Mimics软件结合薄层CT扫描构建下颌第一前磨牙桩核冠三维有限元模型

目的 Mimics软件结合薄层CT技术建立下颌第一前磨牙桩核冠的三维有限元模型.方法应用Mimics软件直接读取通过CT扫描所获取的建模所需一维影像图像(共72张,层厚0.3 mm,无间隔)的边界数据;再利用Ansysworkbench的曲面造型和加减布尔运算建立桩核冠各个三维实体模块模型,并进行三维重组;最后在Ansys软件中建立三维有限元模型同时划分力学单元并进行力学分析.结果建立了包括全瓷冠、桩核、粘固剂、牙周膜、牙胶尖、牙槽骨的三维有限元模型.结论应用薄层CT结合Mimics软件建模的方法方便快捷,能较好地实现有限元模型的几何相似性、边界约束和载荷相似性、力学性能相似性要求.     

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。     

桩核连冠与桩核冠修复中牙本质的应力分析

目的 用三维有限元对比分析在桩核连冠(桩冠一体)与桩核冠(桩冠分体)修复中,不同牙本质肩领、不同载荷条件下牙本质应力的变化.方法 建立了下颌第二前磨牙的桩核连冠与桩核冠的三维有限元模型,并运用有限元分析软件ANSYS求解牙本质的应力变化.结果 牙本质等效应力峰值的大小,桩核连冠与桩核冠均无明显变化;等效应力峰值的分布,桩核连冠比桩核冠更趋向于牙根部.结论 临床用桩核连冠或桩核冠进行修复时,基牙牙根有不同的牙本质应力的变化.     

后牙残根核桩冠的三维有限元模型建立

目的:建立上颌第一磨牙残根桩核冠的三维有限元模型,以便对后牙残根核桩冠修复后的应力学进行研究.方法:采用CT扫描,Mimics软件和Abaqus软件的CAD进行三维有限元模型的创建.结果:建立了上颌第一磨牙残根桩核冠的三维有限元模型.结论:建立的后牙残根三维有限元模型具有高度的几何相似性和力学性能相似性,可以用来进行后牙残根核桩冠修复后的力学研究.     

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。     

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.     

纯钛桩和纤维桩修复上颌中切牙残根后桩的应力分析

目的:通过建立纯钛桩核冠及纤维桩核冠修复上颌中切牙残根的三维有限元模型,分析正常咬合情况下两种桩核系统修复上颌中切牙残根后桩的应力分布。方法:使用Micro-CT断层扫描技术以21μm的最小层间距扫描上颌中切牙切缘至牙根,获得横断面数据,利用图像分析软件及逆向工程软件构建上颌中切牙三维有限元模型,Ansys软件进行模拟加载,利用有限元应力分析法比较咬合力作用下应力在两种桩表面的分布。结果:纤维桩的最大主应力、剪切应力、等效应力峰值均比纯钛桩减少90%左右,纯钛桩核修复组桩各区域应力值均大于纤维桩核修复组。纯钛桩应力集中区域出现在根中1/3唇侧,达到33.59MPa,纤维桩相同区域的应力值仅有0.6MPa。结论:对于具有正常根管形态及牙本质肩领的上颌中切牙残根,纤维桩树脂桩核冠能更好地避免桩的应力集中,从而有效降低桩折及牙根折裂的概率,可为上颌中切牙残根的修复设计提供参考。     

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.     

不同桩核修复方法对前磨牙根管微渗漏的研究

目的 比较同种纤维桩核采用不同修复方法修复下颌第一前磨牙之间微渗漏的差异。方法 收集30颗正畸拔除的下颌第一前磨牙，完善根充后，随机分成 A、B 、C 3组，每组10个试件，包埋于石膏标准模型内。A组采用直接法完成桩核修复，B组采用半间接法修复，C组采用间接法修复。水侵袭6个月后，所有试件经过2%亚甲基蓝染色，近远中向剖开，体式显微镜下对比观察3组试件微渗漏的程度。结果 体视显微镜下记录3组渗漏深度，A组微渗漏程度明显大于C组（P＜ 0.05），B组与A、C组之间差异无统计学意义（P＞0.05）。结论 间接法制成的个性化纤维桩核修复前磨牙的微渗漏程度显著优于直接法，具有良好的边缘封闭作用，更适合临床应用。     

近远中(牙合)支托对末端游离缺失修复应力分布的影响

目的 建立下颌双侧末端游离缺失修复方案的有限元模型库.方法 将模块化建模与参数化建模相结合,利用HyperMesh 7.0、UG 5.0、Abaqus 6.5软件,建立下颌双侧末端游离缺失(765┬567)及其不同修复设计方案的三维有限元模型.结果 获得有限元模型导入Abaqus 6.5软件,可直接运行,无任何信息丢失现象;模型临床几何相似性良好.结论 成功建立下颌双侧末端游离缺失及其修复方案的三维有限元模型库,建模过程快速高效,进一步细化了口腔组织模块化建模库.     

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。     

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。     

三种不同直径一体化计算机辅助设计与制作氧化锆全瓷桩核修复的有限元法分析

目的:采用二维有限元法,比较在功能状况下,上颌中切牙3种不同直径一体化计算机辅助设计与制作(computer aided design and computer aided manufacturing,CAD/CAM)的氧化锆全瓷桩核修复后,桩核及牙根的应力分布情况,为CAD/CAM一体化全瓷桩核的临床合理应用提供指导。方法:用上颌中切牙分别建立直径1.5 mm、2.0 mm、2.5 mm的一体化CAD/CAM氧化锆全瓷桩核修复后的二维有限元模型,基牙分为无肩领和2.0 mm高肩领两组,共6种模型。用100 N力,通过牙长轴与切缘垂直向加载和切缘下腭侧2.0 mm与牙体长轴45°角斜向加载,模拟上、下切牙相对时和下颌前伸运动时的两种受力情况。结果:在100 N垂直向加载下,直径为2.0 mm的一体化CAD/CAM氧化锆全瓷桩核的应力分布更加均匀,牙根的应力集中区位于桩末端的根管内侧壁,其力值随着桩直径的增大而增大;在100 N 45°角斜向加载下,所有一体化CAD/CAM氧化锆全瓷桩核和牙根的最大应力值是垂直向加载下的3倍以上,桩核的最大应力位于根管内桩的唇侧中1/3,应力集中不明显,牙根的应力集中区位于桩末端的外侧壁及根尖孔区。在2.0 mm肩领存在时,相同直径的桩核和牙根的最大应力较无肩领设计时减小。结论:在一体化CAD/CAM氧化锆全瓷桩核根管预备时2.0 mm的直径有利于应力的均匀分布,末端牙体预备要防止应力集中,前伸侧向力对牙根及桩核的影响较大,根尖1/3是可能发生根折的部位。     

不同桩长对后牙核桩冠牙本质应力的三维有元分析

目的：通过比较不同长度桩的后牙桩核对牙本质应力分布的影响,以探讨后牙桩核修复时合理的桩的长度,从而指导临床进行合理设计。方法：通过磨片法结合数码相机获取断层图片的建模方法,建立了上颌第一磨牙近中腭尖缺损的桩核冠有限元模型,在其上进行加载,分析牙本质的应力大小和分布。结果：用中熔合金桩核修复的上颌第一磨牙近中腭尖缺损的烤瓷冠修复体,在桩长取其腭根根长的1／2,2／3两种不同长度的情况下,其剩余牙本质的Von mises应力,最大主应力,最小主应力的峰值均相同。且牙本质应力分布模式二者也完全一样。结论：中熔合金桩核修复的上颌第一磨牙近中腭尖缺损的烤瓷冠修复体,桩长度在其腭根根长1／2-2／3之间变化时,对其剩余牙本质应力及应力分部模式不产生任何影响。     

不同材料桩核修复后的牙本质应力分析

目的对使用不同材料进行桩核修复以后的牙体进行生物力学分析,观察牙体内的应力分布情况.方法建立上颌中切牙桩核修复的三维有限元模型,分别分析铸造钴铬合金、碳纤维增强树脂、钛合金、铸瓷桩修复以后受载情况下牙体牙本质的应力分布.结果牙本质应力主要分布于根上1/3,愈靠近牙根表面应力值愈高;四种材料修复后最大应力值无明显差异,传统钴铬合金桩和牙本质交界处有明显的应力集中,碳纤维加强树脂桩和牙本质交界处应力集中不明显.结论低弹性模量材料修复后牙本质内应力分布更有利于牙体抗折.     

桩核冠、髓腔固位冠和嵌体冠修复低矮磨牙残冠后产生的生物力学效应比较及其临床意义

目的：应用有限元分析对比桩核冠、髓腔固位冠和嵌体冠修复低矮磨牙残冠后的应力分布情况及固位效果,探讨低矮磨牙残冠的优选修复方案。方法：选择志愿者健康、完整的左侧下颌第一磨牙作为实验样本,应用锥形束CT（CBCT）扫描获得其影像学数据。利用Mimics、Geomagic和CATIA等逆向工程软件建立完整的下颌第一磨牙有限元模型。在此基础上构建3组低矮磨牙残冠模型（剩余临床牙冠的高度分别为1、2和3mm）,并建立桩核冠、髓腔固位冠和嵌体冠3组修复体分别修复上述3组残冠的有限元模型,共9个实验组。在Abaqus软件中对模型施加垂直向及斜向静态载荷模拟咀嚼时牙齿受力,施加强制性旋转位移载荷模拟修复体旋转脱位。观察各组模型牙本质的von Mise应力峰值和分布云图,以及各组修复体为抵抗旋转脱位所产生的非轴向固位力和脱位时粘接剂的破坏情况。结果：von Mises应力峰值,垂直载荷下,嵌体冠 > 髓腔固位冠 > 桩核冠;斜向载荷下,髓腔固位冠 > 嵌体冠 > 桩核冠。应力分布云图,桩核冠的根尖1/3处、髓腔固位冠髓室底部和嵌体冠牙颈部及根部应力集中现象明显。非轴向固位力,1mm残冠组,桩核冠 > 嵌体冠 > 髓腔固位冠;2和3mm残冠组,嵌体冠 > 桩核冠 > 髓腔固位冠。刚度退化云图,旋转脱位时粘接剂开裂的面积由大到小依次为嵌体冠>髓腔固位冠>桩核冠。结论：从保护牙体组织及维持修复体长期稳定性的角度分析,桩核冠是修复低矮磨牙残冠较为理想的修复方式。     

三种不同桩核在下前牙残冠残根修复中的比较

目的比较3种不同的桩-核-冠（金属铸造桩核、螺纹钉树脂桩核和纤维桩树脂桩核）修复方法的临床疗效。方法对近2年修复的64例下前牙残冠残根的单冠患者采用3种不同的桩-核-冠修复技术,并经过2年的随访观察,评估3种治疗方法的疗效并应用卡方检验进行比较。结果纤维桩树脂桩核组的前牙桩-核-冠修复成功率优于螺纹钉树脂桩核组,其余各组间比较差异无统计学意义。结论纤维桩树脂桩核修复在防止桩核松动脱落,预防根折发生方面具备一定优势,适合于下前牙的桩冠修复治疗。