Диссертация (1141133), страница 11

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 11)

В выполненномрасчете K  100 , поэтому деформация хорошо заметна на контуре исходнойконструкции. Если же изображать фактическое деформированное состояние,то оно не будет практически отличаться на рисунке от исходной конструкцииввиду малых смещений.72Распределениеинтенсивностинапряжений(эквивалентныхнапряжений) вдоль контура подобластей конструкции имплантата на примеретитанового имплантата приведено на рисунке 24.Имплантат, вертикальная нагрузкаИмплантат, наклонная нагрузкаВинт, вертикальная нагрузкаВинт, наклонная нагрузкаКоронка, вертикальная нагрузкаКоронка, наклонная нагрузкаРисунок 24 – Распределение интенсивности напряжений вдоль контураподобластей титанового имплантата, МПа73Наибольшие эквивалентные напряжения наблюдаются в зонах контактаимплантата и абатмента, а также на участках контакта винта с имплантатом.Напряжения в цементном соединении значительно меньше, чем на участкахконтакта имплантата и абатментаРаспределениеинтенсивностинапряжений(эквивалентныхнапряжений) по границам подобластей костной ткани в контакте симплантатами приведены на рисунках 25, 26 для титанового и керамическогоимплантатов при вертикальной и наклонной нагрузках.кортикальная кость, титановый имплантаткортикальнаяимплантаткость,керамическийгубчатая кость, титановый имплантатгубчатая кость, керамический имплантатРисунок 25 – Распределение эквивалентных напряжений по границекортикальной и губчатой кости у керамического и титанового имплантатовпри вертикальной нагрузке74кортикальная кость, титановый имплантаткортикальная кость, керамическийимплантатгубчатая кость, титановый имплантатгубчатая кость, керамический имплантатРисунок 26 – Распределение эквивалентных напряжений по границекортикальной и губчатой кости у керамического и титанового имплантатовпри наклонной нагрузкеЗоны высоких напряжений в кортикальной кости наблюдаются вобласти контакта с имплантатом.

Напряжения в губчатой кости значительноменьше ввиду малого модуля упругости материала. Отметим, что привертикальной нагрузке максимальные напряжения к губчатой костинаблюдаются в верхней части контакта имплантатом, а при наклоннойнагрузке – в нижней части контакта имплантатом.При моделированиивинтовойповерхностивнутрикостнойчастиимплантатовзначениямаксимальных коэффициентов концентрации эквивалентных напряжений дляимплантата, губчатой кости и слоя кортикальной кости, примыкающей кшейке имплантата, приведены в таблице 8.75Таблица 8 – Значения коэффициентов концентрации эквивалентныхнапряжений в подобластях имплантатов с винтовой поверхностью привертикальной нагрузке,  i  0 .областькерамикатитанимплантатВ3.58М15.65В3.72М17.20кортикальная кость2.127.562.678.14губчатая кость0.790.730.760.72Примечание: В – вертикальная нагрузка, М – моментная нагрузкаРаспределенияотносительныхэквивалентныхнапряжений(напряжений, нормированных величиной внешней нагрузки, приложенной кимплантату,  i  0 , коэффициент концентрации напряжений) по границамкерамического имплантата, губчатой костной и кортикальной костных тканей,приведены на рисунке 27.

Напряжения по длине имплантата распределенынеравномерно. Наибольшая концентрация напряжений наблюдается в зонепервого витка резьбы имплантата. Напряжения в костной ткани также имеютнеравномерное распределение, и наибольшие напряжения в губчатой кости непревышают величины внешних напряжений, приложенных к имплантату.Напряжения в слое кортикальной кости более, чем две раза превышаютвеличинынагрузки,приложеннойкимплантату.Заменаматериалаимплантата на титан не приводит к значительным изменениям враспределении напряжений, что связано с большим различием модулейупругости материалов имплантата (керамики и титана) и костных тканей, хотяпри сравнении коэффициентов концентрации эквивалентных напряжений вкостной ткани челюсти вокруг керамического и титанового имплантатов привертикальной нагрузке различия оказались статистически значимыми (р<0,05)(в отличие от моментальной нагрузки, которая не показала статистическизначимых различий между титановым имплантатом и керамическим (р>0,05)(Рис.

28). Отметим, что при действии вертикальной сжимающей нагрузки наимплантат на первых трех витках резьбы преобладают растягивающиенапряжения  yy , а на остальной части имплантата преобладают сжимающие76напряжения (Рис. 29). Возникновение концентрации напряжений в виткахрезьбы обусловлено различием модулей упругости материалов.а)б)в)Рисунок 27 – Распределение относительных эквивалентных напряженийв подобластях керамического имплантата с винтовой поверхностьюпри вертикальной нагрузке:а) имплантат, б) кортикальная кость, в) губчатая кость77а)б)в)Рисунок 28 – Распределение относительных эквивалентных напряженийв подобластях титанового имплантата с винтовой поверхностьюпри вертикальной нагрузке:а) имплантат, б) кортикальная кость, в) губчатая кость78Рисунок 29 – Распределение относительных напряжений  yyпо границе керамического имплантата.Как и при одноосной нагрузке, максимальная концентрация напряженийпри наклонной нагрузке керамического имплантата наблюдается на первомвитке винтовой конструкции, причем напряжения в зоне сжатия превышаютнапряжения в зоне растяжения (Рис.

30). Также незначительная концентрациянапряжений имеется в концевой зоне имплантата. При замене материалаимплантата на титан напряжения практически не изменяются.Рассмотрим результаты расчета от моментной нагрузки. На рисунке 31приведено распределение масштабированного коэффициента концентрацииэквивалентных напряжений (МККЭН) k  10 /  max вдоль винтового контуракерамического имплантата при моментной нагрузке (  max определяетсявыражением(2)).РаспределениеМККЭНвдольвинтовогоконтуракортикальной кости при моментной нагрузке приведено на рисунке 31б, авдоль контура губчатой кости – на рисунке 31в.

Как и в случае наклоннойнагрузки, напряжения при моментном нагружении незначительно возрастаютпри замене керамического имплантата на титановый. Отметим, что примоментной нагрузке распределения напряжений симметричны относительнооси имплантата.79а)б)в)Рисунок 30 – Распределение эквивалентных напряжений в подобластяхкерамического имплантата с винтовой поверхностью при наклоннойнагрузке: а) имплантат, б) кортикальная кость, в) губчатая кость (МПа)80а)б)в)Рисунок 31 – Распределение масштабированного коэффициентаконцентрации эквивалентных напряжений в подобластях керамическогоимплантата с винтовой поверхностью при моментной нагрузке:а) имплантат, б) кортикальная кость, в) губчатая костьТаким образом, при расчете конструкции имплантатов из керамики ититана установлено, что наибольшие напряжения возникают в самихимплантатах; в керамических имплантатах эти напряжения несколько меньше;81в то же время смещения элементов конструкции несколько больше длякерамических имплантатов.Значительные напряжения наблюдаются по краю коронки на стыке сабатментом.Максимальные напряжения характерны для всех слоев моделиимплантата с коронкой и окружающей костной тканью в области шейкиимплантата.Напряжения в губчатой костной ткани не превышают величинывнешних напряжений, приложенных к имплантату, а в слое кортикальнойкости превышают величину внешней нагрузки более, чем в два раза.Напряжения в костных тканях и имплантатах с коронками далеки отпределов прочности соответствующих тканей и материалов.Керамический имплантат по своему биомеханическому воздействию накостную ткань и по взаимоотношению с покрывающей коронкой не имеетсущественных отличий от титанового имплантата.Следует учитывать, что в данном исследовании применялась довольновысокая нагрузка на имплантат (600Н); при оптимизации нагрузки, например,до 150Н эквивалентные напряжения уменьшатся в 4 раза, также какперемещения имплантатов (в частности, наибольшие смещения края коронкив этих условиях не превысят 30мкм).3.4.

Характеристика остеоинтеграции имплантата из диоксидациркония, стабилизированного иттриемЭлектронная микроскопия костных блоков в зоне установки образцовкерамических имплантатов (диоксид циркония, стабилизированный иттрием)выявила тесное взаимодействие имплантатов с костной тканью как через 4, таки через 12 недель пребывания имплантатов в челюсти кролика.Микрофотографии зоны контакта имплантатов с костной тканью через4 недели эксперимента показывали «запаковывание» керамических образцовтканью, имеющей волокнистую структуру, наплывающей на имплантаты со82стороны костной ткани.

Характеристики

Список файлов диссертации