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动态载荷下种植体位置和直径对悬臂梁种植固定义齿应力分布影响的三维有限元分析

作　者: 吕佳
导　师: 高旭
学　校: 山东大学
专　业: 口腔临床医学
关键词: 种植固定义齿悬臂梁动态载荷有限元分析
分类号: R783.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

目的：应用三维有限元方法对动态载荷条件下改变种植体的植入部位和直径对悬臂梁种植固定义齿应力分布进行生物力学分析,为临床种植修复选择最佳种植体植入部位和直径提供理论依据。方法：1、建立下颌骨及种植固定义齿的三维有限元模型：选择一具健康成人的下颌骨标本作为建模的解剖学基础,进行CT扫描,提取CT扫描图像DICOM格式的原始数据。利用3D图像生成及编辑处理软件Mimics10.01, Magics12.0和三维造型软件UG NX3.0获得下颌骨和种植固定义齿的三维实体模型。2、有限元模型应力分析：利用软件MSC.Marc和Patran进行有限元分析,模拟周期0.875s的动态加载。种植固定义齿三维有限元模型中近中种植体处于五种不同植入部位,即：远中种植体的直径和位置固定不变,近中种植体分别采用两种不同直径,且近中种植体不断向远中移动,产生的悬臂梁式种植固定义齿的应力分布情况。结果：1、成功构建了下颌骨的三维有限元模型,模型与临床病例有较高的相似性,可任意旋转观察,并进行长度、角度等多种测量,为临床分析下颌牙齿缺失种植修复的病例提供模型基础。2、各实验组近、远中种植体最大Von Mises应力均集中于种植体颈缘一皮质骨交界处,松质骨应力集中于种植体底部界面处,应力值仅为皮质骨的30%-46%。3、随着近中种植体逐渐向远中移动,两种植体Von Mises应力均有不同程度增高,近中种植体中轴与第一前磨牙远中面距离≤8.0mm范围内种植体最大VonMises应力增幅缓和,距离>8.0mm时应力急剧加大；4、在其它条件相同时,近中种植体直径增大,近远中种植体Von Mises最大应力值减小13%-43%。5、A、B组内的近、远中种植体最大Von Mises应力值均为舌颊向加载>颊舌向加载>垂直加载,舌颊向加载比垂直加载增大约2.2-8.7倍,比颊舌向加载增大约1.6-3.2倍,达到动态载荷周期的最大值。结论：1、本实验应用三维有限元建模方法成功构建了下颌骨的三维有限元模型,模拟侧(?)运动时牙合力的动态变化过程,并对下颌种植固定义齿的三维有限元模型进行应力分析,得到模型处于咀嚼周期不同阶段的应力情况,更符合口腔实际咀嚼过程。2、动态加载条件下,种植体的植入位置是影响悬臂梁种植固定义齿应力的重要因素,但悬臂梁长度不超过双尖牙宽度时行种植固定义齿设计是可行的。3、增大近中种植体直径可以减小种植体—骨界面应力,有利于种植体的长期稳定。

全文目录

中文摘要  6-8
ABSTRACT  8-11
英文縮略词表  11-12
前言  12-15
第一部分下颌骨及种植固定义齿的三维有限元模型的建立  15-21
  实验材料与方法  15-20
  结果  20-21
第二部分动态载荷下种植体植入位置和直径对悬臂梁种植固定义齿应力分布影响的三维有限元分析  21-26
  实验材料和方法  21-24
  结果  24-26
讨论  26-33
结论  33-34
附表  34-36
附图  36-42
参考文献  42-47
致谢  47-48
攻读学位期间发表的学术论文情况  48-49
学位论文评阅及答辩情况表  49

动态载荷下种植体位置和直径对悬臂梁种植固定义齿应力分布影响的三维有限元分析

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