中国组织工程研究 ›› 2010, Vol. 14 ›› Issue (35): 6512-6516.doi: 10.3969/j.issn.1673-8225.2010.35.013
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高建勇1,汪大林1,孔 亮2,田 刚1
Gao Jian-yong1, Wang Da-lin1, Kong Liang2, Tian Gang1
摘要:
背景:以往有关桩直径和长度的生物力学三维有限元研究中,多为直径或长度的单因素离散组合分析,不能准确反映桩直径和长度同时连续变化对牙根应力的影响。 目的:基于Ansys Workbench中DesignXplorer 优化设计平台,探讨动态连续的桩直径和长度变化对牙根应力的影响。 方法:建立参数化人上颌中切牙桩冠修复三维有限元模型,Ansys WOrkbench软件设定桩直径和长度的变化,其参数变量直径变化范围为1.0~4.1 mm,长度变化范围为3.0~8.0 mm,分析双变量直径和长度同时连续变化情况下,牙根牙本质平均主应力分布。同时进行直径和长度变量对的Max EQV Stress敏感度分析。 结果与结论:随着长度的增加,镍铬合金桩修复后根牙本质EQV应力峰值下降28.9%;碳纤维桩根牙本质EQV应力峰值下降13.1%。随着直径增加,镍铬合金桩根牙本质EQV应力峰值下降33.9%;碳纤维桩根牙本质EQV应力峰值下降9.6%。镍铬合金桩长度在5.16~8.00 mm范围内变化,碳纤维桩长度在4.75~8.00 mm范围变化时,镍铬合金桩直径在1.62~ 2.02 mm范围变化时,碳纤维桩变量直径在1.68~2.20 mm范围变化时,根牙本质EQV应力峰值响应曲线率位于-1和1之间。提示增加桩的长度、直径有利于改善牙根牙本质应力分布,镍铬合金桩长度和直径的变化与纤维桩相比更易影响牙根应力大小;对于铸造镍铬合金桩而言,桩直径对根牙本质的EQV应力峰值的影响远远大于长度。碳纤维桩系统桩长度对根牙本质的EQV应力峰值的影响大于直径。从生物力学角度而言铸造桩参数优化选择范围:长度为5.16~8.00 mm,直径为1.62~2.02 mm;纤维桩参数优化选择范围:长度为4.75~8.00 mm,直径为1.68~2.20 mm。
中图分类号: