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植體頸部壁厚度和支台螺絲尺寸影響之生物力學評估:3D非線性有限元素分析

植體頸部壁厚度和支台螺絲尺寸影響之生物力學評估:3D非線性有限元素分析

單側植體頸部壁厚度是植體系統的重要設計因素,研究證實,IDEOSS人工牙根之植體頸部壁厚度,可以有效降低植體、支台、支台螺絲的壓力及減少骨應變(Strain)。

  • 2020/5鄭名地醫師 發表於瑞士 Applied Science期刊
  • 摘要:在這項研究中,我們使用非線性有限元素(nonlinear finite element, FE)分析評估植體頸部壁厚度與支台螺絲尺寸,對齒槽骨與植體組件生物力學反應之影響。本研究共使用12個內六角莫爾斯錐度(internal hexagon Morse taper)植體-支台連接FE模型,分別採用三種不同的植體尺寸(直徑4、5和6 mm),並用1.4、1.6和1.8 mm的支台螺絲固定,以適合三種單邊植體頸部壁厚0.45、0.50和1.00 mm進行模擬。非線性接觸元素用於模擬植體系統的實際固定界面。將200 N的集中力施加到半球形負載帽的中心,並且相對於植入物軸傾斜30°作為負載條件。

實驗結果表明,將單側植體頸部壁厚從0.45增加到1.00 mm,可以顯著降低植體,支台和支台螺絲應力(Stress)和骨應變(Strain),分別降低至58%、48%、54%和70%。支台螺絲尺寸的變化僅顯著影響支台螺絲應力,當直徑從1.4mm增加到1.6mm和1.8mm時,最大應力耗散率分別為10%和29%。總結而言,單側植體頸部壁厚度是植體系統的重要設計因素,植體頸部壁厚度能有效降低植體、支台以及支台螺絲應力和骨應變。

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