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牙齒種植也叫人工牙齒種植，并不是真的種上自然牙齒，而是通過醫(yī)學(xué)方式，將與人體骨質(zhì)兼容性高的純鈦金屬經(jīng)過精密的設(shè)計(jì)，制造成類似牙根的圓柱體或其他形狀，以外科小手術(shù)的方式植入缺牙區(qū)的牙槽骨內(nèi)，經(jīng)過1～3個(gè)月后，當(dāng)人工牙根與牙槽骨密合后，再在人工牙根上制作烤瓷牙冠。而有限元分析(FEA，F(xiàn)inite Element Analysis)可利用數(shù)學(xué)近似的方法對真實(shí)物理系統(tǒng)(幾何和載荷工況)進(jìn)行模擬。還利用簡單而又相互作用的元素，即單元，就可以用有限數(shù)量的未知量去逼近無限未知量的真實(shí)系統(tǒng)。近年來，研究者們在牙齒種植有限元分析方面已經(jīng)進(jìn)行了很多嘗試，本研究就此展開深入探討。
Chang CL等研究的目的是利用拓?fù)鋵W(xué)最優(yōu)化方法在有限元分析方法中的優(yōu)勢，去尋找牙植入物和用生物力學(xué)函數(shù)賦值，重新設(shè)計(jì)移植宏幾何學(xué)方面多余的材料分配。通過商用ANSYS 11.0軟件設(shè)計(jì)出上頜骨第一磨牙部分、埋入植入物、基牙和上部結(jié)構(gòu)的三維有限元模型。通過拓?fù)鋵W(xué)最優(yōu)化方法最終設(shè)計(jì)出四個(gè)有限元分析模型，即兩個(gè)有粘合和接觸界面的傳統(tǒng)移植物，兩個(gè)有粘合和接觸界面的新移植物。模型材料具有致密網(wǎng)狀骨質(zhì)特性，同時(shí)具有各自完全正交各向異性和橫斷的各向同性。傾斜(200-N垂直和40-N水平)咬合面的填充物被應(yīng)用在中央和遠(yuǎn)中的牙冠窩。
有限元模型估算出新移植物可以被減少至傳統(tǒng)移植物的17.9%，并且它們的生物力學(xué)性能是相似的，例如移植物的應(yīng)力、移植骨合成物的應(yīng)力、底部的位移，并且比起傳統(tǒng)移植物具有更大的勁度。新移植物的優(yōu)點(diǎn)是可以增加空間，允許更多的新骨向內(nèi)成長，或者是幫助熔化更多的骨移植物進(jìn)入到骨中以支撐移植物的穩(wěn)定性并節(jié)省材料。與傳統(tǒng)移植物相比，新移植物的優(yōu)點(diǎn)是具有較高的應(yīng)力水平。
Lee JS等研究目的是用模擬加載壓力有限元分析模型，調(diào)查骨植入物界面周圍的壓力分布和前上頜骨移植物負(fù)荷長度的作用。該實(shí)驗(yàn)用于研究的4mm直徑，外部十六進(jìn)制植入物長度不同(分別為8.5，10.0，11.5，13.0，15.0 mm)。前上頜骨假定為D3骨特性，所有的材料被假定為同性、均質(zhì)和直線彈性的。
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