[Three-dimensional finite element analysis of the stress distribution of bone tissue around porous titanium implant].

材料科学 冯·米塞斯屈服准则 植入 多孔性 有限元法 压力(语言学) 前磨牙 牙种植体 骨整合 骨组织 应力集中 生物医学工程 牙科 复合材料 结构工程 医学 外科 工程类 冶金 臼齿 语言学 哲学 断裂力学
作者
T. S. Liu,Ri Gao,Ting Wei,Hui Sun
出处
期刊:PubMed [National Institutes of Health]
卷期号:54 (1): 35-40 被引量:3
标识
DOI:10.3760/cma.j.issn.1002-0098.2019.01.007
摘要

Objective: To analyze the stress distribution of different types of bone tissue around porous titanium implant in different mechanical loads and to further evaluate the biomechanical properties of porous titanium implant. Methods: Finite element (FE) models of implant restorations for the maxillary first premolar was established, and the diameter of implants in the models was 4.1 mm. Five models was constructed according to diameter of implant central pillar and the thickness of outer porosity: solid group (group A), central pillar 1.5 and 3.1 mm and outer porosity 30% (group B and C), central pillar 1.5 and 3.1 mm and outer porosity 40% (group D and E). Different loads (150 N vertical force, 50 N lateral force) were applied to the occlusal surface of implant restorations in type Ⅲ bone and maximal von Mises stress was evaluated. Meanwhile, a couple of simplified maxillary part models varied in four types of bone were constructed with the implants bearing load of simulation ultimate force to evaluate the stress distribution of different types of bone. Results: With different mechanical loading, the stress value of bone tissue around porous implant (group B-E) was greater than that in the solid structure (group A). Under the load of simulation ultimate force, the maximum stress of the bone rised with the increase of porosity and thickness of the porous implant. And the maximum stress value of the surrounding bone tissue changed with the change of bone. Under vertical loading, the maximal von Mises stress of the bone around solid implants of group A was 17.56 MPa, which was a little lower than that of group B and C. And the maximal equivalent von Mises stress of group D and E was 69.24 MPa. The results of lateral force and simulation ultimate force loading were similar. The stress of the bone tissue around implant increased with the decrease of bone quality. The maximum stress value of group D implant was 134.95 MPa. Conclusions: Porous structure of the implant is conducive to transmit stress to surrounding bone tissue and increases the mechanical stimulation of bone. However, if the value and direction of load are inappropriate or quality of bone is poor, pathological stress may be produced.目的: 分析内芯致密外层不同孔隙率结构的钛种植体周围骨组织应力分布情况,评估多孔结构钛种植体的生物力学性能。 方法: 建立5组直径为4.1 mm的种植体三维有限元模型:实心(A组)、外层孔隙率为30%中央实心支柱直径分别为1.5和3.1 mm(B和C组)、外层孔隙率为40%中央实心支柱直径分别为1.5和3.1 mm(D和E组);同时建立4类骨组织、上颌第一前磨牙牙冠、基台模型。将5组种植体装配于Ⅲ类骨组织中,分别施加150 N垂直和50 N侧向载荷;将5组种植体分别装配于4类骨组织中,加载极限■力载荷;分析种植体及周围骨组织von Mises应力分布。 结果: 各种载荷条件下B~E组多孔结构钛种植体骨界面最大von Mises应力均大于A组。极限■力载荷下,随着种植体多孔层厚度和孔隙率的增加,以及骨组织质量的降低,骨组织的最大von Mises应力增加。在Ⅲ类骨中垂直加载时A组最大von Mises应力为17.56 MPa,B、C组种植体最大von Mises应力较A组大,D、E组进一步增大,可达69.24 MPa;侧向载荷、极限■力载荷下结果相似。同组种植体周围骨应力随骨组织质量降低而增加,D组种植体周围骨组织最大von Mises应力可达134.95 MPa。 结论: 种植体的多孔结构有利于应力向周围骨组织传导,可增加骨组织受到的力学刺激,但若■力大小、方向不当,或骨组织质量不佳,则多孔结构种植体可能产生病理性应力。.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
欣欣完成签到,获得积分10
3秒前
dream完成签到 ,获得积分10
5秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
辣椒完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
妖精完成签到 ,获得积分10
10秒前
cc完成签到,获得积分10
17秒前
wxy2011完成签到 ,获得积分10
22秒前
小恐龙怪兽完成签到 ,获得积分10
26秒前
wueeee应助awa606采纳,获得200
32秒前
研友_ZzrWKZ完成签到 ,获得积分10
33秒前
percy完成签到 ,获得积分10
34秒前
AU魏完成签到 ,获得积分10
39秒前
44秒前
LN完成签到,获得积分10
47秒前
拓小八完成签到,获得积分0
48秒前
Xulyun完成签到 ,获得积分10
49秒前
南宫士晋完成签到 ,获得积分10
55秒前
tom完成签到,获得积分10
1分钟前
小羊咩完成签到,获得积分0
1分钟前
风想随心完成签到,获得积分10
1分钟前
506407完成签到,获得积分10
1分钟前
暖手的蓝莓奶茶完成签到 ,获得积分10
1分钟前
麦田麦兜完成签到,获得积分10
1分钟前
Issei完成签到,获得积分10
1分钟前
112完成签到,获得积分10
1分钟前
ada阿达完成签到,获得积分10
1分钟前
chen完成签到,获得积分10
1分钟前
Shawn完成签到 ,获得积分10
1分钟前
zhangyx完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Leo完成签到 ,获得积分10
1分钟前
牛黄完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
奥丁不言语完成签到 ,获得积分10
1分钟前
乐观的星月完成签到 ,获得积分10
1分钟前
清风发布了新的文献求助30
1分钟前
1分钟前
Edward发布了新的文献求助10
1分钟前
坐雨赏花完成签到 ,获得积分10
1分钟前
好晒发布了新的文献求助10
1分钟前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7282297
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8903122
关于积分的说明 18833851
捐赠科研通 6953259
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3207556
关于科研通互助平台的介绍 2377841
邀请新用户注册赠送积分活动 2182729