上颌第一磨牙及其支持组织三维有限元模型的建立

目的:建立上颌第一磨牙及其支持组织的三维有限元模型,为分析各种载荷下上颌第一磨牙的生物力学性质提供精确的数学模型.方法:通过螺旋CT扫描,获得55副上颌第一磨牙的断层图像,在计算机中读取CT图像,提取轮廓,用有限元软件建立上颌第一磨牙及其支持组织的三维有限元模型.结果:所建的上颌第一磨牙由175447个单元,34257个节点组成.结论:本研究建立的上颌第一磨牙及其支持组织的三维有限元模型是对正畸治疗过程中上颌第一磨牙进行生物力分析的一种准确、有效的方法,为进一步力学研究奠定理论基础.     

模型转化法构建牙齿的三维有限元模型

目的 :在计算机上建立牙齿的三维有限元分析用数学模型。方法 :应用 3DMax制作成牙齿的三维立体几何模型 ,通过CAE软件 ,生成三维实体有限元离散模型。将牙根部分进行弹性约束 ,弹性模量为牙周膜弹性模量。结果 :建立了牙齿的三维有限元模型。结论 :探索了一种新的牙齿三维有限元模型建立的方法 ;建立的牙齿三维有限元模型具有高度的相似性     

不同角度后倾曲对下颌第二磨牙作用力的三维有限元分析

目的：探讨0.018〞澳丝弯制的不同角度后倾曲对下颌第二磨牙作用力的情况。方法：应用CT扫描技术、Auto CAD及ANSYS相结合的建模程序,以中国人正常下颌骨为建模的实体参照,建立下颌第二磨牙及其牙周组织的三维有限元模型,同时建立用0.018〞澳丝弯制附5°、10°、15°、20°、25°、30°六个不同角度磨牙后倾曲唇弓的三维有限元模型,利用弯曲梁应变原理,计算出不同角度后倾曲作用下,下颌第二磨牙颊面管近中端及远中端力的大小及方向。结果：第二磨牙近中受到向伸长力,远中受到龈向压低力,其大小随着角度的增大而增大,近中力值大于远中力值。结论：后倾曲对第二磨牙产生远中倾斜力矩;随着后倾曲角度增大,磨牙呈现远中直立的趋势,同时牙冠舌向倾斜趋势加大。     

下颌第一磨牙平台转移种植体三维有限元模型的建立

目的 构建下颌第一磨牙平台转移种植体的三维有限元模型.方法 选择健康成年男性下颌骨1例进行螺旋CT扫描,将得到的DICOM数据导入Mimics 10.01软件中,建立下颌骨及牙齿的三维几何模型,并用Geomagic studio12软件进行曲面优化;利用UG NX6.0软件建立平台转移种植系统(韩国DIO种植体系统)的三维几何模型;最后将各部分模型导入Hypermesh10.0软件中进行装配组合、网格划分以及材料属性赋值.结果 成功建立了下颌第一磨牙平台转移种植体的三维有限元模型,该模型与实际模型有高度的几何相似性,其网格质量较高、力学性能好.结论 结合CT扫描技术和多种有限元建模软件能够快速、精确地建立下颌第一磨牙平台转移种植体的三维有限元模型,为后续平台转移种植体进行有效的生物力学研究提供基础.     

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。     

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。     

下颌第一磨牙种植修复体的三维实体和有限元模型的建立

目的建立下颌磨牙种植修复体的三维实体和有限元模型,为种植体周围骨的应力分析研究提供模型支持。方法利用CT薄层扫描技术和UG软件的实体建模技术,结合PATRAN有限元分析软件建立不同设计方式种植修复下颌第一磨牙的三维实体和有限元模型。结果快捷、精确地在计算机上建立了单种植体和双种植体方式修复下颌第一磨牙的三维实体和有限元模型,建立的模型可进行准确的力学分析。结论采用CT扫描,辅助UG建模技术,结合Patran软件建立含种植体的牙颌模型,可提高模型的仿真性和建模的高效性。     

应用3DSS、Solid Works及ALGOR建立下颌第一磨牙三维有限元模型

目的:利用三维扫描仪(3DSS)辅助建立下颌第一磨牙三维有限元模型。方法:利用3DSS扫描正常第一磨牙获取所需的三维表层点云图像,再利用Solid Works软件对其进行实体化操作,获得三维实体模型;最后在ALGOR软件中进行模型单元划分。结果:建立包括牙釉质、牙本质的下颌第一磨牙三维有限元模型,总节点数为209636个,四面体单元数为215238个。结论:利用3DSS、Solid Works、ALGOR辅助建模,大大提高了建模的精度、速度,为有限元生物力学分析研究提供了一种更为精确、简便的建模方法。     

根管治疗后上颌第一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磨牙三维有限元模型,运用动态加载方式,进行有效性验证。方法:采用Micro-CT扫描,应用Mimics、Freeform、Ansys、等软件建立根管治疗后的上颌第一磨牙三维有限元模型,初步验证模型及动态加载模式的有效性。结果:建成后的模型共生成204680个单元,508740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应力主要集中在牙颈部和咬合面的凹陷处,腭侧牙颈部及颊侧根上部,应力峰值均发生在腭侧牙颈部区域。结论:建立的上颌第一磨牙三维有限元模型能够较真实地模拟临床实际情况,可为根管治疗后上颌第一磨牙生物力学研究提供有效平台。     

上颌第二磨牙三维有限元模型的CT扫描建模

目的:建立人上颌第二磨牙三维有限元模型。方法:将离体上颌第二磨牙经螺旋CT扫描,使实体结构的断面图像数字化处理后输入计算机,建立实体三维有限元模型。结果:在计算机上建立了上颌第二磨牙三维有限元生物力学分析模型,总节点为2 180 9个,4面单元数为14 44 9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,CT扫描建模技术的优点明显,所建立的模型使用性好。     

包括下颌骨的颞下颌关节三维有限元模型的建立

目的:在计算机上建立包括下颌骨及其完整牙列的颞下颌关节(TMJ)三维正交各向异性有限元模型。方法:采用活体人颅为标本,用CT断层扫描技术、图形数字化等方法在计算机上建模,采用柔索约束、受压间隙元等形式进行边界约束。结果:建立了包括下颌骨的TMJ有限元模型,颞下颌关节区根据同龄人的结构形态和力学参数增加了髁突软骨和关节盘结构,同时采用了柔索约束模拟咀嚼肌肉、韧带的约束,在牙合面用间隙元模拟对颌牙的约束。结论:建立的包括下颌骨及其完整牙列的TMJ三维正交各向异性有限元模型,采用柔索、间隙元为边界条件,将大大提高模型的相似性,为TMJ及其下颌骨的受力分析奠定基础     

颞下颌关节与咬合关系研究三维有限元模型的建立

目的：建立生物相似性和力学相似性都较高的、包括下颌骨和颢下颌关节(TMJ)的计算机三维有限元模型。方法：以正常咬合、青年尸体头颅为标本,用CT断层和手工断层相结合的方法分别建立下颌骨及TMJ硬、软组织模型,并给髁突赋予实验测得的正交各向异性参数;以光弹实验测得的咬合力向量进行加载,以二维平衡力系计算结合约束的方法进行边界约束。结果：建立了包括下颌骨、髁突、关节盘、关节软骨的三维有限元模型,并真实再现了同一个体的盘-突关系。结论：本研究可有效地提高下颌骨及TMJ有限元模型的生物及力学相似性,为一系列咬合对TMJ应力影响的生物力学研究奠定基础。     

含完整牙列下颌骨生物力学模型的建立

目的:通过CT结合逆向工程软件建立含完整牙列的下颌骨三维有限元模型,为进一步生物力学研究奠定基础.方法:选择健康成年志愿者1名,X线检查无颌骨疾患,取得其下颌骨CT资料,利用Mimic及Geomagic软件建立成年人含牙列下颌骨三维有限元模型.结果:建立的含完整牙列下颌骨三维有限元模型精确反映了下颌骨外形及内部解剖特点,实现了对下颌骨不同结构的精确区分,共得到80047个单元,模型加载验证该模型的有效性.结论:该模型的建立,可有效实现对下颌骨的生物力学研究,更加接近临床实际要求.     

磨牙支抗曲打开咬合前牙压入力分布的有限元研究

目的 对差动技术中磨牙支抗曲打开咬合所产生的力学系统进行有限元分析。了解磨牙支抗曲打开咬合时，各个牙齿在弓丝作用下的垂直向受力大小。方法 采用国内外最先进的ANSYS有限元分析软件，建立起国人普通型牙弓的上下颌标准弓形的三维有限元模型，在此基础上进一步真实地模拟临床，即在每个牙齿的确切位置上加载弓丝入槽后槽沟对弓丝的确切约束，求得各个牙齿在弓丝作用下的垂直向的瞬时受力情况。结果 上下颌的研究都发现差动技术打开咬合时（双尖牙不入槽），首先在尖牙上产生较大的压力（约117g)，大于其它简化的实验模拟和数学模型计算研究所得出的前牙压力力，从而更充分地解释了差动技术打开咬合的有效性，从而也说明差动技术在打开咬合时体现的另一差动性；先压低尖牙，再压低切牙，另外，研究还通过对于三种不同临床情况下弓丝产生的力系统的比较，进一步证实；利用磨牙支抗曲打开咬合时，双尖牙是否入槽对于矫治力系统产生很大的影响，双尖牙不入槽显著地加大了弓丝对前牙的压入力的同时也显著地减少了弓丝对磨牙的伸长力，结论 矫治装置上小小的变化都会给整个矫治力系统带来很大的影响。     

上颌埋伏尖牙及其支持组织三维有限元建模方法的研究

目的:利用螺旋CT技术与三维有限元方法,建立统一坐标系下上颌埋伏尖牙及其支持组织的三维有限元模型,为正畸牵引治疗埋伏尖牙的研究提供数字模型.方法:从正畸患者中选取一埋伏牙病例为实验样本,利用螺旋CT设备,Mimics、Unigraphic(UG)等软件.建立埋伏牙及其支持组织的三维实体(CAD)模型,并将建立的3种CAD模型导入MSC.Mentat软件中进行网格划分,建立可用于力学分析的三维有限元模型.结果:利用螺旋CT设备,Mimics、Unigraphic(UG)等软件,建立了上颌埋伏尖牙及其支持组织(牙周膜和上颌骨整体)的三维实体(CAD)模型,所建模型具有较高的几何相似性.结论:利用螺旋CT扫描技术、Mimics、UG、MSC等工程软件建立的上颌埋伏尖牙三维有限元模型精确度高,结构完整,网格质量好,可以满足对埋伏牙进行各种模拟牵引加载的需求.     

包含颞下颌关节的颅面三维有限元模型建立

目的　建立包括颞下颌关节在内的颅面三维有限元模型。为日后通过前方牵引矫治力的加载,探讨前牵引矫治力及反作用力在颅上颌复合体、下颌骨、髁状突和关节窝内的应力分布。方法　通过螺旋CT扫描正常志愿者颅面部,将所获得的DICOM格式的图像导入Mimics软件,对包含颞下颌关节的颅面部进行网格划分。结果　成功建立起包括下颌骨颞下颌关节在内的颅骨三维有限元模型。所建立颅骨三维有限元模型共包含110 770个节点和28 740个单元,其中中上颌骨由76892个节点和20 387个单元构成,下颌骨由33 878个节点8 353个单元构成。该模型结构相对比较完整,网格质量良好,与生物实体真实结构具有良好的几何相似性。结论　成功建立了包括颞下颌关节在内的颅颌面三维有限元模型,所建模型具有很高的精确性,为日后进行模拟加载试验奠定了基础。