反支撑形螺纹种植体即刻负载时应力分布的三维有限元分析

目的:利用三维有限元模型,探讨圆柱状反支撑形螺纹种植体螺纹形态变化对周围骨组织应力大小的影响,为临床设计和选择最佳的种植体螺纹参数提供理论依据.方法:利用包含圆柱状反支撑形螺纹种植体的颌骨三维有限元模型,分别设定螺纹宽度恒定(W=0.2)螺纹齿高(H)变化范围为0.2-0.6mm,或螺纹齿高恒定(H=0.4)螺纹宽度(W)范围为0.1-0.4mm.在种植体正中分别加载垂直向100N和颊舌向45°50N的作用力进行分析.观察H和W变化对颌骨平均应力Von-Mises峰值的影响.结果:即刻负载时,垂直向加载(F1)时,齿高及宽度变化时种植体Von-Mises应力峰值增幅分别为68.39％和20.90％;侧向加载(F2)时,种植体应力峰值变化增幅为42.28％和32.51％;结合两种作用力,当螺纹宽度恒定,齿高为0.3-0.5mm时,即刻负载情况下种植体对颌骨产生的应力峰值相对较小;齿高恒定,宽度设计为0.1-0.3mm时,种植体对颌骨产生的应力峰值相对较小.结论:在生物力学方面研究表示,圆柱状反支撑形螺纹种植体最佳的螺纹设计为螺纹齿高在0.3-0.5mm之间,螺纹宽度在0.1-0.3之间;相对于种植体螺纹宽度而言种植体螺纹齿高对应力分布影响更大,种植体螺纹设计时更应重视齿高的设计.