数字化可摘局部义齿支架设计优化方法研究

目的 基于数字化可摘局部义齿支架构建三维有限元模型,分析不同建模策略对支架及口腔软硬组织受力的影响,探讨数字化支架优化设计的方法。方法 选择牙列完整、牙周组织健康的成年志愿者1名,在锥形束计算机断层扫描和口外石膏模型扫描的基础上,通过3Shape Dental System软件设计可摘局部义齿支架,利用Mimics、Geomagic Studio和HyperMesh软件对上颌肯氏Ⅱ类牙列缺损模型和可摘局部义齿模型进行三维建模,分别构建简化组和对照组(包含牙齿和牙周膜)三维有限元模型。使用Abaqus/CAE有限元分析软件,分析垂直和斜向45°载荷下两组模型的支架受力情况。结果 简化组模型与对照组模型支架的应力分布规律基本相同,应力值差异无统计学意义。其中垂直载荷下,两组模型均在支架小连接体处出现应力集中,支架远端下沉,最大应力值分别为44.39、51.05 MPa,最大位移值分别为49.05、38.29 μm;斜向载荷时,支架大连接体出现高应力区,Ⅰ杆直角转折处应力集中,最大应力值分别为324.58、303.11 MPa,最大位移值分别为291.86、298.02 μm。结论 采用适当简化模型的方法能够提高建模效率,同时计算结果具有较好的可信度,能够为临床数字化可摘局部义齿支架的优化设计提供参考。     

全瓷修复体残余应力的有限元分析

目的:研究全瓷修复基底瓷与修饰瓷材料在高温烧结后冷却过程中残余应力的分布规律和影响因素,为临床预防全瓷修复体的损坏提供依据.方法:参考ISO96936:1999标准建立全瓷修复试样的有限元模型,对修复试样高温烧结后冷却过程中,在粘弹性和弹性不同阶段形成的残余应力进行分析,以准确描述全瓷修复试样残余应力的分布.结果:全瓷修复试样在冷却过程中基底瓷收缩变形大于修饰瓷.趋向基底瓷与修饰瓷界面,残余应力随温度降低逐渐增大;随着修饰瓷层厚度增加,界面处残余应力值逐渐减小.结论:基底瓷与修饰瓷材料热膨胀系数的差异,对于全瓷修复体残余应力分布以及修复体寿命有重要的影响, 应严格控制.全瓷材料的粘弹性对于准确分析残余应力分布有十分重要作用.     

咬合力对不同附着水平后牙牙周组织改建过程的影响

目的 将基于应变能密度（SED）的骨组织改建理论与有限元方法相结合,研究不同牙周附着水平下颌后牙在咬合力作用下,牙槽骨组织功能性改建的过程及其规律。方法 构建不同牙周附着水平的下颌第一磨牙及其牙周组织的三维有限元模型,结合基于SED的骨组织改建理论,通过自主开发的ABAQUS有限元分析软件中的用户材料子程序（UMAT）,建立能够模拟牙槽骨组织改建过程的生物力学模型,分析不同咬合力作用下牙槽骨组织应力及密度的变化情况,揭示咬合力对不同附着水平下颌第一磨牙牙槽骨组织改建过程的影响。结果 下颌后牙牙槽骨Von Mises应力分布主要集中在颊舌侧颈部及根尖区。随着载荷的增加,牙槽骨所受应力值逐渐增大。牙槽骨密度在应力较大的区域随着载荷的增大先增加,随后出现下降。当牙周附着水平从正常降至根长1/2时,引起牙槽骨密度下降的载荷也由420 N降至240 N,同时牙槽骨组织的改建速度加快。结论 随着牙周附着水平的降低,牙周组织承受咬合力的能力明显下降,牙槽骨组织密度的降低也会在较早的时间出现。在牙槽骨组织改建的过程中,咬合力与骨组织密度变化的关系密切,适当降低咬合力有利于临床牙周病患者的治疗和预后。     

三维打印全口义齿树脂基托尺寸稳定性的研究

目的:量化评价数字光处理(digital light processing, DLP)技术打印的上颌全口义齿树脂基托组织面及各功能区在14 d内的形变。方法:基于上颌无牙颌标准石膏模型设计并用DLP技术打印6副上颌全口义齿树脂基托。在基托打印完成第1、7、14天分别对其组织面进行扫描。将扫描所得数据和基托设计文件导入Geomagic 2014软件中进行最佳拟合对齐与三维形态偏差分析。进一步,在软件中将上颌基托组织面细分成主承托区、副承托区、边缘封闭区、缓冲区与上颌后堤区,量化分析各功能区在14 d内的形变。结果:三维形态分析结果显示基托组织面在双侧上颌结节区域与上颌后堤区形变最大且方向相反。对各功能区的分析显示形变从小到大依次是缓冲区、副承托区、主承托区、边缘封闭区和上颌后堤区。结论:三维打印上颌全口义齿基托会随着时间发生一定的形变,各功能分区变形量不同。     

根管口直径对纤维桩粘结后振动频率和粘接强度的影响

目的：体外实验测量不同根管口直径单根牙纤维桩粘固后的振动频率和拉伸强度,研究根管口直径对纤维桩粘结后振动频率和粘接强度的影响.方法：利用RTD纤维桩配套钻头制备不同根管口直径的试件,桩道预备后采用RelyX Unicem树脂粘结系统进行纤维桩核修复.将微型加速度传感器粘固于树脂核上,在一定外激励作用下,采集加速度变化信号,经过傅里叶转换,获得纤维桩的振动频率,采用万能试验机测试纤维桩的拉伸强度.结果：不同根管口直径组纤维桩粘接后的振动频率和粘结强度均存在统计学差异（P＜0.05）.结论：纤维桩粘结后的振动频率可以反映出根管口直径的变化,提示振动频率可以作为一项重要指标反映纤维桩的粘结性能.     

种植体数目与分布对下颌种植覆盖义齿骨组织应力变化的影响

目的：建立下颌种植覆盖义齿三维有限元模型,研究咬合力作用下种植体数目与位置分布对牙槽骨组织应力分布的影响因素。方法：临床采集患者下颌骨及其原有义齿CT数据,使用逆向工程软件建立种植体数目与位置不同的下颌种植覆盖义齿实体模型。通过Abaqus有限元软件分析咬合力作用下种植体数目与位置分布对种植体周围以及下颌后端牙槽骨应力变化的影响。结果：在咬合力作用下,下颌骨Mises应力主要分布在种植体周围骨组织,种植体远中颈部呈现应力集中,下颌后端区域应力较小且分布均匀。随着种植体数目的增加,后端种植体周围骨应力上升,远端牙槽骨应力降低。当牙弓前、后端种植体距离增加时,种植体周围骨应力增大,远端牙槽骨应力降低。结论：采用2植体支持的下颌种植覆盖义齿种植体周围骨吸收风险较小,但远端牙槽嵴骨吸收风险增大。4植体义齿所承受的咬合力主要由植体承担,修复时应注意前后植体的距离和咬合力在义齿上的合理分布。     

不同粗化处理对超细晶纯钛表面性能的影响

目的:研究不同粗化处理对超细晶纯钛表面性能及成骨细胞黏附和增殖的影响.方法:将超细晶纯钛棒切割为直径7 mm、厚度2mm的试件,按不同喷砂压力(0.2～0.8 MPa)分组,对其表面进行喷砂酸蚀处理,对照组为普通纯钛.通过表面形貌、粗糙度、亲水性研究材料的表面性能,然后将大鼠胚胎成骨细胞(MC3T3-E1)接种到各组钛片表面,观察细胞初期黏附形态,测定其增殖密度.结果:超细晶纯钛粗化处理后,表面呈现出由喷砂和酸蚀所形成的大小不同的弹坑状双层结构.随着喷砂压力增大,超细晶纯钛表面坑孔直径和粗糙度逐渐增大,但二者均小于普通纯钛对照组(P＜0.05).超细晶纯钛亲水性也随喷砂压力变化而改变,当喷砂压力为0.6 MPa时表现出最佳表面亲水性能.接种细胞后,实验组细胞初期黏附形态优于对照组,当喷砂压力为0.6 MPa时细胞增殖密度最大.结论:对超细晶纯钛喷砂酸蚀处理,喷砂压力为0.6 MPa时,材料表面形貌优于普通纯钛,粗糙度适宜,亲水性良好,更有利于细胞黏附和增殖.     

外部激励对上颌前牙振动频率的影响

目的:测量不同外部激励下健康上颌前牙的振动频率,分析外部激励大小对上颌前牙牙齿振动频率的影响,为上颌前牙牙齿振动频率的测定提供校正曲线。方法:运用牙齿振动频率测试系统对临床20名志愿者的50颗健康上颌前牙进行不同外部激励下牙齿振动频率的测定,分析外部激励大小与上颌前牙振动频率的相关关系。结果:在不超过20 N的可耐受外部激励下,正常上颌前牙的振动频率介于580 Hz～830 Hz之间,消除加速度传感器附加质量影响后振动频率为632 Hz～904 Hz。统计分析得出,在可耐受外部激励范围内,上颌前牙振动频率与外激励呈显著正相关(r=0.944,P<0.01)。随着外部激励的增大,上颌前牙的振动频率呈线性增大趋势。结论:振动频率与外激励的关系曲线可以作为上颌前牙振动频率测定后的校正曲线。校正后的牙齿振动频率可以作为反映牙周组织健康状况的参考指标。     

数字化可摘局部义齿支架模型的建立与结构强度的有限元分析

目的:建立数字化可摘局部义齿支架模型,对其进行结构强度分析和形态优化.方法:通过3Shape Dental System软件设计上颌肯氏Ⅱ类牙列缺损可摘局部义齿支架,使用Abaqus/CAE有限元软件分析支架受力及其对基牙、黏膜以及牙槽嵴的影响.结果:数字化模型精度高,支架结构完整、适合性较好.基于数字化支架建立的有限...     

激光焊接铸造纯钛焊缝薄膜材料的力学性能研究

目的:应用激光干涉应变计法研究激光焊接铸造纯钛焊缝薄膜材料的力学性能。方法:将激光焊接后的纯钛板按焊缝距离的不同分为0.00、0.25、0.50 mm焊接组和对照组(无焊接),把焊接后的纯钛板和母材线切割成小试样(60 mm×20mm×1 mm),X线探伤筛选后,对合格小试样运用激光干涉应变计法进行拉伸试验,测定材料的抗拉强度并得出应力、应变曲线。结果:随着焊缝距离的增大,3组试样抗拉强度分别为(492.16±33.19)MPa、(488.09±43.18)MPa、(558.45±10.80)MPa,与母材抗拉强度(532.15±11.62)MPa无显著性差别(P>0.05)。0.00 mm焊缝焊接组与0.25 mm焊缝焊接组拉伸过程中无明显颈缩,拉伸应力、应变曲线显示其塑性形变量明显减少,延伸率显著下降。0.5 mm焊缝焊接组焊件变形较大,拉伸过程中颈缩明显,拉伸应力、应变曲线显示其塑性形变量减少,延伸率下降。结论:焊缝薄膜材料的抗拉强度与母材无显著性差异,但塑性形变量和延伸率均不及母材。焊接过程中焊缝间隙较小时容易出现脆性断裂;焊接间隙较大时焊接精度随之下降。