基于泰森多边形图形的不规则多孔牙种植体的设计方法

本发明涉及结构设计领域，具体设计一种不规则多孔种植体结构设计方法。

背景技术：

1、传统种植体结构寿命存在缺陷，造成这种现象主要原因是由钛合金与人体骨质间弹性模量相差过大所导致的“应力屏蔽”现象。制备多孔牙种植体结构是解决这一现象的可行方案,这一结构具有以下优势：(1)增加接触面积，有利于加快骨结合形成生物固定；(2)通孔结构有利于组织液运输，加快愈合过程；(3)通过调整孔隙结构改变孔隙率，从而改变力学性能；(4)多孔结构可以搭载药物刺激骨组织的生长促进种植体的初期骨结合。多孔结构的设计方式有很多，分为规则多孔结构与不规则多孔结构。规则多孔结构的力学性能影响因素主要有孔径、孔型、孔位置分布等参数。非规则多孔结构的设计方式有很多，其中基于voronoi-tessellation数学模型法所设计的不规则多孔结构可以模拟自然骨组织的微观结构和力学性能，为仿生设计和拓扑优化提供了更大的自由度。

技术实现思路

1、本发明主要基于现有的voronoi-tessellation数学模型法，提出一种不规则多孔种植体结构，为现有的牙齿种植体结构提供一种新的方案。

2、本发明采用如下技术方案：

3、基于泰森多边形图形的不规则多孔牙种植体的设计方法，包括如下步骤：

4、步骤s1：可控不规则多孔结构设计；

5、所述多孔结构设计是一种基于泰森多边形图形所设计的多孔结构；通过控制点阵的不规则度与分布间接的控制多孔结构的不规则度；通过元胞结构的缩小比例间接控制多孔结构的孔径；

6、步骤s2：多孔种植体模型建立；

7、所述种植体模型为二段式种植体结构，上半段为固位体，下半段为步骤1中所述的多孔结构；其中固位体的部分使用螺纹的结构夹紧；

8、步骤s3：建立多孔种植体咬合情况下的有限元分析；

9、步骤s4：分析多孔种植体力学行为，进行强度校核。

技术特征：

1.基于泰森多边形图形的不规则多孔牙种植体的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明是基于泰森多边形图形的不规则多孔牙种植体的设计方法，包括：步骤S1，可控不规则多孔结构设计；步骤S2，多孔种植体模型建立；步骤S3，构建步骤S2中所述不规则多孔种植体结构的有限元模型；步骤S4，对不规则多孔种植体结构进行静力学分析，获得其应力应变的分布云图；步骤S5，检验所设计的不规则多孔种植体结构是否满足强度要求。本发明是利用数学模型法所设计的一种不规则多孔种植体结构。

技术研发人员：吕建成,李水根,林锋,苏艳君,刘晓颖,黄宗进,林太伟
受保护的技术使用者：厦门医学院附属口腔医院（厦门市口腔医院）
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23