三维有限元分析

目的　比较不同直径、长度的种植体对种植体-骨界面应力分布的影响。方法　按照种植体不同长度与直径,建立种植义齿的三维有限元模型。以美国3I种植体系统为参考,在Solidworks三维制图软件中绘制包含种植体、相应基台及牙冠的三维实体模型。种植体长度分别设为8、10、12、14 mm,直径分别设为3.5、4.0、4.5、5.0 mm,通过不同长度与直径交叉组合,共得到16种模型。对每个模型进行垂直向及斜向加载负荷,运用Ansys Workbench 13.0分析比较各模型受力后应力分布情况。结果　两种载荷下应力集中出现在种植体颈部皮质骨区和根尖松质骨区,随着种植体长度增加,根尖松质骨区应力集中缓慢下降;随着种植体直径的增大,根尖松质骨区应力集中明显减小。结论　在种植体长度与直径的选择中,直径与长度越大,种植体-骨界面的应力集中越小,但与长度相比,直径的影响更加显著。     

种植体直径和长度在Ⅲ类骨质中的优化选择

目的应用Ansys DesignXplorer模块，分析圆柱形种植体直径和长度同时连续变化时对Ⅲ类骨质的颌骨应力的影响，为临床选择和设计种植体提供理论依据。方法建立包含圆柱状种植体的下颌骨Ⅲ类骨质的骨块三维有限元模型，设定种植体直径变化范围为3．0～5．0mm，种植体长度变化范围为6．0～16．0mm，观察直径和长度变化对颌骨Von Mises应力峰值的影响。同时进行颌骨Von Mises应力峰值对变量的敏感度分析。结果随着直径和长度的增加，垂直向加载时，皮、松质骨的EQV应力峰值分别降低了65．3％和76．8％；颊舌向加载时，皮、松质骨的VonMises应力峰值分别降低了76．1％和78．0％；当直径大于3．95mm，同时长度大于10．5mm时，应力峰值响应曲线的切斜率位于-1和0之间；在垂直向加载和颊舌向加载时，长度和直径分别对皮质骨EQV应力峰值的影响更明显。结论种植体直径增加更有利于改善颌骨颊舌向加载下的应力分布，种植体长度的增加更有利于改善颌骨垂直加载下的应力分布。从生物力学角度而言，对于m类骨质在临床上选择种植体时，种植体的直径应不小于3．95mm。种植体的长度应不小于10．5mm。     

Implant–Bone Interface Stress Distribution in Immediately Loaded Implants of Different Diameters: A Three-Dimensional Finite Element Analysis

Purpose: To establish a 3D finite element model of a mandible with dental implants for immediate loading and to analyze stress distribution in bone around implants of different diameters. Materials and Methods: Three mandible models, embedded with thread implants (ITI, Straumann, Switzerland) with diameters of 3.3, 4.1, and 4.8 mm, respectively, were developed using CT scanning and self‐developed Universal Surgical Integration System software. The von Mises stress and strain of the implant–bone interface were calculated with the ANSYS software when implants were loaded with 150 N vertical or buccolingual forces. Results: When the implants were loaded with vertical force, the von Mises stress concentrated on the mesial and distal surfaces of cortical bone around the neck of implants, with peak values of 25.0, 17.6 and 11.6 MPa for 3.3, 4.1, and 4.8 mm diameters, respectively, while the maximum strains (5854, 4903, 4344 μ?) were located on the buccal cancellous bone around the implant bottom and threads of implants. The stress and strain were significantly lower (p < 0.05) with the increased diameter of implant. When the implants were loaded with buccolingual force, the peak von Mises stress values occurred on the buccal surface of cortical bone around the implant neck, with values of 131.1, 78.7, and 68.1 MPa for 3.3, 4.1, and 4.8 mm diameters, respectively, while the maximum strains occurred on the buccal surface of cancellous bone adjacent to the implant neck, with peak values of 14,218, 12,706, and 11,504 μm, respectively. The stress of the 4.1‐mm diameter implants was significantly lower (p < 0.05) than those of 3.3‐mm diameter implants, but not statistically different from that of the 4.8 mm implant. Conclusions: With an increase of implant diameter, stress and strain on the implant–bone interfaces significantly decreased, especially when the diameter increased from 3.3 to 4.1 mm. It appears that dental implants of 10 mm in length for immediate loading should be at least 4.1 mm in diameter, and uniaxial loading to dental implants should be avoided or minimized.     

不同直径种植体与天然牙联合支持固定桥的应力分析

目的:通过三维有限元方法研究种植体直径对天然牙种植体联合固定桥周围骨组织应力的影响。方法:CT扫描获得志愿者DICOM数据,通过Mimics软件、Imageware逆向工程软件及ANSYS软件处理,先建立左侧下颌第二前磨牙和第二磨牙支持的天然牙固定桥三维有限元模型,用不同直径种植体替换下颌第二磨牙得到一系列种植体-天然牙联合支持式固定桥的三维有限元模型。分别在垂直向和斜向45°集中加载下,对比分析天然牙及种植体周围的应力分布情况。结果:相同加载条件下,不同模型的第二前磨牙(天然牙)颈部应力无明显区别。对联合支持式固定桥,当种植体直径由3.5 mm增加为4.3 mm时,种植体颈部和基台的应力明显降低(近1/2);随种植体直径增加,2处应力也继续降低,但降低的幅度明显放缓。结论:随着种植体直径的增大,种植体颈缘处骨组织及基台的von Mises应力逐渐减小,但对天然牙周围的应力影响较小。斜向载荷时,天然牙、种植体周围骨组织及基台受到的von Mises应力显著增大,更易导致固定桥修复的失败。     

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。     

双皮层骨种植影响牙种植体稳定性的有限元固有频率分析

目的:用有限元方法研究双皮层骨种植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,分析双皮层骨种植对种植体颊舌向、轴向一阶振动固有频率的影响。结果:在模拟的3种不同骨质类型中,双皮层骨种植均可提高种植体颊舌向、轴向振动的固有频率值,但颊舌向频率的增加有限,最高增加了13. 77%,而轴向频率值最大增加了一倍以上。结论:双皮层骨种植主要增加种植体轴向稳定性,对种植体水平向稳定性的增加有限。     

Influence of implant design and bone quality on stress/strain distribution in bone around implants: a 3-dimensional finite element analysis

PURPOSE: A 3-dimensional finite element analysis was performed to evaluate the influence of implant type and length, as well as that of bone quality, on the stress/strain in bone and implant. MATERIALS AND METHODS: Two types (screw and cylinder) and 4 lengths (9.2, 10.8, 12.4, and 14.0 mm) of titanium implants were buried in 4 types of bone modeled by varying the elastic modulus for cancellous bone. Axial and buccolingual forces were applied to the occlusal node at the center of the abutment. RESULTS: Regardless of load direction, maximum equivalent stress/strain in bone increased with a decrease in cancellous bone density. Under axial load, especially in the low-density bone models, maximum equivalent strain in cancellous bone was lower with the screw-type implant than with the cylinder-type implant. It was also lower with the longer implants than with the shorter implants. Under buccolingual load, equivalent stress/strain was influenced mainly by bone density. DISCUSSION: This study confirms the importance of bone quality and its presurgical diagnosis for implant long-term prognosis. Implant length and type can also influence bone strain, especially in low-density bone. CONCLUSIONS: The results of this study suggest that cancellous bone of higher rather than lower density might ensure a better biomechanical environment for implants. Moreover, longer screw-type implants could be a better choice in a jaw with cancellous bone of low density.     

种植体长度对天然牙-种植体联合修复体应力影响的研究

目的:建立天然牙-种植体联合支持固定桥的三维有限元模型.探讨不同种植体长度对天然牙-种植体联合支持固定桥的修复体上部结构、天然牙等应力分布的影响.方法:对模型施加200N垂直向集中的力和200N颊舌向集中的力,运用CT扫描、三维有限元分析方法等手段,对比观察不同长度的种植体对天然牙及其修复体上部结构应力分布的影响.结果...     

种植牙即刻负载与延期负载的生物力学三维有限元分析

目的比较即刻负载和延期负载对种植体骨界面生物力学分布的影响。方法采用CT扫描和自主开发的USIS软件建模,用有限元法计算分析即刻负载和延期负载时种植体骨界面的应力、应变及种植体的位移。结果即刻负载时种植体骨界面的VonMises应力稍小于延期负载,均集中于种植体颈部骨皮质,底部骨松质次之;但VonMises应变有较明显的增加,均集中于种植体底部骨松质和螺纹部位;种植体的位移较延期负载略有增大。即刻负载种植体和延期负载种植体在受到颊舌向力时,VonMises应力、应变及位移均有不同程度的增加。结论即刻负载时种植体骨界面的生物力学分布规律与延期负载时相似,受到侧向力时应力、应变增大。种植牙即刻负载技术是可行的。     

种植体直径和长度对支持组织应力分布的影响

目的：观察种植体直径、长度变化时由种植体支持的下颌种植覆盖义齿,在牙合力作用下其支持组织——牙槽骨及种植体周围的应力分布状况,探讨种植体长度和直径变化对支持组织应力分布的影响规律。方法：用三维光弹应力冻结切片法,对４种不同长度,３种不同直径的种植体支持的种植覆盖义齿,在牙合力作用下的应力状况进行应力冻结,并在相应部位切片观察,以了解各种状况下其支持组织的应力分布状况。结果：种植体长度变化对种植体周围骨界面及牙槽骨应力的大小有较大的影响,两者呈负相关关系;而在临床常用的几种直径种植体中,直径变化对种植体周围骨界面及牙槽骨应力的影响不大。结论：在种植义齿设计时,应着重考虑种植体长度变化对种植体周围骨界面及牙槽骨应力的影响,种植体直径变化可不作考虑。     

双皮层骨种植影响牙种植体稳定性的有限元固有频率研究

目的 用有限元方法研究双皮层骨种植对牙种植体初期稳定性的影响。方法 建立牙种植体和局部下颌骨块三维有限元模型,利用ABAQUS有限元软件,分析双皮层骨种植对种植体颊舌向和轴向一阶振动固有频率的影响。结果 双皮层骨种植可明显提高种植体颊舌向和轴向振动的固有频率值,且随着种植体穿颊侧皮质骨厚度的增加,固有频率值逐渐增加。结论 双皮层骨种植可明显增加种植体颊舌向和轴向的初期稳定性。