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冠高度连接角度基台种植体周围骨质应力分布的有限元分析
目的:通过有限元分析不同临床冠根比连接不同角度基台时种植体周围骨质应力分布情况,为更好的设计种植修复方案提供理论依据.方法:使用CBCT对上颌第一磨牙区进行扫描收集相关数据和图像,利用Mimics10.0建立上颌第一磨牙牙冠的模型.使用geomagic 12.0软件进行精细处理获得上颌第一磨牙牙冠的实体模型.利用SolidWorks 12.0软件直接创建并模拟植入不同临床冠根比连接不同倾斜角度的基台.种植体模拟Straumann软组织水平标准种植体.修改临床冠根比,临床冠根比分别设计为1∶1.5、1∶1、1.5∶1、2∶1分别连接15°、20°、25°、30°4种角度基台共16组模型.使用Ansys14.5workbench有限元分析插件对模型进行应力分析.结果:垂直载荷下,当基台角度大于15°时,随着冠根比值越来越大,骨皮质与骨松质的Von-Mises应力峰值总体有减小趋势.特殊情况如下,基台角度为10°、25°时,冠高度好避开10mm;基台角度为10°时,冠高度应减小,冠高度不宜过大.斜向载荷下,当基台的角度相同时,种植体周围骨质的应力峰值随冠高度的增大在增大.冠高度相同时,当基台角度在增加时,种植体周围的骨质应力不在增大.冠根比增加时,种植体周围的骨质应力之间数值相比,P＞0.05,没有统计学意义.角度基台只有在10°与30°和15°与30°之间对比时差异有统计学意义.结论:在一定范围内加大临床基台角度与改变冠根比并不会对种植体产生不利的作用力,所以将天然牙的临床冠根比理论简单的应用于种植体周围的骨质和种植体是不准确的.
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不同冠根比的种植体周围骨组织的三维有限元分析
目的:临床上,在骨高度不足的缺牙区进行种植修复时,为保证正常的(牙合)曲线,冠高度增加明显,冠高度的增加是否会影响骨质吸收.方法:在建立上颌第一磨牙的有限元模型后,保留颈部以上部分,利用软件模拟出4种高度的牙冠模型.利用SolidWorks 12.0软件直接创建并模拟植入Straumann标准型种植体,完成牙冠修复,使用Ansysl4.5有限元分析插件对模型进行应力分析.针对这四种情况,分别在中央窝行垂直加载300N和功能尖斜向加载150N的力量,观察每种状态下种植体周围骨质的应力分布状况,同时利用统计学软件统计四组模型有无统计学差异.结果:各组种植体在垂直载荷下和斜向载荷下,种植体周围皮骨质应力峰值多集中在种植体颈部的区域,种植体周围松质骨的应力峰值多集中在种植体颈部或根尖1/3的区域.无论是垂直加载下还是斜向加载,皮质骨的应力峰值与松质骨的应力峰值对比,P＜0.05差异有统计学意义,斜向载荷下皮质骨的应力峰值与垂直载荷下皮质骨的Von-Mises应力峰值对比,P＜0.05差异有统计学意义,而松质骨之间P＞0.05差异无统计学意义.四种冠高度模型的骨质应力对比,P＞0.05,差异无统计学意义.结论:种植体受力时,斜向应力对骨质的影响高于垂直向力;冠高度的增加对种植体周围的骨质无影响.
