包含微型种植体和直丝弓矫治器下颌三维有限元模型的建立

目的：：建立包含微型种植体和直丝弓矫治器的下颌骨三维有限元模型,为口腔正畸生物力学研究提供模型支持。方法：对志愿者进行头颅部螺旋 CT 扫描,利用 MIMICS 软件进行微型种植体、直丝弓托槽及三维实体模型的重建,在 Geomagic 中优化后导入 ANSYS 赋值及网格划分,建立完整的下颌三维有限元模型。结果：建立了包含微型种植体、排齐整平的下颌牙列、牙周膜、牙槽骨及直丝弓托槽的下颌三维有限元模型,计算机实验模拟牙齿的位移状况与临床基本一致。结论：精确、高效地建立下颌整体三维有限元模型,可为模拟牙齿不同状态下的移动及周围牙槽骨的应力分析,提供数字模型基础。     

牙体及牙周支持组织三维冻结光弹模型的设计与制作

目的： 建立与原型几何比和物理性能相似的上下颌牙体及牙周支持组织三维冻结光弹模型。 方法：利用透明度好、光学灵敏度高的光弹材料分别翻制出光弹牙槽骨、光弹牙，并按不同比例的光弹材料配制成牙周膜，按固化温度曲线组合成全牙牙合及牙周支持组织的三维光弹模型。 结果：制成的光弹模型牙槽骨近牙根表面的初应力较小，模型牙体、牙槽骨及牙周膜光弹材料的弹性模量比为1.38∶1∶0.17，与实际牙体、牙槽骨及牙周膜的弹性模量比基本一致。 结论：本研究设计与制作的三维冻结光弹模型已满足实验要求， 可利用其进行一系列生物力学研究。      

下颌切牙整体压低移动对牙周组织应力变化的三维有限元分析

目的依据直丝弓矫治器的设计特点,建立下颌骨、牙、牙周膜、牙槽骨及直丝托槽整体三维有限元模型,分析下颌切牙整体压低移动对牙周组织的应力变化。方法在三维有限元模型上,模拟临床中下切牙整体压低移动时,牙周膜、牙槽骨、根尖应力变化。结果建立了含有25个实体模型及436640个节点,2699552个单元格三维有限元模型。牙槽骨、牙周膜及牙根表面应力相比较,不管是拉应力还是压应力,牙周膜最小,牙根表面次之,牙槽骨最大。结论直丝弓矫治器压低下前牙时,牙齿的压低移动是冠唇向倾斜移动但接近整体移动。选择0．5N的力压低下颌切牙时接近整体移动。下切牙压低移动时,牙根尖尤其是根尖的唇舌侧及牙根上1／3的唇舌侧是引起牙根吸收的危险部位。     

夹板固定上颌前牙时牙周膜受力的有限元分析

目的:探讨夹板固定上颌前牙时牙周膜的受力情况。方法:利用CAD软件建立包括牙齿,牙周膜和上颌骨的三维模型,用有限元进行分析。结果:牙槽吸收越严重,牙齿位移和最大等效应力就越大。夹板固定可以明显的降低最大位移和最大等效应力。通过计算发现,夹板固定3-3与4-4牙齿的效果相似。结论:这一现象对临床治疗方案有参考意义。     

牙颌组织三维有限元模型在口腔正畸中的研究进展

有限元分析法（finiet elmenet method,FEM）是研究口腔生物力学的常用方法之一。其基础是研究对象模型的建立。随着计算机技术及生物力学的进步,三维有限元法作为一种有效的手段,可以逼真地建立三维牙体组织模型及牙槽骨牙周膜的模型,并赋予其生物力学材料特性,使三维有限元成为口腔正畸学的重要理论与临床技术基础。本文对牙颌组织三维有限元建模进展及在口腔正畸领域的应用做一综述。     

牙槽骨高度对垂直移动的影响

目的研究牙槽骨高度对垂直移动的影响.方法建立不同牙槽骨高度的上颌中切牙的三维有限元模型,利用SAP91软件计算牙周膜的应力.结果①随牙槽骨高度的降低,牙周膜的应力值增大,根尖部牙周膜的应力值增大明显;②在不同的牙槽骨高度时,牙槽嵴顶部的牙周膜是应力集中的部位.结论伴有牙槽骨吸收的患者,垂直运动所需的力值需更加精确地控制.     

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。     

上颌中切牙冠根折行冠延长术并桩核冠修复的三维有限元分析

目的：构建上颌中切牙及其不同冠根折类型牙冠延长术后桩核冠修复的三维有限元模型,研究术后牙齿应力大小和分布情况,从力学角度分析牙冠延长术的适应征。方法：采用Micro-CT和3shape D700牙齿印模扫描仪分别对1颗上颌中切牙和模拟牙槽骨外形的石膏模型进行扫描,应用Mimics 10.0、Geomagic studio 9.0和ANSYS 14.0软件构建上颌中切牙及其9种冠根折类型牙冠延长术后桩核冠修复的三维有限元模型。在舌侧切1/3和中1/3交界处,与牙长轴呈45°角静态加载100 N的力,对比分析不同模型中牙本质、牙周膜、牙槽骨、桩、核的等效应力（von Mises stress）和牙周膜面积的改变。结果：共建立10个精度较高的上颌中切牙三维有限元模型;不同牙冠延长术模型中不同结构的等效应力大小为：桩＞牙本质＞牙槽骨＞核＞牙周膜,且随着折裂程度的增加,上述结构的等效应力均呈线性增加（核例外）;模型的牙周膜面积减少了12%~33%;其中 B2L2c、B2L3c、B3L1c、B3L2c、B3L3c模型的牙周膜等效应力超过了牙周膜的极限阈值。结论：唇侧折裂大于冠长3／4同时舌侧折裂深达骨嵴顶根方1 mm以上的上前牙不是牙冠延长术的良好适应征。     

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。     

上颌尖牙及矫治器三维有限元模型的建立

目的:建立上颌尖牙的三维有限元模型,为分析上颌尖牙的生物力学性质提供数字模型.方法:螺旋CT扫描原始模型,运用Mimics软件对DICOM数据进行三维影像重建,将处理后的数据导人到PRO/E wildfire 2.0,建立尖牙牙体、牙周膜、牙槽骨以及矫治器的实体模型.采用MSC.Patran进行网格划分、参数设定,获得上颌尖牙的三维有限元模型.结果:建立了左侧上颌尖牙的三维有限元模型.建成的模型具有良好的形态,模型包括牙体、牙周膜、牙槽骨、托槽、弓丝、标尺.该模型采用四面体单元划分,共有节点36528个,组成219690个单元.结论:建立上颌尖牙的三维有限元模型,该模型结构完整,层次清晰,具有良好的几何相似性,可以满足对上颌尖牙进行各种力学分析的需要.     

人下颌骨及颞下颌关节不同受力模型的有限元分析

目的 分析人下颌骨及颞下颌关节两种不同力学模型有限元模拟的结果.方法 通过CT扫描建立包含密质骨、松质骨的完整人下颌骨三维模型,将所获得的三维模型在ICEM CFD软件中划分网格.在建立的网格模型基础上,对前牙咬合的下颌骨分别建立被动肌力加载和主动肌力加载两种生物力学模型,计算并比较其应力分布.结果 两个模型中的应力分布有明显区别.被动肌力加载模型中,应力主要分布于下颌角、磨牙后三角、下颌切迹以及咬合点附近牙冠.主动肌力加载模型中,应力主要分布于髁状突顶点和颈部、下颌角、磨牙后三角以及咬合点附近牙冠.两者的应力分布有一定相似之处,但在髁状突处则有很大不同,这是由于两种模型下髁状突顶点反力的大小悬殊.结论 主动肌力加载模型更接近下颌骨及颞下颌关节的实际受力状态,主动肌力加载模型为前牙咬合下颌骨的合理生物力学模型.     

牙槽骨高度对上颌前磨牙桩核冠修复后应力分布的影响

目的：分析牙槽骨高度降低对上颌前磨牙桩核冠修复后应力分布的影响,为临床桩核冠修复设计提供理论依据。方法：采用锥束CT扫描数据建立牙槽骨高度不同的上颌前磨牙桩核冠修复模型,根据牙槽骨高度将实验模型分为3组（牙槽骨高度正常、牙槽骨吸收25%、牙槽骨吸收50%）,每个实验模型分别采用金合金铸造桩和玻璃纤维桩修复。用三维有限元方法对每个模型分别进行200 N的垂直加载和侧向加载,分析牙槽骨高度降低对桩核冠修复后应力分布的影响。结果：牙槽骨高度正常时牙本质内等效应力峰值最小,金属桩修复时垂直加载和侧向加载下应力峰值分别为22.570 MPa、66.354 MPa,纤维桩修复时垂直加载和侧向加载下应力峰值分别为16.480 MPa、58.103 MPa。 牙槽骨吸收25%时,金属桩修复时垂直加载和侧向加载下应力峰值分别为27.690 MPa、95.192 MPa,纤维桩修复时垂直加载和侧向加载下应力峰值分别为18.260 MPa、68.452 MPa。牙槽骨吸收50%时牙本质内等效应力峰值最大,金属桩修复时垂直加载和侧向加载下应力峰值分别为37.363 MPa、135.010 MPa,纤维桩修复时垂直加载和侧向加载下应力峰值分别为24.291 MPa、110.170 MPa。结论：随着牙槽骨降低,牙本质内应力分布增加。修复材料的弹性模量会对应力分布有一定影响,但牙槽骨高度对应力分布的影响比桩核材料的影响更显著。     

牙周支持正常及受损条件下颌固定义齿的三维有限元模型的建立

目的：建立牙周支持正常及受损条件下颌固定义齿的三维有限元模型,为口腔生物力学的研究和优化修复体的设计提供研究手段。方法：采用先进的牙CT技术和计算机图像处理系统及Solidworks 2001有限元软件相结合的方法。结果：建立了牙周支持正常及受损条件下下颌骨及后牙固定桥的三维有限元模型。所建立的模型重现牙颌组织的形态、结构相似性好,能够进行三维显示,模型可编辑性强,并可模拟不同工作状况模型各部分的力学改变。结论：该模型可用于牙颌系统生物力学的研究。     

下颌角骨折坚强内固定生物力学的三维有限元法分析

目的 采用三维有限元法分析下颌角骨折张力带固定与双列小型板内固定的稳定性.方法 选取健康成年志愿者1例,通过三维有限元法建立正常下颌骨模型,建立骨折线,制作内固定系统,并最终建立三维有限元模型,分析前牙咬合、双侧后牙咬合、左侧后牙咬合和右侧后牙咬合四种咬合方法两种内固定最大应力情况及骨折断端相对移位情况.结果 张力带内固定最大应力和双列小型板固定时的最大应力分别集中在钛板中断和钛板上侧的中段.在前牙咬合及骨折对侧后牙咬合时张力带最大应力低于双列小型板固定系统最大应力,张力带内固定前牙咬合及骨折对侧后牙咬合时骨折断端相对移位较大,超过0.15 mm安全移位阈值.结论 三维有限元模型建立下颌角骨折可信度较高,双列小型板固定生物力学分析稳定性高于张力带内固定方法,而张力带内固定治疗下颌角骨折需对患者咬合力的调整进行指导,稳定性也可达到安全范围.     

3D Nurbs曲面建模法建立上颌前牙段及其牙周组织的有限元模型

目的:建立上颌前牙段及其牙周组织的高质量三维有限元模型.方法:应用薄层CT技术扫描得到的牙齿及牙周组织截面影像的DICOM数据,结合逆向工程软件Geomagic及CAD生成上颌前牙段及其牙周组织的iges曲面模型,利用Hypermesh划分网格并检查单元的质量,生成可分析的三维有限元实体模型.结果和结论:建立了上颌前牙段及其牙周组织(包括牙周膜、牙槽骨)的高质量三维有限元模型,包括640 396个单元,117 889个节点.这种新的建模方法简单易行,适合口腔牙体牙周等复杂组织的建模;所建模型相似性高,可供研究分析在各种不同正畸矫治力系统作用下,上颌前牙段单个牙齿或节段牙齿的生物力学规律.     

固定夹板义齿修复牙周病伴牙列缺损的临床应用研究

目的 探讨固定夹板义齿修复牙周病伴牙列缺损的临床疗效.方法 20例牙周病患者经牙周综合治疗病情稳定后进行固定夹板义齿修复,共制作固定夹板义齿24件,基牙共计120颗,其中松动牙71颗;比较分析牙周病伴牙列缺损患者修复前,修复后6、12个月基牙松动度、牙龈指数、牙周袋、牙槽骨高度、牙周膜宽度和硬骨板的丧失,并进行问卷调查.结果 20例牙周病患者经修复治疗后,随着时间的推移,牙松动度减低,牙龈指数改善,牙周袋变浅,X线片显示基牙的牙周膜和硬骨板清晰完整,牙槽骨边缘高度未再见降低,骨密度明显增加,随访问答结果 显示,患者的咀嚼功能显著提高,患者对义齿比较满意.结论 固定夹板义齿修复牙周病伴牙列缺损具有良好的临床疗效.     

3DSS结合逆向工程技术建立上颌第一磨牙非线性三维有限元模型

目的:建立上颌第一磨牙及其牙周支持组织非线性三维有限元模型.方法:运用3DSS对上颌第一磨牙标准模型进行扫描;运用逆向工程软件ceomagic Studio 8生成三维实体模型;有限元软件ANSYS10.0中生成三维有限元模型.结果:建立了包含上颌第一磨牙、牙周膜、硬骨板、松质骨及密质骨的非线性三维有限元模型,共96 875个10节点四面体单元,132 838个节点.结论:建立的三维有限元模型有很高的几何相似性,并且结构完整,网格质量较好,为进一步的生物力学研究奠定了基础.     

上颌尖牙远中整体移动的阶段应力分析

目的 在模拟整体移动的载荷条件下，分析上颌尖牙远中移动不同阶段的牙周支持组织的应力衰减规律。方法 通过采用有限元法建立的骨改建力学数字模型，模拟整体移动的加载条件，分析上颌尖牙移动过程中0d、7d、14d和21d时牙周膜和牙槽骨的应力状况。结果 ①在整个牙移动过程中，牙槽骨的应力均大于牙周膜的应力水平；②牙槽骨和牙周膜的应力水平从牙颈部至根中份和根尖区呈现递减趋势；③随着牙移动进程，不同部位牙周支持组织的应力衰减速率有差别：越靠近牙槽嵴部位，其应力衰减的速率越快；反之越靠近根尖区，应力衰减越慢，至21d时应力水平趋于接近。结论临床治疗中在使用正畸力时，容易发生早期的牙槽嵴吸收、牙支持高度降低，应注意控制初始力值，保护牙周组织的健康。     

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.     

Quartz SplintTM高强度石英纤维夹板固定前牙的效果评价

目的：评价应用新型Quartz SplintTM高强度石英纤维夹板固定前牙的临床效果,为治疗牙周炎导致的牙齿松动提供临床依据。方法：应用Quartz SplintTM高强度石英纤维夹板对32例慢性牙周炎患者Ⅱ°、Ⅲ°松动前牙进行固定,观察固定前和固定后3、6个月牙周探诊深度(PD)、牙周附着水平(AL)和牙槽骨高度的变...