【摘要】：目的:利用Pro/ENGINEER4.0軟件,建立具有和臨床相似特性的種植體、骨皮質(zhì)、骨松質(zhì)三維實(shí)體模型。以三維有限元方法分析種植體支抗在不同植入角度及骨皮質(zhì)厚度變化下對(duì)其穩(wěn)定性的影響、以及種植體在骨塊中的應(yīng)力、應(yīng)變規(guī)律,為種植體的臨床選擇提供科學(xué)依據(jù)。方法:1.應(yīng)用Pro\E4.0軟件,建立骨松質(zhì)、種植體及不同厚度骨皮質(zhì)的實(shí)體模型,骨皮質(zhì)實(shí)體模型厚度以1mm---8mm為變化范圍,每1mm為遞增單位,共8個(gè)實(shí)體模型。利用Pro\E4.0軟件裝配功能把種植體以30°、45°、60°、75°、90°分別組裝在包含骨皮質(zhì)、骨松質(zhì)的骨塊上,共計(jì)40個(gè)工況,以.sat格式導(dǎo)出保存。2.把.sat文件直接輸入MSC.patran前處理并對(duì)三維模型劃分網(wǎng)格,局部細(xì)化,生成.iges格式文件。3.利用MSC. Marc. Mentat有限元分析軟設(shè)定種植體、骨皮質(zhì)、骨松質(zhì)的材料參數(shù);骨皮質(zhì)、骨松質(zhì)、種植體的接觸關(guān)系;模擬種植釘在骨塊的約束條件:約束骨皮質(zhì)與骨松質(zhì)的骨塊的4個(gè)邊角定義其X、Y、Z軸自由度為0;種植體頸部中心點(diǎn)處施加與頜骨骨塊平行的的200g正畸力。比較、分析不同角度和不同骨皮質(zhì)厚度對(duì)種植體穩(wěn)定性的影響,計(jì)算每種工況在受力情況下三維有限元模型每個(gè)節(jié)點(diǎn)應(yīng)力、應(yīng)變數(shù)據(jù)。采集具有代表性的von mises應(yīng)力來分析每個(gè)工況應(yīng)力變化并繪制應(yīng)力折線圖、應(yīng)力分布云圖。結(jié)果:1.獲得精確細(xì)致的種植體、骨皮質(zhì)、骨松質(zhì)三維幾何模型,網(wǎng)格劃分準(zhǔn)確合理;其重建生物模型的形態(tài)相似性好;模型適用性強(qiáng);力學(xué)特性體現(xiàn)準(zhǔn)確性高。2.相同長度的種植體越傾斜植入越會(huì)縮短種植體在骨塊的有效長度。3.在40組工況中,von mises應(yīng)力變化范圍主要在35.9MPa-12.6MPa之間,這個(gè)范圍相對(duì)安全,不會(huì)引起骨皮質(zhì)的吸收及破壞。4.分析von mises應(yīng)力發(fā)現(xiàn)角度對(duì)應(yīng)力的影響大多是30度45度90度60度75度。5.von mises應(yīng)力變化是隨骨皮質(zhì)厚度的增加而下降。結(jié)論:種植體支抗在正畸力的作用下能否保持穩(wěn)定,是判斷其是否成功的關(guān)鍵。本研究采用有限元法分析種植體不同植入角度和不同骨皮質(zhì)厚度得出1.實(shí)驗(yàn)方法可靠,結(jié)果正確,分析指標(biāo)選 擇合理,結(jié)果真實(shí)。2.種植體在骨皮質(zhì)厚度相同的情況下,植入角度為30度、45度時(shí),因傾斜角度過小導(dǎo)致種植釘植入骨皮質(zhì)有效長度減短,而90度太過直立骨皮質(zhì)減少,這兩種情況都會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力過于集中不利于種植釘?shù)姆�(wěn)定性。而60度、75度既充分地利用了骨皮質(zhì)支抗,又減少局部應(yīng)力過大,提示臨床選擇60度-75度左右的角度進(jìn)行操作。3.相同植入角度在不同骨皮質(zhì)厚度的情況下,von mises等效應(yīng)力隨骨皮質(zhì)厚度增加而逐漸減少。說明骨皮質(zhì)厚度增加會(huì)提高種植體的穩(wěn)定性。4.種植體的von mises應(yīng)力集中部位一般在骨皮質(zhì)與骨松質(zhì)的骨交界處。5.當(dāng)種植體植入頜骨骨塊完全在骨皮質(zhì)范圍內(nèi)時(shí),種植體的應(yīng)力集中點(diǎn)就不是在僅僅骨界面的交界處而是集中在種植體頸部。6.在骨皮質(zhì)厚度大于1mm的情況下,不同的植入角度下加載200g的正畸牽引力所引起的von mises應(yīng)力都在安全的范圍內(nèi),不會(huì)引起骨吸收等問題。
【圖文】：

的每個(gè)邊進(jìn)行倒圓角處理（圖 2）。其他骨皮質(zhì)模型參數(shù)如下表：1mm 厚度 31mm×11mm×16mm2mm 厚度 32mm×12mm×17mm3mm 厚度 33mm×13mm×18mm4mm 厚度 34mm×14mm×19mm5mm 厚度 35mm×15mm×20mm6mm 厚度 36mm×16mm×21mm7mm 厚度 37mm×17mm×22mm8mm 厚度 38mm×18mm×23mm

的每個(gè)邊進(jìn)行倒圓角處理（圖 2）。其他骨皮質(zhì)模型參數(shù)如下表：1mm 厚度 31mm×11mm×16mm2mm 厚度 32mm×12mm×17mm3mm 厚度 33mm×13mm×18mm4mm 厚度 34mm×14mm×19mm5mm 厚度 35mm×15mm×20mm6mm 厚度 36mm×16mm×21mm7mm 厚度 37mm×17mm×22mm8mm 厚度 38mm×18mm×23mm
【學(xué)位授予單位】：瀘州醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：R783.6

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本文編號(hào)：2694175