有限元分析輔助單側(cè)后牙游離端缺失種植固定橋修復(fù)的設(shè)計.pdf

1、目的： 利用三維有限元分析方法探討修復(fù)單側(cè)后牙游離端缺失的種植固定橋科學(xué)方法,使之結(jié)構(gòu)和功能更加合理。修復(fù)單側(cè)后牙游離端缺失,通過建立該設(shè)計的三維有限元模型,分析不同橋體長度下種植橋體連接體橫截面適宜受力面積,以及在不同橋體長度不同連接體面積時種植體一骨界面和連接體的應(yīng)力變化,為種植固定橋合理設(shè)計提供參考。 方法： 本研究通過三個實驗完成： 1、選取一牙列基本完整離體下頜骨,使用ATOS掃描儀進行三維掃描

2、；然后將右側(cè)第一前磨牙至第二磨牙從牙冠與牙根分界處水平截斷,并分別將第一前磨牙至第二磨牙體預(yù)備成金屬烤瓷全冠去除瓷層后的形狀,再用ATOS掃描儀對其分別進行掃描；采用兩次掃描所得數(shù)據(jù)圖像傳輸與一系列計算機軟件相結(jié)合的方法,完成了局部離斷下頜骨三維實體模型的重建。并在此基礎(chǔ)上模擬不同位置種植體支持局部固定橋的三維有限元模型。 2、在此基礎(chǔ)上通過局部修改,改變連接體橫截面積,在模型I的基礎(chǔ)上分別建立連接體橫截面積為3、4、5 mm2

3、時的三組模型I-I、I-II、I-Ⅲ,在模型II的基礎(chǔ)上建立連接體橫截面積7、8、9mm2時的三組模型II-I、II-II、II-Ⅲ,同時選擇通過牙冠和種植體長軸的加載方式,利用有限元分析軟件找出連接體變形量小于或等于0.001mm時連接體橫截面積。 3、在實驗一和實驗二建立模型的基礎(chǔ)上,選擇通過牙冠與種植體長軸的加載方式,選取不同情況下種植體周圍骨界面和連接體部的最大應(yīng)力值,利用有限元分析軟件分析其變化規(guī)律。 結(jié)果：

4、 1、成功建立了具有良好幾何相似性的三維有限元模型I和模型II。模型中的種植體可以根據(jù)需要單獨提取觀察,可以對模型任意部分進行提取和旋轉(zhuǎn),并進行多種方式觀察,還可以按照不同的研究目的對模型進行修改。 2、在兩組模型中,可以看到橋體受載時,與牙冠相連的連接體部應(yīng)力集中現(xiàn)象較為明顯,且出現(xiàn)最大變形。在模型I中, 3、4、5 mm2時連接體最大變形量分別為0.00106、0.000938、0.000563 mm;在模型II中,7

5、、8、9mm2時連接體最大變形量分別為0.00118、0.000958、0.000785 mm。 3、鄰接種植體頸部的皮質(zhì)骨應(yīng)力較為集中；橋體長度的增加是種植體-骨界面應(yīng)力增加的因素之一；橋體連接體橫截面積的變化對種植體.骨界面應(yīng)力變化并無影響； 在橋體長度不變的情況下,隨著連接體面積的增加,連接體最大綜合應(yīng)力有逐漸減小的趨勢；在模型I和模型II中,近中連接體最大綜合應(yīng)力都大于遠中連接體,且在模型II中,中間連接體的最大

6、綜合應(yīng)力都大于近中和遠中連接體的應(yīng)力。 結(jié)論： 利用工業(yè)用ATOS流動式光學(xué)掃描儀技術(shù)和一系列計算機軟件相結(jié)合的方法建立離斷下頜骨及單側(cè)帶游離端缺失種植固定橋三維有限元模型是切實可行和有效的。從生物力學(xué)方面看,在載荷相同的情況下,橋體長度及連接體面積分別對種植體-骨界面和連接體的應(yīng)力分布有一定影響,應(yīng)盡量縮小橋體長度以減小對種植體-骨界面的影響,應(yīng)增大連接體橫截面積以減小對連接體的影響。在本實驗條件下,第二前磨牙至第二磨