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。     

种植体螺纹位置对应力分布影响的有限元研究

目的研究集中载荷下,螺纹不同位置设计对种植体及其周围骨组织应力分布的影响,探讨种植体表面螺纹分布的优化设计。方法应用Solidworks 2005 plus自动化软件和Cosmos/works 7.0分析软件比较在垂直和斜向45°载荷下,螺纹分别位于种植体上1/3（模型A）、中1/3（模型B）、下1/3（模型C）以及遍及整个种植体（模型D）4种情况下种植体-骨界面应力分布状况。结果模型C颈部皮质骨Von-Mises应力、拉应力、压应力峰值最低,但斜向载荷下模型C种植体和松质骨应力显著高于模型A。模型B应力分布明显集中,垂直载荷下各应力均显著高于其他3种模型。模型A和D应力分布较均匀。应力集中主要出现在种植体颈部、皮质骨上缘与种植体接触处和种植体底部最下一个螺纹。斜向载荷下界面的应力显著高于垂直载荷下应力。结论螺纹位置影响种植体-骨界面的应力分布,种植体设计时应谨慎考虑,斜向载荷在种植修复中应尽可能避免。     

下颌第一磨牙种植体周围应力三维有限元分析

目的　探讨精确的有限元分析(FEA)模型建立的方法,使FEA分析计算结果更加真实有效。方法　采用 下颌骨计算机断层扫描(CT)数据、通过计算机图像处理及计算机辅助设计(CAD)技术,获取精确的下颌骨第一磨 牙几何模型。应用FEA技术对圆柱状种植体周围骨内应力分布情况进行分析。结果　种植体周围应力分布具有 高度的非对称性,主要集中于下颌骨舌侧颈部,颊侧主要为拉应力作用,舌侧为压应力作用。结论　基于CT数据 建立的模型能更真实地反映下颌骨的结构特点,使FEA分析结果更趋于真实。     

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。     

天然牙-种植体联合桥上部结构应力分布的三维有限元分析

目的 揭示天然牙—种植体联合桥在咀嚼过程中上部结构应力的分布规律，为临床设计该种类固定桥提供理论参考依据。方法 借助于CT扫描和计算机辅助设计手段，用三维有限元方法对天然牙一种植体联合固定桥在不同载荷下，上部结构的应力分布差异以及位移变化进行生物学分析。结果 种植体基台在斜向载荷下的最大应力值是垂直载荷下的4～6倍，且应力分布不均，有应力集中现象，以压应力为主。桥体He面的应力峰值在集中载荷下是分散载荷下的数倍，He面中1／3出现力点高度集中的压应力区，但载荷方向对其无影响。种植体基台在近远中向的最大位移明显大于天然牙颈部，固定桥整体移动方向是朝着天然牙运动。结论 天然牙—种植体联合桥可通过减少斜向力和集中力或提高基台的结构强度及桥体材料的抗挠曲强度，防止上部结构机械并发症的发生。这种固定桥是可行的。     

种植体长度对骨界面应力分布影响的三维有限元分析

目的：研究种植体长度对种植体骨界面应力的影响。进一步探讨种植体长度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三种不同长度的种植体,在受到垂直力和侧向力时对骨界面上的应力分布进行分析。结果：垂直加载时,随着种植体长度的增加,种植体骨界面的应力值改变不明显。水平加载时,随着种植体长度的增加,种植体骨界面的应力值下降。结论：增加种植体的长度可以提高种植牙随侧向力的能力,临床上在选择种植体时,应尽量地选择较长的种植体。     

种植体周围骨内应力分布的三维有限元分析

目的针对不同类型的牙槽骨科学地选用种植体,提高种植体临床疗效,延长使用寿命。方法采用三维有限元分析方法,将圆柱状、螺纹状和台阶状种植体分别植入4类骨质结构中,对此12种情况进行应力分析。结果在同种骨质模型中,圆柱状种植体颈部周围骨内的应力集中最小;就同种形态种植体而言,较低的骨质密度不利于种植体的应力分布。结论圆柱状是一种最有利于降低颈部骨质吸收的形态结构。螺纹状种植体周围骨内应力最大值大于圆柱状,而螺纹自身非力学优势极大的拓展了该型种植体的使用范围,但螺纹尖端处的高应力区域和螺纹之间的低应力区域是影响其长期使用效果的潜在不利因素。台阶状种植体相对较适合骨质好的情况,其根部出现局部高应力区域,若应力处于骨生理承受范围之内,将有利于减少根部骨质疏松。     

下颌骨典型牙位圆柱状牙种植体周围骨应力分布的三维有限元分析

目的：生理加载下不同牙位种植体周围骨应力有明显差异，采用有限方法计算，其结果是种植体设计和临床使用的重要依据，但可靠性依赖于模型和加载条件的准确性。方法：本文基于下颌骨四个典型牙位的CT数据，结合各牙位咬舍关系的测量结果，建立了三维有限元模型，并对圆柱状种植体周围骨的应力分布进行有限元分析：结果：种植体沿长轴植入时。各牙位应力分布差异较大，颊、舌侧应力分布明显不对称，应力均主要集中在种植体颈部与牙槽骨界面顶端的舌侧，且舌侧极大值为颊侧的2～3倍：结论：在种植体一骨界面上的最大应力不超过20MPa的条件下，各牙位能承受的最大袷力分别为：第二磨牙100N、第二前磨牙300N、尖牙180N、中切牙120N。第二磨牙采用牙槽骨垂直方向植入时，可承受约250N的He力.     

弹性模量和初始应力对种植体骨界面应力分布影响的三维有限元分析

目的:分析种植体弹性模量与骨界面应力分布的关系。方法:用三维有限元的方法对不同弹性模量种植体在各种载荷下骨界面的应力大小和分布进行分析。结果:种植体周围界面骨组织应力强度随着材料弹性模量的增大而增大。结论:低弹性模量的钛合金材料作为种植材料时具有更好的生物力学相容性。初始应力在分析种植体骨界面应力分布时必须加以考虑。     

种植体螺纹形状对骨界面应力分布的影响

目的研究种植体表面不同螺纹形状对种植体-骨界面应力分布的影响,以供临床筛选合适的种植系统。方法采用三维有限元法,分别对种植体施加30牛顿垂直和斜向45°两种方向的集中载荷,对不同螺纹顶角螺纹形状分别为对称、上平下斜、上斜下平的种植体-骨界面进行应力分析。结果螺纹形状为上平下斜式种植体的应力峰值较小;各组模型的最大位移值相近,但螺纹形状对称、顶角为30°者位移极值最小,为3.84×10-4mm和85.61×10-4mm。结论螺纹形状对种植体-骨界面的应力分布有影响,设计和选择种植系统时应全面考虑。     

牙种植体即刻负载骨界面应力分布的三维有限元分析

目的：用三维有限元法分析牙种植体即刻负载骨界面的力学特性。方法：采用CT扫描和自主开发的USIS软件建立螺纹种植体即刻负载的三维有限元下颌骨模型，用ANSYS计算垂直加载、颊舌向450及近远中向45°加载150N力时种植体骨界面的Yon Mises应力、应变值。结果：垂直加载时骨界面的Yon Mises应力集中于颈部舌侧骨皮质，应变分布均匀，以颈部骨皮质、底部颊侧骨松质及颊侧螺纹接触部位的松质骨较为集中：颊舌向加载时骨界面的Yon Mises应力也集中于颈部舌侧骨皮质，但最大值是垂直加载时的4．15倍，应变分布不均匀，主要集中于颈部舌侧骨皮质，最大值是垂直加载时的3．98倍；近远中斜向加载时骨界面的Yon Mises应力集中于颈部远中侧骨皮质，最大值是垂直加载时的3．72倍，应变集中于底部近中侧骨松质，最大值是垂直加载时的1．51倍。结论：即刻垂直加载时，种植体周围骨质应力及应变无明显集中，分布较均匀，颊舌向及近远中向加载时应力、应变明显增大，分布不均匀。     

三种载荷条件下种植体骨界面应力分布特征

目的 探讨种植体在垂直，斜向，水平方向3种加载条件下种植体周围界面应力的分布。方法 应用牙CT扫描图像建立三维有限元种植体模型，在种植体模型上进行垂直方向加载35N，水平方向加载10N，斜向加载70N，计算种植体周围骨界面最大应力及综合应力。结果 3种加载条件下应力集中部位出现在种植体颈部，水平加功及斜向加载比垂直向加载更容易产生颈部的应力集中。结论 在临床设计种植方案归特别要注意容易产生斜向及水平咀嚼压力的种植部位的设计，不仅要考虑咀嚼压力的大小，还要考虑咀嚼压力的方向。     

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.     

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.     

支抗种植体不同螺纹顶角对骨界面应力分布的影响

目的 研究刃状螺纹型支抗种植体的螺纹顶角改变对骨界面应力分布的影响,以供临床筛选合适的支抗种植体。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,分别对螺纹顶角为60°、75°、120°的三种支抗种植体-骨界面进行应力分析。结果 三种螺纹顶角种植体颈部的Von-Mises应力值分别为0.533 0 MPa、0.632 0 Mpa、0.591 0 Mpa;位移值分别为0.1630μm、0.1590μm、0.1520μm。结论 螺纹顶角为60°的种植体适合作正畸支抗体。     

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。