上颌骨复合体三维有限元模型的建立

目的 探讨利用螺旋ＣＴ建立上颌骨复合体三维有限元模型的高度数字化方法,建立一个具有生物力学特性的动态的上颌骨复合体三维有限元模型。方法 采用螺旋ＣＴ扫描及三维影像重建技术,数字影像传输与转录以及自编程序与ＡＮＳＹＳ软件相结合的方法。结果 获得形态细致逼真的颌面骨三维重建生物医学模型。建立了健康人上颌骨复合体三维有限元模型,由２６０２个单元和４５９５个节点组成,探索出一条数字化程度高,适用于活体的三     

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。     

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。     

上颌骨及上中切牙的三维有限元模型的初步建立

目的建立上颌骨及上中切牙的三维有限元模型,为分析其生物力学性质提供一个标准数学模型.方法采用修改后的可视化人数据为基础,构造上颌骨有限元模型;用传统片磨法建立上中切牙有限元模型.在Ansys程序中将两者进行整合,并作分析处理.结果建立了较理想的三维有限元模型,包括上中切牙、牙周膜、牙槽骨(皮质骨、松质骨)及上颌骨,共56357个节点和41278个四面体单元.结论该模型有较好的力学和几何学相似性,所包含的数据量可以作初步的颌骨牙齿应力分析.     

上颌牙列及牙槽骨三维有限元模型的建立

目的：探讨利用螺旋CT原始数据建立上颌牙列及牙槽骨三维有限元模型的数字化方法,建立一个具有生物力学特性的,包含牙髓腔的上颌牙列及牙槽骨的动态三维有限元模型。方法：利用自主建立的颅面复合体三维几何模型,选取上颌牙列和牙槽骨所在的局部层面,利用ANSYS10.0软件对所建体的模型自动划分有限元网格。结果：建立了包括完整牙列的上颌牙槽骨三维有限元模型,由805086个单元和150753个节点组成。模型具有良好的几何相似形及其生物力学特性。结论：应用螺旋CT薄层扫描、自编程序和有限元分析工具ANSYS10.0相结合的方法,建立了包含牙髓腔的上颌牙列及牙槽骨的动态三维有限元模型是一种精确度较高的方法。     

上颌骨有限元分析中边界约束条件的研究

目的：探讨上颌骨三维有限元分析中较合理的边界约束条件的设定。方法：建立完整无牙颌上颌骨种植全口覆盖义齿修复的三维有限元模型,根据在咬合面和咀嚼肌附丽处进行约束或加载的不同设定三种不同的边界约束条件,对各边界约束条件下模型内的应力分布情况进行观察。结果：对牙列咬合面进行加载还是进行约束其结果差异较大,而咬肌附丽处进行加载还是进行约束其结果无差异。结论：在对上颌骨的有限元研究中在咬合面加载,在咀嚼肌附丽处采用约束的方式来模拟咀嚼肌的影响,同时在枕骨大孔处也进行约束是较合理的。     

下颌第一恒磨牙三维有限元模型的建立及应力分析

目的建立更合理的下颌第一恒磨牙三维有限元模型并研究其内应力分布。方法运用MSC．NASTRAN软件建屯含有牙釉质、牙本质、髓腔、牙周膜和牙槽骨的下颌第一恒磨牙三维有限元模型并分析不同受力状态下牙齿硬组织的应力分布。结果在5种载荷下牙釉质的最大vonMises应力和最大压应力均比牙本质的大，而最大拉应力则小于牙本质。垂直载荷和颊．舌斜向载荷时，牙釉质和牙本质内的应力最小，而舌-颊斜向载荷下应力最大。牙颈部、根分歧和近中舌根管壁根尖部是主要的应力集中区。结论牙齿硬组织内应力集中区及应力值的变化与牙齿接受咬合力的方向密切相关。     

铸造桩核修复重度缺损上颌第一磨牙三维有限元模型的建立

目的探讨铸造桩核修复重度缺损上颌第一磨牙三维有限元模型的建立方法。方法对上颌第一磨牙样本模型进行两方位多层CT扫描，采用Mimics软件和Ansvs软件，结合Freeform触觉设计系统之自由造型软件建立铸造桩核冠修复重度缺损上颌第一磨牙的三维有限元模型。结果成功建立形态逼真、结构层次清晰的三根铸造桩及核修复重度缺损上颌第一磨牙三维有限元模型。结论改进CT扫描方式可增加样本图像信息量的获取：Mimics和Ansys建模软件结合应用可提高三维有限元模型的精确度：Freeform自由造型软件可用于建立复杂桩核修复系统的三维模型。     

种植体与天然牙在上颌骨复合体中应力的比较

目的：比较种植体与天然牙在上颌骨复合体中在垂直和水平载荷下的应力分布。方法：采用三维有限元法。结果：种植体与天然牙上颌骨复合体相同牙位、相同载荷下应力分布趋势相同，力的大小比较接近，垂直载荷下种植体周围应力大于天然牙。结论：骨结合种植体虽然没有牙周膜的缓冲，但其与骨连成整体，可有效地传递应力，骨结合种植体在上颌骨种植具有力学可行性。     

单侧上颌骨缺损修复三维有限元模型的建立及力学分析

目的:建立单侧上颌骨缺损的三维有限元模型,对传统单侧上颌骨缺损修复方法进行力学分析。方法:采用螺旋CT扫描、数字影像传输,应用课题组自行开发的软件MedGraphics、UG和ANSYS软件,建立单侧上颌骨缺损及带中空阻塞器修复体的有限元模型,并对传统中空阻塞器的赝复体进行三维有限元力学分析。结果:获得了单侧上颌骨缺损状态及带中空阻塞器修复体的三维有限元模型,传统中空阻塞器的赝复体健侧后牙受力较为均匀,应力集中区域位于健侧腭部基托的近前牙区。结论:建立的单侧上颌骨缺损及带中空阻塞器修复体的有限元模型具有良好的生物相似性和几何相似性,传统中空阻塞器的赝复体符合生物力学要求。     

利用MIMICS和CATIA软件辅助建立包含方丝弓矫治器的上颌三维有限元模型

目的:利用MIMICS和CATIA软件辅助建立包含方丝弓矫治器的上颌三维有限元模型.方法:对志愿者头颅部进行多层螺旋CT扫描,利用MIMICS、 CATIA软件完成托槽及三维实体模型的重建,在此基础上通过ABAQUS软件建立包含方丝弓托槽的上颌三维有限元模型.结果:建立了高精度的包含方丝弓托槽、上颌牙列、牙周膜、牙槽骨的上颌三维有限元模型.结论:利用MIMICS和CATIA软件辅助建模,提高了模型的精确性和建模效率.     

下颌骨形态对种植体-骨界面应力分布影响的研究

目的　模拟单个下颌磨牙缺失的种植修复 ,分析不同下颌骨形态对种植体 骨界面应力分布的影响。方法　采用三维有限元法 ,根据下颌骨测量资料建立不同颌骨截面形态的种植修复模型并进行分析。结果　不论垂直载荷或斜向载荷 ,不同颌骨形态模型骨界面应力分布规律及应力值差异均无显著性。其中Von Mises应力最大差异为 6 4% ,压应力最大差异为 2 8% ,拉应力最大差异为 6 2 %。结论　在有限元研究中将下颌骨形态简化为规则形态是合理的     

种植体和附着体联合修复上颌无牙颌三维有限元建模

目的:建立上颌无牙颌种植体义齿与附着体联合修复的三维有限元模型,为其生物力学分析提供数学模型基础.方法:选取成人离体无牙颌上颌骨1个,前牙区植入4个种植体作固定桥,后牙区用冠外弹性附着体活动义齿修复,经螺旋CT扫描、获取图像数据;建立三维有限元模型.结果:成功建立了几何相似性良好的三维有限元模型,模型由 46154 个单元和71401个结点组成,可根据需要进行旋转和修改.结论:应用螺旋 CT 断层扫描及一系列计算机软件,能建立有效的三维有限元模型,为种植体义齿和附着体联合修复上颌无牙颌的生物力学分析奠定基础.     

Biomechanical three-dimensional finite element analysis of monolithic zirconia crown with different cement type

PURPOSE

The objective of this study was to evaluate the influence of various cement types on the stress distribution in monolithic zirconia crowns under maximum bite force using the finite element analysis.

MATERIALS AND METHODS

The models of the prepared #46 crown (deep chamfer margin) were scanned and solid models composed of the monolithic zirconia crown, cement layer, and prepared tooth were produced using the computer-aided design technology and were subsequently translated into 3-dimensional finite element models. Four models were prepared according to different cement types (zinc phosphate, polycarboxylate, glass ionomer, and resin). A load of 700 N was applied vertically on the crowns (8 loading points). Maximum principal stress was determined.

RESULTS

Zinc phosphate cement had a greater stress concentration in the cement layer, while polycarboxylate cement had a greater stress concentration on the distal surface of the monolithic zirconia crown and abutment tooth. Resin cement and glass ionomer cement showed similar patterns, but resin cement showed a lower stress distribution on the lingual and mesial surface of the cement layer.

CONCLUSION

The test results indicate that the use of different luting agents that have various elastic moduli has an impact on the stress distribution of the monolithic zirconia crowns, cement layers, and abutment tooth. Resin cement is recommended for the luting agent of the monolithic zirconia crowns.     

上颌中切牙种植体全瓷基台的计算机辅助设计

目的 探索建立上颌中切牙种植体全瓷基台计算机辅助设计(CAD)软件功能模块.方法 选择1副右上中切牙缺失、已行种植的工作模型,通过三维激光扫描,直接获取愈合基台(牙合)面、种植体-基台连接底座定位突、人工牙龈内壁(牙合)1/3部分、近远中邻牙以及对(牙合)牙表面三维数据.通过空间几何变换,间接获取种植体长轴、基台-底座结合平面数据.设计最终全冠,应用定向数据偏置等功能模块对全冠进行虚拟回切,设计基台龈上部分.最后应用基于边界曲率特征的双端扫掠曲面造型等功能模块设计基台穿龈部分.结果 建立了一条上颌中切牙种植体全瓷基台CAD路线,确定了三维图形学功能函数及其组合,实现了完整的设计流程.结论 初步建立了上颌中切牙种植体全瓷基台CAD软件平台.