基于有限元分析的牙种植体基台锥度过盈配合的力学机理研究

本文依据基台-植入体连接面锥度和接触面尺寸变化,研究植入体接触面的应力变化规律和力学机理。以Astra品牌牙种植体为范型,通过力学等效原理做合理的简化,并使用Ansys Workbench 19.2版软件,应用二维平面的轴对称模型作分析,采用五种锥度和四种基台-植入体接触面尺寸为设计变数,观察当一般咬合力200 N和最大咬合力580 N下接触面的范氏等效应力值。分析结果表明施以上述二种咬合力状况下,锥度越小,接触面应力值越大;接触面尺寸愈大,接触面应力值越小。在咬合力200 N状况下,各种锥度和接触面尺寸的结构的接触面应力值皆未超出屈服应力。而在咬合力580 N状况下,根据各种锥度的应力值变化情形,建议适用锥度范围为9°至12°;锥度小于9°、接触面尺寸在3.5 mm以下的结构会有应力过大产生连接面破坏的风险。综合上述,本文提供基台-植入物连接面过盈配合的五种锥度变化及四种接触面尺寸的接触面应力分析结果,未来可以做为牙种植体的设计参考,避免高应力值造成种植体破坏的风险。

基于有限元分析的牙种植体过盈配合接触面的微运动机理研究

本文依据基台—植入体接触面锥度和接触面尺寸变化,研究基台—植入体接触面设计变数对微运动量变化规律的影响。采用Astra品牌牙种植体为模型,通过力学等效原理对此模型做适当简化,利用Ansys Workbench 19.2版软件,以二维平面的轴对称模型作分析,设计变数包含了五种锥度和四种基台—植入体接触面尺寸;观察一般咬合力200N和最大咬合力580N作用下接触面微运动量变化。结果显示施加上述二种咬合力,锥度越小,微运动量越大;接触面尺寸愈大,接触面微运动量越小。一般咬合力200N和最大咬合力580N状况下,二种基台材质的接触面微运动最大值皆出现于锥度3°接触面上;且仅锥度3°的Ti_(6)Al_(4)V基台材质接触面微运动量比C.P.Grad 4 Ti基台材质大0.04mm,其他各锥度两种材料的接触面微运动量几乎相同。综合上述,本文提供基台—植入物连接面过盈配合的五种锥度变化及四种接触面尺寸的接触面微运动分析结果,避免基台—植入物接触面产生较大的微运动量造成异物渗入,最终导致周边组织的伤害。