不同支抗形式受力后上颌第一磨牙牙周膜应力分布的三维有限元分析

目的通过三维有限元方法,建立不同支抗形式的三维有限元模型并模拟牙齿的受力移动,从而比较不同支抗形式下上颌第一磨牙的牙周膜的应力分布。方法建立含有不同支抗形式的4个三维有限元模型,模型Ⅰ以上颌第二前磨牙和第一磨牙为支抗;模型Ⅱ以上颌第二前磨牙、第一、二磨牙共同作为支抗;模型Ⅲ以通过横腭杆连接的两侧上颌第一磨牙作为支抗;模型Ⅳ以植入上颌第一、二磨牙牙槽间隔颊侧的微螺钉种植体作为支抗。通过分析4种不同支抗形式在受到1N近中向力后上颌第一磨牙牙周膜的Von mises应力,来比较4种不同支抗形式对控制上颌第一磨牙近中移动的效果。结果模型Ⅰ中上颌第一磨牙最大应力为6.29×10-2Mpa;模型Ⅱ中上颌第一磨牙最大应力为3.11×10-4Mpa,应力较模型Ⅰ较少了99.5%;模型Ⅲ中上颌第一磨牙最大应力为5.93×10-2Mpa,应力较模型Ⅰ仅减少了5.7%;模型Ⅳ中上颌第一磨牙最大应力为4.99×10-4Mpa,应力较模型Ⅰ减少了99.2%。结论把第二磨牙纳入支抗系统或使用微螺钉种植体都可以显著减少第一磨牙的近中移动,而横腭杆对抑制第一磨牙的近中移动基本没有作用。     

倾斜基牙固定桥修复前后应力分布的各向异性三维有限元分析

目的采用各向异性的三维有限元模型,在斜向和垂直向载荷的作用下,研究固定桥修复时,倾斜基牙在修复前后应力分布的变化情况。方法采用螺旋CT扫描、自编程序和ANSYS软件建立起修复前后基牙的三维有限元模型,赋予下颌骨各向异性材料属性。并在修复前对两个基牙加载,修复后对固定桥进行加载,观察第二磨牙牙槽骨的应力分布变化情况。结果垂直向受载时．修复后倾斜基牙的应力分布改善明显,最大拉应力从修复前近中根尖（31．0Mpa）转移到修复后在近远中根尖（20．2Mpa）;斜向受载时,倾斜基牙的应力分布改变较小。结论用固定桥修复倾斜基牙可以改善倾斜基牙的应力分布,但应降低牙尖斜度,减少基牙的侧向力。     

后牙全瓷冠的三维有限元分析

全瓷冠因其美观、生物相容性好,正逐渐应用于临床。本研究采用三维有限元法,分析下颌第一磨牙全瓷冠不同颈缘形态的应力分布规律,旨在为全瓷冠的临床应用提供依据。结果：全瓷冠承受垂直荷时,ｈｅ龈向主要产生压应力,颊侧颈缘有张应力集中;全瓷冠表面应力＞冠内应力＞制备体应力;台户型较凹面型全瓷冠的应力值小。由此提示,临床制作全瓷冠时宜设计台户型,冠颈缘厚度应在０．５～１．０ｍｍ之间,冠表面应高度抛光,去除微裂     

基牙不同倾斜角度对固定义齿牙周应力分布的影响

目的：用三维有限元方法对近中倾斜不同角度的下颌第2磨牙作为固定桥基牙受力时牙周支持组织中的应力分布进行比较和分析。方法：实验于2004-05/12在第四军医大学口腔修复学实验室完成，选择牙列完整，咬合关系正常，无明显牙周疾患及牙体缺损或明显磨耗的身体健康的成年男性志愿者1例。     

后牙全瓷冠不同形态设计的三维有限元分析

目的 分析下颌第一磨牙全瓷冠受载时的应力状况,考察全瓷冠不同形态设计的应力特征,旨在为全瓷冠的临床修复设计提供依据。方法 三维有限元法。结果 全瓷冠受载时产生的张应力及剪切应力因其He而厚度不同而有差异,当He面厚度为1.0mm时,应力值最大：张应力23.35MPa,剪切应力30.76MPa。结论 临床制作全瓷冠时,冠的He面厚度宜在1.5mm以上,以提高全瓷冠的抗折能力。     

上颌第二磨牙应力分布的实验研究

目的研究上颌第二磨牙在不同载荷状态下的应力分布情况，为临床牙体病的诊断与修复提供理论依据。方法采用螺旋CT扫描数据建立上颌第二磨牙的三维有限元模型，在此模型上对4种不同载荷状态下的应力分布进行数据分析。结果模拟正中咬合状态受力时．应力峰值较低，内部应力分布均匀．应力高集中区域分布于牙颈部。非正中咬合状态受力时，其应力峰值明显升高．应力集中区域位于袷面窝沟。结论牙折裂的发生与牙体受力集中于单个牙尖的斜面和近远中向窝沟处有关。     

后牙全瓷冠的三维有限元分析

全瓷冠因其美观、生物相容性好,正逐渐应用于临床.本研究采用三维有限元法,分析下颌第一磨牙全瓷冠不同颈缘形态的应力分布规律,旨在为全瓷冠的临床应用提供依据.结果:全瓷冠承受垂直载荷时,龈向主要产生压应力,颊侧颈缘有张应力集中;全瓷冠表面应力＞冠内应力＞制备体应力;台肩型较凹面型全瓷冠的应力值小.由此提示,临床制作全瓷冠时宜设计台肩型,冠颈缘厚度应在0.5 ～1.0mm之间,冠表面应高度抛光,去除微裂纹,以提高全瓷冠的抗折能力.     

应用三维有限元法分析不同基牙材料对上颌中切牙铸造陶瓷全冠碎裂的影响

目的研究三种类型和强度的基牙材料与铸造陶瓷全冠破折碎裂之间的关系。方法应用计算机建立上前牙的三维有限元模型．模拟牙本质、牙髓腔、核桩、陶瓷层等结构。分析在天然齿基牙、Co-Cr合金基牙及复合树脂基牙情况下,铸造陶瓷全冠瓷层内部及残余牙本质的应力分布情况。结果高弹性模量的Co-Cr合金核桩能够降低瓷层及残余牙本质内的应力峰值,防止瓷层破折碎裂;而弹性模量与牙本质相近的复合树脂核桩降低应力峰值的作用不明显。结论对于以活髓牙为基牙的全冠修复,应尽量保存牙髓活力后进行修复;对于行根管治疗术后的无髓牙,进行核桩修复时,宜采用高弹性模量的高熔合金,尽量避免使用弹性模量较小的复合树脂核桩。     

上颌窦底不同位置冲顶对上颌窦内提升术影响的三维有限元分析

目的通过建立冲顶器顶端在上颌窦底不同位置进行冲顶的上颌窦区域及冲顶器的三维有限元模型,动态模拟研究行窦底冲顶时窦底提升的安全性和有效性。方法通过逆向工程建立在上颌窦底部、与上颌窦侧壁成30°角、成60°角及上颌窦纵隔底部等不同位置进行冲顶的上颌窦区域三维有限元模型,施加动态冲击载荷进行窦底提升,研究窦底冲顶时冲顶器、窦底骨质及黏膜的应力和位移情况。结果应用三维有限元法,通过建立在上颌窦底部、与上颌窦侧壁成30°角、成60°角及上颌窦纵隔底部等不同位置进行冲顶的上颌窦区域模型,动态模拟了行窦底冲顶时冲顶器、窦底骨质及黏膜的应力和位移情况;上颌窦内提升术在纵隔底部进行冲顶时存在上颌窦黏膜撕裂的风险,临床上应慎重开展,在上颌窦侧壁进行提升时,如果接触角过小,应有意识控制防止冲顶器的侧滑造成不利的影响。结论上颌窦内提升术前应明确提升的部位,防止纵隔底部进行冲顶及与窦侧壁接触角过小冲顶造成的风险。     

上颌第一磨牙远中移动时牙根应力分布的三维有限元分析

目的研究上颌第一磨牙远中移动时其牙根应力分布情况，探寻上颌第一磨牙远中移动的最佳荷载方式，为正畸临床提供生物力学参考。方法采用已建立的上颌第一磨牙三维有限元模型。使用四种不同负荷方式对模型进行加载。结果上颌第一磨牙远中移动时，不同的加载所在牙根上产生应力分布不同。结论在上颌第一磨牙颊面中心附近施加远中力并结合抗衡力矩、（Mt/F=10，Mr/F=6）可以使牙根获得较平均分布的低压应力，它能使牙齿倾向于整体移动并且可以避免牙根吸收。     

上颌第一磨牙三维有限元模型的建立

1 材料和方法发育正常、形态完整的人上颌第一恒磨牙,用螺旋CT 扫描机,对牙体自上而下进行扫描. 扫描时牙体长轴与CT 机平台平行,选择512×512 扫描栅格,扫描速度0.75 s/周、扫描层厚0.5 mm. 使牙髓、牙体各不同区域的密度变化显示出来,得到87 张断层图片,然后从中选取有效图片71 张,以CT 片的形式输出扫描结果,作为形成有限元模型的基础. 数据用美国通用PTC 公司生产的CAD/CAM/ CAE 一体化软件Pro/ Engineer 2000i, 将JPG图片文件转换为可以在UG(5) 中输入的TIFF 格式, 采用U G中的RasterImage 命令将图片导入. 由于CT 扫描中得到的是图片而不是数据文件,在每张扫描图片上补充均化, 创建样条曲线, 以二维轮廓指出不同部位的形状.     

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.     

漏斗状根管不同桩冠修复的生物力学研究

目的比较不同桩核材料及漏斗深度对桩核冠修复漏斗状根管残根后的应力分布差异,寻找对残留牙体组织较少残根的最佳修复方法。方法建立桩冠修复上颌中切牙漏斗状根管残根三维有限元模型,设定漏斗状根管漏斗深度为0、2、4、6mm。成品桩为碳纤维桩,铸造桩采用镍铬合金材料,以VonMises应力、最大主应力为分析指标。结果桩冠系统修复漏斗状根管的残根后根部VonMises应力高应力区分布在唇舌侧,随漏斗的深度增加,高应力区范围逐渐扩大。与碳纤维桩相比,铸造桩修复后VonMises应力分布不均匀,各深度组的高应力分布区较同深度碳纤维桩组明显增大,应力集中明显,根尖及漏斗底处出现了应力集中。随漏斗深度增加,碳纤维桩根牙本质VonMises应力峰值增加了3.101MPa,增幅为10.3%,最大主应力峰值增加了2.958MPa,增幅为11.7%;铸造桩VonMises应力峰值增加了6.157MPa,增幅为22.6%,最大主应力峰值增加了5.486MPa,增幅为19.7%。结论漏斗深度及修复材料是影响根牙本质应力的重要因素。桩核冠修复漏斗状根管的残根设计时应尽量保存根唇舌向牙体组织,以增加牙根抗力,同时在桩核冠修复设计时应降低所受咬合...     

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。     

种植体支抗关闭拔牙间隙磨牙位移趋势的有限元研究

目的 运用三维有限元方法分析种植体支抗滑动法关闭拔牙间隙时上颌第一磨牙的Von Mises等效应力及位移变化趋势.方法 建立三维有限元模型,模拟临床种植体支抗滑动法关闭拔牙间隙,分析牵引力为1.5N时,种植体距离弓丝不同高度(6、8、10、12 mm)与牵引钩距离弓丝不同高度(1、4、7、10 mm)时,上颌第一磨牙Von Mises等效应力及位移变化趋势.结果 当种植体高度大于或等于牵引钩高度时,上颌第一磨牙根分叉处应力值最大;小于牵引钩高度时,应力分布出现在颊侧颈部,且腭根的腭侧应力值变小.上颌第一磨牙位移趋势为:X轴,磨牙向远中旋转,且旋转角度随牵引钩高度的增加而变大;Y轴,磨牙向远中倾斜、旋转,且倾斜角度随牵引钩高度的增加而增大;Z轴,磨牙近中向验方倾斜移动,且倾斜位移随牵引钩高度增加而增加.结论 上颌第一磨牙的应力分布变化与种植体植入高度及牵引钩高度有关;其位移变化趋势为磨牙向远中倾斜和旋转,其倾斜的方向与种植体高度和牵引钩高度有关.     

下颌第一磨牙静力与冲击下的三维有限元力学分析

目的：研究人体下颌第一磨牙在分别承受静载和冲击载荷下的力学响应.方法：结合三维激光扫描、逆向工程、三维有限元分析等技术,建立了人体下颌第一磨牙的三维有限元模型.研究其在不同加载方案下的全场应力分析,并通过Mohr强度理论对牙体进行了校核.结果：下颌第一磨牙在两种不同载荷下的应力分布基本相同.最大静载荷下牙体硬组织的最大Mohr应力值小于拉伸极限强度.冲击载荷下的牙体硬组织的最大Mohr应力值相当于静载荷下的应力值乘以大于1的冲击系数.结论：对于牙体,冲击载荷下的力学响应比静载荷下的更显著,但牙周膜可以起到缓冲冲击载荷的作用.     

种植体支抗辅助快速扩大上颌的三维有限元分析

目的:利用三维有限元分析方法,对比研究牙支抗快速扩大上颌与种植体支抗辅助快速扩大上颌在相同载荷条件下上颌骨的生物力学反应,为临床提供实验依据。方法:建立上颌骨三维有限元模型。模型一为以牙齿为支抗扩弓的有限元模型;模型二为以牙齿和种植体为支抗扩弓的有限元模型。模型一与模型二均进行水平方向20N扩弓力的加载。分别计算2种加载条件下各点的X、Y、Z轴位移,评价正畸载荷下上颌骨及牙齿的应力分布和位移趋势。结果:2个模型均表现为水平方向上,腭中缝打开量前大后小;冠状面上,从牙槽骨到颅底,打开量呈底边向下的三角形。第一前磨牙和第一磨牙呈冠颊向根舌向倾斜移位。但模型二中位移差量不如模型一明显。模型二中牙齿应力值低于模型一。结论：种植体支抗辅助快速扩弓与临床常用的固定螺旋快速扩弓方法相比,宽度开展的矫形效果能够增加骨性效应,减小牙性效应,减轻了上磨牙颊倾、舌尖下垂、下颌平面开大等不利倾向。     

钛材料仿生天然磨牙的三维有限元分析

目的：证明现有种植体难以完美替代天然形态牙。方法：通过扫描标准模型牙,建立上下颌第一磨牙的三维有限元模型,并对模型施加垂直、水平及斜向3种方向100 N的瞬间载荷,获得各方向载荷下牙齿、黏膜、骨皮质以及骨松质的应力分布情况及最大应力值。结果：上下颌磨牙之间最大应力值差别并不显著,但与传统柱形螺纹种植体之间存在巨大差异。结论：单一形态的种植体难以满足复杂形态的牙齿,尤其是磨牙的功能需要,今后针对磨牙修复的种植体应选择与天然牙形态相近的仿生牙为宜。     

Three-dimensional finite element analysis of all-ceramic crowns of the posterior teeth]

The all-ceramic crown has been applied in clinical practice for its esthetic value and excellent biocompatibility. The purpose of this study was to examine the effect of different cervical marginal shapes on the stress distribution of all-ceramic crowns of the mandibular first molar by three-dimensional finite element analysis. The results showed that under vertical loading, the bearing compress stress on the occlusal region, the tensile stress concentration were observed at buccal cervical marginal of all-ceramic crowns; the stress at the surface of the crown was the highest, the stress inside the crown was higher than that inside the prepared teeth; the shoulder's stress value was lower than the chamfer's. These results lay the theoretic foundation for clinical application of all-ceramic crown, suggesting that the shoulder design should be recommended in clinical practice when the all-ceramic crowns are planned. The cervical thickness of the crown should be within 0.5-1.0 mm, and the crowns surface should be polished well to improve its resistance to fracture.     

下颌磨牙全瓷冠极限强度概率可靠性分析

目的:通过对下颌第一磨牙全瓷冠极限强度的可靠性分析,为今后进一步开展各类口腔修复体的可靠性研究打下基础.方法:将修复体材料的物理参数及最大咬合力作为随机变量,通过有限元分析及应力-强度干涉理论,计算出下颌第一磨牙全瓷冠在最大咬合力作用下的可靠度.结果:在最大咬合力荷载下,垂直向加载时其极限强度可靠度为99.65%,水平加载时其极限强度可靠度为70.54%.结论:可靠性理论可以应用于全瓷冠强度分析,为其应用于其他修复体的研究探索出一条道路.