下颌前磨牙扭转与颞下颌关节应力分布的有限元分析

目的:用有限元方法分析当牙发生扭转后,在咬合载荷的作用下,双侧髁突应力的变化。方法:利用在ANSYS中建立左侧下颌第二前磨牙与颞下颌关节的三维有限元模型,设计下颌第二前磨牙ICO加载和下颌第二前磨牙逆时针方向水平扭转30°后,进行相同上颌牙列情况下的咬合加载的工况,通过软件运算后,研究髁突处应力分布变化的规律。结果:在下颌第二前磨牙水平扭转30°后,在加载侧髁突上产生了异常的应力效应,应力分布趋势变得规律性较差。其中,最大主应力和VonMises应力由正常加载的从内侧向外侧过渡增大,变成由内向外呈先减小后增大再减小的趋势。扭转加载时,双侧髁突应力水平较正常牙位加载工况下髁突的应力低,尤以加载对侧髁突应力减小明显。结论:单侧前磨牙扭转,可致加载侧髁突拉应力分布规律明显变差。     

不同牙位加载对颞下颌关节应力分布影响的有限元分析

目的：用有限元研究方法分析当不同牙位咬合载荷加载时对颢下颌关节应力的影响。方法：利用所建的咬合与颞下颌关节有限元模型，采用类关节盘上表面、下颌角位移约束，设计左侧下颌不同牙位咬合接触面加载工况，分析双侧髁突处应力分布的规律。结果：咬合加载牙位不同，双侧髁突上应力效应明显不同，其中髁突外、中、前、顶等处为承受较高压强的区域。结论：单侧不同牙位咬合加载，将引起双侧髁突应力效应变化。     

单侧加载对髁突表面应力影响的三维有限元研究

目的：用三维有限元法探讨下颌单侧加载时对髁突表面应力分布的影响，以期为临床提供有益的参考。方法：利用所建的下颌骨三维有限元模型，约束模型颞骨区上表面全部节点的自由度，限制下颌运动；约束后牙咬合面节点和垂直方向的自由度。分别观察单侧（右）第二磨牙区和双侧第二磨牙区加载时，两侧髁状突表面22个区域应力分布变化情况。结果：双侧加载时在髁突表面产生的负荷，左右侧分布对称；单侧加载时，两侧髁状突表面应力分布不对称：工作侧髁突承受的最大拉应力大于非工作侧，而非工作侧髁突表面的最大压应力大于工作侧，非工作侧所有区域的Von Mises应力和最小主应力均大于工作侧。结论：单侧加载可造成双侧髁突表面应力不对称改变，非工作侧髁突表面产生的负荷大于工作侧，提示临床下颌单侧受力可能是颞下颌关节紊乱综合病的病因之一。     

下颌第一磨牙牙合向受力时整体下颌骨应力有限元分析

目的:采用有限元方法分析正常下颌第一磨牙咬合面受力时,下颌骨局部及整体应力变化,为种植牙对的影响提供理论依据。方法:CT扫描1例正常成年人下颌骨,Mimics14.11软件建立下颌骨模型,下颌第一磨牙面给予100 N的垂直力,有限元分析软件ABAQUS6.9-3分析整个下颌骨应力的变化。结果:下颌第一磨牙垂直受力时,下颌第一磨牙周围骨质应力应变最大处为底部偏向颊侧;整个下颌骨受力分析中,应力应变主要集中在受力的下颌第一磨牙处,其次在对侧下颌角位置,应力应变沿着下颌骨外斜线传导至髁突,显示了髁突部分应力应变的变化。结论:采用有限元方法,分析下颌第一磨牙正常咬合力时下颌骨应力应变变化,为下颌第一磨牙种植修复提供生物力学依据,以便获得最佳临床修复效果。     

下颌第一恒磨牙咬合应力分析

目的：分析在不同工况下下颌第一磨牙的应力分布变化,以期从学角度探讨咬合异常与牙裂综合征的关系。方法：选取一颗青年下颌第一恒磨牙数字化,应用ANSYS Workbench对其进行模拟加载,观察不同作用力大小、作用部位及作用方向下应力分布情况,分析比较不同工况下应力集中的差异。结果：加载部位的影响：当加载作用点处于近中颊尖顶及颊斜面时,牙本质内牙髓顶角部无应力集中;随着加载点逐渐由近中颊尖颊斜面移向中央窝方向,牙颈部应力集中区由近中颊颈部经由近中颈部转移至舌侧颈部,当加载点趋近于中央窝时,则在近、远中颊髓角和近、远中舌髓角以及近、远中颈部出现较为广泛的应力分布区;加载方向的影响：在颊尖顶不同方向加载时,应力集中主要出现在牙尖局部及牙颈部,而且加载方向与颈部应力集中变化方向一致。舌侧方向加载时髓室顶还出现小的应力集中点,总体表现为加载方向与牙体应力分布变化一致;加载强度的影响：加载强度增大时未见牙髓顶角有应力集中的现象。结论：下颌第一磨牙近颊尖局部加载方向和加载部位对其牙颈部和牙本质髓角处应力集中具有明显的影响,而加载大小影响不明显。     

单侧髁突骨折对下颌骨应力分布的影响

目的 探讨单侧髁突骨折对下颌骨应力分布的影响,用以分析颞下颌关节损伤引起颞下颌关节紊乱病的生物力学机制。方法 采用三维有限元应力分析方法,对模拟正中咬合状态下的健康人及右侧髁突颈部骨折、错位愈合所致颞下颌关节紊乱病患者下颌骨的应力分布特征进行对比、定量分析。结果 该患者两侧下颌骨相对应部位最大、最小主应力大小及性质均有差异。骨折侧下颌骨应力明显大于非骨折侧,呈不对称性应力分布,尤以髁突应力异常最为     

青少年安氏Ⅱ类错牙合畸形戴用AdvanSync功能矫治器时颞下颌关节应力分布有限元分析

目的运用三维有限元法分析AdvanSync矫治器在治疗安氏Ⅱ类青少年错牙合畸形时颞下颌关节的应力分布,探讨颞下颌关节能否在局部刺激作用下发生适应性改建。方法选择一名11岁男性的安氏Ⅱ类1分类错牙合畸形患者为研究志愿者,对其头部行CBCT扫描,通过mimics17等软件建立包含功能矫治器、上颌骨、下颌骨及牙列的3种颌位关系的有限元模型。运用Ansys workbench 15软件对有限元模型进行边界约束,对功能矫治器加载5.7 N的载荷力并进行应力数据分析,观察颞下颌关节应力分布情况。结果建立含有AdvanSync功能矫治器的三维模型;当功能矫治器承受加载力时,颞下颌关节左右侧应力分布基本一致,3种颌位应力值略有差别,应力变化主要表现在髁突。最大主应力集中在髁突颈部、髁突软骨前部,关节盘上腔前带;最小主应力主要集中在髁突顶部,髁突软骨顶部。结论 AdvanSync功能矫治器前导下颌时,髁突及髁突软骨受应力的良性刺激是关节发生适应性改建的基础;关节盘与关节窝受应力影响较小。     

最大闭口咬合状态下颞下颌关节的接触特征分析

目的研究颞下颌关节在最大闭口咬合状态下的接触方式和应力分布。方法用可视化人体图像数据先建立颞下颌关节的三维实体模型,在Marc中再进行有限元模型的建立,定义髁状突、关节盘、关节窝三者之间的接触关系,观察其接触特征。结果在最大闭口咬合接触下,髁状突先与关节盘后带与双板区交界处发生接触,同时,关节盘相对髁状突作向前滑动,髁突的等效应力值大于关节盘,而关节窝的应力水平最小。结论在最大闭口咬合状态下,关节盘后带与双板区的交界处以及中间带均为重要的应力缓冲区域。     

成人下颌偏斜患者颞下颌关节对称性研究

目的:了解下颌偏斜患者颞下颌关节形态学差异及相关性。方法:对21例下颌偏斜患者拍摄颞下颌关节中位断层片,选择描述髁突位置及髁突和关节窝形态的15个指标进行测量及统计分析。结果:下颌偏斜患者非偏斜侧的髁突在关节窝中的位置较偏斜侧向前下移位;非偏斜侧的髁突高度、髁突上部高度较偏斜侧高;非偏斜侧的髁突前斜面斜度、关节窝后斜面的斜度较偏斜侧大。双侧髁突前斜面斜度与关节前间隙、关节窝深度呈正相关;髁突上部高度与髁突高度呈正相关;偏斜侧髁突后斜面斜度与关节窝后斜面斜度呈正相关;非偏斜侧髁突后斜面斜度与关节上间隙、关节结节高度呈负相关。结论:下颌偏斜患者双侧颞下颌关节具有形态学差异。双侧髁突形态的变化与其同侧关节窝形态的变化及其在关节窝中的位置具有一定相关性。     

牙齿磨耗后颞下颌关节应力分布的三维有限元研究

目的：计算机模拟牙齿不同程度磨耗、颌垂直距离减小时，三维有限元分析颞下颌关节内的应力分布变化。方法：应用以往研究所建正常颞下颌关节三维有限元模型，分别将下牙列分层删除从上至下1／3、1／2及全部的单元，并改变咀嚼肌加力方向。应用ANSYS6．1分析颞下颌关节内的应力变化。结果：随着磨耗程度的加重，髁状突表面的应力增加较多。关节盘等效应力增加的速度较髁状突、关节窝要大；关节盘的后带后缘，还有关节盘中带、后带的中间、外侧区有应力集中表现；磨耗越重，变形越大，关节盘越薄。颞骨关节窝不但应力值增加，最大应力的位置也由关节结节后斜面向顶部移动。结论：牙齿磨耗可造成颞下颌关节应力的明显增加及特定的应力集中区。     

种植体-基台连接形式对种植体周围骨组织应力分布的影响

目的分析种植体-基台连接形式对种植体周围骨组织应力分布的影响，从生物力学角度探讨平台转换连接形式防止或减少种植体周围骨吸收的可能机制。方法利用COSMOSM2．85软件包建立种植体支持的下颌第一磨牙三维有限元模型，种植体-基台的连接形式分别采用平齐对接（模型A）和平台转换（模型B）。采用垂直和斜向两种形式加载，载荷均为200N，比较两种模型种植体周围骨组织的应力分布情况以及种植体-骨界面颊舌侧相同位置的von Mises应力大小。结果不同加载条件下两种模型种植体周围骨组织应力集中在种植体颈部颊舌侧骨皮质内，斜向加载时最大von Mises应力值高于垂直加载时。模型A和模型B骨组织内最大von Mises应力值在垂直加载时，分别为11．61MPa和7．15MPa，斜向加载时分别为22．07MPa和11．87MPa。距离种植体-基台连接处越远，von Mises应力值越小，骨皮质到骨松质交界处的应力变化最明显。与模型A相比，模型B种植体-骨界面相同节点的最大von Mises应力值较小。结论与平齐对接形式相比，平台转换设计可改善种植体周围骨组织的应力分布，降低种植体颈部骨组织所受的应力。     

纤维桩和金属桩全冠修复后下颌第一磨牙残根的有限元应力分析

目的 分析经金属桩和纤维桩全冠修复后下颌第一磨牙残根在静态及动态载荷下,剩余牙体组织应力分布形式和应力大小.方法 利用有限元法分别建立下颌第一磨牙残根纤维桩核冠和金属桩核冠修复的模型,静态载荷为在牙冠表面施加与牙体长轴一致的225N的压力,动态载荷为225N的半正弦脉冲,历时1ms.记录2种载荷下各部位牙本质von Mises应力最大值以及最终时刻的牙本质von Mises应力.结果 2种载荷下,2种桩核系统修复后牙本质最大Von Mises应力都位于牙本质颈部近舌侧.动态载荷下,牙本质最大Von Mises应力超过100Mpa.2种载荷下,纤维桩修复后牙本质各部位的Von Mises应力基本都略小于金属桩修复.动态载荷下,根分歧区的应力明显增大,显著高于其他部位.结论 动态载荷下颈部的应力值大于牙本质的抗折强度.金属桩修复的牙本质应力普遍大于纤维桩,纤维桩能较好地分散应力,可以考虑作为后牙残根的一种较好的修复方式.     

上部结构材料对无牙下颌种植固定修复影响的三维有限元分析

目的通过三维有限元方法探讨上部结构材料对无牙下颌种植固定修复生物力学的影响,为无牙颌修复治疗提供参考。方法构建无牙下颌种植固定修复三维有限元模型,用6种牙科材料(纯钛、钴铬合金、金合金、氧化锆、聚醚醚酮及碳纤维增强聚醚醚酮)分别对种植上部结构进行赋值,得到6种模型,模拟斜向加载,对种植体、周围骨组织及上部结构进行应力分析。结果无论采用何种材料,斜向加载下模型应力均集中于后牙区种植体远中颊侧颈部及周围骨皮质,骨松质受力远小于骨皮质。6种模型种植体及骨皮质的应力由小到大分别为氧化锆、钴铬合金、纯钛、金合金、碳纤维增强聚醚醚酮、聚醚醚酮。聚醚醚酮模型磨牙区种植体及骨皮质von Mises应力最大值分别为44.96和29.13 MPa;氧化锆模型磨牙区种植体及骨皮质的von Mises应力最大值分别为21.29和17.79 MPa。与聚醚醚酮模型相比,氧化锆和金属模型种植体及周围骨皮质的应力值更小,且应力分布更均匀。结论无牙下颌种植固定修复中使用氧化锆和金属等非聚合物材料制作上部结构,更有利于种植体及周围骨组织的应力分散。     

第三磨牙倾斜不同角度对下颌双端固定桥应力的影响

目的:下颌第一二磨牙缺失三基牙双端固定桥修复的条件下,分析近中倾斜不同角度的第三磨牙作为基牙后受力时修复体、牙体组织及牙周膜的应力分布情况,为临床修复提供理论依据.方法:在已建好的第一二磨牙缺失三基牙双端固定桥修复的三维有限元模型基础上,将第三磨牙近中倾斜0°、10°、20°、30°和40°,通过Ansys软件分析修复...     

下颌第一磨牙牙体缺损全冠修复的应力分析

目的：观察下颌第一磨牙根管治疗术后不同程度的远中牙合面（distal oeclusal简称DO）牙体缺损，在银汞合金或复合树脂修复后再用全冠修复的应力分析，了解牙体缺损程度对牙体抗折力的影响，比较两种修复DO洞是否有不同的影响。方法：通过三维激光扫描、三维造型设计建立下颌第一恒磨牙髓室壁未破坏的最小、中等、最大以及髓室壁部分破坏的最大远中黯面牙体缺损的三维有限元模型。观察4种模型4种载荷下牙本质Mohr应力分布，比较牙本质最大Mohr值。结果：在最大、垂直、斜向载荷下，两种修复体牙本质最大Mohr值均明显小于牙本质拉伸极限强度。在水平载荷下，两种修复体牙本质最大Mohr值均有急剧增加。银汞合金、全冠修复应力面积普遍大于复合树脂、全冠修复应力面积。牙本质最大Mohr值总的趋势复合树脂、全冠修复的大于银汞合金、全冠修复的。结论：在正常咬合下，下颌第一磨牙（36、46）DO牙体缺损髓室壁牙体组织未破坏，牙体预备体颊、舌侧厚度不少于1mm；髓室壁牙体组织部分破坏，牙体预备体舌侧厚度至少1mm、颊侧厚度至少2．5mm，临床可考虑用复合树脂、银汞合金修复再加全冠修复。在存在磨牙症情况下，应采取减轻黯力的措施。对较大面积牙体组织DO缺损且破坏到髓室壁的病例以复合树脂加全冠修复为好。     

Effect of eccentric clenching on mandibular deviation in the vicinity of mandibular rest position

Although the mechanical compression of the temporomandibular joint (TMJ), which could be caused by bruxism, would probably result in a slight change of the occlusal relationship, the effect of clenching in the eccentric mandibular position on the occlusal contact has not yet been clarified. This study aimed to investigate the effect of eccentric clenching on bilateral condylar position and thus to estimate any change of occlusal contact. Before and after voluntary clenching, with one third of the maximal voluntary clenching force, for 3 min at the canine edge-to-edge position, vertical deviation of the bilateral condyles was measured at the 1 mm open mandibular position. This was regulated by the three-dimensional position of the anterior reference point which stands for the incisor point. The mean vertical displacement of the highly deviated side of the condyle was 141+/-55 microm, and the calculated mean displacement of the mandibular first molar region of the highly deviated side was 65+/-27 microm. From the results of this study, it was revealed that the eccentric clenching gave rise to three-dimensional deviation of the mandible even when the mandible was in the vicinity of the rest position.     

牵张方向对下颌骨牵张成骨应力分布与位移影响的生物力学分析

目的 建立优化的下颌骨牵张成骨的三维有限元模型以研究下颌骨体部模拟牵张成骨时牵张方向对下颌骨体部牵张成骨的影响.方法 测量不同加载条件下,下颌骨的VonMises应力、位移.结果 可以看出当牵张器平行于下颌骨体放置时,模型中的最大应力是牵张器平行于矢状轴模型中最大应力的2倍.Von Mises应力集中主要发生在加载部位(牵张器与骨的结合点)和髁状突的颈部前下方区域,可能导致局部骨质吸收,从而造成螺钉松动,影响牵张器的稳固性.当模型的加载位移增加时,最大应力与加载位移值成线性关系.平行于下颌骨体组模型存在明显的侧方力,牵引装置牢固固定在下颌骨体部表面,牵引装置所产生的反作用力使它的后臂产生向外侧位移,这种装置-骨界面效应,可导致近中骨段颊侧移位,从而使牵张后的下颌骨形态发生变化,导致咬合关系错乱,面形改变,颞颌关节滑动轨迹的变化可能导致关节功能的紊乱.牵引装置平行于矢状轴放置时,这种反作用力可降至最低程度.结论 牵张器平行于矢状轴优于平行于下颌骨体,此项研究为牵张器在临床应用中的放置位置和牵引方向提供了理论依据.