医用钛合金材料对种植体生物力学行为的影响

发布时间：2022-01-07 02:18

　　钛合金材料具有优异的机械性能、化学稳定性和生物相容性,已成为种植体主要原材料,但要满足患者临床治疗的长效安全性和功能性,医用钛合金材料的生物及力学相容性仍有待提高。具有较低弹性模量和较高强度的新型医用钛合金,对降低由应力屏蔽导致的种植体的松动、脱落有着重要作用。本文利用有限元方法,对比新型医用钛合金材料以及传统医用钛合金材料对种植体结构和颌骨应力分布。通过对比发现由于新型医用钛合金材料高强度、低模量等特点,减少了由应力遮挡效应导致,诱发骨吸收、植入体松动、失效等问题的风险。 

【文章来源】：系统仿真学报. 2020,32(11)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

种植体结构

采用四面体四节点对以上模型进行网格划分，这种单元的优点是对位移求解结果精确，计算成本小，且易于收敛缺点是节点应力值不够精确，但这可以通过细化应力集中处的网格来弥补，只要单元足够小，其关键部位的应力值还是准确的，这是因为它在积分点上的应力结果是足够精确的。具体网格划分如图2所示。单元和节点数如表1所示。材料均假设为各向同性线弹性材料，具体参数如表2所示。

基台的等效应力最高，使用新型医用钛合金材料同样能降低最大等效应力，峰值从235.7 MPa下降到191.8 MPa，降幅23%。对于基台螺钉，2种材料螺钉的最大等效应力均集中在螺钉的颈部位置，而螺纹处的应力也大多分布在螺纹上部位置。经过改变材料，最大等效应力由143.1 MPa下降到83.8 MPa，降幅达71%。图4 种植体等效应力分布

【参考文献】：
期刊论文
[1]口腔用钛及钛合金材料的研究现状[J]. 韩建业,罗锦华,袁思波,皇甫强,余森,刘春潮.  钛工业进展. 2016(03)
[2]螺距对即刻负载种植体和周围骨组织影响的三维有限元研究[J]. 牛金磊,陈建宇,陈贤帅,李锻能.  广东牙病防治. 2014(02)
[3]医用钛及钛合金种植体材料的研究进展[J]. 吕宇鹏,朱瑞富,马泉生,李士同,李木森,雷廷权.  中国口腔种植学杂志. 2000(01)



本文编号：3573608