建立模拟功能状态下的下颌骨三维有限元模型

本文在三维影像重建和三维有限元分析技术的基础上，建立了正常人和颞下颌关节疾病患者正中咬合时下颌骨的三维有限元模型。下颌骨螺旋ＣＴ和有限元模型三维重建影像的几何相似性良好，加载方式符合生理状况，比较真实地反映和模拟了功能状态下颞下颌关节与牙合的受力情况。为对颞下颌关节在各种状况下的生物力学行为进行分析和研究创造了条件。     

含牙种植体下颌骨三维有限元模型的建立

目的:提出一种较快建立含牙种植体的下颌骨三维有限元模型的方法,为口腔生物力学的研究提供数学模型基础。方法:利用螺旋CT扫描,数字影像传输与转录以及UG软件相结合的办法建立含牙种植体的下颌骨三维有限元模型。结果:建成后的三维有限元模型与实体组织具有良好的几何相似性,模型可以根据需要进行旋转、缩放、透视、剖开等多种方式观察,可以提出组成模型的不同面和体来观察某一部分的情况,还可以根据不同的研究目的和要求删除和添加材料或组织,以及改变组织和材料的特性。结论:将CT扫描技术与有限元方法相结合,建立的三维有限元模型能较真实地模拟实际情况,为口腔生物力学的研究和临床种植设计提供了研究手段。     

下颌骨三维有限元模型的边界约束设计

在微机上建立了颌骨三维正交各向异性有限元模型,并模拟咀嚼肌,韧带等边界约束。方法采用活休 少年人颅为标本,用ＣＴ扫描技术,图形数字化仪等方法在微机上建模,采用柔索约束,受压间隙元等形进行边界约束。     

微型种植体下颌骨三维有限元模型的建立

目的探索一种可行的建立包含微型种植体不同植入方向及角度的下颌骨三维有限元模型的方法,为支抗种植体相关研究提供模型支持。方法本文基于CT数据,采用CAD（Pro/E）及ANSYS软件,用轮廓延伸法建立简化下颌骨模型,模拟临床实际常用植入部位,建立微型种植体不同植入方向及角度的下颌骨三维有限元模型。结果建立了5个真实螺纹形态的微型种植体植入的下颌骨有限元模型。结论本实验建立的有限元模型的几何相似性、生物力学相似性及临床适应性均达到实验要求,为支抗种植体三维有限元分析提供了一种准确、灵活、快速的平台。     

全牙列下颌骨体部三维有限元模型操作平台的构建

目的探讨建立正常人全牙列下颌骨体部三维有限元模型的方法,为下颌骨体部及下牙列的生物力学分析提供一个操作平台。方法应用CT获取层厚为0.1 mm的CT断层影像,经自编软件提取部分图片轮廓关键点,运用自编程序生成Ansys可识别文件,在Ansys三维有限元分析软件中建立下颌骨体部及下牙列三维有限元模型的分析操作平台。结果建立了更精确、模拟功能更强的含下牙列的下颌骨体部三维有限元模型操作平台,既能精确显示其三维空间结构和形态,又能模拟临床各种牙列缺损状态。结论建立牙尖形态逼真、可作灵活模拟操作的含下牙列的下颌骨体部三维有限元模型,为进行临床各种牙列缺损状态及其修复的生物力学分析提供良好的平台。     

采用牙CT技术建立完整下颌骨三维有限元模型

为口腔生物力学的研究和优化修复体的设计提供研究手段。方法应用先进的牙ＣＴ技术和现代计算机图像处理系统,结合三维有限元专用软件对ＣＴ断层影像进行分析处理。结果建立了全牙列下颌骨三维有限元模型。     

上下颌骨及牙列三维有限元模型的建立

目的 利用计算机实现正常人部分上颌骨、下颌骨和上下牙列的三维实体造型，并生成有限元模型。方法 在多参数软件Pro/Engineering及Power Shape平台上，将通过CT断层扫描技术及层切法获得的颌骨及牙列的数据进行三维重建以及整体图像拟合，得到上下颌骨及牙列的三维实体模型。应用Ansys大型有限元分析软件建立上下牙列(包括部分上颌骨、完整下颌骨)及牙列缺损和相应修复后状况的三维有限元模型．并对┌5678缺失状态的不同修复方式进行了比较。结果 获得了上颌骨(部分)、下颌骨及上下牙列的三维实体模型，建立了上下牙列(包括部分上颌骨、完整下颌骨)及牙列缺损(肯氏Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类缺损)和相应修复后状况的三维有限元模型，并通过对┌5678缺失状态的修复方式的比较实验，验证了该模型的可靠性。结论 本实验建立的上下颌骨及牙列的三维实体模型及有限元模型具有较好的几何与力学相似性．由此证实该建模方式是切实可行的。     

应用Mimics和HyperMesh软件建立人体下颌骨三维有限元模型

目的:探讨一种快速、精确的正常人下颌骨三维有限元建模方法。方法:对1名牙列完整、咬合关系正常的男性志愿者进行颌骨螺旋CT扫描,将获取的Dicom格式数据在Mimics 10.01软件中进行完整下颌骨3D重建,将所得的下颌骨三维几何模型转换成iges格式后,导入HyperMesh软件中完成网格划分及对材料属性进行赋值,最后导入ABAQUS 6.9对模型边界约束条件进行限制,生成完整下颌骨的三维有限元模型。结果:快速地建立了更加精确的人体完整下颌骨的三维有限元模型。联合运用HyperMesh软件和Mimics软件对下颌骨进行建模,大大提高了建模的速度以及模型的质量。结论:应用Mimics和HyperMesh软件可以快速、精确的建立人体下颌骨的三维有限元模型,为进一步的生物力学分析打下基础。     

兔下颌骨骨折三维有限元模型的建立

目的：建立兔下颌骨垂直及斜行骨折的三维有限元模型，为开展生物力学试验仿真提供平台。方法：采用雄性新西兰大白兔为标本，将用CT所获得的下颌骨DICOM数据通过CAD软件直接建立三维模型，并设计接骨板三维模型：将接骨板和下颌骨的三维模型进行装配，最终在FEA软件中设计骨折线的方向和间隙大小，并划分网格。结果：建立了包括骨折线方向、接骨板、骨折间隙大小等信息在内的兔下颌骨骨折的三维有限元模型。结论：建立了具有高度几何相似性的兔下颌骨骨折模型，为骨折愈合的生物力学研究奠定了基础；所采用的DICOM数据直接建模法，具有准确高效的特点。     

含矫治器的下牙列及下颌骨三维有限元模型的建立

目的寻求一种较快建立包含矫治器的下牙列及下颌骨三维有限元模型的方法,为牙齿移动生物力学的研究提供数学模型。方法利用薄层CT技术对已使用直丝弓矫治器排齐的下牙列进行扫描,通过数字影像的转换,结合Ansys三维有限元专用软件对CT断层影像进行分析处理和加工。结果建立了较理想的三维有限元模型,包含下颌骨、下牙列、牙周膜、牙槽骨(皮质骨、松质骨)、托槽、弓丝,建成后的有限元模型还可以根据不同的研究目的和要求添加和删除组织或矫治器,以及改变其特性。结论该有限元模型能较真实地模拟实际情况,具有较好的力学和几何学相似性,可被用来进行牙齿移动的生物力学的研究。     

下颌骨牵张成骨三维有限元模型的建立

目的 :研究下颌骨牵张成骨 ,建立生物相似性和力学相似性较高的下颌骨三维有限元模型。方法 :以颅颌面系统正常的男性青年为标本 ,用CT断层技术与计算机软件相结合 ,在微机上建模。采用受拉杆单元模拟下颌韧带及包括二腹肌前腹在内的咀嚼肌约束 ,采用受压间隙元对牙合面及关节窝进行约束。在颏部、下颌体部和升支部模拟骨皮质断开。结果 :建立了包括下颌骨、颞下颌关节、肌肉和韧带 ,局部骨皮质断开的三维有限元总体模型 ,可根据实验需要调用分模型。结论 :提高了模型的相似性 ,为进一步研究下颌骨的牵张成骨奠定了基础     

下颌固定义齿的三维有限元模型的建立

目的：建立正常下颌骨及后牙固定桥的三维有限元模型，为其生物力学的研究提供数学模型基础。方法：利用头面部螺旋CT扫描，数字影像传输与转录以及UG和MARC软件相结合的方法。结果：建成后的三维有限元模型与实体组织具有良好的几何相似性，共有单元4740个，节点5697人，模型可以根据需要任意进行旋转，缩放，透视，剖开等多种方式观察，还可以按照不同的研究目的和要求删除和添加材料或组织。结论：将CT扫描技术与有限元方法有机结合起来，建立的三维有限元模型能较真实地模拟实际情况，为口腔生物力学的研究与优化修复设计提供了研究手段。     

个性化下颌体部钛植入支架三维有限元模型的建立

目的：建立个性化下颌体部钛植入支架三维有限元模型,为进一步的生物力学设计奠定基础。方法：利用正常人下颌骨三维有限元模型,模拟一侧体部缺损,对下颌钛植入支架的曲面进行拟和,并对钛植入支架上缘预留孔道进行生成和定位。结果：建立了个性化下颌体部钛植入支架三维有限元模型。结论：获得了．与模拟真实下颌骨体部缺损相匹配钛植入支架的三维有限元模型,为结构设计打下基础。     

下颌骨缺损腓骨重建的三维有限元应力分析

目的建立下颌骨缺损腓骨重建有限元模型,对模型进行定量的三维有限元应力分析,为临床下颌骨修复重建提供理论依据和指导。方法通过螺旋CT扫描、CAD/CAM软件,建立下颌骨缺损腓骨重建有限元模型,模拟3种下颌骨缺损类型,对模型进行定量的三维有限元应力分析,了解下颌骨重建后应力分布特征。结果建立了3种与临床相似的下颌骨部分切除腓骨重建的三维有限元模型。各腓骨重建模型的应力分布与正常模型有明显差别,最大应力出现在腓骨和下颌骨交界处。腓骨重建模型各兴趣区Von Mises应力和最大主应力与正常下颌骨模型相比,除健侧（左侧）髁突区外多数兴趣区均有显著差异。结论应用CT扫描、计算机建模和有限元分析软件,可以建立模拟腓骨重建下颌骨缺损的三维有限元模型。下颌骨缺损腓骨重建后,下颌骨的应力出现显著改变,而这一改变在手术侧的髁突和髁颈表现最为明显。     

含多个种植体的无牙下颌骨三维有限元模型的建立

目的:旨在探讨一种建立含多个种植体无牙下颌骨三维有限元模型的方法,为下颌种植覆盖义齿中种植体位置的优化设计提供研究手段.方法:应用薄层CT扫描和CATlA建模软件,对层厚为1 mm的无牙下颌骨CT断层影像进行分析处理,结合ABAQUS三维有限元软件建立含4个标准ITI种植体的有限元模型.结果:所建立的模型精确且无损伤性,图形、图像和数据可重复使用,结构相似性好,可根据需要模拟相应的由4个种植体支持的覆盖义齿的应力分布情况.结论:CT扫描结合建模软件的应用,为三维有限元模型的建立提供了准确、简洁的方法,可用于相应的生物力学研究.