《Medical Journal Armed Forces India》：Precision beyond perfection: Navigating prosthodontics with the finite element method
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有限元法在种植牙学中的应用研究，通过分析应力分布、材料性能及复杂结构建模，优化修复体设计与生物力学评估，提升治疗精准度和效果。
帕尔文德·夏尔马（Parvinder Sharma）| 艾什瓦里亚·潘迪（Aishwarya Pandey）| 拉坦迪普·辛格·阿胡贾（Ratandeep Singh Ahuja）
牙科官员兼分类专家（修复牙科学），印度新德里核医学与相关科学研究所（INMAS）高级颌面研究中心
摘要
有限元方法（FEM）不仅是一种在物理和医学科学中具有广泛应用能力的强大计算技术，而且在牙科领域也已成为一种关键工具，尤其是在修复牙科研究和临床实践中。它能够模拟口腔-牙齿系统中存在的复杂机械行为。通过深入研究相关文献，本文阐明了FEM的工作原理及其如何通过预测应力分布、评估材料性能以及增强对口腔颌面系统、假体、支架和植入物生物力学的理解来改善治疗效果。
引言
得益于生物科学和工程科学的结合以及多项技术进步，我们现在能够在微观和超微结构层面对人体硬组织和软组织的性质及其独特特征有更深入的了解。有限元方法（FEM）正是生物工程领域的一项重要发展。已经进行了多种机械测试，以评估牙科结构、修复材料、假体和植入物的性能、抗断裂能力和机械特性。然而，这些测试无法揭示研究对象内部的内部机制。假体的失效、骨骼重塑以及牙齿移动的方式都是由应力决定的。随着FEM在牙科领域的应用，人们更容易理解口腔生物力学的各个方面。本文基于最新进展，探讨了FEM在修复牙科不同子领域的多种应用。对于研究人员、临床医生和教育工作者来说，这篇文章将是一个宝贵的资源，它全面展示了FEM如何不断推动修复牙科的发展，提高治疗的精确度、可预测性并改善治疗效果。
有限元方法（FEM）简介
有限元方法（FEM）是一种数值分析技术，它基于现实世界的模型在计算机上构建模型，然后应用特定指令并评估分析结果。
在FEM中，复杂的结构被分解为多个组成部分（单元），同时保持其原有的属性。这种将复杂结构分解以便进行生物力学分析的过程称为有限元建模（FEMo）。接下来将介绍FEM在不同应力条件下的模型分析过程。
FEM中的机械应力类型
FEM能够通过评估应力和应变分布，详细研究牙科结构和假体部件在各种功能载荷下的机械行为。在各种应力测量方法中，冯·米塞斯应力（von Mises stress）是最常用的判据，用于预测延性材料的屈服或失效。它提供了一个标量值，代表复杂载荷条件下的等效应力水平，因此在牙科应用中特别有用。
FEM在修复牙科中的应用
FEM在修复牙科领域有多种应用。它是评估力、温度变化和压力对口腔颌面系统、假体、支架和植入物影响的宝贵工具。FEM可用于口腔颌面系统的生物力学分析、假体的设计和分析，以及修复牙科中使用的不同材料的分析。
固定修复牙科
FEM在固定修复牙科中是一种非常有价值的分析工具。
结论
生物医学工程与医学科学的结合极大地提升了治疗效果和患者护理的质量。正如本综述所探讨的，FEM在修复牙科各个子领域的多功能性和适用性突显了其在提高牙科假体和口腔康复的精确度和效果方面的重要作用。FEM为研究牙科植入物和骨骼的机械行为提供了更坚实的科学基础。
