天然牙—种植体双端桥基牙骨支持组织应力的动力学分析

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目的建立天然牙-种植体联合支持式双端固定桥及其支持组织的三维有限元模型,在动态载荷下分析桥基牙周围骨支持组织表面的应力大小和应力分布规律,为临床天然牙-种植体联合支持式双端固定桥的应用提供生物力学参考依据。方法应用CT扫描技术与Soliworks、AutoCAD、Ansys软件相结合,建立左下颌后牙联合支持式双端固定桥(35为天然牙,36为桥体,37为种植体)及其支持组织的三维有限元模型,分别在一个咀嚼周期和三个咀嚼周期内对模型进行连续动态加载,观察固定桥修复前后基牙周围骨支持组织表面的应力大小和应力分布规律。结果1、应用CT扫描技术与AutoCAD、Soliworks、Ansys软件相结合能够较为精确地建立左下颌天然牙-种植体联合支持式双端固定桥及其支持组织的三维有限元模型。2、修复前后,骨支持组织应力大小受加载方向和加载时间的影响,应力峰值出现在斜向加载期末;修复前后种植体骨支持组织应力值均大于天然牙,种植体骨支持组织最大Von mises应力值为141.773Mpa,天然牙为63.179Mpa,两基牙骨支持组织应力最大平均差值约为70Mpa。3、修复前后两基牙应力集中均出现在颈部皮质骨内,两基牙颈部以下区域骨组织应力小且均匀;应力集中部位主要受加载方向影响,种植体以颈部近中及颊舌侧为主,天然牙以颈部颊舌侧为主。4、卸载期末,两基牙存在残余应力;修复后天然牙残余应力均数范围为0.048~5.698Mpa,种植体残余应力范围为0.055~8.894Mpa。结论1、两基牙颈部皮质骨出现高应力集中区,颈下区域为低应力区;加载条件为影响基牙骨支持组织的应力大小和分布的重要因素。2、种植体骨支持组织应力大于天然牙,但应力释放速度较快;卸载期末,两基牙骨组织残余应力大小相近。3、天然牙-种植体体联合支持式双端固定桥的修复设计可行。
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