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近年來，隨著人們對口腔健康的重視程度逐漸提高，種植義齒成為牙齒缺失修復的最佳方式。成功的種植義齒首先需要達到良好的種植體骨結合，其次種植體周軟組織的健康狀態、種植體-骨界面的應力分布等因素也不容忽視。種植體周異常骨吸收會直接影響種植義齒的遠期修復效果，因此學者們針對其展開了廣泛深入的研究。種植體-骨界面的生物力學效應，尤其是其界面上的應力分布在一定程度上影響骨吸收，進而影響種植修復成功率。國內外的學者通過各種方法如改變種植體的形狀、直徑、長短、螺紋等，尋求更合理的應力分布，以提高種植義齒的遠期成功率。
近年，也有學者提出了仿生型種植體的設想，以模仿天然牙周膜的方法改善其界面應力，但此類研究較少報道。實驗通過三維有限元分析的方法，對新結構種植體的種植體-骨界面皮質骨區應力與無螺紋的傳統柱狀種植體進行各種工況的比較分析，探究其應力峰值、分布的變化規律，從一個側面為新結構種植體的設計提供理論依據，并指導其臨床應用。
設計三維有限元分析實驗。
時間及地點于2015年1至3月在某醫科大學第二醫院口腔科實驗室完成。
材料計算機：IntelCoreI7CPU，內存16G，WIN8操作系統；CAD/CAE建模軟件：Pro/ENGINEER5.0；有限元分析軟件：ANSYS14.5；數據整理、圖表制作軟件：Excel2010。
方法有限元模型的建立
實驗組新結構種植體(模型A)尺寸設計為骨內段長13mm、直徑5.5mm的光滑柱狀種植體，其中外殼厚度為1mm，緩沖層厚度為0.5mm，內核直徑為2.5mm。對照組為光滑無螺紋的傳統柱狀種植體(模型B)，骨內段長13mm，直徑5.5mm。結合正常人體下頜骨的尺寸，設計一個8mm(頰舌向)×16mm(近遠中)×20mm(高度)的長方體頜骨塊，內部為松質骨塊，上下表面為3mm的皮質骨。
下頜骨塊的建模及與種植體的裝配由Pro/E軟件完成。Ansys軟件自動劃分網格、單元、節點，模型A、B單元數分別為977615，1001838；節點數分別為1461287，1466914。
材料力學參數
模型A外殼和內核為純鈦材料，緩沖層為物理性質已知的模擬材料。模型B為均一的純鈦材料。松質骨選擇較適種植的B類松質骨。
種植體各部件及皮質骨、松質骨均假設為連續、均質和各向同性的線彈性材料；假設種植體與頜骨界面完全骨結合，載荷作用下兩者無相對運動。模擬下頜骨骨塊各外表面假設為剛性約束。約束位置為遠離分析區的下層皮質骨區，對結果分析影響較小。
對A、B兩模型同次均施以相同載荷，施力于種植體頂面，均布載荷。按以下3種加載模式進行三維有限元模擬分析：①垂直加載：載荷大小200N(正常咬合力)、250N(較大咬合力)沿種植體軸線垂直向下。②45°加載：載荷大小100N，方向為與種植體長軸呈45°夾角。③咀嚼模擬加載：載荷大小100N，方向自β=0°開始，至β=88°，每2°施力1次，以簡化模擬咀嚼中復雜的受力方向，共計44次。應用EXCEL2010中的SIN(RADIANS)和COS(RADIANS)函數計算各角度施力的Y、Z方向分力并輸入ANSYS14.5軟件進行分析。圖像、數據處理提取各種載荷工況下的種植體-骨界面皮質骨區牙槽骨VonMises應力分布云圖，觀察模型A和模型B應力分布的變化特點。提取各種載荷工況下的種植體-骨界面皮質骨區牙槽骨界面應力峰值(MaxEQV)，對模型A與模型B數據比較分析。
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