种植固定桥应力分布均衡时种植体长度和直径间关系的三维有限元分析

目的：揭示种植固定桥在应力分布均衡状态下种植体之间长度与直径的关系。方法：利用三维有限元法,根据种植固定桥应力均衡时应力值随着种植体直径或长度的改变,确定种植体直径和长度的关系。结果：本实验得出了在垂直加载及水平加载条件下,要达到应力均衡分布时种植体直径和长度的相关值,并绘制出两者关系曲线。结论：通过调整种植体的直径和长度,可使不同型号种植体支持式固定桥达到应力分布均衡,种植体的直径和长度选择与模     

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。     

用三维有限元方法对单端固定桥进行应力分析

目的：分析磨牙游离缺失单端固定桥修复的受力情况。方法：运用三维有限元应力分析法,对一侧磨牙游离缺失通过改变牙槽骨支持高度,采用不同基牙数目,不同桥体长度建立不同的单端固定桥有限元模型进行应力和位移的计算和分析。结果：较高的应力集中在游离端近中的基牙上,牙槽骨高度降低会增加基牙的移位及应力集中;单纯增加基牙的数目不会导致牙周组织中应力明显相应减少;基牙数目增加会减少修复体移位及应力集中;增加桥体长度     

下颌单侧后牙游离端缺失种植固定桥三维有限元模型的建立

目的：探讨建立下颌单侧后牙游离端缺失种植固定义齿三维有限元模型,为这类设计的种植固定桥生物力学研究提供数学模型基础。方法：利用ATOS流动式光学扫描仪技术和Imageware软件,CATIT软件的实体建模技术,结合ABAQUS有限元分析软件建立不同位置种植体支持固定桥的三维有限元模型。结果：成功建立了具有良好几何相似性的三维有限元模型。结论：将ATOS流动式光学扫描仪技术、数字图像处理技术与一系列计算机软件相结合,建立三维有限元模型的方法是有效可行的,可提高模型的仿真性和建模的高效性。     

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。     

天然牙与种植体联合支持套简冠固定桥的骨组织应力分析

目的：研究天然牙与种植体联合支持式套筒冠固定桥牙周组织的应力分布情况。方法：选择1例左侧下颌第一磨牙缺失病例,分别设计以左侧下颌第二前磨牙与种植体（位于下颌第二磨牙）联合支持固定桥模型（模型Ⅰ）和套筒冠固定桥模型（模型Ⅱ）。在分散垂直和分散斜向2种载荷情况下,采用三维有限元法分析基牙及种植体周围骨组织的应力分布情况。结果：分散垂直载荷下,模型Ⅰ中的天然牙和种植体周围骨组织最大等效应力值分别为2．58MPa和43．92MPa;模型Ⅱ中,相应的最大等效应力值分别为2．17MPa和20．23MPa。分散斜向载荷下,模型Ⅰ中的天然牙和种植体周围骨组织最大等效应力值分别为2．23MPa和46．37MPa;模型Ⅱ中．相应的最大等效应力值分别为1．91MPa和21.19MPa。结论：套筒冠固位体能缓冲种植体周围骨组织的部分应力,但对垂直应力和侧向应力的缓冲能力差别不大。进行天然牙与种植体联合支持固定桥修复时,可在种植体端设计套筒冠固位体．以缓冲种植体周围骨组织的应力水平,防止或减轻种植体支持组织的损伤。     

下颌后牙固定桥支持骨组织应力的三维有限元法分析：Ⅰ.固定桥 …

目的：研究下颌后牙固定桥基牙周围牙槽骨表面的应力状态。方法：以成人下颌骨为解剖学基础,建立固定桥及基牙支持组织的三维有限元模型。分别在６种垂直向载荷和１种水平向载荷条件下,计算出基牙周围牙槽骨表面的最大主应力、最步主应力值。结果：垂直向载荷下,应力集中在根尖和颈部牙槽骨,颈部主要为拉应力,根尖区均为压应力;双尖牙周围牙槽骨应力最大值约为的２．１倍;水平向载荷下应力明显增加,约为垂直向载荷的３．５倍     

天然牙—末端种植牙固定桥的受载分析

采用三维有限元法分析天然牙－末端种植牙固定桥的受载情况，结果发现天然基牙的位移变化比骨性结合的种植基牙大；末端种植基牙的位移变化较特殊；基牙颈部为应力集中区，斜向加载时应力较大；虽然应力在各个基牙上分布不均匀，但是基牙间比较，其应力值范围较为接近，天然牙－末端种植牙固定设计为临床可采用的特殊固定桥。     

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。     

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。     

下颌固定义齿不同桥体跨度下受载的三维有限元分析

目的　分析当固定义齿桥体加长时修复体及其基牙支持组织的受力状况。方法　在建立下颌固定义齿三维有限元模型的基础上 ,将桥体的跨度分别加至原长的 2～ 4倍 ,施加相同大小的垂直向载荷 ,利用MARC软件计算并绘制各种情况下的应力分布图像。结果　当固定义齿桥体加长时 ,修复体受载后的应力分布情况不发生改变 ,但最大等效应力相应增加。当桥体跨度增加至原长的3倍时 ,最大VonMises应力为 2 11.30MPa(桥体加载 )。结论　桥体的跨度增加超过约 3个前磨牙宽度时 ,有可能会对修复体造成损害     

天然牙—牙种植体联合桥基牙应力分布及位移研究

目的：研究天然牙一种植体联合支持固定桥基牙的应力分布和位移的规律,方法：采用三维有限元的方法研究天然牙一种植体受力和运动的特点,结果：集中斜向力种植体最大应力值是集中垂直向力的2倍,是集中斜向力下天然牙最大应力值的3倍,天然牙一种植体联合支持固定桥中天然牙比值植体的位移大,种植体承担外力较大,结论：天然牙一种植体联合支持固定枯是不同于传统的固定桥的修复体,颊舌向力是修复体破坏的最主要因素。临床应用时应注意选用有一定程度的种植体,减轻He力,减少夹舌向力。     

自然牙根支持及种植牙支持式下颌全口覆盖义齿的三维有限元分析

目的研究自然牙根支持和种植基牙支持覆盖义齿在咀嚼过程中其周围骨皮质应力的差异，为改善种植覆盖义齿的修复效果提供依据。方法借助于ＣＴ扫描与计算机辅助设计手段，用三维有限元方法比较自然牙根支持式与种植牙支持式覆盖义齿在采用不同固位装置，不同咬合力状态下，支持组织应力分布的差异。结果①无论自然牙根支持式还是种植牙支持式覆盖义齿，在采用杆卡或按扣式附着体时，骨组织应力分布虽有不同，但这种不同与咬合力方向作用的结果相比是小的。在相同载荷下，２０°斜向加载时基牙周围骨皮质层最大应力值是垂直加载的２２～３倍。②种植基牙支持式覆盖义齿在两种不同上部结构设计，４种不同载荷条件下，基牙颈部周围骨质皮层最大应力值是自然牙支持式覆盖义齿的２５倍～４倍。结论为减少种植基牙周围骨皮质应力峰值，预防压力性骨吸收的产生，种植覆盖义齿设计时，应避免产生过大的侧方咬合力。同时，应考虑增加种植牙数目或在种植基牙上部结构中采用缓冲设计     

不同部位种植体支抗前牵引上颌的三维有限元分析

目的采用三维有限元方法分析不同部位的种植体支抗前牵引对上颌复合体的影响,为种植体支抗前牵引治疗骨性Ⅲ类错牙合提供客观的理论依据。方法运用已建立的上颌复合体和种植体的三维有限元模型,在上颌骨唇颊侧三个不同部位(上颌中切牙与侧切牙牙根间;尖牙与第一双尖牙牙根间;第二双尖牙与第一磨牙牙根间)植入种植体,模拟临床在种植体上加载前牵引力,不同部位和不同角度之间两两组合共形成12种工况,分析比较不同工况下上颌复合体发生的应力分布以及旋转、移位变化。结果不同部位不同角度的前牵引力对上颌复合体的影响表现为:①牵引力向前下与眶耳平面呈30°方向时,随着种植体部位的逐渐后移,除颧额缝处应力逐渐减小外,其余各骨缝处应力逐渐增大。当种植体位于第二双尖牙与第一磨牙牙根间时,上颌复合体各相关骨缝主应力值最接近。②牵引力向前下40°方向时,蝶颌缝变化较大。当种植体位于中切牙与侧切牙牙根间和尖牙与第一双尖牙牙根间时此处受到的是压应力;而当种植体位于第二双尖牙与第一磨牙牙根间前牵引时则变为拉应力。③牵引力向前下50°和60°方向时,鼻颌缝处应力在三个不同部位种植体牵引时虽发生较大变化,但均为拉应力。蝶颌缝处应力均为压应力。结论根据应力分析,随着种植体植入部位的逐渐后移,上颌复合体逆时针旋转趋势逐渐增大:①牵引角度30°,种植体位于第二双尖牙与第一磨牙牙根间时,上颌复合体可能发生近似整体前移;当种植体位于中切牙与侧切牙牙根间、尖牙与第一双尖牙牙根间时,上颌复合体均可能发生顺时针旋转。②牵引角度40°,种植体位于第二双尖牙与第一磨牙牙根间时,上颌复合体可能发生逆时针旋转,其余两部位前牵引时上颌复合体均可能发生顺时针的旋转;③牵引角度大于50°,三个不同种植体部位前牵引均可能导致上颌复合体顺时针旋转。     

Comparative evaluation of peri-implant stress distribution in implant protected occlusion and cuspally loaded occlusion on a 3 unit implant supported fixed partial denture: A 3D finite element analysis study

PURPOSETo assess peri-implant stress distribution using finite element analysis in implant supported fixed partial denture with occlusal schemes of cuspally loaded occlusion and implant protected occlusion.MATERIALS AND METHODSA 3-D finite element model of mandible with D2 bone with partially edentulism with unilateral distal extension was made. Two Ti alloy identical implants with 4.2 mm diameter and 10 mm length were placed in the mandibular second premolar and the mandibular second molar region and prosthesis was given with the mandibular first molar pontic. Vertical load of 100 N and and oblique load of 70 N was applied on occlusal surface of prosthesis. Group 1 was cuspally loaded occlusion with total 8 contact points and Group 2 was implant protected occlusion with 3 contact points.RESULTSIn Group 1 for vertical load , maximum stress was generated over implant having 14.3552 Mpa. While for oblique load, overall stress generated was 28.0732 Mpa. In Group 2 for vertical load, maximum stress was generated over crown and overall stress was 16.7682 Mpa. But for oblique load, crown stress and overall stress was maximum 22.7561 Mpa. When Group 1 is compared to Group 2, harmful oblique load caused maximum overall stress 28.0732 Mpa in Group 1.CONCLUSIONIn Group 1, vertical load generated high implant stress, and oblique load generated high overall stresses, cortical stresses and crown stresses compared to vertical load. In Group 2, oblique load generated more overall stresses, cortical stresses, and crown stresses compared to vertical load. Implant protected occlusion generated lesser harmful oblique implant, crown, bone and overall stresses compared to cuspally loaded occlusion.     

上颌前牙单个种植体带角度基桩的三维有限元应力分析

目的:单个上前牙缺失的种植修复是种植义齿修复的一种特殊形式,但这种种植修复形式需要辅以带角度基桩来弥补植入体长轴与上部修复体长轴的不一致.从而造成了其应力分布形式的特殊性.方法:本实验运用三维有限元应力分析方法,研究不同角度基桩在相同修复条件下对种植体,周围骨组织应力分布的影响,实验采用美国AIS公司的ALGOR分析软件,通过对离体上颌骨标本CT扫描,建立一个部分上颌三维有限元模型.在模型的右上中切牙位置植入一枚Branemark种植体,上部连接成角度的基桩,在基桩截面上施加一个二维的咬合载荷,同时输入物理参数,在计算机上运行ALGOR软件进行数据计算及处理.结果:三维有限元方法能够比较全面地分析种植义齿结构各部分的应力分布;随着基桩角度增大,加载后,种植体,周围骨组织的应力峰也随之增加,其增加的幅度随基桩角度增大加大,加载后,应力集中于种植体颈部皮质骨区域,最大压应力位于辰侧颈部皮质骨区域;最大拉应力位于腭侧颈部皮质骨区域:从颈部1/3骨质区至根端方向,种植体,周围骨组织应力集中明显减小.结论:运用成角度基桩修复单个上前牙缺失,种植体及周围组织的应力集中于颈部皮质骨区域,应力随基桩角度增大而增加,故临床应用这种修复形式时,应尽量减少基桩的角度,从而使植入体长轴与上部修复体长轴趋向一致.避免过大的应力峰值对种植体造成损害.     

Three-dimensional finite element analysis of the retention of fixed partial dentures

Four three-dimensional mathematical models were generated, each representing a three-unit fixed partial denture. The second premolar and second molar were used as abutments. Different associations of dental support preparation were tested. A 500-N axial load was applied to the pontic. Strains were analysed for each dental support by means of a three-dimensional finite element analysis technique. The results showed that the greatest strains were observed on the weaker abutment, the premolar. The cervical margin facing the edentulous area is affected most, regardless of the model or the dental support. The greater the dento-prosthetic differential surface between the two dental supports (thus the greater the retention differential) the higher the risk of unsealing. Received: 12 December 1996 / Accepted: 18 April 1997     

不同力作用下微种植体长度和直径的双变量优化分析

目的 探讨在不同力作用下,长度和直径同时连续变化情况下微种植体尺寸的优化设计,以期为临床上合理选择微种植体尺寸提供理论基础。方法 建立长度和直径连续变化的微种植体及周围颌骨组织的三维有限元模型,设定长度变化范围为6~12 mm,直径变化范围为1.2~2.0 mm,在微种植体头部的横槽内分别加载水平力（HF）和复合力（ CF）,观察长度和直径同时变化对周围颌骨等效应力峰值（ Max EQV）及微种植体位移峰值（ Max DM）的影响。结果 在两种力的作用下,随着长度和直径的增加,颌骨 Max EQV和微种植体 Max DM均下降,当长度大于 9 mm时,各评估指标值较小且变化幅度较小。灵敏度分析显示,直径对评估指标的影响较大。在 CF作用下,直径对评估指标的影响较 HF作用下显著。结论 在本研究所设定的参数范围内,微种植体的长度应不超过 9 mm,运用微种植体对牙齿进行转矩控制时,其直径应超过1.2 mm。     

下颌后牙种植固定桥不同桥体长度和连接体面积时受载的三维有限元分析

目的:探寻种植固定桥桥体长度及连接体横截面积变化时种植体-骨界面和连接体的应力分布情况。方法:在建立下颌单侧后牙游离端缺失种植固定桥三维有限元模型的基础上,选取不同桥体长度和不同连接体面积,施加相同大小轴向载荷,利用有限元分析软件ABAQUS计算并绘制各种情况下的应力分布图像。结果:在载荷相同的情况下,桥体长度及连接体横截面积分别对种植体-骨界面和连接体的应力分布有一定影响。结论:应尽量缩小桥体长度以减小对种植体-骨界面的影响,应增大连接体横截面积以减小对连接体的影响。     

A finite element study on stress distribution of two different attachment designs under implant supported overdenture

Objective

This study aimed to evaluate stress patterns generated within implant-supported mandibular overdentures retained by two different attachment types: ball and socket and locator attachments.

Materials and methods

Commercial CAD/CAM and finite element analysis software packages were utilized to construct two 3D finite element models for the two attachment types. Unilateral masticatory compressive loads of 50, 100, and 150 N were applied vertically to the overdentures, parallel to the longitudinal axes of the implants. Loads were directed toward the central fossa in the molar region of each overdenture, that linear static analysis was carried out to find the generated stresses and deformation on each part of the studied model.

Results

According to FEA results the ball attachment neck is highly stressed in comparison to the locator one. On the other hand mucosa and cortical bone received less stresses under ball and socket attachment.

Conclusions

Locator and ball and socket attachments induce equivalent stresses on bone surrounding implants. Locator attachment performance was superior to that of the ball and socket attachment in the implants, nylon caps, and overdenture. Locator attachments are highly recommended and can increase the interval between successive maintenance sessions.