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种植全口义齿的三维有限元分析—
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发表时间:2007-1-9 10:16:00
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〔摘要〕 目的:研究种植体颈狭部直径变化对种植全口义齿及其支持组织应力状况的影响。方法:用三维有限元方法,按义齿连接设计的不同,分析比较种植体颈狭部直径为4 mm与2 mm、1 mm时的种植全口义齿应力状况。结果:种植全口固定义齿的种植体颈狭部直径由4 mm减少到1 mm时,种植体中的应力峰值增加了约573%;种植全口覆盖义齿的种植体颈狭部直径由4 mm减少2 mm时,种植体中的应力峰值增加了约103%;上述直径变化对骨界面、基托、人造牙列及粘膜应力影响不大。结论:改进种植体颈狭部设计、增加其直径,对降低应力峰值、减少其折断发生率有重要意义。
a 3-dimentional finite element analysis (3-d fea) of the complete dentures supported by implants with varied neck diameter
zhang shaofeng, ma xuanxiang, zhang tie, et al. stomatological college , fourth millitary medical university, xi'an 710032
〔abstract〕objective: to study the stress states of the complete dentures supported by implants with varied neck diameter.methods:3-d fem was employed to investigate the stress of implant-supported complete dentures when the implants' diameter varied from 4 mm to 2 mm or 1 mm according to the different connecting designs.results:when the neck diameter decreased from 4 mm to 1 mm,the maximum stress in the implants of implant-supported fixed dentures incresased by 573%; when the neck diameter decreased form 4 mm to 2 mm, the maximum stress in the implants of implant-supported overdentures increased by 103%. but the diameter changes had little influence on the stresses in the implant-bone interface, denture base, artificial teeth and mucosa.conclusions:improvement of the design and increase of the diameter of implant neck are very important to decrease the stress level in implant and to prevent implant fracture.
key words complete denture; dental implant; neck; diameter; finite element analysis
种植全口义齿由于上部连接设计的不同,其种植体颈狭部的直径也有所不同,因而所引起的义齿及其支持组织的应力反应也可能有所不同。同时,大量的临床调查发现,种植全口义齿有一定的机械并发症发生率,其绝大多数为固定螺丝从颈部折断,未见有种植体固位钉发生折断的。因此,本文采用三维有限元方法,对种植体颈狭部直径的变化所引起的下颌种植全口义齿及其支持组织的应力变化进行对比分析,为临床设计提供参考。
1 材料和方法
有限元模型参见文献[1]。本实验设定种植全口固定义齿的上部连接为螺丝固定、不释放任何力矩,种植全口覆盖义齿的上部连接为具有典型意义的球帽结构、完全释放力矩。
从临床实际来看,种植体最细部件的直径,在种植全口固定义齿为固定螺丝,颈狭部直径约1 mm;在种植全口覆盖义齿为顶端呈球形的固位桩(基桩)基部, 颈狭部直径约2 mm。因此,本实验在种植全口固定义齿组,选用4 mm和1 mm两种颈狭部直径进行对比分析,义齿塑料基托中均包埋有钴铬合金支架,钴铬合金支架用梁单元模拟;在种植全口覆盖义齿组,选用4 mm和2 mm两种颈狭部直径进行对比分析,义齿塑料基托中均不包埋钴铬合金支架。
实验中将各种组织和材料视为连续、均匀、各向同性和线弹性材料,其弹性常数参见参考文献[2]。
载荷条件采用10 kg牙合力垂直作用于d区第二前磨牙处。
2 结 果
本实验得出的计算结果列于表1。
表1 颈狭部直径变化对应力峰值的影响(mpa)
螺丝固定结构狭部直径
球帽附着结构狭部直径
4mm
1mm
4mm
1mm
人造牙
最大拉应力
12.806
12.811
11.167
11.168
最大压应力
23.128
23.128
23.132
23.133
综合应力
16.533
16.533
16.022
16.021
基 托
最大拉应力
15.393
15.387
7.190
7.165
最大压应力
28.260
28.292
12.914
12.895
综合应力
19.930
19.946
8.613
8.572
粘 膜
最大拉应力
/
/
0.066
0.066
最大压应力
/
/
0.171
0.171
骨界面
最大拉应力
15.881
16.175
19.819
19.830
最大压应力
30.350
27.969
23.919
23.942
种植体
最大拉应力
13.486
50.497
22.170
22.155
最大压应力
18.797
153.51
18.181
44.979
本新闻共2页,当前在第1页12
出处:实用口腔医学杂志
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