眶部种植体长度对骨界面应力影响的三维有限元研究

目的 探讨不同长度的眶部种植体对骨界面应力分布的影响。方法 建立直径3.75 mm,长度分别为3、4、6、10 mm的眶部种植体-颅颌面骨三维有限元模型,分别给予沿种植体轴向和与轴向成45°的载荷,载荷大小20 N,记录两种方向载荷下种植体及骨界面的Von-Mises应力峰值和位移峰值,分析其应力分布。结果 施加沿种植体轴向载荷时,种植体周围应力集中于根部,种植体受力大于骨面;施加与轴向成45°载荷时,应力集中于种植体颈部与第一螺纹之间,种植体受力大于骨面。施加两个方向的载荷时,3 mm种植体的应力峰值明显大于其他长度种植体,而位移峰值无明显变化。在相同长度下,施加沿种植体轴向载荷时的应力峰值及位移峰值均明显低于与轴向成45°载荷时,载荷方式对界面应力分布有明显的影响。结论 临床上尽量选择4 mm以上的眶部种植体;应用3 mm种植体时,应选择骨密质较厚的区域植入。     

眶部种植体载荷角度对骨界面应力的影响

目的:探讨不同角度载荷的眶部种植体对骨界面应力分布的影响。方法:建立直径3.75 mm、长度6 mm的眶部种植体-颅颌面骨三维有限元模型,给以20 N的载荷,载荷角度分别为:垂直载荷、10°、20°、30°、45°和水平载荷,记录并分析不同情况下的应力分布。结果:在0°、10°、20°、30°、45°和水平20 N加载条件下,眶部种植体应力峰值(MPa)分别为3.173、6.535、10.506、14.168、18.949和24.755,位移峰值(μm)范围为1.761、3.654、7.665、11.567、16.774和25.072。结论:载荷角度对界面应力分布有明显影响。     

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。     

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。     

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。     

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。     

三维有限元分析过盈配合对种植体骨界面应力分布的影响

目的:分析过盈配合对种植体骨界面应力的影响。方法:分别建立不同过盈量(0.1mm、0.2mm、0.3mm)、不同种植体直径(3.3mm、4.0mm、5.0mm、6.0mm)及不同皮质骨厚度(0.5mm、1.0mm1.5mm、2.0mm、3.0mm)的有限元模型,用有限元法对过盈配合下种植体骨界面初始应力的大小和分布进行分析。结果:过盈配合下种植体骨界面初始应力随着过盈量及皮质骨厚度增大而增大,随着种植体直径的增大而减小。结论:过盈配合中过盈量、种植体直径及骨皮质厚度对种植体骨界面的初始应力影响不同,在种植设计时应综合考虑相关因素的影响。     

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。     

8mm种植体骨内应力分布的三维有限元研究

目的 探讨在不同骨质条件中、达到骨整合时(40%的骨结合率),不同直径的8 mm种植体骨界面应力分布的变化规律,为短种植体的临床应用提供一定的参考和实验依据.方法 采用三维有限元方法分析6种不同直径的8 mm种植体在Ⅰ~Ⅳ类骨质条件中,受垂直和侧向力时,种植体骨界面的应力值大小及分布规律.结果 在~Ⅳ类骨质中,无论垂直或是斜向加载,应力值随着种植体直径增加,呈现减小的趋势.种植体直径3.3～5 mm时,最大应力值大小变化较为明显(曲率约为-1);种植体直径5.5～7.1mm时,变化趋于平缓(曲率接近0).另一方面,随着骨质密度降低,种植体骨界面的最大应力逐渐增大:Ⅳ类>Ⅲ类>Ⅱ类>Ⅰ类.在Ⅰ、Ⅱ类骨质中最大应力分布接近,Ⅲ、Ⅳ类骨质最大应力分布相近.结论 在临床应用短种植体时,可尽量选择较粗直径的种植体(直径3.3~5 mm),但当种植体直径足够大时(直径大于5.5 mm),再增加种植体直径对临床效果的改善不明显;实验结果显示,Ⅲ、Ⅳ类骨质时的应力值远大于Ⅰ、Ⅱ类骨质,提示在临床实践中,可以将Ⅲ、Ⅳ类的骨质通过骨挤压、骨移植等方式来提高骨密度,以保证远期成功率.     

Effect of different coping designs on all-ceramic crown stress distribution: A finite element analysis

Objective

To investigate the effect of differential coping designs on the stress distributions of an all-ceramic crown on, the upper central incisor under varying loads.

Methods

3D finite element models with three differential coping designs of an all-ceramic crown on, the upper central incisor were constructed using CAD (computer aided design) software. The coping, designs included: CC (conventional coping), MCL (modified coping without veneer coverage in lingual, surface) and MCM (modified coping without veneer coverage in lingual margin). Loading that, simulated the maximum bite force (200 N) was applied to the crown at differential locations (incisal, edge, lingual fossa and lingual margin). The first principal stress values for the full crown were, calculated and expressed as stress intensity in MPa.

Results

The simulations showed the stress distribution tendencies of the all-ceramic crown with, differential coping materials were similar. The stress concentration was found in the cervical region, coping/veneer layer interface and the loading area for both the coping layer and the veneer layer. Maximal stress value was observed in the loading area. Stress values varied for the three types of, coping designs; however, compared with CC and MCM, MCL exhibited the lowest stress values.

Significance

Modified coping without veneer coverage in the lingual side (MCL) proved promising in, preventing all-ceramic crown failures that originate from veneering porcelain, especially under, abnormal occlusal force.     

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.     

皮质骨厚度对支抗种植体-骨界面应力分布的影响

目的：研究皮质骨厚度改变对支抗种植体-骨界面应力分布的影响，供临床参考。方法：用三维有限元方法，对分别种植于皮质骨厚度为0．5mm、1．0mm、2．0mm颌骨模型中的种植体施加150g近远中方向的载荷，分析支抗种植体-骨界面应力分布情况：结果：三者种植体颈部的Von-Mises应力值分别为0．6040MPa、0．5330MPa、0．5380MPa；位移值分别为0．2110μm、0．1630μm、0．1250μm：结论：皮质骨在一定厚度内，植入体颈部皮质骨越薄，骨界面应力值就越大：但皮质骨超过一定厚度后，骨界面应力并不随其厚度的增加而做相应递减。皮质骨的厚度与界面骨的位移成反比.     

三维有限元法对下颌种植覆盖义齿应力分布的分析

目的：分析种植义齿不同连接方式、即刻载荷式种植义齿、设置缓冲间隙对下颌种植覆盖总义齿应力分布的影响。方法：应用三维有限元法模拟正中开闭口运动中下颌种植覆盖总义齿的受力情况,分析种植义齿不同连接方法、即刻载荷式种植义齿、冲击载荷下缓冲间隙的设置对义齿应力分布的影响。结果：缓冲间隙的设置可以降低种植体内部、种植体软硬组织界面和义齿基托内应力的峰值,最易引起种植体侧方界面骨吸收的压应力峰值降低了约52%。螺丝固定的种植全口固定义齿有助于远期修复效果,即刻载荷式种植义齿初期稳定性尚待研究。结论：螺丝固定的种植全口固定义齿对设置缓冲间隙有利于保护种植体界面软硬组织的健康,防止义齿基托折裂,提高种植义齿的远期成功率。即刻载荷式种植义齿对种植义齿的远期成功率有一定的影响。     

6颗种植体支持的上颌无牙颌固定义齿应力分布研究

目的:分析种植体位置变化时,6颗种植体支持的上颌无牙颌固定义齿的应力分布.方法:选择一名牙列缺失、牙槽骨中度吸收的志愿者,对其头颅部进行CBCT扫描,并利用一系列计算机软件进行数据转换,完成上颌骨三维实体模型的重建.设计8种不同位置种植体支持的固定义齿,建立8个三维有限元模型,分析种植体、上颌骨和固定义齿的应力分布情况.结果:远中没有悬臂的模型比有悬臂的模型的应力差值小;8种位点设计的模型都是应力集中在磨牙区种植体,种植体的应力集中点都是种植体颈部,且是偏向于颊侧.种植体的应力都是磨牙＞前磨牙＞前牙;在8种位点设计的模型中,种植固定义齿和颌骨位移都是集中在前牙区,种植固定义齿的位移是从前牙区向后牙区逐渐变小;8种模型的种植体应力都表现为以压应力为主.模型Ⅰ种植体(位点13、15、17、23、25、27)分散型排列,避免了远中悬臂的设计,6颗种植体的应力分布最均匀.结论:种植体植入位点于13、15、17、23、25、27,是8种方案中最佳的植入位点方案.     

紧咬型磨牙对后牙游离端种植体周围骨组织应力分布的有限元研究

目的　采用三维有限元分析法,分析紧咬型磨牙对种植体及周围骨组织应力分布的影响。方法　采用锥体束CT扫描一成年磨牙症志愿者,通过轮廓提取、三维重建、布尔运算建立带咬合关系的游离端缺失模型。采用参数化建模,建立Ankylos C/X 4.5×11 mm种植体模型。完成模型装配后,模拟紧咬型磨牙载荷与正常咀嚼载荷对模型进行加载,分析种植体与周围骨组织的von Mises应力分布情况。结果　两种载荷下种植体、基台中应力主要集中在其颊舌侧颈部周围,种植体周围骨组织应力主要集中于与种植体颈部接触的颊舌侧骨皮质。紧咬型磨牙载荷下种植体及骨组织的von Mises峰值与高应力分布区均大于正常咀嚼载荷。紧咬型磨牙载荷与正常咀嚼载荷下第一磨牙区种植体周围骨组织von Mises峰值分别为163.27 MPa与24.02 MPa,第二磨牙区分别为135.52 MPa与16.94 MPa。结论　与正常的咀嚼负荷相比,紧咬型磨牙可能导致种植体与其周围骨组织的应力过度集中。     

6mm长短种植体表面设计对骨界面应力分布的影响

目的探讨6mm长短种植体表面设计对种植体周围骨组织应力分布的影响,为指导短种植体临床应用和开发新产品提供理论依据。方法建立4种包含不同表面设计6mm长短种植体的上颌后区骨块三维有限元模型即V形螺旋设计、反支撑形螺旋设计、支撑形螺旋设计和鳍式非螺旋设计模型,对所有模型进行200N垂直和100N颊腭向加载,分析比较周围骨组织的应力分布和Von-Mises应力峰值。结果在垂直和侧向加载时,鳍式非螺旋设计都表现出了最好的应力分布云图,EQV应力峰值也明显小于其他三种设计。结论 6mm长短种植体最佳表面设计为鳍式非螺旋设计,避免应用V形螺旋设计。