牙科植入物复合体各种连接器设计的生物机械分析:一个数值有限元素研究
Shawkat A Elsheikh1, Mohamed I El-Anwar2, Tao Hong3
1Faculty of Dentistry, Galala University, Suez, Egypt; Implantology Department, Hospital of Stomatology, Xi'an Jiaotong University, Shaanxi, China.
International dental journal
|June 27, 2025
概括
三通道和内部六角植入物支架设计提供卓越的生物机械性能,最大限度地减少应力和变形,提高耐用性. 摩尔塞线形设计可能适合受损的骨,但具有更高的植入物组件应激风险.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 牙科植入物学 牙科植入物学
- 机械工程 机械工程
背景情况:
- 植入物-支架连接器对于牙假肢的稳定性和寿命至关重要.
- 了解不同连接器设计的生物力学行为对于临床成功至关重要.
- 有限元法 (FEM) 为分析复杂结构中的应力和变形提供了强大的工具.
研究的目的:
- 为了比较五种常见的植入物-支架连接器设计的生物力学性能.
- 确定哪些设计在各种负载条件下提供最佳的应力分布和最小的变形.
主要方法:
- 使用CAD创建了五种植入物-支架连接模型 (三通道,形内部六边形,带有集成螺丝的莫尔斯形,内部六边形,管内管).
- 骨以明显的海绵状和皮质层为模型.
- 使用FEM模拟了三个负载场景 (压缩,斜,横向).
主要成果:
- 所有经过测试的设计都在可容忍的材料范围内显示了应力和变形.
- 三通道 (M1) 和内部六角 (M4) 设计表现出最佳的生物力学性能,具有最低的植入组件应力和最小的冠状变形.
- 摩尔斯曲线 (M3) 显示了最高的植入物组件应力,但最低的皮质骨应力.
结论:
- 建议采用三通道 (M1) 和内部六角 (M4) 植入物支架设计,以尽量减少应力和变形,以确保长期耐用性.
- 摩尔斯线 (M3) 设计可能为骨密度受损的患者提供好处,但由于植入物组件应力更高,需要谨慎.
- 这些发现支持基于证据的植入物-支架连接器的选择,以减少假肢故障并提高寿命.
