بررسي تاثير مدل تماسي ايمپلنت دندان و استخوان فك بر حداكثر تنش ايمپلنت به روش اجزاء محدود

Investigation on the Effect of the Contact Model Between Dental Implants and Jaw Bone on the Maximum Stress of Implant Using Finite Element Method

در اين مقاله تاثير مدل تماسي ايمپلنت و استخوان فك بر روي حداكثر تنش به صورت كمي با استفاده از روش اجزاء محدود مورد ارزيابي قرار‌گرفته است. به اين منظور ايمپلنت و مقطعي از استخوان فك پايين در نرم‌افزار آباكوس مدل‌سازي و تحليل شده است. بررسي توزيع تنش نشان داد كه تحت بارگذاري مايل، حداكثر تنش در ناحيه‌ گردن ايمپلنت و در نزديكي نقاط تماس با استخوان متراكم اتفاق مي‌افتد. پس از اعتبارسنجي مدل اوليه، با تغيير شرايط تماس بين ايمپلنت و استخوان، ميزان اثرگذاري نحوه مدل‌سازي شرايط تماسي بر حداكثر تنش مورد بررسي قرار‌گرفته است. شرايط تماسي بررسي‌شده شامل پيوند كامل بين ايمپلنت و استخوان و همچنين محدوده‌اي از ضرايب اصطكاك كه معمولا در عمل اتفاق مي‌افتد، مي‌باشد. نتايج نشان داد كه حداكثر تنش در حالت پيوند كامل با حداكثر تنش در حالت تماس اصطكاكي كمتر از 10 درصد اختلاف دارد. از اين رو بسته به نوع مسئله مورد بررسي، مي‌توان به منظور كاهش هزينه‌هاي محاسباتي از مدل پيوند كامل، يا به منظور افزايش دقت مدل، از مدل تماس اصطكاكي استفاده نمود.

In this paper, effect of the type of contact between the implant and jaw bone on the maximum stress is evaluated using the finite element method, quantitatively. For this purpose, the implant and a mandibular cross have been modeled and analyzed with ABAQUS. Investigation of stress distribution showed that under buccolingual load, the maximum stress occurs in the neck of the implant and near the contact with cortical bone. After validation of the initial model, effect of the contact conditions on the maximum stress is studied. Contact conditions include full osseointegration between the implant and the bone and a range of coefficients of friction that usually happens. Results show that the maximum stress in frictional contact has less than 10% difference with the maximum stress in full osseointegration contact. Therefore, depending on the type of the model, full osseointegration conditions can be used to reduce the computational cost, or frictional model to enhance the model accuracy.