“微植体-上颌骨”三维有限元模型的建立

目的探索基于Mimics医学图像处理系统的CT法快速建模新思路,建立几何相似性好、可灵活组装、含微植体的上颌骨三维有限元模型。方法以牙列完整的成人上颌骨为标本,作螺旋CT扫描后将图像传输至Mimics系统进行三维重建,再运用Abaqus对三维模型进行网格划分后建立有限元模型。结果获得几何相似性好、可拆卸的三维有限元模型;探索出一条基于Mimics的生物力学模型快速建模新方法。结论应用高精度螺旋CT成像、Mimics和Abaqus相结合的方法建立含微植体的上颌骨三维有限元模型是切实有效和可行的。Mimics系统有助于快速建模及提高模型的几何相似性。     

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.     

冠外固位体义齿基牙牙周组织应力分布的三维有限元分析

目的研究下颌第一磨牙缺失、第二磨牙近中倾斜30°或45°时,用栓道附着体义齿或套筒冠义齿2种冠外固位体(extra-coronal retainer,ECR)义齿修复的基牙牙周组织应力分布。方法采用CT扫描技术和Mimics、Freeform、ANSYS软件,建立下颌第一磨牙缺失、第二磨牙近中倾斜30°或45°及ECR义齿修复后的三维有限元模型,模拟加载并计算分析基牙牙周组织应力的分布情况。结果下颌第二磨牙近中倾斜30°、45°模型,修复前第二前磨牙Von Mises应力分别是2.80 MPa、3.47 MPa,栓道附着体义齿修复后分别是19.26 MPa、25.18 MPa,套筒冠义齿修复后分别是19.47 MPa、24.48 MPa,ECR义齿修复后下颌第二前磨牙牙周组织应力明显增大;修复前第二磨牙Von Mises应力分别是20.45 MPa、20.50 MPa,栓道附着体义齿修复后分别是15.02 MPa、11.84 MPa,套筒冠义齿修复后分别是18.04 MPa、12.18 MPa,ECR义齿修复后下颌第二磨牙牙周组织应力明显减小。结论栓道附着体义齿和套筒冠义齿均能改善倾斜基牙牙周组织的应力分布,当下颌第二磨牙近中倾斜角度过大或下颌第二前磨牙牙周状况欠佳时,应该考虑增加近中端基牙数目。     

牙冠延长术后冠修复的有限元模型建立

目的探讨下颌第二双尖牙不同程度冠根折后行牙冠延长术并冠修复的三维有限元模型建立方法。方法通过螺旋CT扫描获得原始数据．将获得的二位图像数据输入Mimics软件建立三维图像．将三维图像数据导入ANSYS软件．运用ANSYS软件对模型进行修改并划分网格形成三维有限元模型。结果建立6个下颌第二双尖牙不同程度冠根折行牙冠延长术并桩冠修复的三维有限元模型：M0、M1、M2、M3、M4和M5。结论用此方法建模方便快捷，所建立的模型具有良好的几何相似性和生物相似性。     

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.     

建立三种桩核系统修复下颌第一磨牙的三维有限元模型

目的:建立3 种桩核系统冠修复下颌第一磨牙的三维有限元模型,要求建立的模型能尽可能体现生物体建模的相似性要求.方法:采用CT扫描离体下颌第一磨牙,MIMICS软件处理断层影像数据, GEOMAGIC软件造型、NURBS曲面拟合,ANSYS软件建立实体模型,然后划分网格,建立了下颌第一磨牙桩核冠修复体3 个基础模型.结果:建立的下颌第一磨牙桩核冠修复体的三维有限元模型,与临床实际情况有良好的相似性,具有可修改性,网格划分合理,计算结果可信、可比.结论:CT断层扫描技术结合专业逆向工程软件及ANSYS有限元分析软件建模方法准确、有效、可行.     

CT扫描结合逆向工程软件建立下颌第一磨牙桩核冠的三维有限元模型

目的：建立下颌第一磨牙桩核冠修复后的三维有限元模型并分析。方法：CT扫描离体下颌第一磨牙,MIMICS软件读取断层影像数据,数据分割、三维重建,GEOMAGIC软件补洞、修整、NURBS曲面拟合,ANSYS软件前处理建立实体模型,然后划分网格并求解。结果：建立了下颌第一磨牙桩核冠的三维有限元模型,包括金合金全冠、铸造金合金桩核、牙根、牙周膜4个部件。结论：应用CT扫描结合逆向工程软件MIMICS和GEOMAGIC建模的方法可行,能较好实现有限元建模的几何相似性、边界约束与载荷相似性、力学性能相似性要求。     

上颌快速扩弓的颅面复合体三维有限元模型的建立

目的建立上颌快速扩弓的颅面复合体三维有限元模型。方法利用螺旋CT扫描获取颅面复合体二维图像原始DICOM数据,结合Mimics10.0、ProE Wildfire 4.0、MSC.Marc.mentat 2005 R3和Geomagic studio10.0软件,建立包含上颌第一前磨牙、第一磨牙及其牙周膜、带环的颅面复合体三维有限元模型。结果所建三维有限元模型单元数达到522 800,具有良好的几何和生物相似性,可以导入到CAD软件中进行处理。结论应用螺旋CT结合Mimics10.0、MSC.Marc.mentat 2005 R3和Geomagic Studio10.0软件建立颅面复合体三维有限元模型的方法是可行和有效的。     

附着体义齿修复近中倾斜30°基牙的牙周组织应力分析

目的研究两种附着体义齿（栓道附着体义齿和套筒冠固定义齿）修复下颌第一磨牙缺失伴下颌第二磨牙近中倾斜30°的基牙的牙周组织应力分布。方法在已经建立的下颌第一磨牙缺失伴下颌第二磨牙近中倾斜30°修复前及两种附着体义齿修复后的三维有限元模型上,将200N垂直负荷和斜向负荷分别模拟加载于下颌第二磨牙,计算分析基牙牙周组织的应力情况。结果在下颌第二磨牙近中倾斜30°时,两种附着体义齿修复后倾斜基牙应力主要集中在其颈部牙槽骨或根分叉区。斜向加载下,栓道附着体义齿修复后倾斜基牙牙周组织应力小于套筒冠义齿修复。斜向加载下,下颌第二前磨牙和第二磨牙牙周组织应力远远大于垂直加载。结论在下颌第二磨牙近中倾斜30°时,栓道附着体义齿修复在改善倾斜基牙牙周组织应力方面更优于套筒冠义齿修复。斜向加载时,下颌第二前磨牙和第二磨牙牙周组织中产生较大的应力集中。     

两种不同精密附着体义齿单侧载荷的应力研究

目的：研究按扣式和键槽缓压式2种不同的精密附着体修复下颌磨牙游离缺失的应力分布情况。方法：用螺旋CT机对下颌双侧后牙游离缺失的成年健康女性志愿者进行下颌骨扫描，建立下颌骨和附着体系统的三维有限元模型。采用三维有限元分析法分析。结果：在单侧磨牙加轴向力200N时，键槽缓压式精密附着体比按扣式精密附着体对基牙的影响显著减低。在单侧双尖牙加轴向力200N时，无论在舌侧还是在唇侧，对另外两基牙的影响显著减小。结论：无论是按扣式精密附着体还是键槽缓压式精密附着体，无论在磨牙还是在双尖牙施加轴向力，对基牙颊侧的影响比对舌侧的影响小。当在磨牙施加轴向力时，键槽缓压式精密附着体对基牙的影响显著减低，铰链可以起到非常好的缓冲保护效果。     

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。     

应用Mimics软件建立下颌无牙颌三维有限元模型

目的:快速准确建立患者下颌无牙颌三维有限元模型,为种植修复的生物力学分析打下基础.方法:CT扫描患者下颌骨,转换为DICOM数据后用Mimics软件重建三维图像,再用自编命令流导入Ansys软件进行分析处理.结果:快速准确地建立了活体下颌无牙颌三维有限元模型.结论:CT 技术,DICOM 标准的应用使有限元模型的建立更为精确,Mimics软件直接建立三维模型后直接导入Ansys软件极大的提高了建模效率.     

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。     

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。     

基于逆向工程的个性化舌侧正畸矫治体系数字化设计

目的:准确建立个性化右侧上颌舌侧正畸矫治体系三维有限元模型,从而为生物力学分析打下基础并提供可靠的研究途径。方法:利用螺旋CT扫描获得头颅DICOM数据,在Mimics中进行牙列的三维重建,导入逆向工程软件Geomagic对牙列模型进行曲面修补及拟合,在UG NX软件中构建矫治系统数值模型,最后将其导入ANSYS软件进行三维有限元模型的构建。结果:建立了含矫治系统的个性化右侧上颌牙齿三维有限元数值模型。结论:基于逆向工程的个性化舌侧矫治数字化设计方法,将Mimics、Geomagic及UG NX综合运用进行数值建模,极大地提高了建模精度,是一种快捷高效的舌侧矫治系统的建模途径。     

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。     

包含TM种植体的颌骨有限元模型研究

目的研究快速准确建立包含TM（tension more）种植体颌骨三维有限元模型的方法,为种植修复的生物力学分析打下基础。方法通过逆向工程技术,将二维下颌骨CT图片应用Mimics软件转化为三维实体模型,并建立包含TM种植体的真实下颌骨B/2类骨质（皮质骨和松质骨含量相当）的有限元模型。结果快速准确地建立了包含TM种植体的颌骨有限元模型。结论 CT技术、医学数字图像通信标准（digital imaging and communi-cations in medicine,DICOM）的应用使有限元模型的建立更为精确,Mimics软件直接建立三维模型后通过逆向工程技术,直接导入Geo magic Studio 9.0软件提高了建模的效率。     

下颌牙列直丝弓矫治器三维有限元模型的建立

目的利用三维有限元建模的方法,探索建立下颌牙列直丝弓矫治器的力学分析模型。方法采用螺旋CT对个别正常的志愿者下颌骨进行多层扫描,以(医学数字成像和通讯标准)DICOM格式导入Mimics软件中,利用灰度值的差异来重建下颌骨与牙列;以.txt格式把下颌骨与牙列点云数据导入逆向工程软件Geomagic Studio 8.0中,构造三角网格面,并进行NURBS曲面拟合生成颌骨与牙齿的实体模型。然后以.igs格式导入Ansys中,在Ansys中建立直丝弓托槽和弓丝的模型,并在Geomagic中对牙根表面进行扩增0.25 mm生成牙周膜并进行布尔运算,生成牙齿、颌骨、牙周膜、托槽、弓丝的装配模型。结果建立了直丝弓矫治器三维有限元模型,在Ansys软件内对模型进行分区划分网格并施加一定的约束和载荷,即可进行三维有限元的力学分析。结论利用螺旋CT成像,并充分结合Mimics,Geomagic及Ansys软件的优点建立的直丝弓矫治器三维有限元模型精确有效,方法简单实用,可操作性强,耗时少。     

氧化锆桩核修复无肩领上颌尖牙三维有限元模型的建立

目的:建立氧化锆桩核修复的、无肩领上颌尖牙的三维有限元模型,为进一步生物力学分析提供模型基础.方法:采用Micro CT扫描获得上颌尖牙图片395张,将扫描图片输入Mimics建立上颌尖牙实体模型,并用Freeform软件进行表面光滑处理后,输入ANSYS软件中建立一段式切削氧化锆桩核修复后上颌尖牙的三维有限模型,采用...