下颌骨体部骨折坚固内固定的三维有限元分析

本文基于骨愈合的生物力学特征，选择左侧下颌骨体部骨折建立下颌骨生物力学模型，以四种不同坚固内固定方法进行三维有限元定量分析，探讨咀嚼功能状态下，不同内固定方法对骨断层所产生的力学效应，得出以下结论：（１）接骨板固定位置的选择对骨断层的应力分布有非常重要的影响；（２）下颌骨体部骨折，接骨板内固定对骨断层的应力遮挡作用很小，（３）本实验的四种固定方法中，以普通微型钢板固定下颌骨下缘＋张力带对断层所产生     

兔下颌骨骨折三维有限元模型的建立

目的：建立兔下颌骨垂直及斜行骨折的三维有限元模型，为开展生物力学试验仿真提供平台。方法：采用雄性新西兰大白兔为标本，将用CT所获得的下颌骨DICOM数据通过CAD软件直接建立三维模型，并设计接骨板三维模型：将接骨板和下颌骨的三维模型进行装配，最终在FEA软件中设计骨折线的方向和间隙大小，并划分网格。结果：建立了包括骨折线方向、接骨板、骨折间隙大小等信息在内的兔下颌骨骨折的三维有限元模型。结论：建立了具有高度几何相似性的兔下颌骨骨折模型，为骨折愈合的生物力学研究奠定了基础；所采用的DICOM数据直接建模法，具有准确高效的特点。     

下颌骨骨折生物接骨内固定的三维有限元分析

目的:用计算机对生物可吸收板在下颌骨骨折内固定中进行三维有限元的分析,来估计生物可吸收板在典型的角部和体部骨折时能否提供所需的强度和力度。方法:在ANSYS6.0软件中建立下颌骨角部和体部骨折的内固定三维有限元模型,施加载荷后,分别计算角部、体部骨折钛板单、双板及生物可吸收板单、双板固定时,骨折段位移、骨断层的应力,固定板的应力。结果:角部和体部骨折钛板单、双板固定,生物可吸收板双板固定时骨折段位移、骨断层的应力,固定板的应力均在安全范围内;角部骨折生物可吸收板单板固定时骨折段位移超出安全范围;体部骨折生物可吸收板单板固定时固定板的应力超出安全范围。结论:生物可吸收板双板固定在下颌骨角部和体部骨折早期时可以提供骨折愈合的条件。     

微型种植体下颌骨三维有限元模型的建立

目的探索一种可行的建立包含微型种植体不同植入方向及角度的下颌骨三维有限元模型的方法,为支抗种植体相关研究提供模型支持。方法本文基于CT数据,采用CAD（Pro/E）及ANSYS软件,用轮廓延伸法建立简化下颌骨模型,模拟临床实际常用植入部位,建立微型种植体不同植入方向及角度的下颌骨三维有限元模型。结果建立了5个真实螺纹形态的微型种植体植入的下颌骨有限元模型。结论本实验建立的有限元模型的几何相似性、生物力学相似性及临床适应性均达到实验要求,为支抗种植体三维有限元分析提供了一种准确、灵活、快速的平台。     

人体下颌骨骨折的三维有限元分析

本文提出了人体下颌骨的三维力学模型的观点,并采用八节点三维立体单元研究人体下颌骨在从事正常咀嚼功能及颏部受冲击时的应力分布。计算结果表明:大应力区和应力梯度变化剧烈处是骨折的多发区;颏部受冲击时,斜向受击比水平受击更易造成骨折;剪应力也是造成骨折的主要原因。计算得出的骨折线与电测结果及临床病例是一致的。     

下颌骨骨折坚固内固定有限元分析

目的用三维有限元方法评价下颌骨骨折小型钛板坚固内固定稳定性，为下颌骨骨折坚固内固定提供生物力学的理论支持。方法建立下颌骨骨折的三维有限元模型，按照Champy的下颌骨骨折理想固定线进行小型钛板固定，分别模拟切牙咬合及健、患侧磨牙咬舍，得出骨折段的相对位移情况。结果下颌骨正中联合及下颌体骨折的坚固内固定，在功能咬合时，骨断端相对位移均在150μm内；下颌角骨折，切牙咬舍时，骨断端位移也在150μm内，但在健侧及患侧磨牙咬合情况下，骨断端位移较大。在同样的咬合力下，下颌体及下颌角处一块小夹板固定时，骨断端相对位移量不能保证骨折顺利愈合。结论两块小型钛板下颌骨正中联合或下颌体骨折坚固内固定，骨折段稳定，但在下颌角处并不能提供足够的稳定支持。下颌角和下颌体骨折一块小夹板张力带固定不够稳定，需选择合适的适应症及术后辅助固定或减小咬合力。     

采用牙CT技术建立完整下颌骨三维有限元模型

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。方法应用先进的牙ＣＴ技术和现代计算机图像处理系统,结合三维有限元专用软件对ＣＴ断层影像进行分析处理。结果建立了全牙列下颌骨三维有限元模型。     

正常人下颌骨的三维有限元模型的建立

目的:建立正常人下颌骨三维有限元模型,为以后的生物力学研究和分析奠定基础。方法:利用螺旋CT三维影像重建技术与三维有限元方法结合建立人下颌骨有限元模型。结果:获得良好的下颌骨三维有限元模型,并可模拟不同工作状况模型各部分的力学改变。结论:利用螺旋CT三维影像重建技术与三维有限元方法结合,建立正常人下颌骨三维有限元模型是切实可行的。     

上下颌骨及牙列三维有限元模型的建立

目的 利用计算机实现正常人部分上颌骨、下颌骨和上下牙列的三维实体造型，并生成有限元模型。方法 在多参数软件Pro/Engineering及Power Shape平台上，将通过CT断层扫描技术及层切法获得的颌骨及牙列的数据进行三维重建以及整体图像拟合，得到上下颌骨及牙列的三维实体模型。应用Ansys大型有限元分析软件建立上下牙列(包括部分上颌骨、完整下颌骨)及牙列缺损和相应修复后状况的三维有限元模型．并对┌5678缺失状态的不同修复方式进行了比较。结果 获得了上颌骨(部分)、下颌骨及上下牙列的三维实体模型，建立了上下牙列(包括部分上颌骨、完整下颌骨)及牙列缺损(肯氏Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类缺损)和相应修复后状况的三维有限元模型，并通过对┌5678缺失状态的修复方式的比较实验，验证了该模型的可靠性。结论 本实验建立的上下颌骨及牙列的三维实体模型及有限元模型具有较好的几何与力学相似性．由此证实该建模方式是切实可行的。     

三维有限元法分析下颌骨生物力学的研究进展

下颌骨是颌面部下1/3 唯一能活动的骨骼,在颅面部骨骼中体积最大、面积最广,位置最突出,极易受到各种力量的作用,研究其力学性能显得十分重要。因此,阐明下颌骨承受负载后,其内部应力分布、传递情况,一直是口腔临床医师及研究者们关注的热点。本文从三维有限元建模、生物力学特性及应力分布情况对下颌骨进行分析,为临床研究工作提供参考。     

下颌牙种植体即刻加载三维有限元模型的建立

目的:建立包含即刻加载螺纹种植体的下颌骨三维有限元模型,以深入研究牙种植体即刻加载骨界面的力学分布规律。方法:以女性无牙牙合下颌骨为标本,采用螺旋CT扫描,DICOM格式保存。将DICOM数据导入计算机,用自主开发的通用外科手术集成系统(UniversalSurgicalIntegrationSystem,USIS)和ANSYS软件进行划分单元建模,并模拟ITI螺纹种植体的真实形态,在下颌骨前牙区植入3颗种植体,模拟种植体即刻加载的状态,将种植体骨界面定义为滑动摩擦。结果:建立了结构精确的含即刻加载螺纹种植体的下颌骨三维有限元模型,牙种植体螺纹螺旋形态连续一致。结论:本实验建立的有限元模型的几何相似性、生物力学相似性及临床适应性均达到实验要求,为进一步研究牙种植体即刻加载的骨界面力学分布提供了良好的基础。     

利用薄层CT技术和Matlab软件辅助建立下颌骨三维有限元模型

目的 :寻求一种更为快捷、精确的全牙列下颌骨三维有限元模型建立方法。方法 :应用薄层CT技术和Matlab软件 ,结合Ansys三维有限元专用软件对 10 6层层厚为 1mm的CT断层影像进行分析处理。结果 :建立了更为精确、应用更为广泛的包含全牙列的下颌骨三维有限元模型。使用Matlab开发一种专门用于BMP图片识别的软件 ,并将所获取数据直接写入Ansys三维有限元软件 ,大大提高了建模效率。结论 :薄层CT技术的应用使得有限元模型的建立更为精确 ,同时Matlab软件的高效识别 ,极大程度提高了建模效率 ,适用于口腔医师对有限元模型的前期处理。     

应用Mimics和HyperMesh软件建立人体下颌骨三维有限元模型

目的:探讨一种快速、精确的正常人下颌骨三维有限元建模方法。方法:对1名牙列完整、咬合关系正常的男性志愿者进行颌骨螺旋CT扫描,将获取的Dicom格式数据在Mimics 10.01软件中进行完整下颌骨3D重建,将所得的下颌骨三维几何模型转换成iges格式后,导入HyperMesh软件中完成网格划分及对材料属性进行赋值,最后导入ABAQUS 6.9对模型边界约束条件进行限制,生成完整下颌骨的三维有限元模型。结果:快速地建立了更加精确的人体完整下颌骨的三维有限元模型。联合运用HyperMesh软件和Mimics软件对下颌骨进行建模,大大提高了建模的速度以及模型的质量。结论:应用Mimics和HyperMesh软件可以快速、精确的建立人体下颌骨的三维有限元模型,为进一步的生物力学分析打下基础。     

下颌前牙金属烤瓷桥三维有限元模型的建立

目的：建立下颌前牙金属烤瓷桥的三维有限元模型，为其生物力学特性的研究提供基础。方法：采用螺旋CT扫描，应用Mimics8．1、Geomagic studio8及Ansys10．0软件分别得到下颌前牙金属烤瓷桥三维外形、实体模型和有限元模型，并对建立的模型进行了可靠性验证。结果：重建的三维有限元模型与实体模型具有高度的几何相似、力学相似性，网格质量较好，并由此证实模型的可行性。结论：将CT扫描技术、数字图像处理技术与有限元方法结合起来，建立出有效的下颌前牙金属烤瓷桥三维有限元模型，为口腔生物力学提供了研究手段。     

髁突矢状骨折坚固内固定后骨折愈合进程的生物力学分析

目的 从生物力学角度分析髁突矢状骨折（sagittal fracture of the mandibular condyle, SFMC）坚固内固定术后的骨折愈合进程,为治疗SFMC提供依据。方法以三维有限元法（three dimensional finite element analysis, 3D-FEA）构建包含双侧髁突的下颌骨模型;设右侧髁突为骨折侧,模拟以4孔微型接骨板坚固内固定治疗法,设计术后0、4、8、12周为SFMC骨折愈合进程中的观测点,测算髁突应力分布变化,骨折断端位移、微接骨板受力、应力遮挡状况。结果正常髁突最大等效应力位于髁颈部,分布于髁颈中1/3的片状区域。术后0周,患侧髁突最大等效应力为正常值的23倍,位于近骨折线中下1/3的髁突残端和近骨折线的螺钉固定处的接骨板上,呈点状分布;髁突及接骨板的其余部分几乎不受应力作用。术后4~12周,患侧髁突的最大等效应力趋于平稳,但仍为正常值的6倍左右。位于近髁突残端的镙钉固位处与髁颈中外1/3 处的点状区域,其余部分几乎不受应力作用。髁突总位移及总转角在骨折愈合进程中增加0.57~0.75 mm及0.01~0.09°。髁突残端术后0周的最大等效应力是术后4~12周的5~6倍。髁突游离端在骨折愈合进程中的最大等效应力、总位移及总转角值均无显著变化。接骨板术后0周最大等效应力为术后4~12周的7~9倍。结论SFMC愈合进程中,髁突承载应力及应变改变、接骨板的应力遮挡可能与髁突吸收、改建有关。内固定4周内,接骨板、髁突残端承载的最大等效应力、髁突总位移与总转角明显增大,可弹性颌间牵引,以减少髁突总位移及总转角;流质饮食可减少髁突等效应力,利于骨折愈合。内固定4周后,下颌骨及髁突已能承载正常负荷,可行康复训练,以尽早恢复TMJ的正常功能。     

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目的    建立包括微支抗种植体的下颌骨、下颌牙列、颞下颌关节（temporomandibular joint,TMJ）的三维有限元模型,为TMJ及微种植体力学分析做准备。方法    2009年10 月至2010年8月于佳木斯大学口腔医学院对正常志愿者行多层螺旋CT扫描,提取下颌骨及牙齿数据,利用Mimics、Hypermesh9.0等软件建立微种植体、下颌骨、TMJ三维模型并进行装配。结果    建立TMJ、带有微种植体的下颌骨、下颌牙列的三维有限元模型,可根据研究目的增减部件及加载分析。结论    所建三维有限元模型具有较好的几何相似性和生物力学相似性。     

种植体周围骨内应力分布的三维有限元分析

目的针对不同类型的牙槽骨科学地选用种植体,提高种植体临床疗效,延长使用寿命。方法采用三维有限元分析方法,将圆柱状、螺纹状和台阶状种植体分别植入4类骨质结构中,对此12种情况进行应力分析。结果在同种骨质模型中,圆柱状种植体颈部周围骨内的应力集中最小;就同种形态种植体而言,较低的骨质密度不利于种植体的应力分布。结论圆柱状是一种最有利于降低颈部骨质吸收的形态结构。螺纹状种植体周围骨内应力最大值大于圆柱状,而螺纹自身非力学优势极大的拓展了该型种植体的使用范围,但螺纹尖端处的高应力区域和螺纹之间的低应力区域是影响其长期使用效果的潜在不利因素。台阶状种植体相对较适合骨质好的情况,其根部出现局部高应力区域,若应力处于骨生理承受范围之内,将有利于减少根部骨质疏松。