不同大小MO洞型复合树脂嵌体修复应力分布的有限元分析

目的 探讨复合树脂嵌体修复后,近中邻（meiso-occlusal,MO）洞型面深度及宽度变化对牙体抗力的影响。方法采用锥形束CT（cone beam computed tomography,CBCT）扫描,结合Mimics、Geomagic Studio逆向工程等软件,建立不同大小邻（II类）MO洞型树脂嵌体修复的三维有限元模型,用ANSYS Workbench软件网格划分并求解分析各模型内部牙体及嵌体在垂直、舌向45°加载下主应力峰值及Von-mises应力分布情况。结果大小不同的MO洞型以复合树脂嵌体修复时,龈壁对应处是嵌体的主要应力所在,洞底部近髓腔处是牙体的主要应力集中区。随着面洞型深度、宽度增加,牙体、修复体的最大应力峰值及Von-mises应力集中区分布范围加大;牙体Von-mises应力受洞型宽度的影响更大,嵌体的Von-mises应力受洞型深度增加影响更大。侧向加载大大增加了牙体和修复体的应力峰值。结论MO洞型以树脂嵌体修复后,洞深、洞宽度加大及侧向加载增加了牙体与嵌体的应力峰值,改变了应力集中区分布范围。     

全瓷嵌体修复MOD洞型对牙体组织应力分布影响的三维有限元分析

目的    分析下颌第一磨牙全瓷嵌体修复不同MOD洞型后,不同剩余颊侧壁厚度对牙体组织应力分布的影响。方法    建立下颌第一磨牙MOD洞型的三维有限元模型,在此基础上建立不同颊侧壁厚度所对应的MOD洞型模型,采用ANSYS Workbench15.0有限元分析软件,计算分析不同剩余颊侧壁厚度对牙体组织应力的影响及应力变化趋势。结果    不同剩余颊侧壁厚度对牙体组织的应力水平有一定的影响,在2 mm时远中邻面颊侧牙颈部应力水平最低。单侧牙尖覆盖MOD洞型嵌体修复的应力水平高于MOD洞型嵌体修复。结论    尽量保留足够的健康牙本质,避免形成无基釉,是嵌体修复降低牙体折裂风险的有效手段;剩余牙体量越多,越不适合做单侧牙尖覆盖修复。     

不同材料嵌体修复对楔状缺损患牙应力分布影响的三维有限元分析

目的建立下颌第一前磨牙楔状缺损及不同材料嵌体修复后的三维有限元模型,并进行应力分析,以期为临床嵌体修复楔状缺损提供理论参考。方法通过CBCT扫描取得牙体原始数据,借助Mimics 17.0,Geomagic Studio 13.0等软件建立下颌第一前磨牙楔状缺损模型及三维有限元模型,并分别进行树脂嵌体(A)、瓷嵌体(B)、金合金嵌体(C)修复,以未进行修复的楔状缺损模型作为对照组,再利用Abaqus 6.14有限元软件进行牙颈部的应力分析。结果从应力分布来看垂直载荷楔状缺损后剩余牙体组织及嵌体修复后模型均出现两个应力集中区,其中楔状缺损后剩余牙体组织模型主要应力集中在楔状缺损处,嵌体修复后模型主要应力在牙颈部,并发现不同材料嵌体修复后最大主应力值均明显降低。结论不同材料嵌体修复楔状缺损后可使缺损附近的应力集中明显改善,其中瓷嵌体(B)和金合金嵌体(C)与树脂嵌体(A)相比相对理想。     

不同垫底材料对全瓷嵌体修复应力分布影响的三维有限元研究

目的应用三维有限元应力分析法对采用不同垫底材料的上颌前磨牙Ⅱ类洞全瓷嵌体进行应力计算分析,为临床全瓷嵌体修复垫底材料的选择提供理论参考。方法建立垫底厚度为1.0mm的上颌前磨牙Ⅱ类洞嵌体修复三维有限元模型。采用ANSYS10.0有限元分析软件,计算分析应用3种不同弹性模量的垫底材料时,全瓷嵌体修复各个部分的应力分布状况。结果随着垫底材料弹性模量的增高,且越接近牙本质弹性模量时,嵌体、牙釉质和粘结剂层的最大主应力逐渐减小;而牙本质的最大主应力逐渐增高。结论当牙体缺损较小,洞型较浅时,可采用弹性模量较高,并与牙本质弹性模量接近的垫底材料;而当牙体缺损洞型较深,洞底部牙本质较薄弱时,应采用弹性模量较低的垫底材料。     

水门汀垫底的近中-[牙合]嵌体三维有限元模型的建立

目的：建立玻璃离子水门汀垫底、近中-[牙合]（MO）嵌体修复的下颌第一磨牙三维有限元模型。方法：采用Micro-CT扫描,应用Mimics、UG、Ansys、Midas-FEA等软件建立玻璃离子水门汀垫底、MO嵌体修复的三维有限元模型,并初步验证其有效性。结果：建成后的模型共生成265814个单元,53610个节点,与实体组织具有良好的力学和几何学相似性。应力云图可见Von-mises应力和第三主应力主要集中在牙颈部和咬合面的凹陷处,应力峰值均发生在颊侧牙颈部区域。结论：所建立的模型能够较真实地模拟实际情况,可为不同材料嵌体修复的生物力学研究提供有效平台。     

上颌前磨牙全瓷嵌体修复三维有限元模型的建立与应力分析

目的建立上颌前磨牙Ⅱ类洞全瓷嵌体修复的计算机三维实体模型和有限元模型,并进行应力分析,以期为临床全瓷嵌体修复提供理论参考。方法利用Micro-CT扫描获得牙体原始数据,建立上颌前磨牙Ⅱ类洞全瓷嵌体修复的三维有限元模型,采用有限元分析软件ANSYS10.0计算分析牙釉质、牙本质、嵌体及粘结剂层的最大主应力。结果建立了包含牙釉质、牙本质、牙髓腔、牙周膜、嵌体及粘结剂层的上颌前磨牙Ⅱ类洞嵌体修复的精细三维有限元模型。牙釉质的应力集中部位在洞型龈壁的位置,最大主应力值为10.52MPa;牙本质的应力集中部位在牙本质近牙髓腔的位置,最大主应力值为3.76 MPa;嵌体的应力集中部位在其与龈壁对应的位置及嵌体底面,最大主应力值为5.82 MPa。结论上颌前磨牙Ⅱ类洞全瓷嵌体修复后,牙釉质的薄弱部位在龈壁;牙本质的薄弱部位在窝洞底部近牙髓腔的位置;嵌体的薄弱部位在其与龈壁对应的位置。     

利用中国数字化可视人体图像建立牙齿及牙列的三维实体和有限元模型

目的　建立牙齿及牙列的三维实体和有限元模型。方法　以中国数字化可视人体图像为建模数据 ,运用逆向工程技术 ,在UG/Imageware平台上进行牙齿和牙列的三维实体造型 ,并导入Patran中 ,建立有限元模型。结果　建立了牙齿及牙列的三维实体模型和有限元模型。结论　利用中国数字化可视人体图像能建立更为准确的牙齿和牙列有限元生物力学模型     

垫底厚度对全瓷嵌体修复应力分布影响的三维有限元分析

目的 通过对不同垫底厚度上颌前磨牙全瓷嵌体修复进行三维有限元分析,了解垫底厚度对全瓷嵌体修复应力分布的影响.方法 建立垫底厚度分别为0.5mm,1.0mm和1.5mm的上颌前磨牙邻(牙合)面缺损嵌体修复三维有限元模型,采用3种垫底材料,应用ANSYS10.0有限元分析软件,计算分析应用3种不同厚度垫底时,嵌体和剩余牙体组织的应力分布状况.结果 随着垫底厚度的变化,嵌体、牙釉质和牙本质的最大拉应力,以及粘结剂层的最大剪切力均发生变化.嵌体的最大拉应力、粘结剂层的最大剪切力随着垫底厚度的增加而逐渐增加,当垫底厚度为0.5mm时牙釉质中的最大拉应力最小,而牙本质中的最大拉应力最大.使用不同垫底材料时,随垫底厚度增加,嵌体中的最大拉应力上升的幅度有所不同,玻璃离子垫底组上升的幅度最大,复合体组次之,树脂垫底组上升幅度不明显.结论 弹性模量较低的垫底材料其厚度的变化对嵌体应力改变的影响明显,弹性模量高的垫底材料其厚度的变化对嵌体应力改变的影响不明显.     

上颌中切牙不同厚度瓷贴面应力分布的三维有限元分析

目的 采用三维有限元分析上颌中切牙不同厚度瓷贴面应力分布情况。方法在上中切牙三维数据模型上，采用pro-engineer生成不同厚度切端包绕型瓷贴面模型，pro-mechanica软件进行三维有限元分析在不同加载条件下瓷贴面应力分布情况。结果在三种不同加载方式下，不同厚度瓷贴面应力分布无统计差异。结论瓷贴面厚度对其载荷后应力分布影响较小。     

上颌第一前磨牙MOD洞形设计对全瓷嵌体修复影响的三维有限元分析

目的 建立全瓷嵌体修复上颌第一前磨牙近中-（牙合）面-远中（MOD）洞形的三维有限元模型,通过改变洞形的设计,观察应力分布的改变。方法 建立三维有限元模型,设定两个变量分别为髓壁距龈壁的距离（H）,龈壁的宽度（G）;在Ansys11.0中依照变量进行模型修改,（牙合）面加载力大小为200N,记录应力数据并分析应力分布。结果 牙体预备MOD洞能够影响牙体全瓷嵌体修复后的应力分布。在龈壁宽度不变的情况下,牙釉质的Von mises应力值随着髓壁的高度增加而减小。近中牙颈部嵌体边缘线处的牙釉质应力分布较为集中。在髓壁距龈壁的距离保持不变的条件下,随着龈壁宽度的增加,牙本质的Vonmises应力值和最大主应力σ₁都明显增大。结论 全瓷嵌体修复后增加了牙体的应力值,而牙体MOD洞形预备影响了全瓷嵌体修复的应力分布。髓壁高度的变化是牙釉质应力改变的重要参变量,应力值随髓壁高度的增加而减小;龈壁宽度的变化是牙本质应力改变的重要参变量,应力值随龈壁宽度的增加而增大。牙颈部近中嵌体边缘线处的牙釉质易发生折裂。     

不同材料不同形态桩核修复上颌中切牙牙本质应力的有限元分析

Sun Jing,Tel：021-66313725     

����һ˫�����ۼ������涴������Ԫģ�ͽ������о�

目的探讨累及面洞型牙齿有限元模型的建立,为不同材料充填后牙齿的受力分析提供理论依据。方法2008年6—11月在中国医科大学及沈阳航空工业学院,采用螺旋CT扫描结合多种先进图像处理手段,建立上颌第一双尖牙面洞、邻面洞及邻邻面洞的三维有限元模型。结果该方法建立的三维有限元模型与真牙形态高度一致,结构上模拟了真牙牙釉质、牙本质、牙髓腔。结论该方法建立的有限元模型,可最大限度模拟真牙。     

J钩牵引方向对上颌切牙牙周膜初始应力影响的三维有限元分析

目的 分析J钩牵引方向变化对上颌切牙牙周膜应力分布的影响,探讨J钩牵引过程中的力学机制,为临床正畸提供客观的理论依据。方法 建立上颌牙齿及矫治器的三维有限元模型;在弓丝定点上以1.5 N的力保持与矢状面颊向30°不变,与牙合平面角度从0°~90°之间每5°加载一次,描绘出上颌切牙牙周膜应力图。结果 随着牵引角度增大,上切牙牙周膜压应力区由腭侧近颈缘和唇侧近根尖逐渐变为腭侧近根尖和唇侧近颈缘;牵引角度65°~75°时,中切牙牙周膜应力比较均匀,牵引角度45°~55°时,侧切牙牙周膜应力较均匀。结论 随着角度的增大,切牙由舌倾趋势变为唇倾趋势。     

上颌第一恒磨牙不同桩核材料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不同材料桩核对牙本质应力的影响。方法利用已建立的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中分别对不同材质的桩核冠作同样的加载,得到牙本质内部VonMises应力云图及峰值应力数据。结果弹性模量接近牙本质的桩核可使桩尖端牙本质应力集中显著减小。结论选用弹性模量接近牙本质的桩核保护剩余的牙根组织。     

Multifactorial analysis of an MOD restored human premolar using auto-mesh finite element approach

The use of an mesial-occlusal-distal (MOD) restoration in repairing a large carious lesion depends on many factors. Biomechanical performance is one of the most important. It has been recognized that resistance to restoration failure is not solely a biological concern (e.g. toxicity), but that the cavity shape, dimensions, and the state of stress must all be taken into account. In the present study, a newly developed auto-mesh program was used to generate 30 three-dimensional (3D) finite element (FE) models simulating the biomechanics for multiple factorial design of the MOD gold restoration in a maxillary second premolar. Stress levels were related to individual design factors (e.g. pulpal wall depth [P], isthmus width [W] and interaxial thickness [T]) and to their interactions under the worst physiological scenario: a concentrated bite force acting on lingual cusp with debonded interfaces between cavity walls and restorations. The results showed that enlarging the volume of the MOD cavity significantly increased stresses in enamel but did not intentionally affect stresses in dentin. The alternation of individual design parameters significantly changed the peak stresses (P < 0.05). For all three parameters, except for the width, the peak stress increased as the cavity dimension increased. Stress elevation rate (termed as 'volumetric stress rate'--stress elevation by increasing one unit volume of the restored materials) was different among three design factors. Depth was the most critical factor governing the stress elevation in enamel (1.76 MPa mm(-3)) while length (interaxial thickness) was the most important parameter in dentin (0.49 MPa mm(-3)). Width was the least compromising factor to the remaining tooth, 0.32 MPa mm(-3) for enamel and -0.23 MPa mm(-3) for dentin. The findings, at its core, did not fully agree with the traditional concept that the preservation of tooth substances will reduce risk of tooth fracture. This study leaves open possibility for the structural optimization of the MOD restoration.