基牙数目对游离端附着体义齿支持组织应力分布的影响

目的探讨不同基牙数目下,下颌双侧游离缺损冠外附着体义齿支持组织的应力分布情况。方法建立下颌KennedyⅠ类牙列缺损冠外附着体义齿修复的三维有限元模型,分析在垂直载荷作用下采用不同基牙数目时,基牙牙周组织及缺牙区牙槽嵴的von Mises应力分布。结果末端基牙牙周膜应力集中区位于远中的牙颈部,牙槽嵴的高应力区主要位于牙槽嵴顶的近远中两侧。随着基牙数目的增加,基牙牙周组织及缺牙区牙嵴的最大应力值都呈下降趋势,应力分布趋于均匀。当基牙数目从1颗增加到2颗时到再增加到3颗时,牙周膜的最大应力约呈等梯度下降,而基牙牙槽骨和牙槽嵴的下降量则明显减少。结论在下颌游离缺损修复中,冠外附着体义齿支持组织应力的减少与基牙数目的增加不完全成比例,在临床上应根据具体的情况确定联合基牙的数目。     

三维有限元分析前牙区单端固定桥及骨组织的应力与应变

背景：单端固定桥在临床修复牙列缺损时,对于种植体和桥体的数量、位置以及受力情况方面还存在一些争议。 目的：通过三维有限元方法分析前牙区单端固定桥的受力情况。 方法：应用计算机模拟三维有限元的方法,对种植体支持的固定义齿进行有限元分析,不同数量种植体以及种植体位于固定桥不同位置时,种植体及其周围骨组织的应力应变情况,为临床提供指导意义。 结果与结论：①当加载力量及角度相同的情况下,随种植体数量减少或桥体长度增加,种植体及周围骨质的最大等效应力值逐渐增大,最小安全系数逐渐减小。当加载角度为22.5°时,种植体及周围骨质的最大应力值最小,最小安全系数为所有加载角度的最大,随着角度的继续增大,种植体及周围骨质的最大应力逐渐增大,最小安全系数又逐渐减小。②单端桥修复前后应力分布不均,基牙骨支持组织的应力均集中于其颈部。③3个单位缺牙区域,基牙数越多,修复成功率越高。合理选择单端固定桥和双端固定桥的修复设计是治疗成功的关键。     

固定桥基牙牙槽骨三侧吸收对基牙应力分布的影响

目的:研究双端固定桥基牙牙槽骨三侧吸收对基牙应力分布的影响。方法:采用螺旋CT扫描获取健康人下颌骨、牙齿及牙周支持组织的二维图像,通过图像合成软件建立三维数字模型,并应用三维有限元分析软件生成下颌后牙三单位固定桥的三维有限元分析模型。在相同垂直和水平载荷情况下,分析基牙牙槽骨三侧吸收时固定桥各基牙的应力分布。结果:当前磨牙端基牙牙槽骨三侧吸收达15%、磨牙端基牙牙槽骨无吸收时,前磨牙端基牙开始出现应力集中;当磨牙端基牙牙槽骨三侧吸收达25%、前磨牙端基牙牙槽骨无吸收时,磨牙端基牙开始出现应力集中。结论:下颌后牙固定桥基牙牙槽骨吸收形式的不同直接影响着其应力分布,基牙牙槽骨三侧吸收的程度对基牙应力分布的影响强于单侧和多侧吸收时。     

基于有限元的单侧缺损上颌骨不同修复方法的生物力学研究

本文采用三维有限元分析方法,评价使用卡环固位技术的赝复体修复和外科手术重建修复两种方法修复后上颌骨受力状态差异,从而为临床工作提供修复建议及理论支持。首先,利用MIMICS重建单侧缺损上颌骨模型。其次,采用镜像技术生成修复体模型,并使用卡环固位修复。最后,模拟口腔咬合状态下上颌骨受力状态。从应力大小及分布的结果得出,赝复体修复与外科手术重建修复的上颌骨不同位置的应力大小及分布具有明显差异性。外科手术重建骨愈合后健侧基牙应力明显减小,缺损侧靠近颧骨的接合处应力也减小,且均小于赝复体修复情况。因此,采用外科手术重建修复可以更好地保护健侧基牙。固位卡环能减轻上颌骨咬合力造成的负担。采用赝复体修复时,可考虑卡环与其他固位技术联合使用。从生物力学角度来看,临床上外科手术重建修复更有利于单侧上颌骨的缺损重建。     

双端固定桥两基牙牙周膜厚度分别不同时的生物力学分析

目的:研究双端固定桥两基牙牙周膜厚度分别不同时对固定桥各部位应力分布的影响。方法:采用螺旋CT扫描获取健康人下颌骨、牙齿及牙周支持组织的二维图像,通过图像合成软件建立三维数字模型,并应用三维有限元分析软件生成下颌后牙固定桥的三维有限元分析模型。在相同垂直载荷和水平载荷情况下,分析两基牙牙周膜厚度分别不同时固定桥的应力分布。结果:当基牙牙周膜厚度小于0.1 mm时固定桥基牙与牙槽骨表面应力大小相当;当基牙牙周膜厚度大于0.1 mm小于0.4 mm时固定桥牙槽骨表面应力随牙周膜厚度增大而减小但非线性关系;基牙牙周膜厚度大于0.4 mm时固定桥牙槽骨表面应力不随牙周膜厚度增加而变化。结论:牙周膜的缓冲作用是在基牙牙周膜厚度的一定范围内,当牙周膜过窄或过宽时缓冲作用均减弱。     

下颌56缺失两基牙双端固定桥修复的生物力学分析

目的：研究下颌56缺失两基牙双端固定桥修复的应力分布。方法：采用CT扫描获取健康成人下颌牙及其支持组织的二维图像。通过计算机重建技术建立三维立体图像并获得了下颌56缺失后的两基牙双端固定桥的三维有限元数学模型。在相同垂直载荷和水平载荷下分析了基牙牙槽骨高度对固定桥应力分布的影响。结果：当基牙牙槽骨无吸收时固定桥两基牙应力分布均匀；当基牙牙槽骨有轻度吸收大于10％时。固定桥两基牙即开始出现应力集中。结论：下颌56缺失后选择两基牙双端固定桥修复受基牙牙槽骨吸收程度的影响较大，基牙牙槽骨仅有轻度吸收时就会引起应力分布的变化。     

单端固定桥斜向受载三维位移的数字激光散斑技术研究

该实验旨在研究单端固定桥(CFPD)在斜向加载时的位移情况。采用新鲜离体比格犬下颌骨作为实验对象,制作CFPD,首次采用数字激光散斑技术测量CFPD在斜向加载时,不同加载量下的三维位移。结果表明:斜向加载桥体时,整个CFPD出现最大位移量,桥体位移量大于近缺隙侧基牙,近缺隙侧基牙大于远缺隙侧基牙;斜向加载基牙时,相应受载基牙位移量最大,桥体和邻近基牙次之。在斜向加载过程中,随着加载量的增加,位移量也增大。因此,可认为CFPD在使用过程中要避免斜向受力,尤其是桥体的斜向受力。此外,本研究还证实数字激光散斑技术是一种比较适合测量体积小而不规则形态物的三维位移的方法。     

部分后牙缺失修复前后下颌牙根尖应力分布的光弹实验研究

目的：探对部分后牙缺必修复前后对下领牙根尖应力分布规律的影响。材料和方法：以环氧树脂制作正常[牙合]及单侧、双侧后牙缺尖的下颌光弹模型，并在翻制好的模型上进行常规活动义齿修复。2．0kg垂直加载后，在光弹仪上对牙根尖及牙槽嵴中相应观测点的主应力大小和方向进行观测。结果：单侧磨牙缺失时，缺牙对侧和缺牙侧余留牙的根尖主应力水平升高、缺牙侧余留牙根尖主应力的远中偏向角度减小，从而使余留牙的负担明显增大；和义齿修复后缺牙对侧牙和缺牙侧余留牙的根尖主应力水平明显回落至正常，但义齿修复区域牙槽嵴所承受的远中颊侧的力明显增大，而且缺牙对侧余留牙的应力水平明显高于义齿修复侧相应的牙槽嵴观测点。当双侧下颌磨牙同时缺失时，余留牙的根尖主应力明显比正常更偏向近中舌侧，而且其上的应力水平电异常增高；活动义齿修复后，余留牙上的应力水平回落至正常水平．义齿修复区的应力水平更低，而且余留牙及义齿修复区的牙槽嵴承力向远中颊侧的分量更大。结论：单侧或双侧磨牙缺失会对下颌牙余留牙根尖主应力的大小及方向造成显著影响，而活动义齿修复后这种影响可以部分消除，但牙槽嵴对咬合力沿下颌骨向后方的传导特征也会随之发生改变。     

冠外精密附着体对基牙及牙周组织影响的三维有限元分析

我们建立了包括下颌骨和切牙、尖牙、前磨牙的双侧游离末端牙列缺失的三维有限元模型,在此基础上又建立了配带精密附着体义齿的模型,考虑基托与缺牙处牙槽嵴间的接触,比较修复前后基牙及其牙周组织、牙列缺失部位牙槽嵴的von Mises应力。结果表明:精密附着体修复后,基牙及基牙根周牙槽骨的von Mises应力值较修复前无论舌侧、颊侧都有了明显增加,应力集中范围增大;牙列缺失部位的应力也有所增加。     

下颌第一前磨牙不同角度楔状缺损的三维有限元应力分析

目的 探讨不同角度的楔状缺损载荷后应力分布状况.方法 建立下颌第一前磨牙颊颈部深度为1 mm,夹角分别为30°、60°、90°、120°的楔状缺损有限元模型,以未发生楔缺的完整牙体作为对照,加载100N轴向力后,分析楔状缺损局部、楔缺顶部及楔缺尖端所在横断平面的应力分布状况.结果 建立了下颌第一前磨牙不同角度楔状缺损的三维有限元模型;载荷后各楔缺模型颈部缺损区域应力分布趋势均为自牙体外表面向髓腔侧递增;不同角度的楔缺模型在楔缺尖端所在平面上的应力集中于颊侧偏近中区域,接近楔缺顶部直线,完整牙体模型在楔缺尖端所在平面上的应力亦集中于近中颊区域,但应力值明显小于各楔缺模型;在楔状缺损顶部直线,各模型应力的分布规律相类似,最大值均为接近近中边缘的节点,范围分布在20.0～26.4MPa;最小值均为最远中的节点,范围分布在6.4～7.9MPa.所有的缺损模型其应力接近,均明显高于完整牙体的应力分布.结论 1 mm深度的缺损情况下,不同角度的模型应力的分布情况接近,均较完整牙体有明显的颈部应力集中,其中最明显的集中点位于缺损内的近中颊侧牙体中.     

上颌中切牙角度基台不同载荷的三维有限元优化分析

背景：口腔种植修复中,种植体中基台角度的优化设计对骨吸收有重要影响,同时患者的高用力也对骨质的吸收重建有着重要影响。 目的：利用Ansys Workbench 13.0软件对上颌骨前牙区进行优化设计模型,探讨中切牙角度基台不同载荷对皮质骨和松质骨应力大小的影响。 方法：建立圆柱状V形螺纹种植体的上颌骨骨块三维有限元模型,设定基台角度为0°,5°,10°,15°,20°、25°,30°,设定加载应力为90,105,120,135,150,165,180,195,210 N。在种植体上模拟中切牙咬合,在修复体正中进行颊舌向力学加载,观察基台角度和加载应力变化对颌骨Von Mises应力峰值的影响。 结果与结论：单因素影响下,以基台角度为变量逐渐增加时,在唇腭侧向加载中皮质骨和松质骨的Von Mises应力峰值增幅分别为60.63%和69.30%;以加载应力为变量逐渐增加时,在颊舌向加载中皮质骨和松质骨的Von Mises应力峰值增幅分别为68.74%和69.30%。在基台角度和加载应力交互作用下,当加载应力小于  150 N,同时基台角度小于25°时,对颌骨Von Mises应力峰值响应曲线的切线斜率位于-1至0之间。所以从力学分析看来,松质骨的应力大小更易受到基台角度和加载应力的影响,螺纹种植体最佳的基台角度设计应小于25°,咬合力应小于150 N。中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程     

种植体不同设计参数对下颌骨牙齿种植的影响

目的 建立不同设计参数的种植体-下颌骨模型,观测种植体及周围骨质应力分布,分析不同设计参数对下颌骨牙齿种植的影响。方法 基于结构特征参数（种植体直径、螺纹深度、基台穿龈高度、螺纹形态）,设计8组种植体模型,并分别进行下颌骨整体模型的装配。对模型施加静态150 N垂直、斜向45°两种载荷,分析骨组织和种植体von Mises应力峰值,探讨对von Mises应力峰值最敏感的种植体结构参数变量。结果 斜向载荷比垂直载荷对颌骨会产生更大的应力峰值。种植体直径是影响皮质骨von Mises应力峰值的关键因素;螺纹深度是影响松质骨von Mises应力峰值的关键因素;基台穿龈高度也会对颌骨von Mises应力峰值产生影响,但影响程度不如螺纹深度和种植体直径明显;螺纹形态对颌骨von Mises应力峰值几乎没有影响。结论 不同的种植体设计参数会影响颌骨不同组织的应力峰值,对于个性化种植需要慎重考虑种植体参数的选择。研究结果为口腔种植体的结构参数设计提供理论指导,为口腔种植手术精准预测提供参考。     

双端固定桥基牙牙槽骨承力的三维光弹应力分析

本文采用三维光弹性应力分析技术,对左下颌第一恒磨牙缺失的两基牙固定桥在三种载荷情况下基牙牙槽骨的应力分布进行了实验研究,保持模型与原形比为1∶1,得出定量分析结果,并绘出牙周组织应力值的曲线图。结果表明载荷方向对牙槽骨受力状况有明显影响:水平外力对牙槽骨产生应力最不均匀,牙槽骨嵴处应力集中,对骨组织的保健很不利。正中垂直向受载时,牙槽骨受力最均匀,相对的牙槽骨嵴处或根尖处应力值较大。不论在何种载荷形式下,磨牙根周骨组织受力最为均匀,是理想的基牙。     

Effects of different inter-implant distances on the stress distribution around endosseous implants in posterior mandible: a 3D finite element analysis

PURPOSE: The aim of this study was to evaluate the effects of different inter-implant distances on stress distribution in the bone around the endosseous titanium implants under vertical, oblique and horizontal loads in the posterior mandibular edentulousim by finite element analysis (3D FEA). MATERIALS AND METHODS: 3D FEA models representing mandible and ITI implant (Straumann, Waldenburg, Switzerland) were simulated. The distances in-between the units were set at 0.5, 1.0 and 2.0 cm. Vertical (V) 70 degrees N, 60 degrees oblique (BL) 35 degrees N in buccolingual direction and horizontal (MD) 14 degrees N in mesiodistal direction loads were applied to each of these designs. The principal stresses (tensile and compressive stress) on each model were calculated using MSC MARC finite element analyze solver software. RESULTS: The tensile stress (P(max)) values have been evaluated that they rose at the cervical region of buccal side when the inter-implant distances increased under V and BL loads and they diminished while the inter-implant distances decreased. In short inter-implant distances the compressive stress (P(min)) has been presented with increased values and found at the lingual surface of the cervical region. DISCUSSION: The results of this study indicated that the magnitude of the stress was influenced by complex factors such as the direction of loads and the distance between adjacent fixtures. The stress occurring around fixtures differs significantly with various types of inter-implant distance. CONCLUSION: The evaluation of tensile and compressive stresses for cortical and cancellous bone under V, MD and BL loading conditions in aspect of inter-implant distance shows; the 1.0 cm of inter-implant distance is the optimum distance for two fixture implantation.     

咀嚼肌牵动的下颌骨三维有限元建模与数值分析

目的：应用有限元方法分析咀嚼肌牵动的下颌骨应力状态。方法：采用数字中国人下颌骨CT图像三维重建，生成有限元模型，通过解剖学研究和测量，确立颞肌、咬肌、翼内肌、翼外肌的附着部位面积和肌力线方向。结果：建立了咀嚼肌牵动的下颌骨生物力学分析模式，有限元计算得到下颌骨应力分布状态，Von Mises应力主要集中于髁突，冠突，咀嚼肌附着部位和磨牙区，当右侧第1磨牙与第2磨牙咀嚼模拟时应力峰值为20．61MPa．当第1前磨牙与第2前磨牙咀嚼模拟时应力峰值达到了22．09MPa。结论：有限元分析技术，结合下颌骨血管神经走向及He力与咀嚼功能测定等，为下颌骨截骨术和骨牵张术提供了一种术前设计的定量方法。     

下颌三维有限元建模与动态载荷下的应力分析

目的:研究并完善基于锥形束CT（CBCT）图像的牙列、颌骨和牙周膜的三维有限元建模方法,分析模拟咀嚼动态加载时的应力分布。方法:选择一名牙列整齐、无牙体缺失、牙周健康的女性志愿者,用CBCT扫描头骨,从图像中提取下牙列与下颌骨模型,修复缺陷并进行曲面优化,对牙周膜建模并装配各部分构成三维实体模型,接着定义材料属性、划分网格、设置约束、施加载荷,分析牙列与周围骨组织在动态载荷作用下的应力分布。结果:成功构建人体下牙列、牙周膜和下颌骨的三维有限元模型。在动态加载下,等效应力峰值（44.73 MPa）位于下颌第一磨牙牙根处,牙周膜与牙颌骨在斜向载荷下会出现应力集中现象。结论:利用CBCT扫描结合多种软件可建立仿真度良好的下颌三维有限元模型,适用于后续生物力学研究。在Mimics软件中用不同阈值提取模型可使结果更精细。减小颊尖倾斜度降低受到的剪切力可改善应力集中现象。     

动态咬合下牙周膜的生物力学分析

目的 分析动态咬合下加载时间、角度因素对牙周膜应力和位移的影响。方法 采用逆向工程技术建立牙周膜厚度为0.2 mm的下颌前牙—牙周膜—牙槽骨的三维模型,在与牙体长轴分别成0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°,由颊侧向舌侧的动态咬合载荷作用下,分析不同周期下牙周膜的应力、位移变化状况。结果 在单周期下,由不同角度载荷引起的牙周膜最大残余应力极大值与最小值之比为5.5,最大位移极值之比为8.1;由5周期引起的最大位移极大值与极小值之比在1.02~1.35内随载荷角度增加;由不同角度载荷引起的最大残余应力极大值与极小值之比在1.86~3.00内随咬合周期数增加;不同角度下最大应力均集中在颈缘舌侧区域, 最大残余应力位置分布随时间在颈缘不同部位间变动;0°载荷下牙根的应力累积最严重。结论 下前牙固定桥基牙选择的临床应用中,应注意牙周膜应力累积情况以及最大残余应力分布的不确定性;临床治疗中,应避免对牙齿施加大角度载荷,尽量减少连续咬合较硬食物。     

植体弹性模量变化对牙种植体和骨组织应力分布的影响

目的通过三维有限元法分析,探讨植体弹性模量变化对牙种植体和骨组织应力分布的影响,为新型牙种植系统的研究提供实验依据。方法应用螺旋CT数据,建立下颌骨和种植体模型。设定植体弹性模量分别为110、90、70、55和40 GPa,模拟咬合状态,在垂直、水平、斜向分别施加300、100、130 N静止载荷,计算并分析各组在3种载荷下植体周围骨组织和牙种植体各部分的应力。结果随着植体弹性模量的降低,水平和斜向载荷下牙种植体周围皮质骨受到的应力会随之降低,种植体的应力也呈逐渐减小趋势。结论降低牙种植体材料的弹性模量有利于载荷在种植体和周围骨组织中的传导,降低种植义齿晚期失败的风险。