بررسی پایداری اولیه ایمپلنت های دندانی: بارگذاری-باربرداری فشاری دوره ای برون تنی و تحلیل میکروالمان محدود

امروزه موفقیت و شکست روش درمانی ایمپلنت گذاری، می تواند تحت تاثیر پایداری اولیه ایمپلنت باشد. پایداری اولیه عبارت است از ظرفیت تحمل سازه ایمپلنت-استخوان در برابر بار-های وارده، بدون ایجاد آسیب های جبران ناپذیر بر استخوان مجاور، که سبب شل شدن ایمپلنت و شکست فرآیند ایمپلنت گذاری می شود. هدف این مطالعه توسعه یک مدل میکروالمان محدود (μFE) اعتبارسنجی شده با داده های آزمون مکانیکی برون-تنی، به منظور بررسی پایداری اولیه از طریق اندازه گیری سفتی و بار نهایی سازه ایمپلنت-استخوان در بارگذاری-باربرداری فشاری دوره ای است. پس از آماده سازی نمونه استخوان-ایمپلنت، آزمون مکانیکی بارگذاری-باربرداری فشاری دوره ای به شکل شبه استاتیک، با نرخ mm/s 0024/0 به صورت مرحله به مرحله و جابجایی-کنترل از دامنه 04/0 تا 28/1 میلی متر به سازه استخوان-ایمپلنت اعمال گردید. سپس منحنی نیرو-جابجایی به همراه سفتی سازه در هر جابجایی اعمالی محاسبه گردید. پیش از اعمال بار، از استخوان تصاویر میکروسیتی گرفته شد و یک مدل μFE، برمبنای شرایط مرزی و بارگذاری-باربرداری آزمون مکانیکی ایجاد و منحنی نیرو-جابجایی سازه استخراج گردید. در نهایت، منحنی نیرو-جابجایی پیش بینی شده توسط مدل μFE با منحنی نیرو-جابجایی بدست آمده از آزمون برون تنی مقایسه و مدل μFE اعتبارسنجی شد. نتایج نشان دادند که منحنی نیرو-جابجایی پیشبینی شده توسط مدل μFE، تطابق قابل قبولی را با نتایج حاصل از آزمون تجربی دارد. مدل μFE ارایه شده در این مطالعه، توانایی نشان دادن پاسخ کلی سازه استخوان-ایمپلنت را در تغییر شکل های بزرگ داشته و می تواند به عنوان ابزاری در جهت بهبود طراحی ایمپلنت-های دندانی با رویکرد افزایش پایداری اولیه در ایمپلنت های دندانی بدون درنگ بارگذاری شده استفاده شود.