无牙颌上颌骨一侧缺损不同种植修复设计的三维有限元应力分析

目的:对临床最常见的半侧上颌骨缺损中不同种植修复设计进行比较研究,筛选出最优的临床设计方案.方法:建立无牙颌上颌骨种植修复三维有限元模型,进行应力分析.结果:获得无牙颌上颌骨种植修复三维有限元模型,得到了各种应力条件下各种植体/骨界面应力值.结论:得到的最佳设计方案为:使用1只种植体,杆式支架过中线1 cm,达到平衡,可恢复部分患侧咬合功能.     

种植体在上颌骨复合体应力的三维有限元分析

目的：比较种植体在上颌骨复合体前，中、后3个部位，在垂直和水平载荷下的应力分布，讨论种植体丰颌骨复合体中的生物力学行为。方法：采用三维有限元法。结果：种植体在上颌骨复合体内，加载后，上颌骨复合体各部位应力均较小，较加载部位和种植体内应力小，上颌骨复合体前、中、后3个种植体比较，种植体和上颌骨复合体应力后牙大于尖牙大于前牙。结论：上颌骨复合体具有良好的使集中受力分散的作用。上颌骨复合体内种植具有良好的生物力学可行性。     

快速建立无牙颌上颌骨及颅骨三维有限元模型的方法探讨

目的 探索快速建立完整无牙颌上颌骨及颅骨三维有限元模型的方法。方法对无牙颌志愿者头颅部进行多层螺旋CT扫描，利用Mimics软件和Geomagic Studio软件完成三维实体模型的重建，在此基础上通过Ansys软件建立完整无牙颌上颌骨及颅骨的三维有限元模型，并观察计算机模拟全口义齿修复后袷力作用下上颌骨的应力分布情况。结果建立了无牙颌上颌骨及颅骨的三维有限元模型。观察加载后上颌骨应力分布，发现右侧鼻底骨皮质处等效应力最大，为3．04MPa；上颌窦鼻腔开口处的前方、后方以及上颌窦颊侧壁的下方最大等效应力为1．43MPa。结论以多面体面的形式可以重建上颌骨及颅骨三维模型，运用专业造型软件可以将其转化为实体模型进行有限元建模。     

不同功能状态下健康人上颌骨复合体应力分布的三维有限元分析

目的了解在不同状态相同载荷条件下健康人上颌骨复合体的应力分布情况，探讨其生物力学行为。方法利用三维有限元模型和ANSYS软件模拟张口位和正中咬合时上颌骨复合体的边界条件，在双侧上颌第一磨牙的功能尖及中央窝节点上分别加载100N平行于Z轴的集中压力，计算并分析上颌骨复合体的应力。结果在正中咬合和张口位时双侧第一磨牙均受垂直向集中压力作用时，正常上颌骨复合体各部位应力值均较小且大小不相等，正中咬合时等效应力最大值（6．497N，位于咬肌附丽处）小于张口位（8．969N，位于左侧颧骨额蝶突）。结论上颌骨复合体具有使集中压力分散的作用，其中口颌肌系统发挥重要的协调、平衡作用。     

瘢痕对唇腭裂上颌骨生长影响的有限元分析

目的探究唇腭裂术后瘢痕对上颌骨生长影响的作用机制。方法在原腭裂上颌骨有限元模型上,通过ANSYS软件中布尔操作技术进行上唇软组织的添加,形成含上唇软组织的唇腭裂上颌骨三维有限元模型,在模型上同时添加上唇压力及腭部瘢痕力,观察上颌骨的变化情况。结果两侧上颌骨均出现形变,由前向后形变幅度逐渐降低,且存在不对称性。三维方向上形变比较:X轴>Z轴>Y轴。结论唇腭裂手术瘢痕对上颌骨生长产生明显抑制,由前向后抑制程度逐渐降低,牙槽突前段受抑制最明显;上颌骨在三维方向上生长呈现出不对称性;三维方向抑制程度比较:横向>矢状向>垂直向。     

腭裂上颌骨三维有限元模型建立方法初探

目的:建立腭裂上颌骨复合体三维有限元模型的方法,并建立符合不同分析要求的腭裂上颌骨三维有限元模型。方法:采用螺旋CT扫描图像,应用ANSYS软件逐层建立了反映腭裂上颌骨解剖结构特点、可供实验分析的腭裂上颌骨局部及上颌骨复合体三维有限元模型。结果:建立了符合不同分析目的要求的腭裂上颌骨局部、腭裂上颌骨复合体及颅面复合体的三维有限元模型。结论:应用螺旋CT断层扫描和ANSYS分析软件相结合的方法,建立不同范围的腭裂上颌骨复合体三维有限元模型结构细致,方法可行。     

上颌前牙单个种植体带角度基桩的三维有限元应力分析

目的:单个上前牙缺失的种植修复是种植义齿修复的一种特殊形式,但这种种植修复形式需要辅以带角度基桩来弥补植入体长轴与上部修复体长轴的不一致.从而造成了其应力分布形式的特殊性.方法:本实验运用三维有限元应力分析方法,研究不同角度基桩在相同修复条件下对种植体,周围骨组织应力分布的影响,实验采用美国AIS公司的ALGOR分析软件,通过对离体上颌骨标本CT扫描,建立一个部分上颌三维有限元模型.在模型的右上中切牙位置植入一枚Branemark种植体,上部连接成角度的基桩,在基桩截面上施加一个二维的咬合载荷,同时输入物理参数,在计算机上运行ALGOR软件进行数据计算及处理.结果:三维有限元方法能够比较全面地分析种植义齿结构各部分的应力分布;随着基桩角度增大,加载后,种植体,周围骨组织的应力峰也随之增加,其增加的幅度随基桩角度增大加大,加载后,应力集中于种植体颈部皮质骨区域,最大压应力位于辰侧颈部皮质骨区域;最大拉应力位于腭侧颈部皮质骨区域:从颈部1/3骨质区至根端方向,种植体,周围骨组织应力集中明显减小.结论:运用成角度基桩修复单个上前牙缺失,种植体及周围组织的应力集中于颈部皮质骨区域,应力随基桩角度增大而增加,故临床应用这种修复形式时,应尽量减少基桩的角度,从而使植入体长轴与上部修复体长轴趋向一致.避免过大的应力峰值对种植体造成损害.     

游离腓骨复合组织瓣上颌骨重建的三维有限元分析

目的对游离腓骨复合组织瓣重建上颌骨进行生物力学研究，了解重建上颌骨的承力情况及应力分布。方法应用上颌骨复合体三维有限元模型，模拟上颌骨切除，腓骨瓣修复，分析新的上颌骨复合体在承受咀嚼压力情况下的应力分布特点。结果重建上颌骨的应力传导柬集中在颧牙槽嵴；水平截面上，重建上颌骨模型的平均等效应力、最大等效应力和正应力较正常上颌骨模型有显著增加，而矢状截面上的应力增加幅度不及水平截面。结论颧牙槽嵴是腓骨瓣上颌骨重建后咀嚼压力的主要受力部位，腓骨瓣上颌骨重建时要加强颧牙槽嵴的固定，重建骨性颧突支柱。     

骨支持式手术辅助上颌骨快速扩弓位移分布的三维有限元分析

目的:研究骨支持式手术辅助上颌骨快速扩弓中颅面部各解剖部位的位移情况.方法:建立骨支持式手术辅助上颌骨快速扩弓系统的三维有限元模型,手术方式采用腭中缝联合侧方皮质骨切开术,模型上选取24个解剖结构,加载横向7mm扩弓量,比较分析颅面部各个解剖部位在矢状向、横向、垂直向的位移分布情况.结果:矢状向观,上颌骨各解剖结构都有明显的向前位移的趋势,而面上部解剖结构都有向后移位的趋势.横向正面观,颅上颌复合体呈金字塔样打开,鼻腔底部明显扩大约4.5mm;殆面观,支抗牙的牙根位移(第一前磨牙为2.92mm,第一磨牙为3.26mm)小于相应区域颊侧牙槽骨的位移(第一前磨牙区3.76mm,第一磨牙区3.93mm),腭板前部比后部扩开更大.垂直向观,上颌骨正中区的腭板有向下位移的趋势,颅面部其余解剖部位都向上移动.结论:骨支持式手术辅助上颌骨快速扩弓时,上颌骨在三维方向上有不同程度的移动、旋转和侧方倾斜,利用这些变化,可以辅助矫正轻度颅颌面畸形.骨支持式扩弓器将扩弓力直接传导到骨骼上,因此可以很好地避免牙支持式扩弓器扩弓时引起的牙及其周围支持组织损伤等严重并发症.     

3种截骨方式辅助上颌骨快速扩弓的应力分布

目的：研究牙支持式外科辅助上颌骨快速扩弓（SARME）技术中应用3种不同截骨方式的颅面部骨骼应力分布情况。方法：建立牙支持式SARME系统的三维有限元模型,根据不同截骨方式,将模型分为3组,即Ⅰ型—单独的腭中缝截骨术,Ⅱ型—腭中缝＋侧方皮质骨切开术,Ⅲ型—腭中缝截骨术＋侧方皮质骨切开术＋双侧翼颌连接截骨术。在模型上选取11个解剖结构,加载4种不同的扩弓量,比较分析颅面部各个部位骨骼的应力（von-Mises应力）分布情况。结果：SARME手术截骨程度越大,颅面部应力释放越多,最大应力值只出现在模型Ⅰ中;翼板处Ⅱ型手术应力比Ⅰ型明显增加;Ⅲ型截骨松解翼颌连接后,翼板的应力大大降低,同时面中部多数骨骼的应力也有所下降;Ⅲ型手术后面上部的解剖结构出现明显的应力回升。结论：手术辅助对于减小术后快速扩弓对颅面部产生的应力效果良好;翼板处应力集中,可能会增加颅底骨折的危险;离断翼颌连接后,面上份的应力集中可能是颅面部应力传导途径改变所致。     

两种工况下上颌复合体三维有限元分析

目的:了解正常上颌复合体在不同状态条件下的应力分布变化情况,初步探讨其本身的生物力学行为特征。方法:在自主建立的三维有限元模型基础上,利用ANSYS软件分别模拟张口位和正中咬合时上颌复合体的边界条件,计算并绘制出不同状态相同载荷时各种应力、位移的数据和图像。结果:正常上颌复合体在正中咬合和张口位两种状态下,双侧第一磨牙受垂直集中压力作用,其各部位应力和位移值均较小。结论:上颌复合体具有使集中受力分散的作用,这使其富于支持力,能够承载较大的咬合力、正畸力、创伤力等。     

上颌复合体两种工况下应力传导路的研究

目的：了解正常上颌复合体在不同状态条件下的应力分布情况,初步探讨其本身的应力大小、方向及传导路。方法：在自主建立的较理想的三维有限元模型基础上,利用ANSYS软件分别模拟张口位和正中咬合时上颌复合体的边界条件,计算并绘制出不同状态,相同载荷时主应力矢量图。结果：正常上颌复合体在正中咬合和张口位两种状态下,双侧第一磨牙加载垂直集中力时,各部位受力是不均匀的。集中表现在上颌骨的三对支柱上。在正中咬合时应力主要沿颧突支柱和尖牙支柱传递;在张口位时,应力在颧突支柱传导比例增大,尖牙支柱上的力减小。结论：尖牙支柱在磨牙受力时也发挥着重要作用,三对支柱不能孤立、割裂地认识,而是一个共同作用的整体。     

支抗力作用下上颌第一磨牙牙周膜应力的三维有限元分析

目的研究上颌第一磨牙在支抗力作用下牙周膜的应力分布情况。方法应用薄层CT技术以及ANSYS10.0有限元分析软件建立上颌第一磨牙及其牙周膜、牙槽骨的有限元模型。模拟3种不同大小的支抗力对模型中的上颌第一磨牙进行加载,应用三维有限元法分析上颌第一磨牙在支抗力作用下牙周膜的应力分布情况。结果当上颌第一磨牙颊侧中心受到近中水平向支抗力时,近颊根的颊侧近中颈部、近中颈部和腭侧根的近中颈部主要受压应力,远颊根的远中颊侧颈部主要受拉应力,牙周膜表面的最大应力值出现在近颊根的近中颈部。牙周膜有向近中腭侧转动的趋势。随着加载力的增加,牙周膜表面的应力值也随之增大。结论在临床正畸治疗时,应考虑第一磨牙颊侧是否能提供足够的支抗。     

上颌快速扩弓时骨缝标识性颅面骨三维有限元分析

目的:了解颅面骨在上颌快速扩弓作用下的应力分布及各标志点三维方向的位置改变,明确这些改变对于安氏Ⅲ类错(牙合)矫治的影响.方法:采用自主建立的颅面骨三维有限元模型,利用ANSYS软件模拟上颌快速扩弓,分析颅面骨各硬组织部分及相关骨缝结构的受力情况.结果:模拟加力时上颌骨复合体各部分均有不同程度的较明显的三维方向位置改变,额骨及枕骨部分几乎无改变.颅面骨各相关骨缝均有应力集中现象,其中鼻颌缝等处力值较大.结论:上颌快速扩弓有助于改善上下颌骨位置关系的不协调,使用时应考虑患者的生长发育尤其是骨缝钙化融合情况.     

不同补偿曲线的上颌全口义齿三维有限元模型的建立

目的：建立上颌全口义齿不同补偿曲线的有限元模型,为分析补偿曲线对上颌全口义齿基托应力分布的影响奠定基础。方法：采用层切法、CT扫描等方法获得上颌全口义齿、上颌骨的断面形态数据,用Surfacer软件处理数据,导入ANSYS软件建立CAD模型,最后常规计算。结果：建立了不同补偿曲线的上颌全口义齿的三维有限元模型。结论：该模型可用于探讨补偿曲线对上颌全口义齿应力分布的影响。     

骨挤压上颌窦提升术中骨挤压器距上颌窦底不同距离的三维有限元分析

目的：对比研究当骨挤压器距上颌窦底不同距离时,骨挤压器-骨组织界面及上颌窦底的应力和位移情况。方法：采用三维有限元方法。结果：骨挤压器距上颌窦底的距离为1mm时,上颌窦底位移、拉应力、压应力最大,骨挤压器-骨组织界面位移最小;骨挤压器距上颌窦底2．5mm时,骨挤压器-骨组织界面最大位移大于骨挤压器距上颌窦底4mm,但是骨挤压器距上颌窦底4mm时上颌窦底的拉应力、压应力和位移均小于骨挤压器距上颌窦底2．5mm时的效果。结论：骨挤压器顶端距上颌窦底的距离不同,模型所受的应力和位移不同。骨挤压器距上颌窦底1mm时,提升效率低,发生黏膜穿孔的几率高,临床上需谨慎应用。     

上颌第一恒磨牙不同桩核形式对牙本质应力影响的三维有限元分析

目的用三维有限元方法分析上颌第一恒磨牙2种不同形式桩核对牙本质应力的影响。方法利用多层螺旋CT扫描获得上颌第一恒磨牙的原始数据,采用多种软件相结合的方法,建立上颌第一恒磨牙及桩核的三维实体和三维有限元模型。在ANSYS10.0中分别作颊向(与牙长轴45°)、垂直、腭向(与牙长轴45°)加载,作用力100N,得到牙本质内部Von Mises应力云图及峰值应力数据。结果不同形式桩核及不同加载方向对牙本质应力分布有不同的影响。结论不平行桩核更有利于保护剩余的牙根组织。     

舌侧矫治上颌第一磨牙垂直向移动的有限元研究

目的:用有限元方法研究舌侧矫治过程中上颁第一磨牙垂直向移动的规律,并与颊侧矫治器对比.方法:用三维激光扫描方法建立上颌第一磨牙、牙周膜、牙槽骨及矫治器的有限元模型,分别对其进行不同方式的加载和位移计算.结果:在垂直力作用下,舌侧加载时牙齿的颊舌向倾斜度小于颊侧加载时牙齿的颊舌向倾斜度,倾斜方向相反.在牙齿趋向于整体移动时,舌侧加载的位移稍大于颊侧加载时位移,其中舌侧Mt/F=3.6:1,颊侧Mt/F=4.95:1.结论:舌侧矫治过程中上颌第一磨牙更易于升高或压低.     

上颌复合体两种工况下上颌窦区三维有限元分析

目的：了解正常上颌复合体在不同状态相同载荷条件下，上颌窦区的应力分布变化情况，进一步探讨其本身的生物力学行为特征。方法：在自主建立的三维有限元模型基础上，利用ANSYS软件分别模拟张口位和正中咬合时上颌复合体的边界条件，计算并绘制出2种工况下上颌窦区各种应力的数据和图像。结果：正常上颌窦在正中咬合和张口位2种状态下，双侧第一磨牙受垂直集中压力作用，其各部位应力值均较小；当受到相同的载荷作用时，应力大小是不相等的。正中咬合时应力值小于张口位。结论：正常上颌窦各壁应力值在2种工况下均远远小于加载力，其中张口位应力分布不如正中咬合时均匀。