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1、本文研究目的:擬建立螺紋型牙種植體即刻負(fù)載三維有限元模型,利用即刻負(fù)載有限元模型研究種植體不同螺紋截面類型、螺距大小、螺紋旋轉(zhuǎn)角度,螺紋密度等因素對(duì)即刻負(fù)載牙種植體初期穩(wěn)定性的影響,為臨床即刻負(fù)載提供理論支撐,進(jìn)一步指導(dǎo)即刻負(fù)載種植體的優(yōu)化設(shè)計(jì)和臨床工作。 研究方法:①利用CAD軟件Pro/E繪出8種螺紋型牙種植體、局部骨塊實(shí)體模型,其中6種采用自適應(yīng)建模,采用Hypermesh軟件進(jìn)行單元?jiǎng)澐?,并?dǎo)入ABAQUS有限元軟件,建
2、立種植體即刻負(fù)載的三維有限元模型,模型中骨界面和微動(dòng)分別定義為摩擦接觸和三維微動(dòng)。②比較四種螺紋截面形態(tài)(v型,支撐型,矩形和反支撐型)對(duì)種植體初期穩(wěn)定性的影響;③比較三種不同螺距(0.8mm、1.6mm、2.4mm)對(duì)種植體初期穩(wěn)定性的影響;④比較螺紋密度相同而螺紋旋轉(zhuǎn)角度的不同對(duì)種植體微動(dòng)的影響;⑤比較螺紋旋轉(zhuǎn)角度相同時(shí),螺紋密度的變化對(duì)種植體微動(dòng)的影響。 研究結(jié)果:①使用Pro/E軟件建立8種不同螺紋形態(tài)牙種植體骨塊實(shí)體模
3、型,其中6種采用自適應(yīng)方法由一種模型通過(guò)參數(shù)的改變而生成,螺紋角度、尺寸與設(shè)定相同。使用Hypermesh7.0軟件對(duì)8個(gè)實(shí)體模型進(jìn)行單元的劃分,無(wú)變形單元。導(dǎo)入ABAQUS6.5軟件,模型均未發(fā)生失真,即刻負(fù)載骨界面和微動(dòng)定義為摩擦接觸和三維相對(duì)位移。②對(duì)不同螺紋截面形態(tài)種植體來(lái)說(shuō),垂直加載時(shí)60°90°螺紋種植體微動(dòng)最小(頸部綜合為1.598μm,根部綜合為1.154μm),90°60°螺紋種植體微動(dòng)最大(頸部綜合為1.868μm,
4、根部綜合為1.456μm),水平加載時(shí)90°60°螺紋種植體微動(dòng)最小(頸部綜合為13.380μm,根部綜合為0.527μm),60°90°螺紋種植體微動(dòng)最大(頸部綜合為13.962μm,根部綜合為0.612μm)。③對(duì)不同螺距種植體來(lái)說(shuō),垂直和水平載荷時(shí),0.8mm螺距種植體微動(dòng)最小(垂直加載頸部綜合為1.600μm,根部綜合為1.199μm;水平加載頸部綜合為13.756μm,根部綜合為0.537μm),2.4mm螺距種植體微動(dòng)最大(
5、垂直加載頸部綜合為2.451μm,根部綜合為2.019μm;水平加載頸部綜合為14.457μm,根部綜合為0.840μm)。④對(duì)相同螺紋密度,不同螺紋旋轉(zhuǎn)角度的種植體來(lái)說(shuō),垂直和水平載荷時(shí)單螺紋種植體微動(dòng)最小(垂直加載頸部綜合為1.600μm,根部綜合為1.199μm;水平加載頸部綜合為13.756μm,根部綜合為0.537μm),三螺紋種植體微動(dòng)最大(垂直加載頸部綜合為1.994μm,根部綜合為1.602μm;水平加載頸部綜合為13.
6、978μm,根部綜合為0.654μm)。⑤對(duì)相同螺紋旋轉(zhuǎn)角度,不同螺紋密度的種植體來(lái)說(shuō),垂直和水平載荷時(shí),雙螺紋種植體微動(dòng)(垂直加載頸部綜合為1.913μm,根部綜合為1.495μm;水平加載頸部綜合為13.920μm,根部綜合為0.597μm)小于1.6mm螺距種植體(垂直加載頸部綜合為2.412μm,根部綜合為1.799μm;水平加載頸部綜合為14.299μm,根部綜合為0.635μm),三螺紋微動(dòng)(垂直加載頸部綜合為1.994μm
7、,根部綜合為1.602μm;水平加載頸部綜合為13.978μm,根部綜合為0.654μm)小于2.4mm螺距種植體(垂直加載頸部綜合為2.451μm,根部綜合為2.019μm;水平加載頸部綜合為14.457μm,根部綜合為0.840μm)。 研究結(jié)論:①利用Pro/E軟件建立不同螺紋形態(tài)牙種植體骨塊實(shí)體模型的方法是可行的,其中采用自適應(yīng)方法增加了建模的效率和靈活性,使用Hypermesh7.0軟件避免了模型的失真,提高了單元?jiǎng)澐?/p>
8、的質(zhì)量,模型中種植體骨界面和微動(dòng)的定義能很好模擬即刻負(fù)載的特征。②螺紋形態(tài)牙種植體無(wú)論是垂直加載還是水平加載,都是以垂直相對(duì)位移最大,不同螺紋形態(tài)對(duì)垂直相對(duì)位移有影響,對(duì)頰舌相對(duì)位移影響不大。水平加載時(shí),螺紋形態(tài)對(duì)頸部微動(dòng)影響不大。③螺紋截面的形態(tài)和強(qiáng)度對(duì)垂直相對(duì)位移有影響,頂邊和底邊與種植體體部的角度越大,抵抗垂直向的能力越強(qiáng),但強(qiáng)度差,因此在螺紋種植體設(shè)計(jì)時(shí),要兼顧螺紋截面角度和強(qiáng)度。④螺紋的螺距對(duì)垂直相對(duì)位移有影響,隨著螺距的增加
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