不同形态桩核三维有限元模型建立

目的提出一种快速建立具有复杂形态结构的上前牙不同形态桩核三维有限元模型,并利用有限元分析方法验证所建模型的有效性。方法采用螺旋CT扫描离体上颌中切牙．利用“计算机颅颌骨三维识别系统”软件和unigraphics(UG)软件建立上颌中切牙实体模型及锥形、柱形柱核模型,并将后者插入前者实体模型．分别建成锥形、柱形桩冠三维有限元模型．对锥形桩冠模型进行网格划分并设定边界条件、加载条件,计算分析：结果本实验所建模型与实体模型具有良好的几何相容性,模型受力后应力分布符合预期结果．结论所建模型能较真实地模拟实体．实验方法具有准确快速的特点．     

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。     

下颌固定义齿三维有限元模型的建立

目的：建立后牙三单位固定桥的三维有限元模型。方法：薄层CT扫描技术与Ansys软件相结合对38层层厚为1mm的CT断层影像进行分析处理。结果：所构建的三维有限元模型具有良好的几何相似性，共有单元605140个，节点106265个，可以按照不同的研究要求进行删除、旋转、切割和添加。结论：薄层CT扫描技术与Ansys软件相结合建立的三维有限元模型能较精确地模拟实际情况，为进一步的生物力学研究提供基础。     

不同桩核材料对后牙桩核冠牙本质应力影响的三维有限元分析

目的 比较四种不同桩核材料对后牙桩核冠牙本质应力大小与分布的影响,从而指导临床合理地选用修复材料.方法 通过磨片法结合数码相机获取断层图片的建模方法,建立上颌第一磨牙近中腭尖缺损的桩核冠有限元模型,分别分析中熔合金桩、复合树脂桩、汞合金桩,铸瓷桩修复后的牙本质应力大小及分布状况.结论 对于后牙桩核加全冠这种修复方式,不同桩核材料的选择对牙本质应力峰值、剩余牙本质的应力大小、根管内的应力分布无明显影响.高弹性模量的中熔合金桩核,汞合金桩核,铸瓷桩核改变了牙体正常的应力分布模式;复合树脂桩核对牙体正常的应力分布模式无明显改变.结论 在本实验条件下的正常牙合力作用下,选取不同桩核材料行桩核加全冠修复的后牙发生牙折的可能性无明显差别,且极少发生.     

三维有限元法分析分裂桩冠与分裂桩核冠修复下颌第一磨牙残根的应力分布特点

目的： 通过三维有限元法对比分析分裂桩冠和分裂桩核冠2种桩核系统修复下颌第一磨牙低牙合龈距离残根的应力分布特点,为其临床应用提供客观参数。方法： 选取离体下颌第一磨牙,获取其残根及修复体的CT影像。借助逆向工程软件MIMICS及模型修复软件MAGICS,通过CT影像建立起分裂桩冠及分裂桩核冠2种修复方案的有限元模型。装配好的模型在大型通用有限元软件ABAQUS中设置材料属性、接触关系、约束、载荷等信息后进行应力分析。结果： 应力分析结果,垂直载荷下,分裂桩冠根管内部及根管口处所受应力明显高于分裂桩核冠（P<0.05）;侧向载荷下,分裂桩冠根管内部及根管口处所受应力也明显高于分裂桩核冠（P<0.05）。外冠位移分析结果,在垂直载荷过程中,2种修复系统牙冠的最大位移均约为0.01 mm,组间比较差异无统计学意义（P>0.05）;在侧向载荷过程中,分裂桩核冠牙冠的最大位移明显大于分裂桩冠,差异有统计学意义（P<0.05）。结论：在选用分裂桩冠修复时,应采用多种措施加强根管口处根管壁的抗力性能,加强根管口处的抗力性,降低残根所受牙合力,从而保证最终的修复效果。     

双根管桩核冠的三维有限元分析

目的 用三维有限元法研究3种不同桩核材料修复双根管桩核冠前后牙本质中的应力分布，为临床双根管桩核冠选择合适的桩核材料提供理论依据。方法 采用螺旋凹扫描数据建立上颌第一双尖牙的三维实体有限元模型，在此基础上，就平行于牙体长轴加载工况，对铸造Ni-Cr合金、铸造钛合金、聚乙烯纤维树脂3种材料进行了桩核修复前后的牙本质应力分布情况进行分析。结果 与桩修复前相比，铸造M-Cr合金桩修复后桩尖周围牙本质的最大主应力和Von Mises应力峰值分别增大了66．5％和57．1％；而采用聚乙烯纤维树脂桩修复后，牙本质中的应力分布与修复前相比改变很小。铸造钛合金桩修复前后，牙本质中的应力状况改变较为显著。结论 影响桩植入前后的牙本质中应力变化最显著的因素是桩材的弹性模量。与牙本质弹性模量相近的材料如聚乙烯纤维树脂，适合用于桩的修复。     

髋臼三维有限元模型的建立

目的:构建髋臼三维有限元模型.方法:选择成年湿髋臼尸体标本行CT扫描成像得到髋臼每层横截面图像,提取边界坐标,利用有限元分析软件ANSYS5.6构建髋臼三维有限元模型,三维十结点四面体实体单元进行网格划分.结果:所构建髋臼模型共划分为121 239个结点、112 491个单元,客观反映髋臼真实解剖形态及生物力学行为.结论:构建的髋臼三维有限元模型为髋臼骨折内固定的记忆力学研究提供可循模型.     

不同材料桩核冠系统修复上中切牙后的三维有限元分析

目的研究铸造玻璃陶瓷、铸造金属烤瓷桩核冠系统修复上中切牙后应力分布的规律,为临床工作提供理论参考依据。方法用三维有限元法对不同材质的桩核冠在相同载荷下各组成部分的应力分布差异以及变形进行生物力学分析。结果铸造玻璃陶瓷桩核冠与铸造金属烤瓷桩核冠在相同载荷作用下,前者对上中切牙牙本质产生的应力及整体变形稍大,后者的桩核部分应力稍大,两者的牙骨质、牙周膜和牙槽骨应力相差很小;外冠的材质对牙体应力分布的影响非常小,而桩核的材质对牙体应力的分布有影响;外冠是否存在对计算结果影响很大。结论铸造玻璃陶瓷桩核冠与铸造金属烤瓷桩核冠在相同载荷作用下,对上中切牙的影响非常接近;尽量采用弹性模量较大的材料来制作桩核;用三维有限元法对桩核冠进行的应力分析时不能省略外冠。     

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     

仿生种植牙三维有限元模型的建立

目的：建立成人上颌中切牙的仿生种植三维有限元模型,探讨仿生种植牙的生物力学特性.方法：以成人上颌中切牙为标本,通过螺旋CT扫描和计算机图像处理技术,获取中切牙各截面的轮廓坐标数据,再通过CAD技术进行单元网格的自动划分,形成SuperSAP模型数据文件,输入到SuperSAP93有限元专用分析软件后建模.结果：建立了有效的仿生种植牙三维有限元模型.结论：模型的几何相似性、生物力学相似性均佳,可用于仿生种植牙的生物力学研究.     

不同材料桩核冠修复上颌改向中切牙的三维有限元分析

目的研究不同材料桩核修复上颌改向中切牙后牙本质应力分布情况。方法采用薄层CT技术、Auto CAD软件相结合,建立上颌中切牙及唇、舌侧分别改向10°后的桩核冠的三维有限元模型,在斜向100 N加载情况下,对改向后不同材料桩核冠的牙本质的应力分布情况进行分析。结果不同弹性模量桩核材料修复改向上颌中切牙后桩尖区牙本质为应力集中区,随着桩核弹性模量的增加,应力峰值增加。结论临床上进行桩核改向时,在满足临床受力情况下,要选用弹性模量低的桩核材料。     

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.     

三维有限元方法建立下颌磨牙模型

目的:建立人类下颌第二前磨牙、第一磨牙、第二磨牙及其支持组织的三维有限元模型.方法:利用螺旋CT扫描的方法,采用图像处理和有限元分析软件建立567及其支持组织的三维有限元模型.结果:建立了包括了牙体、牙周膜、松质骨、皮质骨等组织三维有限元模型,受力分析结果与临床实际相符.结论:采用有限元方法建模,是一种简洁、有效、可靠且安全的方法.     

全颈椎三维有限元模型的建立

目的:建立全颈椎(C1～T1)三维有限元模型.方法:根据一健康成年男性志愿者的颈椎CT与CT重建片,采用断层CT扫描序列图像的自动重建方法,建立全颈椎(C1～T1)三维有限元模型.结果:本研究成功的建立了全颈椎三维有限元模型,它包括C1～T1共8个椎体,本模型高度模拟颈椎结构与材料特性,结构完整,空间结构的测量准确度高,单元划分精细,共有节点数166 979,单元数12 177.结论:所建立的全颈椎有限元模型可以用来进行颈椎生物力学实验.     

桩核冠修复后牙多壁缺损三维有限元应力分析

目的:应用三维有限元分析不同数量、不同位置纤维桩核冠修复下颌第一磨牙近远中颊牙合面缺损MDBO(三壁缺损)时牙本质的应力。方法:建立右下第一磨牙三维有限元模型,模拟三壁缺损,根据根管打入纤维桩的不同数目和不同部位分为4组,A组近舌、远中根管各打入纤维桩一根;B组近颊、远中根管各打入纤维桩一根;C组近颊、近舌、远中根管各打入纤维桩一根;D组根管内无纤维桩植入。4组均采用树脂核及钴铬合金烤瓷全冠修复,测试垂直牙合力或45°牙合力加载下Von mises应力和最大拉应力的峰值变化。结果:D组在垂直牙合力或45°牙合力加载下,Von mises应力、最大拉应力的应力峰值均高于A^C组,差异有统计学意义(P<0.05);AC组,差异有统计学意义(P<0.05);A^C组间无差异。4组45°方向加载时牙根桩核应力均大于垂直方向,二者具有显著性差异(P<0.01)。应力图显示牙颈部应力稍高,其他区域的应力值较小却分布较均匀,在根管壁上呈现低应力的分布状态。结论:桩核数目的变化与各组之间剩余牙本质上Von mises应力、最大拉应力的应力峰值变化不大,在桩核固位强度足够的前提下,应尽可能多保存根管外健康的牙体组织,以减少牙根管壁的应力;同时应尽量减少侧向力,以免引起根管壁与桩核较大应力集中,从而降低牙折风险,提高修复体使用寿命。     

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。     

带状弓三维有限元模型的建立

目的建立带状弓三维有限元模型,为后续带状弓的力学模型研究提供依据。方法 CT扫描,获取影像数据。Mimics 17.0重建CT数据。Geomagic Studio 2013重建牙周膜、骨皮质、骨松质、下颌牙列的曲面模型。在Unigraphics NX 8.5建立带状弓托槽及带状弓模型,将建立好的托槽弓丝和下颌骨及牙列进行装配。ANSYS workbench建立最终的有限元模型。结果建立了完整的带状弓三维有限元模型,共获得1 778 061个节点,969 775个单元网格,组成了包括带状弓、带状弓托槽和颊面管、下牙列和牙周膜及下颌骨的三维有限元模型。结论建立的带状弓三维有限元模型具有较好的几何相似性和力学相似性,能作为带状弓矫正器力学分析的平台。     

应用CT技术建立磨牙三维有限元模型

研究ＣＴ在建立磨牙三维有限模型中的作用。方法选一成人为标本，应用ＣＴ技术获取牙齿各层截面的解剖轮廓图，借助ＣＴｔｈｇ ｈ ｒ ｐｇ ｗｕｇ ｙｙ ｓａｇｇｔ Ｓｕｐｅ－ＳＡＰ９１有限元程序模型。结果：首次建立了包括牙髓，牙、牙周膜，硬骨板，板有和外层皮质骨的三维有了模型。结论采用ＣＴ技术建立磨牙有限元模型更简便，更准确。     

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.     

人体髋关节三维有限元模型的建立及其生物力学意义

目的:构建正常人体髋关节的三维有限元模型,作为该部位进一步有限元分析的基础.方法:采用活体髋关节为标本,应用CT扫描技术及图形数字化方法获取髋关节的三维坐标,输入有限元分析软件,并通过确定材料特性参数和网格化,建立髋关节的三维有限元模型.结果:所构建髋关节三维有限元模型客观反映髋关节真实解剖形态及其生物力学行为,还原性良好,可以满足有限元分析的需要.结论:采用CT扫描资料建立的三维有限元模型切实可靠,实体建模法将有限元模型的几何特征和边界条件的定义与有限元网格的生成分开进行,减少了模型生成的困难.所构建的髋关节三维有限元模型,可以为髋关节力学行为以及骨折内固定、髋关节成型术的力学基础研究提供精确模型.