医疗保健工程

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医疗保健工程/2017年/文章
特殊的问题

骨科生物力学和生物工程和心血管康复

把这个特殊的问题

研究文章|开放获取

体积 2017年 |文章的ID 4842072 | https://doi.org/10.1155/2017/4842072

Bo Kyun Sim, Bongju Kim Min Jeong金,鞠觉亮Hyun, Kyung Ju, Yoo金Shin男人永金,Jong-Ho李, 空心止动螺钉设计,便于检索的螺旋性骨折牙科植体系统”,医疗保健工程, 卷。2017年, 文章的ID4842072, 6 页面, 2017年 https://doi.org/10.1155/2017/4842072

空心止动螺钉设计,便于检索的螺旋性骨折牙科植体系统

学术编辑器:鲁伊·朱
收到了 2017年3月3日
修改后的 2017年6月19日
接受 2017年6月22日
发表 2017年8月06

文摘

牙科植入的假体组件是附加在桥台与止动螺钉连接固定。止动螺钉断裂不是频繁;然而,检索骨折螺钉并非易事,它带来的并发症。检索工具开发,利用螺旋取消演习使一个洞在断裂的螺丝拧开它提供了一个参与演习。减少这个过程,止动螺钉与预制访问修改孔,便于检索。本研究旨在介绍这个止动螺钉的修改设计,简单的概念检索和比较传统的机械强度和空心桥台螺丝通过有限元分析(FEA)和机械测试。在有限元分析结果,两种类型的桥台螺丝显示类似的应力分布单一人工牙系统。最大负载的差异约2%发生在垂直载荷的机械测试。本研究表明,空心止动螺钉可能会取代传统的桥台螺丝,因为这是两肩设计,便于检索和螺丝显示无显著差异在机械测试和有限元分析。

1。介绍

放置牙科植入物已成为主要的治疗选择口腔功能恢复部分或完全无齿的病人。牙科植体的组成部分包括夹具、桥台和桥台螺丝。

尽管植入成功率高,并发症的不自由和牙科植入物偶尔失败由于生物因素或技术并发症(1,2]。植入修复啊组件的技术问题包括止动螺钉断裂和peri-implantitis深感与牙科植体系统故障,并增加相关的并发症也被报道(3- - - - - -5]。许多研究报道,植入后骨整合,止动螺钉松动和骨折是最常见的问题,和其他机械问题涉及假体断裂和overdenture附件(6,7]。一项研究报道,螺旋骨折的发生率是3.9%,通常是由于超载或高转矩(6,8]。如果骨折止动螺钉,螺钉必须被删除,取而代之的是一个新的,这样再植入假体可能是伪造的。否则,它将妥协植入的长期成功9]。

如今大部分植入失败是由机械因素而不是植入物本身,所以,有替代支承系统发达。只有少数研究去除骨折螺钉的植入物(10,11据报道。许多技术和方法通过案例报告显示所有的结论是,删除的骨折螺钉植入可能很困难,没有统一的方法,可以应用。因此,止动螺钉被修改一个预制检查孔,便于检索时止动螺钉骨折。本研究的目的是介绍这个止动螺钉的修改设计,这种新的创新设计的概念,以方便检索,和比较传统的机械优势桥台螺丝和修改版本与预制孔的访问。

2。材料和方法

2.1。空心止动螺钉设计,便于检索

传统的止动螺钉措施直径2毫米,长7.8毫米,0.4毫米螺纹螺距(图1(一)),空心止动螺钉是由相同的系统传统的止动螺钉但是修改通过创建一个直径0.5毫米的孔的下端止动螺钉1号线程(图1 (b))。

便于检索的螺旋骨折空心螺旋型与预制检查孔(修改),反向螺旋钻洞是捏造的。逆转螺丝收紧了螺丝刀允许部分骨折的稳定,和外部线程将松开夹具。

2.2。机械测试和有限元分析

3 d植入系统模型构建本研究使用Solidworks 2016(达索系统公司股价)。机械试验进行传统的止动螺钉和空心止动螺钉制造3 d模型,有限元分析(FEA)是实现对单一人工牙系统模型。

MTS Bionix 370.02(美国MTS系统有限公司)是用于垂直负载测试比较传统的止动螺钉的机械强度和空心止动螺钉。垂直负载测试之前,止动螺钉固定在夹具垂直通过应用30 N·cm的插入力(图2(一个))[12]。实验进行的加载速度每分钟5毫米固定在设备(图2 (b), 、独立实验)。

二世活跃植入系统(NeoBiotech有限公司、韩国)是用于制作的3 d模型单植入系统设计(图1)。骨模型高度是17毫米,宽30 mm, bucco-lingual厚度是13毫米,由一层1.5毫米的皮层区域。皇冠是9毫米的高度与直径12毫米,它在平面形式(图建模3)。

Hypermesh版本14 (Altair工程有限公司、美国)被用来构造有限元模型(图3),并使用有限元分析有限元分析进行了6.16(法国达索系统公司股价)。

值假设弹性模量和泊松比的表1,节点和元素如表所示2。所有材料中使用的模型被认为是各向同性、均匀、线性弹性。边界固定包括所有六个自由度的限制包括三个坐标轴的旋转和翻译记者节点位于底部和两边的骨骼模型包括松质骨。不同大小的咀嚼力被报道;然而,本研究进行了有限元分析在两种类型的负载(500 N垂直荷载和142 N水平载荷)的集中负荷上人工假体的中心(13]。


组件 材料 弹性(Gpa) 泊松比

皇冠 氧化锆 260年 0.28
桥台 钛合金 113.8 0.342
夹具
止动螺钉
皮质骨 皮质骨 14.0 0.3
松质骨 松质骨 1。5 0.45


组件 元素 节点
传统的 空心 传统的 空心

皇冠 29614年 6441年
桥台 6242年 1868年
夹具 5441年 13307年
皮质骨 32916年 8633年
松质骨 149721年 31303年
止动螺钉 26792年 14513年 5963年 3667年

2.3。统计分析

样本量估计进行比较的两组基于之前的研究(总样本大小= 7,(14])。实验结果是基于三个独立重复测量相同的加载条件下(1组、常规和中空的类型, 、职责)。

所有数据都意味着±SD的独立唱片。统计分析是由未配对的双尾t以及(SigmaPlot Systat软件公司,圣何塞,CA,美国)。 被认为是显著的。

3所示。结果与讨论

空心止动螺钉的使用消除了商用螺钉检索工具开发利用螺旋除演习使一个洞在断裂的螺丝拧开它提供了一个参与演习。因此,骨折螺钉使用h文件(图可以很容易地删除4)。

在垂直负载机械测试,最大压缩载荷并没有显示出显著区别传统和空心桥台螺丝(表3,图5)。表4显示了最大·冯·米塞斯应力发生在每种类型的桥台螺丝垂直和水平加载在一个人工牙系统。垂直载荷,观察高大约19.68 MPa•冯•米塞斯应力值在传统的止动螺钉,在传统类型的值为116.16 MPa和96.48 MPa中空的类型。传统和空心桥台螺丝显示类似的应力分布单一人工牙系统(图6)。水平载荷,·冯·米塞斯应力值在空心螺旋型高大约4.66 MPa,的值为110.99 MPa常规螺旋型和106.33 MPa空心螺钉类型。类似的观察应力分布以及水平荷载(图7)。


方向 类型 价值 最大负荷(N) 在最大负载位移(毫米)

垂直 传统的 大街。 1452.27 0.25
SD 256.10 0.04
空心 大街。 1480.37 0.35
SD 137.90 0.05

两组之间无显著差异( )。

负载 类型 •冯•米塞斯应力(MPa)

垂直 传统的 116.16
空心 96.48
水平 传统的 110.99
空心 106.33

这个实验没有提供标准止动螺钉的强度评价,这是执行根据ASTM标准(ASTM F543-standard规范和测试方法对金属医疗骨螺丝)金属骨螺钉,和执行的实验只有止动螺钉。此后,强度评价的传统和空心桥台螺丝进行机械试验,和最大负载差异约2%发生在垂直荷载。

在机械测试的三个标本,有差异取决于标本的处理条件。然而,所有三个标本显示出类似的负载形式,它被认为是在没什么大区别常规和空心桥台螺丝。

在这项研究中,抗压强度测试和有限元分析进行了比较传统的物理性能类型和空心桥台螺丝类型。然而,由于疲劳载荷的物理性能是很重要的,有必要验证在将来的研究中螺杆的疲劳在实际植入系统。

4所示。结论

止动螺钉骨折是临床上的管理挑战和及时但有必要提供一个适当的康复计划。本研究表明,空心止动螺钉可能会取代传统的桥台螺丝,因为这是两肩设计,便于检索和螺丝显示无显著差异在机械测试和有限元分析。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

作者的贡献

Bo Kyun Sim和金Bongju造成同样的纸。

确认

这项研究受到了韩国卫生技术研发项目的资助通过韩国健康产业发展研究所(KHIDI),由卫生部和福利,大韩民国(批准号HI15C1535)。

引用

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