骨皮质厚度及植入角度对支抗种植钉影响的三维有限元分析

目的:探讨不同骨皮质厚度和不同植入角度对支抗种植钉应力分布的影响及位移变化。方法:建立简单的颌骨及支抗种植钉的三维有限元模型,在不同的骨皮质厚度为0.5mm-3mm和不同的植入角度30°-90°下分别植入支抗种植钉(直径1.6mm、长8mm),在支抗种植钉的头部施加200g力,力的方向与骨面平行,得到模型中的应力和位移,并进行分析。结果:模型中颌骨最大应力均发生在支抗种植钉的颈部,集中分布在1mm的深度范围内。随着骨皮质厚度的增加骨皮质应力减小,当厚度为0.5mm时骨皮质应力较大,从21.00MPa(植入角度70°)到37.88MPa(植入角度30°);骨皮质厚度为1mm时(除外植入角度为≤50°)应力<28MPa。植入角度对骨皮质应力变化影响较大,植入角度为60°、70°时应力较小。颌骨最大位移发生在受支抗种植钉拉压的两侧,支抗种植钉最大位移在其顶部,当骨皮质厚度为0.5mm时,支抗种植钉的位移最大,当骨皮质厚度≥1mm时,骨皮质厚度的变化对位移的影响不显著,植入角度为70°时支抗种植钉位移最小。结论:骨皮质厚度会影响骨皮质和骨松质的应力,临床植入支抗种植钉时应该避开骨皮质较薄的区域,植入区域骨皮质厚度应≥...     

不同弹性模量的粘结剂对三型瓷贴面复合体应力的影响

目的：研究瓷贴面复合体应力分布规律。方法：采用切片法建立上颌左侧恒中切牙的三维有限元模型,研究３ 种瓷贴面复合体的应力分布。结果：在模拟正中牙合加载和模拟前伸牙合加载时,增加粘固层弹性模量的瓷贴面复合体各部分除粘固层应力增加明显外,应力变化不大。结论：瓷贴面设计时粘固层不宜选用高弹性模量材料     

上颌第一前磨牙纵折黏结的应力分析

目的:分析上颌第一前磨牙纵折黏接修复后牙体各部位的应力改变。方法:在上颌第一前磨牙纵折模型上,假设分别由ClearfilSEBond和SuperBondC&B代替折裂缝处,并进行垂直和侧向加载,采用三维有限元法计算牙体各部位的应力变化。结果:黏结后的纵折牙垂直加载和侧向加载时,牙体应力值和应力改变趋势与正常牙模型相似,ClearfilSEBond黏结的纵折牙应力变化趋势更接近正常牙体。结论:黏结再植术治疗纵折后牙是有效的,治疗时应选用弹性模量与牙本质较接近的黏结材料,以减少破坏应力,提高纵折牙的远期治疗效果。     

正畸大鼠磨牙牙周膜内破骨细胞的出现与应力的关系

目的 :探讨正畸力作用下大鼠磨牙牙周膜内破骨细胞出现与应力的关系 ,寻找最佳正畸力。方法 :将大鼠磨牙近中移动两周 ,计数同一牙的五张牙周切片的破骨细胞总数 ,建立三维有限元模型 ,观察破骨细胞出现区的应力特点。结果 :40 g力值组破骨细胞总数明显高于 10 0 g力值组 ;78.2 %的破骨细胞出现在应力在牙齿移动方向上的分量 (S11)为± (2 0～ 2 6 )g/cm2 的等值应力线经过的牙周膜内。结论 :破骨细胞的出现与S11关系密切 ,当S11不超过毛细血管平均压力时破骨细胞较为活跃。     

微植体支抗滑动法内收上颌前牙的三维有限元研究

目的探讨不同微螺钉种植体植入高度以及不同牵引钩高度对微植体支抗滑动法内收上颌前牙的生物力学效应的影响。方法采用高精度螺旋CT扫描结合MIMICS快速三维重建的方法建立微植体－直丝弓上颌前牙内收力系的三维有限元模型,并在准确构建托槽、牙齿、弓丝、微种植体的力学关系基础上计算当微种植体植入高度为4、8 mm时以及牵引钩高度为1、4、7、10 mm时上颌前牙的初始移动情况。结果随着牵引钩高度的增加,上颌前牙内收时逐渐从冠舌向倾斜移动变为冠唇向移动;微种植体高位植入更有利于上颌前牙内收时的压入移动。结论通过微种植体植入高度和牵引钩高度的变化可以有效控制上颌前牙内收的牙齿移动方式。     

纤维桩修复上颌中切牙的三维有限元研究

目的应用三维有限元法研究上颌中切牙采用全瓷冠修复和纤维桩全瓷冠修复时牙本质的应力变化情况,分析纤维桩修复对上颌中切牙应力大小和分布的影响。方法通过螺旋CT扫描、Mimics软件、ANSYS软件建立不同牙体量上颌中切牙的三维有限元模型,分别行全瓷冠修复和纤维桩全瓷冠修复,模拟咬合加载,记录牙本质的von Mises应力和最大拉应力。结果相同牙体量的上颌中切牙,采用纤维桩全瓷冠修复时牙本质的应力值小于全瓷冠修复时的应力值,应力分布基本相似。结论纤维桩的应用能降低上颌中切牙牙体组织的应力峰值,有利于降低牙折的风险,并且不改变原有应力分布模式。     

种植体和附着体联合修复上颌无牙颌三维有限元建模

目的:建立上颌无牙颌种植体义齿与附着体联合修复的三维有限元模型,为其生物力学分析提供数学模型基础.方法:选取成人离体无牙颌上颌骨1个,前牙区植入4个种植体作固定桥,后牙区用冠外弹性附着体活动义齿修复,经螺旋CT扫描、获取图像数据;建立三维有限元模型.结果:成功建立了几何相似性良好的三维有限元模型,模型由 46154 个单元和71401个结点组成,可根据需要进行旋转和修改.结论:应用螺旋 CT 断层扫描及一系列计算机软件,能建立有效的三维有限元模型,为种植体义齿和附着体联合修复上颌无牙颌的生物力学分析奠定基础.     

唇腭裂患者正颌术后上颌骨短期稳定性的三维分析

目的:建立一种可同时反映上颌骨位置及姿势的三维测量方法,对唇腭裂患者上颌骨正颌术后的短期稳定性进行三维评估.方法:选取因唇腭裂继发上颌骨发育不足而行正颌手术的25例患者,按照患侧分为左侧唇腭裂组10例、右侧唇腭裂组8例、双侧唇腭裂组7例;收集术前6周(T0)、术后4天(T1)、术后3个月(T2)、6个月(T3)的全头颅螺旋CT资料,利用计算机辅助设计软件ProPlan建立三维坐标系,设定22个描述上颌骨空间位置的指标,并定义3个姿势角∠ PP-CP、∠RP-CP、∠YP-CP,分别表示上颌骨在空间内俯仰、侧滚、摆尾.利用SPSS16.0软件包对T2、T3时的测量结果进行配对t检验.结果:成功建立了较为完整反映上颌骨空间位置及姿势的测量方法.在垂直向上,颌骨前部牙骨段向上的总体复发率为7.46％;在矢状向上,各组复发率分别为30.95％、8.01％和34.76％,无显著差异;在水平向上,单侧完全性唇腭裂组均出现整体向健侧平移,且前部偏向健侧、而后部偏向患侧偏转的复发趋势.结论:腭裂患者正颌术后上颌骨在三维方向内存在复发趋势,本研究建立的三维测量比二维研究能更有效地从平移和旋转的角度进行评估.     

不同工况下颧弓三维有限元分析

目的：了解正常颧弓三维有限元模型在不同载荷条件下的应力分布情况,探讨其生物力学行为。方法：利用螺旋CT扫描图像,通过相关软件建立颧弓三维有限元模型,在UGNX5．0中模拟载荷分别作用于颧弓外侧的前、中、后以及整个外侧部分,按10N、30N、60N、90N、120N、150N六个级别模拟六种工况,记录分析该有限元模型在不同工况下的应力及位移情况。结果：在六种工况下,除应力值大小不同外,应力集中部位固定,颧弓存在着三个应力较大的区域,分别为颧弓根部转折处、颧颞缝部位以及靠近颧骨端转折处。应力作用于颧弓中间部分时,模型最大应力值高于其他作用部位。结论：实验分析较好地解释了颧弓常见骨折部位的力学机理,为新型颧弓骨折固定装置的设计提供了指导作用。     

摇椅弓滑动法整体内收上颌前牙的三维有限元分析

目的探讨摇椅弓应用于滑动法内收上颌前牙的力学效应。方法 应用ANSYS软件建立上牙列三维有限元模型,分别计算不同深度摇椅弓和不同高度牵引钩内收上前牙时对6个上前牙阻抗中心产生的转矩,并观察二者 联合应用时上前牙初始移动情况。结果 选择不同深度的摇椅弓可产生不同的冠唇向转矩,用以抵消摩擦力及不同高度牵引钩滑动法内收产生的冠舌向转矩,进而实现上前牙的整体移动。在上颌第二前磨牙和第一磨牙之间应用种植体支抗时,2 mm深度的摇椅弓可配合使用7.2 mm高度的牵引钩来实现上前牙的压低及整体内收。结论 摇椅弓可以有效改善内收前牙时出现的直立和舌倾状态,实现压低和转矩的双重控制。     

天然牙与种植体联合支持套简冠固定桥的骨组织应力分析

目的：研究天然牙与种植体联合支持式套筒冠固定桥牙周组织的应力分布情况。方法：选择1例左侧下颌第一磨牙缺失病例,分别设计以左侧下颌第二前磨牙与种植体（位于下颌第二磨牙）联合支持固定桥模型（模型Ⅰ）和套筒冠固定桥模型（模型Ⅱ）。在分散垂直和分散斜向2种载荷情况下,采用三维有限元法分析基牙及种植体周围骨组织的应力分布情况。结果：分散垂直载荷下,模型Ⅰ中的天然牙和种植体周围骨组织最大等效应力值分别为2．58MPa和43．92MPa;模型Ⅱ中,相应的最大等效应力值分别为2．17MPa和20．23MPa。分散斜向载荷下,模型Ⅰ中的天然牙和种植体周围骨组织最大等效应力值分别为2．23MPa和46．37MPa;模型Ⅱ中．相应的最大等效应力值分别为1．91MPa和21.19MPa。结论：套筒冠固位体能缓冲种植体周围骨组织的部分应力,但对垂直应力和侧向应力的缓冲能力差别不大。进行天然牙与种植体联合支持固定桥修复时,可在种植体端设计套筒冠固位体．以缓冲种植体周围骨组织的应力水平,防止或减轻种植体支持组织的损伤。     

激光扫描结合逆向工程技术建立粘结桥的三维有限元模型

目的:建立一套简便、低成本的口腔修复体及相关牙体、牙周组织、骨组织的三维有限元建模方法。方法:制作包括双侧基牙和修复体桥体的石膏模型,采用线激光扫描仪扫描石膏模型,在逆向工程CAD软件Geomagic5.0中完成对扫描数据拼合,完成石膏模型的数字化过程,生成基础三维几何模型。在I-DEAS10NXSeries软件和Geomagic中对基牙及修复体三维模型设计后,在Geomagic5.0中,构建牙周组织及基牙对应区域牙槽骨结构,完成三维几何模型。在MSC.MarcMentat2003有限元分析软件中进行网格划分,并确定边界条件。将模型提交到Msc.Marc2003,对模型进行试计算。结果:建立了右下第二前磨牙、右下第一磨牙玻璃纤维强化复合树脂粘结桥(GFRC-RBFPD)及相关组织的三维几何模型与三维有限元模型。模型分为4个部分:粘结桥、基牙、牙周膜、牙槽骨(区分了骨硬板、皮质骨、松质骨3部分结构)。结论:基于三维激光扫描、逆向工程技术建立几何模型、利用有限元软件进行网格划分生成修复体及相关结构的三维有限元模型的方法是可行的,并极大的提高模型的几何相似性。     

不同牙根长度对双套冠覆盖义齿基牙受力的影响

目的 分析下颌双套冠覆盖义齿牙槽骨吸收程度不同对其应力分布的影响。方法 用三维有凶法,分析牙根长度不同时基牙的应务分布。结果 随着牙根周围牙槽骨高度下降,基牙根周骨内最大压应力值增加,应力集中范围增大,但在牙槽骨吸收至根尖１／３的范围内,应力值小于正常情况下牙周膜可耐受的最大压应力值。结论 下颌根周牙有吸收至根尖１／３的尖牙,在行截冠术和完善的牙体治疗后,如能保持合理的冠根比,即可用做覆盖义齿的基     

修复上颌无牙颌不同种植体位置和数目的应力分析

目的：在前端种植体固定桥和后端冠外弹性附着体义齿联合修复上颌无牙颌的修复设计中，比较不同种植体位置和数目的3个有限元模型的应力分布，选择一种更合理的修复设计。方法：建立4个种植体在双侧侧切牙和尖牙的三维有限元模型Ⅰ，通过局部修改，建立2个种植体在双侧尖牙的模型Ⅱ，4个种植体在双侧尖牙和中切牙的模型Ⅲ。应力垂直加载于上颌右侧第一磨牙，加力300N，用MSC软件进行静态应力分析。结果：模型II中23种植体处的应力大约是模型Ⅰ的3倍。模型Ⅲ的附着体、23种植体和13种植体的应力比模型Ⅰ和模型Ⅱ明显高。然而，模型Ⅲ中21种植体和11种植体的应力比模型Ⅰ中22种植体和12种植体处的应力低。在模型Ⅲ中，4个种植体的应力相差很大。结论：在3个模型中，4个种植体在双侧侧切牙和尖牙的模型Ⅰ在生物力学方面是最合理的。     

Resonance frequency assessment of dental implant stability with various bone qualities: a numerical approach

Resonance frequency analysis (RFA) has been used by several investigators to assess the boundary conditions of dental implants. The goal of the current study was to determine the vibrating behavior of a dental implant under various surrounding bone conditions. A 3D finite element (FE) model of a cylinder-type titanium implant was developed. In this model, the implant was embedded into a cubic section of bone. The model was first validated using a series of modal testing experiments. The effects of bony conditions on the resonance frequencies of the implant were computed with different bone types and bone densities. Our results show that the resonance frequency of the implant with type III surrounding bone decreased linearly (r = -0.996, P < 0.01) from 17.9 kHz (without loss in bone density) to 0.6 kHz (90% loss in bone density) when the bone densities were decreased. On the other hand, without bone loss, the highest resonance frequency value (36.1 kHz) was found when the implant was placed into type I surrounding bone. In contrast, the resonance frequency of the implant with type IV bone quality was found to be 9.9 kHz, which is almost four-fold less than that found in the type I model. These results suggest that RFA could serve as a non-invasive diagnostic tool for detecting the stability of dental implants during the healing stages and in subsequent routine follow-up care after treatment.     

骨质量和种植体螺纹对种植稳定性影响的三维有限元分析

目的:探讨骨质量和种植体螺纹对种植体稳定性的影响。方法:建立三角型和锯齿型螺纹种植体植于4种骨类型下颌骨的三维有限元模型8个,种植体顶部中心节点加垂直和45°倾斜力200N,分析种植体的位移和界面骨的应力分布。结果:随骨弹性模量的减小,界面骨应力和种植体位移均增加;锯齿型螺纹种植体的位移都小于三角型,斜向力在4种骨和垂直力在Ⅳ类骨中锯齿型的应力小于三角型。结论:骨类型和螺纹形态都影响种植体的稳定性。骨质越好种植体越稳定,界面骨应力越小;锯齿型螺纹种植体的稳定性比三角型螺纹好。