上頜切牙區(qū)不同種植位點(diǎn)的種植固定橋三維有限元應(yīng)力分析.pdf

1、目的：通過CT掃描技術(shù)與Mimics、geomagic等軟件建立上頜切牙區(qū)三種種植體位置不同的種植固定橋模型，應(yīng)用三維有限元的方法對(duì)三組模型進(jìn)行負(fù)載，分析三組模型在不同的加載條件下的種植體周圍骨應(yīng)力分布情況，進(jìn)而探討臨床修復(fù)的可能性。
　　方法：1、建立上頜骨及種植固定橋的三維有限元模型：選取志愿者一名，男性，年齡45歲，通過CT掃描技術(shù)，提取CT圖像，將CT圖像導(dǎo)入Mimics10.0軟件，通過圖像編輯手段，建立初步的上頜骨模型

2、，把初步建立的模型保存為STL格式，將其導(dǎo)入Geomagic
　　Studio12.0軟件中，利用軟件對(duì)模型進(jìn)行修整，從而建立牙槽骨CAD模型，儲(chǔ)存為*.Igs格式。以相同的方法建立12、11、21、22的連冠模型并保存，將在后期經(jīng)過切除、裝配處理作為臨床固定橋使用。2、建立種植體模型：利用SoliWorks2012軟件的草圖繪制功能，根據(jù)ITI美學(xué)種植體要求，通過旋轉(zhuǎn)、添加螺紋等功能，繪制出與真實(shí)種植體相似的ITI種植體三維有限

3、元模型，種植體標(biāo)準(zhǔn)為體部直徑4.0mm，體部長度為10mm。3、將種植體基臺(tái)、固定橋、上頜骨裝配，建立上頜切牙區(qū)三種不同種植位點(diǎn)的種植固定橋。4、有限元模型分析：利用Soliworks2012軟件，對(duì)三組模型施加100N的負(fù)載，施加力的方向?yàn)?°、30°、60°，得出三組模型在不同加載條件下的應(yīng)力值、位移量及應(yīng)力云圖。
　　結(jié)果：1、成功建立了上頜切牙區(qū)三種種植位點(diǎn)不同的種植固定橋三維有限元模型，即2X丨X2、X1丨X2、X1丨1

4、X(X代表沒有種植體植入)。該模型具有良好的幾何相似性，接近真實(shí)形態(tài)。2、三組模型在不同的加載條件下所得種植體周圍皮質(zhì)骨應(yīng)力值均小于皮質(zhì)骨承受的最大極限170Mpa，種植體位移量均在正常范圍50μm—200μm之內(nèi)。3、三組模型在不同加載角度下應(yīng)力分布及位移量的特征大致相同，且變化趨勢(shì)相似。根據(jù)應(yīng)力云圖顯示，各組模型在軸向加載下，應(yīng)力集中多在種植體頸部皮質(zhì)骨和根尖三分之一區(qū)，其余部分應(yīng)力較小，分布較為均勻。在傾斜加載時(shí)，應(yīng)力主要集中出現(xiàn)

5、在頸部皮質(zhì)骨內(nèi)，應(yīng)力分布不均勻，頸部應(yīng)力值明顯大于根尖應(yīng)力值。4、帶有懸臂梁的模型B組與C組由于懸臂梁的存在產(chǎn)生I型杠桿作用，在負(fù)載時(shí)，應(yīng)力值與位移量大于雙端種植固定橋的模型A組。
　　結(jié)論：1、利用CT掃描上頜骨獲得斷層影像資料，通過Mimics10.0、Geomagic12.0、SolidWorks2012軟件建立了包括上頜骨、固定橋、種植體在內(nèi)的三維有限元模型，最大程度的接近于真實(shí)的上頜切牙區(qū)種植固定橋。2、帶有懸臂梁的上頜