后牙残根核桩冠的三维有限元模型建立

目的:建立上颌第一磨牙残根桩核冠的三维有限元模型,以便对后牙残根核桩冠修复后的应力学进行研究.方法:采用CT扫描,Mimics软件和Abaqus软件的CAD进行三维有限元模型的创建.结果:建立了上颌第一磨牙残根桩核冠的三维有限元模型.结论:建立的后牙残根三维有限元模型具有高度的几何相似性和力学性能相似性,可以用来进行后牙残根核桩冠修复后的力学研究.     

不同根倾斜的桩核冠三维有限元模型的建立

目的利用Matlab软件编程辅助建立10种不同根倾斜的桩核冠三维有限元模型。方法应用Matlab软件编程读取薄层CT扫描的45张二维影像（层厚0.5mm，无间隔）的边界数据，将该数据直接导入Ansys三维有限元专用软件中进行加减布尔运算同时重组三维模型，最后在Ansys workbench环境中进行模型单元划分和力学检测。结果成功建立10种不同根倾斜的包含饰瓷、金属基底、桩核、粘固剂、牙本质、牙胶尖、牙周膜、松质骨和皮质骨的三维有限元模型。结论利用Matlab软件编程辅助建模，提高了建模的精度、速度和灵活性，为临床口腔医师进行有限元生物力学分析研究提供了一种简捷而精确的方法。     

嵌体修复下颌第一磨牙残冠的三维有限元模型的建立

[目的]建立带桩嵌体修复下颌第一磨牙残冠的三维有限元模型.[方法]制成第一磨牙残冠的制锁式带桩嵌体修复体的模型,将该模型置于水杯中,利用螺旋CT扫描,通过图像合成软件建立三维数字模型,结合大型有限元软件ANSYS进行建模.[结果]建成后三维有限元模型与实体组织具有良好的几何相似性.[结论]将牙体修复模型置于水中,经螺旋CT扫描并与有限元方法结合起来,可以建立复杂的牙模型,且能真实地模拟实际情况,使用性好.     

下颌磨牙不同类型缺损的纤维桩核冠三维有限元模型的建立

目的:建立下颌第一磨牙不同类型缺损及纤维桩核冠的三维有限元模型。方法:通过螺旋CT三维扫描方法,应用MIMICS10.01、Multiple Slice Edit、Calculae 3D、Edit Mask in 3D、Geomagic Studio、Ansys一系列操作软件,并按口腔修复学设计要求建立第一磨牙不同组织的三维有限元模型。结果:建立的烤瓷冠、纤维桩核、牙本质、牙骨质、牙周膜、牙槽骨等不同组织及各种牙缺损修复的三维有限元模型,准确、清晰、直观、完整、适合生物力学研究。结论:本实验建模方法科学先进、方便快捷,所建模型有良好的生物力学与几何力学相似性。为临床口腔提供了一种快捷而精确的有限元建模方法。     

纤维桩核修复下颌第二前磨牙三维有限元模型

目的建立不同形状和直径纤维桩核修复下颌第二前磨牙的三维有限元模型，以分析研究其应力分布状况和优化设计。方法采用螺旋CT扫描离体下颌第二前磨牙，利用Mimics软件、Geomagic Studio软件和ANSA软件分别建立直径为根径的1/2、1/3、1/4和形状为柱形、锥形、梯形的纤维桩核修复下颌第二前磨牙的三维有限元模型。结果建立了八组结构精确的桩核修复下颌第二前磨牙的三维有限元模型，每组均包括了牙冠、桩核、牙根、牙胶尖、牙周膜、牙槽骨6个部分。结论所建模型与实体模型具有良好的几何相似性和生物力学相似性，本实验方法具有精确便捷创新的特点     

嵌体修复下颌第一磨牙残冠的三维有限元模型的建立

【目的】建立带桩嵌体修复下颌第一磨牙残冠的三维有限元模型。【方法】制成第一磨牙残冠的制锁式带桩嵌体修复体的模型，将该模型置于水杯中，利用螺旋CT扫描，通过图像合成软件建立三维数字模型，结合大型有限元软件ANSYS进行建模。【结果】建成后三维有限元模型与实体组织具有良好的几何相似性。【结论】将牙体修复模型置于水中，经螺旋CT扫描并与有限元方法结合起来，可以建立复杂的牙模型，且能真实地模拟实际情况，使用性好。     

不同粘接材料对后牙残根核桩冠修复后三维有限元应力分析

目的:采用三维有限元方法,比较不同粘接剂对后牙残根桩核冠修复体剩余牙本质和粘接界面上应力大小及其分布的影响,探讨后牙残根桩核冠修复时合理选用桩核粘接材料.方法:采用CT扫描,Mimics软件及Abaqus软件建立上颌第一磨牙桩核冠的三维有限元模型.其模型包括桩核、冠、牙根、牙周膜、牙槽骨和粘接剂.根据粘接剂的不同,将上述上颌第一磨牙桩核冠的三维有限元模型分为不同实验组.在模型咬牙合面选取3个载荷点,分别施加80N的加载力值,计算各实验组中剩余牙本质和粘接剂粘接界面上的Von mises应力、最大主应力、剪切应力的应力峰值及其上应力分布方式.结果:在不同粘接剂实验组中,复合树脂粘接剂组粘接剂粘接界面上的各项应力峰值均要低于磷酸锌粘接剂组者.结论:在本实验研究条件下,不同粘接剂对后牙残根桩核冠修复体剩余牙本质和粘接剂界面上的应力峰值和应力分布有影响.     

不同载荷角度下后牙残根核桩冠修复后三维有限元应力分析

目的:采用三维有限元方法,不同载荷角度对后牙残根桩核冠修复体牙本质应力大小及其分布的影响.探讨后牙残根桩核冠修复时合理的桩核设计.方法:采用CT扫描,Mimics软件及Abaqus软件建立上颌第一磨牙桩核冠的三维有限元模型.其模型包括桩核,冠,牙根,牙周膜,牙槽骨,粘接剂,根据加载方向的不同,将上述上颌第一磨牙桩核冠的三维有限元模型分为相应的实验组.在模型咬牙合面选取三个载荷点,分别在不同加载角度条件下施加80N的加载力值,计算各实验组中牙本质上的Von mises应力、最大主应力、剪切应力的应力峰值及其上应力分布方式.结果:在不同加载角度条件下,随着加载方向与牙长轴夹角度数的增大,牙本质上各项应力峰值和高应力区均增大.结论:在本实验研究条件下,不同加载方向,对后牙残根桩核冠修复体牙本质上的应力峰值和应力分布有较大影响.     

粘固剂厚度和种类同时变化的桩核冠三维有限元模型的建立

[目的]利用Ansys workbench与CAD软件的参数双向传递功能,建立连续粘固剂厚度变化和粘固剂种类变化的桩核冠三维有限元模型.[方法]在CAD（pro/E）软件建立包含桩核冠的颌骨骨块三维实体模型,将模型导入Ansys workbench环境中,设定粘固剂厚度T（变化范围为0.01～0.1 mm）和弹性模量E（分别为1200 MPa、4000 MPa、51100 MPa和13400 MPa）为变量,并进行有限元分析.[结果]建立了连续T变化和E种类变化的桩核冠三维有限元模型.[结论]应用Ansys workbench与CAD软件的参数双向传递功能,使得桩核冠修复中连续粘固剂厚度变化和粘固剂种类变化的桩核冠三维有限元模型得以实现,为后期复杂的桩核冠修复三维有限元分析提供了新的平台.     

利用螺旋CT技术建立单侧完全性唇腭裂上颌骨三维有限元模型

目的:探索快速建立单侧完全性唇腭裂上颌骨三维有限元模型的方法.方法:对单侧完全性唇腭裂患者头颅部进行多层螺旋CT扫描,利用Mimics软件直接将CT扫描样本得到的Dicom标准文件进行处理,并导入逆向工程软件Geomagic Studio来构建模型的表面,在此基础上用Ansys软件建立完整的单侧唇腭裂上颌骨三维有限元模型.结果:建立了由27 405个实体单元和26 876个节点组成的单侧完全性唇腭裂上颌骨有限元模型.结论:应用螺旋CT技术和联合使用Mimics软件、Geomgaic Studio软件对模型进行构建,并结合Ansys软件生成三维有限元计算模型,是一种快速有效地建立单侧完全性唇腭裂有限元模型的方法.     

逆向工程软件结合Micro_CT技术在牙体组织精细三维有限元模型建立中的应用

目的:探索逆向工程技术软件结合Micro_CT技术在牙体组织精细三维有限元模型建立中的应用,建立上颌第一前磨牙牙冠的精细三维有限元模型. 方法: 用Micro_CT对选取的完整人上颌第一前磨牙进行扫描,将获得的CT影像通过Mimics V8.1软件进行拟合,初步形成三维模型. 再将模型导入Geomagic 7软件中进行精修和细化,形成有限元分析软件可识别的实体三维模型,最后,将牙体组织的三维实体模型在Ansys 9.0软件中进行布尔运算,区分出釉质、牙本质及髓腔系统,并分别进行了网格划分. 结果: 建立了人上颌第一前磨牙牙冠的精细三维有限元模型,网格划分后的牙冠三维有限元模型:釉质具有154, 355个单元,牙本质具有256, 304个单元,共有410, 659个10节点四面体单元,模型具有非常高的精确度. 结论: 逆向工程软件结合Micro_CT技术是牙体组织精细三维有限元模型建立的有效途径.     

人下颌骨枪弹伤的三维有限元建模与数值分析

目的利用计算机辅助工程技术,动态仿真不同入射角度子弹侵彻三维下颌骨模型过程。方法对正常志愿者颌面部进行薄层CT扫描,将获得的下颌骨数据以DICOM标准通过Mimics软件进行三维实体重建,在LS-DYNA软件中模拟7.62 mm弹丸以不同入射速度(713.8、1 400 m/s)和不同入射角度(90°、67.5°、45°)致伤下颌骨模型过程。结果建立了形态细致逼真、相似性好的人下颌骨三维有限元模型,成功模拟了人下颌骨弹丸的致伤过程,当7.62 mm弹丸入射角度一致时,入射速度越大,撞击能量越大;当入射速度一致,入射角度为45°组的致伤能量明显高于90°及67.5°组。下颌骨枪弹伤模型出口面积大于入口面积。结论薄层CT、DICOM标准的应用使得有下颌骨限元模型的建立更为精确,利用有限元仿真技术动态模拟人下颌骨弹丸致伤的方法是可行的。     

胸腰段骨质疏松三维有限元模型的建立及临床应用

目的:探讨利用螺旋CT建立骨质疏松腰椎三维有限元模型的高度数字化方法,为腰椎骨质疏松的生物力学试验提供标准模型。方法:一个有代表性的健康成年男性志愿者,范围从T11～L2,先行X线检查以排除可见的脊椎病变及损害。经螺旋CT沿横断面0.699mm层厚扫描,以jpg格式输出其断面图像并转入微机保存。利用三维重建软件Mimics建立T11～L2段正常脊柱骨性结构的三维模型,再经过自由造型系统进行表面光滑化处理及对0.699mm层厚引起的数据丢失予以修补。利用有限元软件Patran的前处理功能,在脊柱模型骨性结构的基础上,补充建立终板、椎间盘、髓核、前纵韧带、后纵韧带、黄韧带、棘间韧带、棘上韧带等结构。采用合适的材料性质和实体单元类型对模型进行智能有限元网格划分。结果:①正常腰段脊柱三维模型有限元网格划分结果:利用三维重建软件Mimics和有限元软件Patran成功进行正常腰段脊柱三维模型有限元网格划分。完整的脊柱胸腰段三维有限元模型包括共276580个四面体单元,8532个六面体单元,673个杆单元,总计共95219个结点。建立的模型负荷正常椎体的几何特性;②骨质疏松腰椎三维有限元模型的建立:利用有限元软件Patran的前处理功能,对不同组织的物理特性进行定义,皮质骨、终板、后部结构模量减少33%,松质骨减少66%,同时考虑髓核脱水,弹性模量增加1倍,符合真实的生物力学要求,真实模拟了骨质疏松椎体的材料特性,成功建立骨质疏松腰椎三维有限元模型。结论:建立的骨质疏松腰椎三维有限元模型接近真实的生物力学标本,是理想的研究骨质疏松腰椎生物力学的数字化模型,可应用于骨质疏松腰椎后凸成形术的评估。     

Micro-CT技术结合逆向工程软件建立上颌第一前磨牙的三维有限元模型

目的利用简便有效的方法建立离体上颌第一前磨牙三维有限元模型,为生物力学研究提供数学模型基础。方法使用Micro-CT对离体、完整的左侧上颌第一前磨牙进行牙体扫描,将获得的CT影像转化格式,通过Mimics10.0软件采集釉质、本质及髓腔的点数据,导入Imageware 12.0软件中进行点云处理和曲线反求,通过Ansys 11.0软件完成曲面拟合形成牙体组织的三维实体模型并进行布尔运算,整合釉质、牙本质及髓腔系统;建立牙周膜以及牙槽骨的实体模型,分别进行网格划分,同时对模型进行力学加载。结果建立了包含髓腔、牙周膜、牙槽骨的上颌第一前磨牙的精细三维有限元模型,网格划分后的牙体三维有限元模型:釉质具有26 685个单元,牙本质具有114 082个单元,牙髓腔具有11 843个单元,牙周膜具有22 004个单元,牙槽骨具有66 767个单元,共有241 381个10节点四面体单元。模型具有非常高的精确度,真实反映了釉牙骨质界的形态。从应力分布来看釉质上应力主要集中在面中央窝和釉质与本质交界的边缘;同样牙本质的应力集中部分也在釉牙本质界处。结论通过Micro-CT技术与逆向工程软件相结合的方法建立了左侧上颌第一前磨牙的三维有限元模型,该模型具有良好的几何相似性和力学相似性。     

基于参数化联合建模法建立膝关节单髁置换三维有限元模型的研究

目的为膝关节单髁置换有限元分析提供一种参数化联合建模方法。方法获取1例成年男性膝关节炎患者的膝部CT扫描,利用Mimics 13.1软件重建出膝部三维骨性模型,通过参数化软件Pro/Engineer 5.0设计与骨性模型相匹配的单髁假体,导入Mimics 13.1建立膝关节单髁置换三维模型,然后通过Ansys 12.1建立膝关节单髁置换三维有限元模型并进行有限元分析。结果参数化联合建模法效率高,所建模型形态逼真,精确度高。结论参数化联合建模法为膝关节单髁置换的生物力学研究提供了模型基础和新的实验思路,在单髁置换治疗膝关节病的临床和科研中将有广泛的应用前景。     

腰椎运动节段数字模型建立及三维可视化研究

目的 寻求基于CT断层图像重建腰椎运动节段数字模型及三维可视化的方法.方法 基于腰椎L4-5的64排螺旋CT连续断层二维图像,Mimics软件分别对腰椎骨性结构及各种软组织进行重建,并导人有限元分析软件进行模型验证.结果 建立腰椎L4-5运动节段三维数字模型,包括两个椎体、皮质骨、松质骨、终板、纤维环、髓核及6种韧带,数字模型可输出用作CAD(计算机辅助设计)、RP(快速成型)及FEA(有限元分析)研究.结论 薄层CT、Dicom标准的应用使数字模型的建立更为精确,Mimics软件建立人体骨骼及软组织各种结构更为方便,并可以输出数字模型用于进一步研究.