A 3-dimensional finite element analysis to evaluate the impact of force direction, insertion angle, and cortical bone thickness on mini-screw and its surrounding bone

Message:
Article Type:
Research/Original Article (دارای رتبه معتبر)
Abstract:
Background

The present study aimed to assess the stress and strain distribution on mini-screws and the surrounding bone in cases of different cortical bone thicknesses (CBTs), mini-screw insertion angles, and force directions using finite element analysis (FEA).

Methods

Inventor professional version 8 software was used to construct 24 three-dimensional assemblies of mini-screws inserted with different insertion angles (30º, 60º, and 90º) in alveolar bone blocks with different CBTs (0.5, 1, 1.5, and 2 mm). The models simulated mini-screws inserted in bones with different CBTs and different insertion angles. A 2-N load was applied in two directions to mini-screw heads. The resultant stresses of the applied load were collected from the output of the ANSYS program.

Results

The results indicated that force direction affected bone strains as the horizontal force generated more strains on cortical bone than the oblique one. Force applied to 60º inserted mini-screws generated much more strains on cortical bone than 90º and 30º inserted miniscrews. In a 60º inserted mini-screw, the horizontal force generated about 45% more strains on cortical bone than the oblique one. The exerted microstrain on bone decreased as CBT increased.

Conclusion

It can be concluded that inserting mini-screws at 60º to the bone surface should be avoided as it generates much more strains on cortical bone than 90º and 30º, especially when a force parallel to the bone surface is applied.

Language:
English
Published:
Journal of Dental Research, Dental Clinics, Dental Prospects, Volume:15 Issue: 4, Autumn 2021
Pages:
262 to 268
magiran.com/p2369764  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 1,390,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
دسترسی سراسری کاربران دانشگاه پیام نور!
اعضای هیئت علمی و دانشجویان دانشگاه پیام نور در سراسر کشور، در صورت ثبت نام با ایمیل دانشگاهی، تا پایان فروردین ماه 1403 به مقالات سایت دسترسی خواهند داشت!
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 70 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!