Digital Image Correlation Validation of Finite Element Strain Analysis of Dental Implant Insertion for Two Implant Designs
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Sufficient anchorage of dental implants, defined as mechanical engagement between implant and bone at the time of insertion, has been recommended for positive clinical outcomes, particularly in immediate loading protocols. Accurate measuring and analysis of stress and strain in the bone are imperative to understand anchorage from the biomechanics perspective. However, the stress and strain distributions at the bone-implant interface are impossible to measure in vivo. Therefore, the aim of this study was to develop and validate an explicit continuum finite element analysis (FEA) to investigate the stress and strain in a bone surrogate during the insertion of a dental implant: with cutting flute (CF) and without (NCF). Ten dental implants (five with CF and five with NCF) were inserted into ten rigid polyurethane (PU) foam blocks with a prepared pilot hole. During the insertion, a stereo digital image correlation (DIC) system was used to record in-plane deformation on the PU foam surface at a frequency of 1.0 Hz; and, surface von Mises strain, εv_DIC, was calculated (VIC-3D, Correlated Solutions Inc). In parallel, the insertion was simulated using FEA with explicit solver (Abaqus Explicit version 2017, Simulia). The PU foam was defined as an elastic-plastic material with a progressive crushable foam failure behaviour. The surface von Mises strain predicted from FEA, εv_FEA, was compared against εv_DIC. Uncertainty of DIC displacement measurement was 0.6 μm; and the static noise floor for the strain measurement was 500 microstrain (με). Coefficient of determination for εv_DIC and εv_FEA along a horizontal line for the CF and NCF implants were 0.80 and 0.78, respectively, which suggested the overall FEA performance was good. FEA results indicated that the cutting flute reduced the maximum shear stress in the PU foam and axial force which facilitated the insertion with less effort. This study demonstrated the successful combination of mechanical testing and FEA to better understand the mechanics of dental implant insertion.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».