齿冠延长术后上中切牙残根桩核冠修复的有限元分析

目的 分析齿冠延长术后不同牙槽骨降低对患牙单冠修复及联冠修复的影响,为临床齿冠延长术后修复设计提供理论依据.方法 采用Micro CT扫描数据,并通过逆向建模建立齿冠延长术后不同牙槽骨高度的上颌中切牙单冠修复及联冠修复模型,根据牙槽骨高度将实验模型分为4组(高度正常、高度降低1 mm、2 mm及3 mm组).用三维有限元方法 对每个模型进行100 N的斜向加载,分析牙槽骨高度降低对桩核冠修复后牙槽骨应力分布及切端动度的影响.结果 牙槽骨高度正常时,牙槽骨内等效应力峰值及切断动度最小,联冠与单冠结果 相似;随着去骨高度增加,单冠组患侧的应力值及动度增加,健侧应力及动度变化不大,而联冠组健侧应力及动度增加,患侧应力变化不大;随着去骨高度增加,联冠组健侧应力增加幅度较小,未超过牙周潜力,而单冠组患侧应力在去骨3 mm时超过牙周潜力.结论 去骨高度在2 mm以内时,单冠和联冠修复均可,但联冠可以降低手术后造成的不利影响;当去骨高度为3 mm时,必须采用联冠修复.     

不同修复方式对下颌第一磨牙牙体组织影响的有限元分析

目的探讨下颌第一磨牙经根管治疗后,不同修复方式对牙体组织受力的影响。方法模拟右侧下颌第一磨牙的三维有限元模型,分别以近中--远中(MOD)嵌体,全冠,MOD高嵌体修复,观察不同牙体组织的应力大小及分布。结果高嵌体修复后,牙釉质的最大主应力(εMax)在垂直载荷下较嵌体降低了88.94%,在舌颊向载荷下较嵌体降低了77.92%。垂直载荷下三种修复体的牙本质εMax都出现在根分叉处,全冠修复比嵌体和高嵌体分别高出18.35%和18.16%;而在舌颊向载荷下,全冠修复的牙本质εMax较嵌体和高嵌体分别降低19.63%和17.96%,位置转移至牙根中上1/3处,此时嵌体和高嵌体的牙本质εMax位于髓室底部。结论在生物力学方面,全瓷MOD高嵌体和全瓷冠均可以对牙体组织起到较好的保护作用,其中全冠优于MOD高嵌体。     

Nd∶YAG激光与IPS e.max全瓷冠联合治疗前牙不良修复体引起的牙龈增生的疗效

<正>目的:观察Nd∶YAG激光与IPS e.max全瓷冠联合治疗前牙不良修复体引起的牙龈增生的临床效果。方法:对72例187颗经镍-铬合金烤瓷冠修复后出现牙龈增生的前牙采用Nd∶YAG激光与IPS e.max全瓷冠修复,追踪观察1年。     

玻璃纤维桩加全瓷冠修复前牙残根残冠的效果

目的观察玻璃纤维桩＋全瓷冠修复前牙残根残冠的效果。方法选择我科进行前牙残根、残冠修复治疗患者76例82颗患牙,采用玻璃纤维桩＋全瓷冠修复,完成后6—12个月对患者进行随访,观察有无冠桩脱落、折断、松动以及牙龈、牙冠的色泽改变情况。结果82颗患牙中,有1颗出现冠脱落,1例出现根尖叩痛。全部82颗患牙均未出现根折、桩核脱落,无继发龋坏,冠及龈边缘无变色,色泽美观。结论玻璃纤维桩＋全瓷冠修复前牙残根残冠临床效果良好。     

常规马利兰桥与针道固位金属翼板粘接桥修复效果比较

目的：比较用改良后的针道固位粘接桥与传统马利兰桥两种修复方法的优缺点。方法：在临床选择40例前牙缺失患者分别进行修复。20例患者缺隙侧邻面去除倒凹,舌面磨除0.5-1.0 mm,并预备0.5 mm,宽凹形龈上肩台,制作固位体为金属翼板的3单位双端固定桥。另20例患者,除常规马利兰桥基牙预备外,在基牙近远中及舌隆突处各增加一针道,针道直径为0.8-1.0 mm,深度1.0 mm,各针道相互平行,就位道方向一致,制作固位体为金属翼板加针道的3单位双端固体桥。修复完成时及修复后每隔6个月复诊,随访观察6-36个月。结果：2例马利兰桥修复患者,有松动脱落现象,其余38例均固位良好,作者得出。结论：对于前牙个别牙缺失基牙健康的患者,除种植外,针道部位金属翼板粘接桥为一值得推荐的替代修复方法。     

磁力牵拉对兔骨生长的作用初步实验观察

目的:分析磁力牵拉作用下骨骼应力性形变趋势,为探析运动健骨机制提供参考.方法:建立磁力牵拉系统,观测兔后肢长骨承受纵轴磁力牵拉后应力形变情况.结果:与对照组比较,磁力牵拉组动物股骨平均增长1.56mm(P＜0.05)、胫骨增长2.61mm(P＜0.05).提示:在磁力牵拉影响下模型骨具有一定的应力性骨构型活动,骨骼有增长趋势.     

指定位移时牙种植体周围颌骨组织应力的三维有限元分析

目的：研究指定位移约束对颌骨的应力分布影响。方法：建立一个实用局部模型，采用三维有限元分析法（FEM），计算此模型在不同指定位移情况下的各节点的应力和位移。结果：种植体周围骨组织的应力沿种植体轴线对称分布，在皮质骨层应力值很大，在孔底部分松质骨层应力值较小；应力值大小与指定位移大小呈正比的线性关系。结论：在研究和预估测种植体周围颌骨组织内应力分布时，指定位移是一个不可忽略的因素。     

冠状动脉分叉病变斑块分布的CT研究

目的:应用多层螺旋CT(MDCT)分析冠状动脉分叉病变的斑块分布特点。方法:利用MDCT对冠状动脉分叉病变分叉远端(分叉嵴平面)和分叉近端(分支入口平面)定性定量分析,比较不同位点的斑块分布厚度,研究MDCT下分叉病变的斑块分布特点,确定影响斑块分布位置的因素。结果:MDCT和冠状动脉造影(CAG)对主支血管定量分析无明显区别,二者测量分支血管最小管腔面积(5.22±2.85mm2vs 3.65±2.94mm2,P=0.027)、外弹力膜面积(7.69±1.69mm2vs 6.61±2.58mm2,P=0.041)、血管直径(2.98±0.50mm vs 2.72±0.41mm,P=0.023)有明显区别,CAG测量分支血管面积狭窄率高于MDCT(0.44±0.31 vs 0.20±0.14,P=0.041)。分叉近端斑块厚度在PT0,°PT90°,PT180°,PT270°四个位点无明显差别(0.95±0.65mm vs 1.00±0.61mm vs 0.99±0.62mm vs 0.96±0.65mm,P0.05)。分叉远端斑块厚度PT180°(1.24±0.49mm)明显大于PT90°和PT270°,PT90°和PT270°斑块厚度明显大于PT0°(0.08±0.12mm)。分叉远端斑块最厚点与分支的角度和分叉角度正相关(r=0.93,r2=0.864)。结论:MDCT在大血管(3.0mm)的定量分析上与CAG有很好的一致性,对小血管(3.0mm)的定量分析结果与CAG有差别,且不能识别CAG显示的轻度病变;MDCT下分叉近端斑块呈360°向心性环周分布;分叉远端斑块呈偏心性分布,多占1/2～2/3管周,斑块主要分布在分叉嵴的对侧;MDCT下分叉远端斑块距离分支开口的位置与分叉角度相关,分叉角度接近直角时,斑块分布在分支开口的对侧壁(180°±),分叉角度为锐角时,斑块分布在分支开口的旁侧壁(90°或270°±)。     

改良与传统构型髂腰钉棒系统固定垂直不稳定骨盆后环脱位的生物力学特性比较

目的比较改良与传统构型髂腰钉棒系统固定垂直不稳定骨盆后环脱位的生物力学特性。方法选用1名31岁健康男性志愿者的腰椎、骨盆及股骨CT图像, 通过有限元方法利用三维虚拟软件建立骨盆后环脱位模型、改良与传统构型髂腰钉棒系统单侧与双侧固定模型。通过约束双侧股骨下端于L1椎体上施加500 N纵向载荷, 评估完整骨盆模型最大应力及骨盆后环脱位模型刚度, 以验证模型的可靠性;模型验证完成后, 沿L1椎体曲线方向施加400 N跟随载荷模拟上部躯干力量, 比较改良与传统构型髂腰钉棒系统模型骶骨最大垂直位移、最大后方位移、最大右侧位移及整体最大位移;比较内固定及骨盆的应力分布情况。结果 (1)完整骨盆模型最大应力为22.0 MPa, 骨盆后环脱位模型刚度为180.03 N/mm。(2)在骶骨最大垂直位移方面, 改良与传统构型髂腰钉棒系统双侧固定基本相当;但在骶骨最大后方位移、最大右侧位移及整体最大位移方面, 改良构型髂腰钉棒系统双侧固定分别为0.57 mm、0.19 mm、0.68 mm, 传统构型髂腰钉棒系统双侧固定分别为1.38 mm、0.26 mm、1.41 mm, 前者均明显小于后者。(3)在骶骨...     

单翼马里兰桥修复上颌中切牙缺失1例的有限元分析

目的 探索单翼马里兰桥修复在不适合常规种植修复的上颌中切牙缺失修复中的应用。方法 选择单侧上颌中切牙缺失、骨条件不适合常规种植修复、要求微创修复患者1例,利用单翼马里兰桥完成固定修复缺失牙的临床目的及美学效果。建立三维有限元模型,对桥体分别进行100、150、200 N载荷模拟加载,进行力学分析。结果 上颌中切牙单翼马里兰桥载荷100、150、150 N时,桥体最大应力分别为67.68、101.53、135.37 MPa,不同载荷下的应力分布趋势相似,应力集中于桥体与天然牙切端交界处及加载点。随着载荷增加,各部位的等效应力相应增加,加载点及切端交界处尤为明显。结论 单翼马里兰桥应在天然牙黏结面近切端处增加桥体强度、黏结强度,适当减少桥体咬合接触。     

200个前牙全瓷冠远期临床效果的回顾性分析

目的评价完成修复1-5年的200个长石质全瓷冠的远期临床效果,以期为临床效果仅为参考。方法对完成修复1-5年的200个前牙全瓷冠进行修复,参照改良美国公共健康协会（United States Public Health Society,USPHS）评价标准对全瓷冠的修复体完整度、修复体磨耗、颜色满意度、边缘染色、边缘适合性、继发龋、牙本质敏感症状及牙龈指数（gingival index,GI）8项指标进行评估,寿命表统计烤瓷全冠1-5年存留率。结果全瓷冠1-5年存留率分别为99.5%、98.0%、96.4%、95.2%、93.9%。结论全瓷冠修复技术的远期临床效果良好。     

Nonlinear stress analysis of the supraspinatus tendon using three-dimensional finite element analysis

Purpose

No studies have used stress analysis with finite element analysis (FEA) to determine the causes of and mechanisms underlying rotator cuff tears. Therefore, we performed a biomechanical evaluation of the changes in stress distribution on the rotator cuff using three-dimensional (3-D) FEA.

Methods

The 3-D FEA model of shoulder joint allowed for abduction angles of 0°, 45° and 90° from the plane of the scapula and included the anatomical insertion points of the three major rotator cuff tendons and the middle fibres of the deltoid muscle. Stress distribution of the supraspinatus tendon on 3-D FEA was validated by a comparison with cadaveric and two-dimensional finite element model.

Results

The principal stress peaked in the region approximately 1 cm proximal to the insertion of the supraspinatus tendon. Furthermore, the stress on the joint side increased at the anterior edge of the supraspinatus tendon at abduction angles of 45° and 90°.

Conclusion

There are differences in stress changes between the joint side and bursal side of the supraspinatus tendon within the angles of abduction. The maximal tensile stress was observed on the articular side of the anterior edge of the supraspinatus tendon at 90° abduction. Our results indicate that the difference in tensile stress between the two layers results in delamination and causes partial-thickness tears.

Level of evidence

Decision analysis, Level II.     

Quantitative assessment of artefacts and identification of gaps in prosthetic crowns: a comparative in vitro study between periapical radiography and CBCT images

Objectives:To evaluate, in an in vitro study, the quantity of artefacts generated by two different restorative materials, and to determine the diagnostic accuracy of cone beam CT (CBCT) scans and periapical radiographs in identifying gaps in prosthetic crowns.Methods:A total of 30 teeth restored with metal-ceramic (n = 15) and all-ceramic (n = 15) crowns, properly adapted and with 0.30- and 0.50 mm gaps, underwent CBCT exams (with voxel sizes of 0.25 and 0.30 mm) and periapical radiographs. The artefacts generated by two different crowns were quantified and compared by the Mann–Whitney test. In addition, five examiners evaluated the presence or absence of gaps in periapical radiographs and CBCT images. The accuracy of tests was determined by the area under the receiver operatring characteristic curve and these values were compared by using the Kruskal–Wallis test.Results:There was no significant difference in artefact values between the different restorative materials and the different resolutions of CBCT images. Regarding the accuracy of the tests evaluated, periapical radiography and CBCT with voxel size 0.25 mm showed the best performance for smaller gaps (0.30 mm). For larger gaps (0.50 mm), all exams tested showed the same performance.Conclusions:Periapical radiography was still the most cost-beneficial method for the diagnosis of maladaptation in dental restorations. CBCT exams did not improve accuracy in detecting gaps in prosthetic crowns.     

Investigating sacroplasty: technical considerations and finite element analysis of polymethylmethacrylate infusion into cadaveric sacrum

BACKGROUND AND PURPOSE: Sacroplasty is not as routinely performed as vertebroplasty, possibly due to technical challenges and the paucity of data regarding subsequent outcomes. The first goal of the present investigation was to describe a technique for sacroplasty that facilitates safe needle placement and polymethylmethacrylate (PMMA) extrusion. The second goal was to perform finite element analysis (FEA) by using a geometric model of sacral fracture to identify mechanical outcomes of sacroplasty. MATERIALS AND METHODS: Sacroplasty was performed on fresh pelvis specimens (n=4) under biplane fluoroscopy. Cadavers were imaged via CT before and after sacroplasty and volume rendered to examine needle placement and PMMA extrusion. The volume-rendered CT data were then used to generate geometric models of the intact, fractured, and cement-augmented fractured sacrum for comparison by using FEA. RESULTS: CT data demonstrate that safe injection needle placement and PMMA delivery may be facilitated by orienting the needle parallel to the L5-S1 interspace and ipsilateral sacroiliac joint, then targeting the superolateral sacral ala within an area bounded by a line lateral to the posterior foraminal openings and a line superimposed on the medial edge of the sacroiliac joint. FEA revealed that simulated sacroplasty decreased maximal principal stress at the point of sacral fracture propagation by 83% and fracture gap micromotion by 48%. CONCLUSION: Sacral landmarks can be used to place PMMA safely where sacral fractures occur. FEA suggests that sacroplasty may decrease fracture-associated mechanical stress and micromotion, which may contribute to patient reports of decreased pain and increased mobility postsacroplasty.     

有限元分析在骨盆骨折生物力学研究中的应用

骨盆生物力学研究是诊断和治疗骨盆骨折的基础。骨盆为不规则结构,个体差异大,其复杂的周围组织结构以及损伤机制给诊断和治疗带来了困难。利用人体骨盆做力学实验存在很多困难和问题,有限元分析（ finite element analysis,FEA）为之提供了新方向。随着FEA有关软件和仪器的开发,改善了骨盆骨折的诊断和治疗。利用FEA来预测、诊断、治疗、评估骨盆骨折进行科学的有限元分析为各方面研究提供了条件。本文依据骨盆骨折最新研究文献,对FEA在骨盆骨折生物力学方面的研究作一综述。     

准静态下颞部撞击致颅脑伤的有限元模拟分析及其临床意义

目的 建立准静态下颞部撞击致颅脑伤的虚拟模型,研究准静态下颞部撞击所致的应力分布以及应力波的传播,探讨颞部撞击致颅脑伤的生物力学机制.方法 在Hypermesh软件中建立准静态颞部撞击伤的有限元模型,用Ls-Dyna软件对该有限元模型进行数值模拟计算,最后用Ls-Prepost软件进行后处理.结果 撞击点处颞骨Von Mises应力以及颅内压力随撞击速度的提高而增大;应力波在颅骨表面的传播以撞击点为圆心的径向上传播,在颅骨-脑组织耦合处急剧衰减;颅底有应力集中区域.该数值模拟的结果与生物试验结果较吻合.结论 本研究对颞部撞击致颅脑损伤的诊断和防护有重要意义.     

结合Micro-CT技术的上颌第一前磨牙三维模型的建立

目的建立上颌第一前磨牙的精细三维模型,并最终应用于有限元分析(FEA)。方法用M icro-CT对选取的完整上颌第一前磨牙进行扫描,将获得的CT影像通过M im ics8.1软件进行拟合,初步形成模型。再将模型转入Geom agic7软件进行修改和细化,最终形成FEA软件可识别的实体三维模型。结果成功建立了上颌第一前磨牙的三维模型,并摸索出一套行之有效、方便快捷的有限元模型建立方法。结论结合M icro-CT技术的牙体组织三维重建可以获得极高的真实性和精确性,能够满足各种牙体生物力学分析的需要。     

老年人股骨颈骨折股骨头置换术中短柄假体的有限元分析

目的针对老年人股骨颈骨折后假体置换术,使用有限元分析的方法对股骨短柄假体与常规股骨假体的生物力学特性进行对比。方法利用薄层CT资料建立股骨三维有限元模型,利用我院股骨中空多孔股骨假体相关参数建立两种髋关节股骨假体三维有限元模型;应用Ansys 5.7有限元分析软件考察两种假体植入后的应力分布,并进行比较。结果短柄假体所受最大mises应力较常规股骨假体明显减小;力学传导模式仍为远端应力集中,最大mises应力仍出现在张力侧。结论老年人股骨颈骨折关节置换术中短柄假体力学特性优越。     

点接触锁定接骨板固定股骨干骨折的三维有限元分析

目的 探讨点接触锁定接骨板固定股骨干横行骨折的生物力学性能.方法 通过CT扫描和软件建立股骨三维模型,采用计算机辅助技术设计出点接触锁定接骨板的三维模型.模型装配后,采用ANSYS软件分析在四点前后弯曲、轴向压缩和扭转三种不同受力情况下,股骨和点接触锁定接骨板的应力分布情况.结果 (1)系统在四点前后弯曲条件下,股骨各个螺孔处无明显应力集中现象,接骨板应力集中于边缘.(2)系统在轴向压力作用下,股骨螺孔处的最大应力集中于最远端螺孔处,接骨板应力集中于中间两个螺孔处.(3)系统在扭转载荷下,股骨干两端螺孔处受力较大,接骨板应力集中于中部及中间两个螺孔处.结论 在四点前后弯曲、轴向压缩和扭转三种载荷下,接骨板上应力集中于板边缘或者中间,而股骨的应力都集中在骨折位点最近的两个螺孔或最远的两个螺孔处.     

准静态下颞部撞击致颅脑伤的有限元模拟分析及其临床意义

目的建立准静态下颞部撞击致颅脑伤的虚拟模型，研究准静态下颞部撞击所致的应力分布以及应力波的传播，探讨颞部撞击致颅脑伤的生物力学机制。方法在Hypermesh软件中建立准静态颞部撞击伤的有限元模型，用Ls-Dyna软件对该有限元模型进行数值模拟计算，最后用Ls-Prepost软件进行后处理。结果撞击点处颞骨VonMises应力以及颅内压力随撞击速度的提高而增大；应力波在颅骨表面的传播以撞击点为圆心的径向上传播，在颅骨一脑组织耦合处急剧衰减；颅底有应力集中区域。该数值模拟的结果与生物试验结果较吻合。结论本研究对颞部撞击致颅脑损伤的诊断和防护有重要意义。