文章将种植体、基台、基台螺丝作为独立单位进行建模解析，模型基于13毫米长的三件式植入物，内部六角形莫氏锥度基台连接设计，并用基台螺丝固定。

模型设计直径为研究的参数包括三种种植体尺寸（种植体直径4、5和6 mm；用D表示 ），并用1.4、1.6和1.8 mm的基台螺钉直径（用d表示）固定，以适合三种单边种植体颈部壁厚分别为0.45、0.50和1.00 mm（用t表示 ）。使用种植体直径，基台螺钉尺寸和单侧种植体颈部壁厚的十二种组合（表1）

将200 N的集中力朝半球形负载帽的中心施加，并相对于植入物轴倾斜30°作为负载条件。仿真结果表明，将单侧种植体颈部壁厚度从0.45增大到1.00 mm可以显着降低种植体，基台和基台螺钉应力和骨应变，分别降至58％，48％，54％和70％。基台螺钉尺寸的变化仅显着影响基台螺钉应力，当直径从1.4毫米分别增加到1.6毫米和1.8毫米时，最大应力耗散率分别为10％和29％。

种植体主要以TA4四级纯钛材料为主，基台和基台螺丝主要以TC4钛合金为主（“五级钛”）

力学性能中，规定非比例延伸强度（Rp0.2）这个是个一般用来代替屈服强度的参数，即抵抗微量塑性变形的应力（以下简称抗压强度）。

塑性形变：一种材料不可自行恢复的变形。

以TA4材料抗压强度485Mpa为标准，结合表3中的实验数据“植入物的最大等效应力”，模型组中，当且仅当种植体直径≥5mm，单侧种植体颈部壁厚≥0.5mm，种植体的颈部设计参数才符合实验设计的安全域值。

临床中，实际抗压能力会高于理论模型。由于模型设计限制，实验中，种植体与基台之间默认属于粘滞力传导，实际存在相对微动，通过莫氏锥度面的摩擦进行力的传导。同时，实验仅选取了内六角结构，其余存在有十字锁和结构，八角定位等基台-种植体连接方式，还有5°、6°、8°等锥度方式。实际实验结果仅供参考。

实验结果提示，当临床中，牙槽骨条件满足的前提下，尽可能选择直径更大，种植体颈部更宽，基台螺丝直径适中的种植系统，以规避应力条件下，基台-种植体之间的应力传导过于集中，尽可能分散、合理分配种植系统中的应力。

《种植体颈部壁厚度和基台螺钉尺寸的生物力学评估：3D非线性有限元分析》

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原文中实验分析
牙种植体开发的目标是找到那些具有更好的最佳结构的良好生物力学传输条件。植入物系统中每个组件的应力都不能接近或大于最终的植入物材料强度。从植入物传递到骨的应力也必须为良好作为可能的，因为过量的负载可能容易导致骨整合差，未能主要的设计准则。然而，复杂的生物力学并发症通常是由多种因素及其相互作用引起的，仅凭临床研究或实验就很难对其进行评估和预测。
实验方法或临床观察不能提供足够的信息来确定详细的机械响应以及与结构设计参数变化有关的相互作用，例如本研究中研究的基台螺钉尺寸和种植体颈部厚度。采用具有合理界面条件（接触）的非线性有限元分析，可以模拟植入物系统的固有柔性，以了解采用六角莫尔斯锥度三件式内部连接植入物以及种植体颈部厚度对周围骨骼的基台螺钉尺寸的生物力学影响。 。有限元（FE）方法可以以更可控的方式更改参数，并已成为骨科/牙齿生物力学研究中常用的分析工具。然而，大多数相关的研究仅集中在不同的植入基牙的连接，即，内摩擦和外六角连接，以影响种植体周围牙槽骨的骨吸收。然而，许多临床试验已指出，基台和基台螺钉的损坏是用于植入物失效其他两个主要原因。
这项研究的目的是使用3D CAD技术和非线性有限元分析来评估和比较种植体颈部壁厚和基台螺钉直径对稳定性的机械影响。我们参考了ISO14801标准力施加方法，并以与种植体轴成30°的角度施加了倾斜力，以模拟临床情况下单个牙齿严重倾斜的情况。200 N的负载被认为是后牙最大咬合力的三分之二。我们的FE模型还考虑了皮质和松质骨来模仿真实的解剖状态，以提高临床反应。
单侧种植体颈部壁厚显着影响了基台（12％），基台螺钉（22％）和种植体​​（17％）应力和骨应变（30％）的机械响应幅度，观察到这些降低至少当壁厚从0.45 mm增加到0.5 mm时为12％。这种现象是由于植入物颈部的结构刚度增加，能够分散从基台到植入物以及从基台到螺钉的应力传递。由于增厚的种植体颈部壁可以向基台莫氏锥度分配更多的应力，因此在六角形连接处的应力集中也降低了。骨应力的降低也可能是由于种植体颈部壁更坚固，导致从种植体推向骨的力和挤压力的困难。
方差分析表明，基台螺钉的尺寸会影响结构刚度，当直径从1.4 mm增加到1.6 mm和1.8 mm时，最大应力降低率分别为10％和29％。发现最大应力的植入物和骨应变值的变化百分比小于10％。这可能是由于从基台螺钉到植入物/周围骨骼的应力传递不连续所致。当螺钉直径增加时，基台应力仅略有下降（≤3％），因为整个基台结构的刚度远高于基台螺钉。
在此数值研究中仍然存在一些局限性。在有限元分析中模拟的负载情况不切实际，仅接近横向咬合力，这在临床上更危险。简化的冠和骨模型的几何形状是根据Saint Venant的原理进行模拟的，整个下颌骨非常复杂。通常用于前牙的直径小于4mm的植入物可能不适合我们的模拟结果，因为用于植入物颈部厚度和螺钉直径的设计空间有限。所有材料特性均为弹性，并假定为均质和各向同性。从所有模拟中获得的机械响应均为第一近似值，必须通过临床试验进行验证。结论
尽可能增加种植体颈部壁的厚度可以更有效地减少种植体，基台以及基台螺丝应力和骨应变。