طراحی و شبیه سازی ایمپلنت ساختار متخلخل به کمک کامپیوتر با استفاده از حداقل سطوح با تناوب سه گانه

در این تحقیق مزایای ایمپلنت متخلخل نسبت به ایمپلنت رایج به منظور اعمال یک نوع تخلخل خاص مورد بررسی قرار گرفته است. استفاده از حداقل سطوح با تناوب سه گانه در طراحی ایمپلنت متخلخل به دلیل منحنی شکل بودن آن پتانسیل بالایی در طراحی سازه های متغیر هم از لحاظ مورفولوژی و هم از لحاظ تراکم نسبی با توجه به معادلات ساختاری ضمنی آن ایجاد می کند. معادلات حداقل سطوح تناوب سه گانه با استفاده پلاگین گرس هاپر حل می شود و در نهایت سطح یک سلول واحد برای طراحی ساختار متخلخل بدست می آید. یک ایمپلنت رایج دندان و دو ایمپلنت متخلخل دندان با تخلخل۵۴% و ۶۵% درصد بر اساس استاندارد ITI از کاتالوگ شرکت استرومن الگوبرداری شده است. در بارگذاری استاتیکی و دینامیکی نیروها در سه جهت مختلف بر اساس مبانی بیومکانیک به ایمپلنت وارد شد. نتایج نشان داد که پس از کاشت ایمپلنت های دندانی مقدار بیشینه تنش در ایمپلنت های متخلخل نسبت به ایمپلنت رایج افزایش می یابد به طوری که از۸۲/۳۱ به ۹۳/۹۸ مگاپاسکال در ثانیه پنجم افزایش پیدا کرد. در ایمپلنت های متخلخل میزان توزیع تنش در استخوان اسفنجی نسبت به ایمپلنت رایج افزایش پیدا می کند. با متخلخل کردن ایمپلنت های دندانی می توان با پدیده سپر تنشی مقابله کرد. در این پدیده، ایمپلنت به علت داشتن استحکامی به مراتب بیشتر از استخوان، مانع از انتقال تنش به استخوان می شود که نتیجه آن ضعیف شدن استخوان در ناحیه کاشت ایمپلنت است. با اعمال تخلخل و با بکارگیری حداقل سطوح تناوب سه گانه در طراحی ایمپلنت، باعث توزیع تنش بیشتر در استخوان اسفنجی می گردد.

کلیدواژه ها:

حداقل سطوح تناوب سه گانه ، ساخت افزایشی ، ایمپلنت متخلخل ، روش اجزا محدود