Journal of Iranian Dental Association
J Iran Dent Assoc
Medical Sciences
http://jida.ir
23
journal23
2383-3041
10.52547/jida
en
jalali
1390
7
1
gregorian
2011
10
1
23
3
online
1
fulltext
fa
بررسی تأثیر شعاع، ضخامت و سختی استخوان بر میزان تنش بافت اطراف ایمپلنت دندانی به روش اِلمان محدود
Investigating the effect of bone radius, thickness and strength on stress distribution of bone tissue around a dental implant using finite element method
Prosthodontics
Prosthodontics
Research
Research
<p align="center"> <strong> بررسی تا </strong><strong>ٔ </strong><strong>ثیر شعاع، ضخامت و سختی استخوان بر میزان تنش بافت اطراف ایمپلنت دندانی </strong></p><p align="center"> <strong> به روش اِلمان محدود </strong></p><p> <strong><u> </u></strong></p><p> <strong><u> </u></strong></p><p align="right"> <strong><u> دکتر محمدرضا ملاک زاده </u></strong><strong><sup>1 </sup></strong><strong>- احسان عاطفی<sup>2 </sup>- دکتر سعید نوکار<sup>3</sup> </strong><strong></strong></p><p align="right"> 1- استادیار گروه آموزشی بیومکانیک دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه علم و صنعت ایران </p><p align="right"> 2- دانشجوی کارشناسی ارشد بیومکانیک دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه علم و صنعت ایران </p><p align="right"> 3- عضو مرکز تحقیقات دندانپزشکی و استادیار گروه آموزشی پروتزهای ثابت دندانی دانشکده دندانپزشکی دانشگاه علوم پزشکی تهران </p><p> </p><p> </p><p align="justify"> <strong>چکیده</strong> </p><p align="justify"> <strong>زمینه و هدف :</strong> تعیین استحکام ایمپلنتها بسیار حائز اهمیت میباشد. به همین جهت هدف از این مطالعه بررسی پایداری ایمپلنت دندانی کاشته شده در مدلهای کلینیکی گزارش شده از فک و تعیین میزان تا ٔ ثیر شعاع، ضخامت و سختی استخوان فک، بر میزان تنش بافت اطراف ایمپلنت دندانی با استفاده از روش اِلمان محدود میباشد. </p><p align="justify"> <strong>روش بررسی:</strong> در این مطالعه آزمایشگاهی مدل Wire frame سه بُعدی فک، از اطلاعات CT-Scan یک مرد 25 ساله به کمک نرم افزار Mimix ساخته و این مدل در نرم افزار CATIA ساده سازی و پس از کاشت ایمپلنت، در Abaqus ، با ضخامت و سختیهای متفاوت و تحت بارگذاری مایل و متمرکز با اعمال شرایط مرزی مناسب، آنالیز اِلمان محدود شد. </p><p align="justify"> <strong>یافتهها:</strong> در مدلهای کلینیکی فک نشان داده شد که فک با لایهای نازک از استخوان کورتیکال با هسته کم چگال، بیشترین تنش در بافت Cortical را از میان مدلهای کلینیکی داشت. افزایش شعاع بافت کورتیکال باعث کاهش تنش در فک شد. ضخامت دو میلیمتر استخوان در اطراف ایمپلنت دندانی به عنوان ضخامت بحرانی استخوان محاسبه گردید. </p><p align="justify"><strong> نتیجهگیری:</strong> افزایش سختی هر کدام از بافتهای کورتیکال و (کانسلس) Concellous استخوان فک باعث افزایش تنش در همان بافت و کاهش پارامترهای تنش و کرنش در بافت دیگر شد. تا ٔثیر افزایش ضخامت استخوان برای ضخامتهای کمتر از دو میلیمتر بسیار بیشتر از ضخامتهای بیش از دو میلیمتر بود. </p><p align="justify"> <strong>کلید واژهها</strong>: ایمپلنت دندانی – آنالیز اِلمان محدود – توزیع تنش – کیفیت استخوان. </p><p align="justify"> وصول مقاله: 1/9/1389 /1383 اصلاح نهایی: 19/2/1390 پذیرش مقاله: 22/2/1390 /1385 </p><p align="justify"> <strong>نویسنده مسئول :</strong> دکتر محمدرضا ملاک زاده، گروه آموزشی بیومکانیک دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه علم و صنعت ایران </p><p align="justify"> e.mail:mmallak@ iust.ac.ir </p>
<p align="center"> <strong> Investigating the effect of bone radius, thickness and strength on stress distribution of bone tissue around a dental implant using finite element method </strong></p><p> <strong><i> </i></strong></p><p> <strong><i> </i></strong></p><p align="center"> <strong><u> Dr. </u></strong><strong><u>Mallakzadeh </u></strong><strong><u>MR., </u></strong><strong><sup>1 </sup></strong><strong>Atefi </strong><strong>E </strong><strong>.,<sup>2</sup> </strong><strong>Dr. </strong><strong></strong><strong>Nokar </strong><strong>S </strong><strong>.<sup>3 </sup></strong><strong></strong></p><p align="center"><sup> <strong> </strong></sup></p><p align="center"><sup> </sup><strong><sup>1</sup> </strong>Assistant Professor, Department of Biomechanics , School of Mechanical Engineering , Iran<strong> </strong>University of Sciences and Technology . Tehran, Iran. <strong><sup>2</sup> </strong>Graduate Student , Department of Biomechanics , School of Mechanical Engineering , Iran University of Sciences and Technology . Tehran, Iran.<sup> <strong></strong></sup><strong><sup>3</sup> </strong><strong></strong>Assistant Professor, Department of Prosthodontics Dentistry, School of Dentistry , Tehran University of Medical Sciences. Tehran, Iran. </p><p align="center"><sup> </sup></p><p align="center"><sup> </sup></p><p align="center"><sup> <strong><i> (Received 22 Nov, 2010 Accepted 12 May, 2011) </i></strong></sup></p><p><sup> <strong><i> </i></strong></sup></p><p><sup> <strong><i> Abstract </i></strong></sup></p><p><sup> <strong><i> </i></strong><strong><i></i></strong></sup></p><p><sup> <strong><i> Background </i></strong><strong><i>and </i></strong><strong><i>Aim </i></strong><strong>: </strong>The goal of this study was to investigate the stability of a dental implant which is implanted in clinical models of the mandible and to evaluate the effectiveness of strength, radius and thickness of the bone around a dental implant by using finite element method. </sup></p><p><sup> <strong><i> Materials </i></strong><strong><i>and </i></strong><strong><i>Methods </i></strong><strong>: </strong>A 3D wire frame model of the mandible was developed based on computer tomography data of a 25-year-old subject in MIMICS. This model was smoothed in CATIA. Finally, a 3D model of the dental implant was assembled in the mandible and finite element analysis was done on the model with various material properties, loading condition and constraints in ABAQUS. </sup></p><p><sup> <strong><i> Results: </i></strong>In the clinical models, the highest stress was found in the mandible with a thin layer of cortical bone around the core of the cancellous bone with the lowest density. It was shown that increase of the cortical bone radius resulted in the decrease of stress in the mandible. The 2 mm thickness of the cortical bone around a dental implant was evaluated as the critical thickness of the bone. </sup></p><p><sup> <strong><i> Conclusion </i></strong><strong>: </strong>Increase of stiffness of the cortical or cancellous bones resulted in increase of the stress in that specific part of the bone. In addition, the increase of the bone thickness was more considerable in less than 2 mm thicknesses. </sup></p><p><sup> <strong><i> Key words </i></strong><strong>: </strong>Dental implant – Finite element analysis – Stress distribution – Bone quality </sup></p><p><sup> </sup></p><p><sup> <strong><i> Corresponding Author: </i></strong></sup><i><sup><i>Dr. </i><i>Mallakzadeh </i><i>MR </i><i>., </i><i>Assistant </i><i>Professor, Department of </i><i>Biomechanics </i><i>, </i><i>School of </i><i>Mechanical Engineering </i><i>, </i><i>Iran<strong> </strong></i><i>University of Sciences </i><i>and Technology </i><i>. Tehran, Iran </i><i>.<strong> </strong></i></sup></i></p><p><sup> <strong><i> e.mail: </i></strong><i><i>mmallak@iust.ac.ir </i><strong><i /></strong></i></sup></p>
ایمپلنت دندانی ، آنالیز اِلمان محدود ، توزیع تنش ، کیفیت استخوان
Dental implant , Finite element analysis , Stress distribution , Bone quality
148
154
http://jida.ir/browse.php?a_code=A-10-1-583&slc_lang=fa&sid=1
Mohammad reza
Mallakzadeh
دکتر محمدرضا
ملاک زاده
mmallak@iust.ac.ir
230031947532846006868
230031947532846006868
Yes
Ehsan
Atefi
احسان
عاطفی
230031947532846006869
230031947532846006869
No
Saeid
Nokar
دکتر سعید
نوکار
230031947532846006870
230031947532846006870
No