شبیه‌سازی عملکرد مکانیکی ایمپلنت‌های دندانی ساخته شده از مواد حافظه‌دار با استفاده از روش المان محدود

مقدمه:آلیاژ‌های حافظه‌دار به دلیل سازگاری بالا با بدن، مقاومت به خوردگی مناسب و خواص مکانیکی منحصربه‌فرد جایگاه ویژه‌ای در پزشکی و دندانپزشکی به خود اختصاص داده‌اند. ‌هدف از این انجام این مطالعه، بررسی اثر استفاده از ایمپلنت‌های دندانی ساخته شده از آلیاژهای حافظه‌دار بر روی توزیع تنش در ایمپلنت و استخوان فک بود. مواد و روش‌ها:یک ایمپلنت دندانی تحت اثر نیروهای عمودی و عرضی قرار گرفت و نتایج با استفاده از روش‌های المان محدود استخراج گردید. بدین‌ منظور یک نمونه از ایمپلنت‌های دندانی موجود به همراه بخشی از استخوان فک در نرم‌افزار آباکوس شبیه‌سازی شد و به‌صورت استاتیکی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. درنهایت میزان تنش موجود در ایمپلنت با سایر ایمپلنت‌های موجود که از مواد معمولی ساخته شده‌اند مقایسه گردید. یافته‌ها:  مقادیر تنش در ایمپلنت در حالتی که ایمپلنت حافظه‌دار مورد استفاده قرار می‌گیرد، نسبت به زمانی که ایمپلنت نیکل تیتانیوم استفاده شده بود، کمتر بود. همچنین، در نقاطی که تحت تاثیر نیرو و تنش بیشتری قرار داشتند، مقادیر تنش انتقال یافته از ایمپلنت نایتینول  نسبت به ایمپلنت نیکل تیتانیوم به استخوان فک کمتر بود.

Simulation of Mechanical Behavior of Dental Implant Made Of Shape Memory Alloy Using the Finite Element Method

Introduction: Shapememory alloys (SMAs) hold a prominent place in medical and dental applications due to their high compatibility with the body, corrosion resistance and, unique mechanical properties. The aim of this study was to assess the influence of SMA dental implants on the stress distribution of the implants and bone. Materials and Methods: A dental implant was subjected to axial and transverse forces and the results were extracted using finite element methods. To this end, a sample of an existing dental implant with a section of the bone was simulated using Abaqus software and analyzed statistically. Finally, the magnitude of stress in the SMA implant was compared with that of the implant made of common materials. Conclusion: The magnitude of stress in the SMA implant was lower, compared to that of nickeltitanium implant. Moreover, the nitinol implant at the points which were under higher force and stress showed lower levels of the transformed values of stress to the jaw bone, compared to the nickeltitanium implant.