国际口腔医学杂志 ›› 2015, Vol. 42 ›› Issue (5): 557-561.doi: 10.7518/gjkq.2015.05.017

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螺距对支抗微种植体—骨界面影响的三维有限元分析

颜丹1 张锡忠2 王增全1 王建国2 关泽建3   

  1. 1.佛山市口腔医院正畸科 佛山 528000;2.天津市口腔医院正畸科 天津 300041;3.佛山市中医院禅城高新区医院口腔科 佛山 528000
  • 收稿日期:2015-02-12 修回日期:2015-04-23 出版日期:2015-09-01 发布日期:2015-09-01
  • 通讯作者: 王增全,主任医师,硕士,Email:wangzengquan1957@126.com
  • 作者简介:颜丹,硕士,Email:yandan.good@163.com
  • 基金资助:

    佛山市科学技术局医学类科技攻关项目(2014AB00389);佛山市卫生和计划生育局医学科研课题项目(2013201)

Three-dimensional finite element analysis for the influence of micro-implant pitch on micro-implant-bone interface

Yan Dan1, Zhang Xizhong2, Wang Zengquan1, Wang Jianguo2, Guan Zejian3.   

  1. 1. Dept. of Orthodontics, FoshanStomatological Hospital, Foshan 528000, China; 2. Dept. of Orthodontics, Tianjin Stomatological Hospital, Tianjin 300041, China; 3. Dept. of Stomatology, Foshan Hospital of Traditional Chinese Medicine, Chancheng National Hi-Tech Industrial Development Zone Branch, Foshan 528000, China
  • Received:2015-02-12 Revised:2015-04-23 Online:2015-09-01 Published:2015-09-01

摘要:

目的 分析螺距变化对微种植体—骨界面、微种植体的应力分布和位移的影响,为支抗微种植体的临床选择和优化设计提供理论参照。方法 运用Pro/E软件建立不同螺距的微种植体和下颌骨三维有限元模型,用Hypermesh软件对该模型进行网格划分,并在微种植体顶部施加与颌骨面平行的正畸力1.96 N,用ANSYS软件进行三维模拟计算。结果 微种植体—骨界面应力峰值集中在微种植体颈部和尖部,当螺距为0.5 mm时,微种植体颈部的Vonmises应力和位移峰值最小,分别为27 MPa和0.001 5 mm,且应力和位移曲线最为平缓。结论 螺距变化影响微种植体和微种植体—骨界面的应力分布。在本实验条件下,螺距为0.5 mm时,微种植体—骨界面、微种植体本身应力和位移最小。

关键词: 有限元分析, 下颌骨, 正畸支抗, 微种植体螺距

Abstract:

Objective To analyze the stress distribution at micro-implant-bone interface and the displacement of microimplant based on different pitch and to apply the theoretical reference for choosing orthodontic anchorage micro-implant and optimize design of micro-implant. Methods The three-dimensional finite element models of micro-implant with different pitches and mandible were established by Pro/E; the elements were divided by Hypermesh. The force of 1.96 N was applied on the top of the implant parallel to the mandible surface to analyze the differences of the micro-implant displacement and that of the force on the micro-implant-bone interface. Results The maximum Von-mises stress focused on the neck and tip of micro-implant. The peak Von-mises stress and displacement on the neck of micro-implant are both the smallest, which are 27 MPa and 0.001 5 mm respectively, and the stress and displacement curves are the flattest at the pitch of 0.5 mm than that of other sizes. Conclusion The pitch of micro-implant influences the stress distribution on micro-implant and bone surface. The stress and displacement on both micro-implant-bone interface and micro-implant are both the smallest in the 0.5 mm case of other micro-implant parameters in this work.

Key words: finite element analysis, mandible, orthodontic anchorage procedures, micro-implant, pitch

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