鼻上颌骨复合体有限元模型的建立

目的建立一个具有生物力学特征的鼻上颌骨复合体三维有限元模型,为其生物力学研究提供可靠便捷的模型基础。方法采用薄层螺旋CT扫描、数字影像传输与转录、AutoCAD2004和unigraphic、MSCMarc软件建立鼻上颌骨三维有限元模型的方法。结果建立的鼻上颌复合体三维有限元模型由69366个单元,34434个节点组成。结论应用螺旋CT断层扫描、数字影像传输与转录技术,三维有限元法建立的鼻上颌骨复合体三维有限元模型迅速、准确,是进行鼻上颌骨复合体生物力学分析的可靠基础。     

Micro-CT技术结合逆向工程软件建立上颌第一前磨牙的三维有限元模型

目的利用简便有效的方法建立离体上颌第一前磨牙三维有限元模型,为生物力学研究提供数学模型基础。方法使用Micro-CT对离体、完整的左侧上颌第一前磨牙进行牙体扫描,将获得的CT影像转化格式,通过Mimics10.0软件采集釉质、本质及髓腔的点数据,导入Imageware 12.0软件中进行点云处理和曲线反求,通过Ansys 11.0软件完成曲面拟合形成牙体组织的三维实体模型并进行布尔运算,整合釉质、牙本质及髓腔系统;建立牙周膜以及牙槽骨的实体模型,分别进行网格划分,同时对模型进行力学加载。结果建立了包含髓腔、牙周膜、牙槽骨的上颌第一前磨牙的精细三维有限元模型,网格划分后的牙体三维有限元模型:釉质具有26 685个单元,牙本质具有114 082个单元,牙髓腔具有11 843个单元,牙周膜具有22 004个单元,牙槽骨具有66 767个单元,共有241 381个10节点四面体单元。模型具有非常高的精确度,真实反映了釉牙骨质界的形态。从应力分布来看釉质上应力主要集中在面中央窝和釉质与本质交界的边缘;同样牙本质的应力集中部分也在釉牙本质界处。结论通过Micro-CT技术与逆向工程软件相结合的方法建立了左侧上颌第一前磨牙的三维有限元模型,该模型具有良好的几何相似性和力学相似性。     

根管治疗后上颌第一前磨牙全瓷MOD高嵌体修复的三维有限元研究

目的通过建立根管治疗后上颌第一前磨牙全瓷MOD高嵌体修复的三维有限元模型,并对模型进行相关应力分析,了解不同加载条件下全瓷MOD高嵌体修复的应力产生特点,为临床上根管治疗后上颌第一前磨牙的修复提供基础实验依据。方法采用Micro-CT扫描,应用Freeform6.0、Mimics10.1及Ansys9.0软件建立根管治疗后上颌第一前磨牙全瓷MOD高嵌体修复的三维有限元模型,并在模型上进行垂直、斜向加载,分析各种主应力的峰值。结果成功建立了根管治疗后上颌第一前磨牙全瓷MOD高嵌体修复的三维有限元模型,对模型的应力分析得出,全瓷MOD高嵌体修复根管治疗后上颌第一前磨牙的各种主应力峰值均未超出牙本质所能承受的应力生理限度。结论全瓷MOD高嵌体可以对根管治疗后上颌第一前磨牙产生较好的保护作用。     

仿生种植牙三维有限元模型的建立

目的：建立成人上颌中切牙的仿生种植三维有限元模型,探讨仿生种植牙的生物力学特性.方法：以成人上颌中切牙为标本,通过螺旋CT扫描和计算机图像处理技术,获取中切牙各截面的轮廓坐标数据,再通过CAD技术进行单元网格的自动划分,形成SuperSAP模型数据文件,输入到SuperSAP93有限元专用分析软件后建模.结果：建立了有效的仿生种植牙三维有限元模型.结论：模型的几何相似性、生物力学相似性均佳,可用于仿生种植牙的生物力学研究.     

根管治疗后上颌前磨牙三维有限元模型的建立

目的 建立根管治疗后上颌第一前磨牙三维有限元模型,并进行模型的有效性验证.方法 采用Micro-CT扫描,应用Freeform6.0、Mimicsl0.1及Ansys9.0软件建立根管治疗后上颌第一前磨牙有限元模型,在模型上进行垂直、斜向加载.分析牙冠及牙根各部分应力.结果 成功建立了根管治疗后上颌第一前磨牙的三维有限元模型,并且该模型具有极佳的力学和几何学相似性.结论 利用Micro-CT扫描技术结合Freeform、Mimics等逆向工程软件建立的根管治疗后上颌前磨牙三维有限元模型,具有较高的精确度和真实性.     

骨皮质切开辅助上颌磨牙组牙压入三维有限元生物力学模型的建立

目的基于CT建立三维有限元模型,研究骨皮质切开对上颌磨牙组牙压入移动生物力学效应的影响。方法以高精度CT扫描获得牙齿、颌骨二维断层图像,运用Mimics软件进行三维重建,在ANSYS软件中建立生物力学模型,并采用临床工况对其进行检验。结果建立了高仿真骨皮质切开辅助上颌磨牙组牙压入的三维有限元模型;在压应力作用下,上颌磨牙出现初始压入移动,根分叉及根尖区出现压应力集中区。结论本研究所建立的骨皮质切开辅助上颌磨牙组牙压入的三维有限元模型具有高度几何相似性和力学相似性,可用于上颌磨牙组牙压入的生物力学研究。     

逆向工程软件结合Micro_CT技术在牙体组织精细三维有限元模型建立中的应用

目的:探索逆向工程技术软件结合Micro_CT技术在牙体组织精细三维有限元模型建立中的应用,建立上颌第一前磨牙牙冠的精细三维有限元模型. 方法: 用Micro_CT对选取的完整人上颌第一前磨牙进行扫描,将获得的CT影像通过Mimics V8.1软件进行拟合,初步形成三维模型. 再将模型导入Geomagic 7软件中进行精修和细化,形成有限元分析软件可识别的实体三维模型,最后,将牙体组织的三维实体模型在Ansys 9.0软件中进行布尔运算,区分出釉质、牙本质及髓腔系统,并分别进行了网格划分. 结果: 建立了人上颌第一前磨牙牙冠的精细三维有限元模型,网格划分后的牙冠三维有限元模型:釉质具有154, 355个单元,牙本质具有256, 304个单元,共有410, 659个10节点四面体单元,模型具有非常高的精确度. 结论: 逆向工程软件结合Micro_CT技术是牙体组织精细三维有限元模型建立的有效途径.     

3DSS结合逆向工程技术建立上颌第一磨牙非线性三维有限元模型

目的:建立上颌第一磨牙及其牙周支持组织非线性三维有限元模型.方法:运用3DSS对上颌第一磨牙标准模型进行扫描;运用逆向工程软件ceomagic Studio 8生成三维实体模型;有限元软件ANSYS10.0中生成三维有限元模型.结果:建立了包含上颌第一磨牙、牙周膜、硬骨板、松质骨及密质骨的非线性三维有限元模型,共96 875个10节点四面体单元,132 838个节点.结论:建立的三维有限元模型有很高的几何相似性,并且结构完整,网格质量较好,为进一步的生物力学研究奠定了基础.     

上颌无牙颌不同种植位点联合翼上颌种植的有限元分析

目的 探讨不同种植位点联合翼上颌种植对上颌无牙颌种植体与骨组织生物力学影响，为临床选择符合生物力学原则的种植设计方案提供依据。方法 选取1例上颌后牙骨量不足的无牙颌锥形束CT扫描数据，完成上颌骨三维实体模型的建立，利用冠修复体和种植体数据，分别建立冠修复体和种植体-基台一体三维实体模型，设计5组不同种植位点的三维有限元模型，以单侧200 N的垂直载荷和100 N斜向载荷分别在双侧后牙区加载，应用ANSYS有限元分析软件计算种植体和周围骨组织表面的应力分布，采用SPSS 26.0软件包对数据进行统计学分析。结果 (1) 5组模型均显示最大应力集中在种植体颈部和颈部皮质骨处。(2) 5组模型在斜向载荷下的种植体最大应力值大于垂直载荷(P<0.05),骨组织周围最大应力值差异无统计学意义。(3)不同种植位点联合翼上颌种植模型间种植体及骨组织最大应力值比较，差异无统计学意义。结论 上颌无牙颌种植固定修复，双侧对称性植入翼上颌种植体，改变前部种植体位点不会影响整个设计的应力分布。     

眶部种植体及颅颌面受植区三维有限元模型的建立

目的利用螺旋CT建立眶部种植体及颅颌面受植区三维有限元模型,为眶部种植生物力学研究提供模型支持。方法利用64排螺旋CT扫描正常成人颅颌骨,数据导入SolidWorks和ANSYS Workbench建模软件,形成眶部种植体及颅颌面受植区三维有限元模型。结果建立的三维有限元模型具有良好的几何相似性和力学相似性,可满足模拟加载的需要。结论采用CT扫描数据和SolidWorks、ANSYS Workbench等软件,可以建立切实可行的眶部种植体及颅颌面受植区三维有限元模型。     

纤维桩核修复下颌第二前磨牙三维有限元模型

目的建立不同形状和直径纤维桩核修复下颌第二前磨牙的三维有限元模型，以分析研究其应力分布状况和优化设计。方法采用螺旋CT扫描离体下颌第二前磨牙，利用Mimics软件、Geomagic Studio软件和ANSA软件分别建立直径为根径的1/2、1/3、1/4和形状为柱形、锥形、梯形的纤维桩核修复下颌第二前磨牙的三维有限元模型。结果建立了八组结构精确的桩核修复下颌第二前磨牙的三维有限元模型，每组均包括了牙冠、桩核、牙根、牙胶尖、牙周膜、牙槽骨6个部分。结论所建模型与实体模型具有良好的几何相似性和生物力学相似性，本实验方法具有精确便捷创新的特点     

Amira与UG及ALGOR软件联合建立下颌磨牙三维有限元模型

目的:建立人下颌D区567三维有限元模型. 方法:采用薄层CT扫描技术、医学影像三维重建软件Amira和Unigraphics NX造型软件以及有限元分析软件ALGOR相结合建立下颌567及其支持组织的三维有限元模型. 结果:建立了下颌D区567三维有限元模型,总节点为93 260个,六面单元数为167 111个. 结论:所建模型结构完整,空间结构测量准确度高,单元划分精细、能够较精确地模拟实体状态,为进一步的生物力学研究提供了基础.     

上颌尖牙及矫治器三维有限元模型的建立

目的:建立上颌尖牙的三维有限元模型,为分析上颌尖牙的生物力学性质提供数字模型.方法:螺旋CT扫描原始模型,运用Mimics软件对DICOM数据进行三维影像重建,将处理后的数据导人到PRO/E wildfire 2.0,建立尖牙牙体、牙周膜、牙槽骨以及矫治器的实体模型.采用MSC.Patran进行网格划分、参数设定,获得上颌尖牙的三维有限元模型.结果:建立了左侧上颌尖牙的三维有限元模型.建成的模型具有良好的形态,模型包括牙体、牙周膜、牙槽骨、托槽、弓丝、标尺.该模型采用四面体单元划分,共有节点36528个,组成219690个单元.结论:建立上颌尖牙的三维有限元模型,该模型结构完整,层次清晰,具有良好的几何相似性,可以满足对上颌尖牙进行各种力学分析的需要.     

应用数字激光散斑技术分析比较种植与传统单端固定桥的受载位移

目的 分析比较种植单端固定桥与传统单端固定桥受载时的位移情况。方法 以3只Beagle犬为实验动物,均在上颌右侧 （A区）建立传统单端桥模型,上颌左侧 （B区）建立种植体支持的单端桥模型,通过数字激光散斑技术,研究比较桥体承受集中垂直载荷时两种单端桥各部分的位移情况。结果 ①桥体承受集中垂直载荷时,种植单端桥和传统单端桥位移分布规律一致,桥体位移最大,近缺隙牙种植体或基牙次之,远缺隙牙种植体或基牙位移最小,差异均具有统计学意义 （P<0.05）;随着载荷量的增加,种植单端桥和传统单端桥各部分的位移均增加,差异具有统计学意义 （P<0.05）。②桥体承受等量载荷时,种植单端桥的位移比传统单端桥相应部分位移小,其差异具有统计学意义 （P<0.05）。结论 数字激光散斑技术可用于测量口腔种植体、天然牙及烤瓷桥等的微小位移。桥体集中垂直受载时,种植单端桥与传统单端桥的位移分布规律一致,且前者相应部分位移较小,提示在合理设计的前提下,种植单端桥是一种有效的修复方式。     

人体上颌骨及牙列三维有限元模型的建立

目的探讨建立人体上颌骨及牙列三维有限元模型的高度数字化方法,为分析上颌骨的生物力学性质提供了一个标准数学模型.方法选择一具颅骨标本作为建模素材,通过螺旋CT扫描技术完成初步重建,并在此基础上利用Abaqus软件建立上颌骨及牙列的三维有限元模型.结果获得了形态细致逼真的上颌骨及牙列三维重建生物医学模型.结论该模型具有较好的力学相似性和几何相似性,为临床探索上颌骨的生物力学机制提供了研究手段.     

上颌前牙高强纤维束带牙周夹板的三维有限元模型的建立

目的 建立带牙列上颌骨及高强纤维束带牙周夹板的三维有限元模型,为牙周病夹板治疗的生物力学研究提供基础.方法 分别应用Mimics、Freeform、Ansys等软件建立最终形成带牙周膜的上颌前牙及牙槽骨三维数字化模型,以模拟伢典everStick PERIO高强纤维束带牙周夹板固定后的牙周膜状态.并通过对网格划分后模型进行应力加载,初步验证该模型准确性.结果 建成后模型具有较好的几何相似性.实验共生成113437个单元,186869个节点,与实体尺寸相一致.加载后的应力云图可见等效应力和第一主应力主要集中在牙根唇侧区域,与临床实际情况相符,表明该有限元模型的有效性.结论 利用数字图像技术和三维有限元的方法 相结合,建立的高强纤维束带牙周夹板的三维有限元模型较真实地模拟了临床实际情况,可为后续的不同夹板固定高度及牙槽骨吸收水平的生物力学研究提供有效平台.     

种植体支持的上颌无牙颌固定义齿三维有限元建模

目的:建立种植体支持的上颌无牙颌固定义齿三维有限元模型,以便分析种植固定桥及上颌骨的应力分布,为临床应用提供参考。方法:选择1例上颌牙列缺失,牙槽骨中度吸收的志愿者,对其头颅部进行锥形束CT(cone-beam-computed tomography,CBCT)扫描,并利用计算机软件进行数据转换,完成上颌骨三维实体模型的重建;利用光学测量与平面影像测量相结合的方法 ,完成Bego种植体(L=13 mm、D=4.5 mm)的精确建模;并用激光扫描的方法完成种植固定桥的建模,为后面的有限元分析提供准确的数据。结果:成功地建立了种植体支持的上颌无牙颌固定义齿三维有限元模型,并在保持原模型力学相似性的基础上对其进行了简化,提高了分析效率和精确性。结论:基于CBCT扫描、三维激光扫描、逆向工程技术和快速成型技术建立种植体支持的上颌无牙颌固定义齿几何模型,利用有限元软件进行网格划分生成有限元模型的方法是可行的,并保证了很好的几何相似性。     

人体上颌骨及牙列三维有限元模型的建立

目的：探讨建立人体上颌骨及牙列三维有限元模型的高度数字化方法，为分析上颌骨的生物力学性质提供了一个标准数学模型。方法：选择一具颅骨标本作为建模素材，通过螺旋CT扫描技术完成初步重建，并在此基础上利用Abaqus软件建立上颌骨及牙列的三维有限元模型。结果：获得了形态细致逼真的上颌骨及牙列三维重建生物医学模型。结论：该模型具有较好的力学相似性和几何相似性，为临床探索上颌骨的生物力学机制提供了研究手段。     

人体髋关节三维有限元模型的建立及其生物力学意义

目的:构建正常人体髋关节的三维有限元模型,作为该部位进一步有限元分析的基础.方法:采用活体髋关节为标本,应用CT扫描技术及图形数字化方法获取髋关节的三维坐标,输入有限元分析软件,并通过确定材料特性参数和网格化,建立髋关节的三维有限元模型.结果:所构建髋关节三维有限元模型客观反映髋关节真实解剖形态及其生物力学行为,还原性良好,可以满足有限元分析的需要.结论:采用CT扫描资料建立的三维有限元模型切实可靠,实体建模法将有限元模型的几何特征和边界条件的定义与有限元网格的生成分开进行,减少了模型生成的困难.所构建的髋关节三维有限元模型,可以为髋关节力学行为以及骨折内固定、髋关节成型术的力学基础研究提供精确模型.     

倾斜基牙附着体改向就位固定桥三维有限元模型的建立

目的:建立倾斜基牙附着体改向就位固定桥的三维有限元模型,为附着体改向就位固定桥的生物力学分析提供数学模型基础。方法:采用锥形束CT(CBCT)扫描实验数据,结合三维有限元建模软件Mimics 10.01,Geomagic Studio 2013,Solid Works 2016及Ansys Workbench17.0,以第二磨牙的釉牙骨质界中点为支点,将第二磨牙的牙体模型向近中旋转0°、10°、20°、30°、40°,再模拟栓体分别位于第二前磨牙和第二磨牙这两种冠外附着体,建立三维有限元模型。结果:建成的倾斜基牙两种冠外附着体改向就位固定桥的三维有限元模型,包含了基牙、修复体、牙周膜、黏膜、牙髓、硬骨板、松质骨及皮质骨。结论:建成的模型几何形似性良好,可为后续的力学分析及优化修复体设计提供基础。