3种不同施力方式远移上颌第一磨牙牙周膜应力的三维有限元分析

目的:用有限元方法分析3种不同施力方式远移上颌第一磨牙时牙周膜应力分布。方法:应用薄层CT技术及ANSYS8.0有限元软件建立上颌第一磨牙、牙周膜、牙槽骨的有限元模型。全部采用8节点的六面体单元,包括15 747个节点,67 401个单元。在ANSYA8.0有限元软件中分别对其进行3种不同方式的加载和计算。结果:不同的加载方式所产生的牙周膜应力分布不同。当牙冠颊侧施加200 g远中向力时,牙周膜远中颈部及腭侧根出现压力集中区。牙周膜的最小应力为0.031359 Pa,远中颈部最大应力为0.9854 Pa。当牙冠腭侧施加200 g远中向水平力时,牙周膜远中颈部及颊侧出现压应力集中区。牙周膜的最小应力为0.033099 Pa,远中颈部最大应力为1.144 Pa。当牙冠颊侧、腭侧同时各施加100 g远中向水平力时,牙周膜远中颈部中部出现压力集中区。牙周膜的最小应力为0.031367 Pa,远中颈部最大应力为0.783538 Pa。结论:远移磨牙时,单侧给予单纯水平力时,会出现牙齿的旋转和远中倾斜,当颊舌向同时加载水平向力时,可以克服牙齿的旋转趋势。     

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。     

经Lister结节穿针多针阶梯形排列髓内弹性固定的3D有限元分析

目的：考察经Lister结节穿针多针阶梯形排列髓内弹性固定的力学效应。方法：采用CT扫描与计算机图象处理相结合的建模方法,进行尺桡骨受力的3D有限元分析,对比无克氏针固定、多针固定、传统针固定3种状态下,尺桡骨干在压缩和弯曲两种外载荷条件下的受力状态。结果：受压缩载荷作用时,桡骨在产生压缩变形的同时,横向（X轴方向）也产生一定的位移,且随着压缩载荷的增大,横向位移（绝对值）增加;尺骨压缩时横向位移很小。未植入克氏针与植入不同数量克氏针的尺桡骨压缩时,横向位移差异明显。传统针固定和多针固定时,受压缩载荷的尺骨受力较均匀,且等效应力低;而桡骨的等效应力分布不均匀,在桡曲的中间段内外侧应力明显集中;植入克氏针后骨干受力有所变化,尤其是尺骨的等效应力值明显下降。在受到横向的弯曲载荷时,尺桡骨同时产生横向弯曲,其中间部分的最大桡曲位移量随着弯曲载荷的增加而增大。在相同外载荷作用下,无克氏针固定和植入克氏针固定的尺桡骨的最大横向位移有一定差别,并且弯曲载荷越大,无克氏针固定、多针固定、传统针固定的差别越明显。克氏针固定后,其最大等效应力下降明显,尤以多针固定下降最明显。随着横向弯曲载荷的增加,尺桡骨横向弯曲变形越来越严重,外侧表现出纵向拉应力。植入克氏针尤其是多针后,桡骨内侧最大的压应力（绝对值）和外侧的最大拉应力值均明显降低,桡骨承载能力明显提高。结论：经Lister结节穿针多针阶梯形排列髓内弹性固定能有效分担外来载荷对尺桡骨的力学影响,提高固定的稳定性,维持桡骨的生理曲度,从而提高疗效。     

不同加载条件下RPI卡环固位可摘局部义齿的三维有限元分析

目的:分析RPI卡环固位可摘局部义齿在垂直、水平和斜向加载条件下义齿的基牙及基托下支持组织的应力分布情况。方法:利用CT图像建立RPI可摘局部义齿的三维有限元模型,通过三维有限元分析法计算不同加载条件下RPI可摘局部义齿的应力。结果:垂直加载的应力集中部位和应力峰值与水平、斜向加载的结果不同,水平与斜向加载的应力集中部位近似,斜向加载更易产生应力集中。结论:临床设计RPI卡环固位时应充分考虑水平与斜向力的作用。     

Finite element contact analysis as a critical technique in dental biomechanics: A review

PurposeNonlinear finite element contact analysis is used to mathematically estimate stress and strain in a time- and status-dependent mechanical model. However, the benefits and limitations of this method have not been thoroughly examined.Study selectionThe current review summarizes the utility of contact analysis in characterizing individual stressors: (1) tooth-to-tooth contact, (2) restorative interface, and (3) bone–implant integration.ResultsOpposing tooth contact, friction, and sliding phenomena were simulated to estimate stress distribution and assess the failure risk for tooth enamel, composite, and ceramic restorations. Mechanical tests such as the flexural tests were simulated with the contact analysis to determine the rationale underlying experimental findings. The tooth–restoration complex was modeled with interface contact elements that simulate imperfect bonding, and the normal and tangential stresses were calculated to predict failure progression. Previous studies have used a friction coefficient to represent osseointegration adjacent to dental implants, but the relationship between interface friction and the bone quality is unknown. An understanding of the local stress and strain may better predict loss of osseointegration, however, the effective stress as a critical contributor to bone degradation and formation has not been established.ConclusionsContact analysis provides numerous benefits for dental and oral health sciences, however, a fundamental understanding and improved methodology are necessary.     

Approximate relative fatigue life estimation methods for thin-walled monolithic ceramic crowns

Objectives

The objective is to establish an approximate relative fatigue life estimation method under simulated mastication load for thin-walled monolithic restorations.

无牙颌一侧上颌骨缺损种植修复后的有限元应力分析

目的:探讨无牙颌一侧上颌骨缺损种植修复后在力作用下支持组织中的应力分布特点。方法:建立无牙颌一侧上颌骨缺损种植修复的三维有限元模型,观察计算机模拟的不同修复方式以及不同加载方式作用下骨组织中的应力分布情况。结果:无论何种加载方式,在单纯健侧种植修复时,1位种植体周围骨皮质应力值均很高;双侧种植修复后无论何种加载方式1位种植体周围骨皮质的应力值都大大降低。结论:患侧植入种植体能够降低单纯健侧种植时邻近缺损处的种植体周围骨皮质应力,使支持组织中应力分布均匀合理,提高修复成功率。     

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 …

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：获得无牙颌上有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１ｃｍ,达到平衡Ｈｅ,可恢复部分患侧咬合功能。     

上颌第一前磨牙不同形态Ⅱ类洞形对应力影响的三维有限元分析

目的：分析上颌第一前磨牙不同形态的Ⅱ类洞形设计对不同材料充填体的应力影响。方法：在上颌第一前磨牙上制备3种不同的Ⅱ类洞形，假设分别由银汞合金和复合树脂充填，采用三维有限元法对承受垂直和侧向力所产生的应力计算分析。结果：在所设计的洞形中，以复合树脂充填，鸠尾设计与狭缝设计最大应力相差较小，为1％左右；以银汞合金充填，特别是垂直受力时，狭缝设计最大拉应力、切应力和压应力分别下降41％、29％和27％。结论：在前磨牙充填中，龋齿仅限于邻面，建议以狭缝设计并采用复合树脂充填修复。